DE102017102699B4 - Batterieträger mit verbesserten Crasheigenschaften - Google Patents

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Abstract

Batterieträger (2) zur Anordnung an einem Elektrokraftfahrzeug, wobei der Batterieträger (2) eine Wanne (1) zur Aufnahme mindestens einer Batterie aufweist und die Wanne (1) als aus einem härtbaren Stahlwerkstoff tiefgezogenes Blechumformbauteil mit einem Boden (3) und in einem Winkel zu dem Boden (3) angeordneten Wänden (4, 5) hergestellt ist, wobei in der Wanne (1) ergebende Lastpfade (12) lokal gehärtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Boden (3) Längssicken (13) und/oder Quersicken eingeformt sind, wobei die Längssicken (13) und/oder Quersicken die lokal gehärteten Bereiche (11) sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Batterieträger zur Anordnung an einem Elektrokraftfahrzeug gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Batterieträger zur Anordnung an einem Elektrokraftfahrzeug gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 2.
  • Im Stand der Technik ist zunehmend mehr der Einsatz von Elektrokraftfahrzeugen zu verzeichnen. Hierbei wird die zur Fortbewegung des Kraftfahrzeuges benötigte elektrische Energie in Batterien, auch Akkumulatoren genannt, gespeichert. Um eine akzeptable Reichweite von bis zu mehreren hundert Kilometern zu erreichen, ist eine volumenmäßig große sowie gewisse Anzahl von Batteriefläche bei gleichzeitig hohem Eigengewicht der Batterien in dem Elektrokraftfahrzeug mitzuführen. Hierzu werden die Batterien insbesondere im Unterflurbereich des Elektrokraftfahrzeuges angeordnet.
  • Zur Aufnahme von Batterien im Unterflurbereich sind Batterieträger, welche auch als Batteriegehäuse oder battery tray bekannt sind, vorgesehen. In einem solchen Batterieträger werden zumeist mehrere Batterien angeordnet und elektrisch miteinander verbunden. Der Batterieträger selbst wird dann unter einem Elektrokraftfahrzeug montiert.
  • Üblicherweise ist ein Batterieträger aus einer Wanne sowie einem die Wanne verschließenden Deckel ausgebildet. Die Wanne selbst ist zumeist als Umformbauteil aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet.
  • Aus der gattungsbildenden DE10 2011 109 016 A1 ist ein Batterieträger aus Stahlwerkstoff mit lokal gehärteten Bereichen bekannt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Batterieträger hinsichtlich seiner Crash- sowie Steifigkeitseigenschaften gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Batterieträgern zu verbessern.
  • Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Batterieträger zur Anordnung an einem Elektrokraftfahrzeug gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
  • Eine alternative Lösung sieht einen Batterieträger zur Anordnung an einem Elektrokraftfahrzeug gemäß den Merkmalen im Anspruch 2 vor.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Der Batterieträger ist zur Anordnung an einem Elektrokraftfahrzeug vorgesehen. Der Batterieträger selbst weist eine Wanne zur Aufnahme mindestens einer Batterie auf, wobei die Wanne als tiefgezogenes Blechumformbauteil aus einem härtbaren Stahlwerkstoff mit einem Boden und in einem Winkel zu dem Boden angeordneten Wänden hergestellt. Optional kann die Wanne durch einen Deckel verschlossen werden.
  • Erfindungsgemäß zeichnet sich die Wanne dadurch aus, dass sich in der Wanne ergebende Lastpfade durch streifenförmige Bereiche lokal gehärtet sind. Bei den Lastpfaden handelt es sich insbesondere um Lastpfade, die sich im Falle eines Frontal- oder Seitenaufpralls des Elektrokraftfahrzeuges durch die Wanne ergeben. Mithin erstrecken sich die Lastpfade maßgeblich in Kraftfahrzeuglängsrichtung bzw. Kraftfahrzeugquerrichtung, jeweils über die gesamte Länge bzw. Breite der Wanne, jedoch insbesondere nicht vollflächig, sondern jeweils streifenförmig. Es ist somit möglich, die Wanne herzustellen durch direktes oder indirektes Warmumformen und Presshärten, wobei insbesondere die zu härtenden Bereiche vor der Warmumformung lokal temperiert werden und dann während des Umformens und anschließendem Abschrecken pressgehärtet werden. Ein in Kraftfahrzeuglängsrichtung bzw. in Kraftfahrzeugquerrichtung sich durch die gesamte Länge bzw. Breite der Wanne erstreckender Lastpfad weist somit eine höhere Härte gegenüber den übrigen Bereichen der Wanne auf. Die Verformungssteifigkeit bzw. Steifigkeit gegen Verformung im Falle eines Seiten- oder Frontalcrashes ist somit gesteigert.
  • Im Falle dessen, dass innerhalb der Wanne Streben angeordnet sind, werden die Anbindungsstellen für die Streben in der Wanne ebenfalls lokal gehärtet. Die Streben können dabei zur Versteifung der Wanne selbst dienen. Die Streben können jedoch auch zur Aufnahme bzw. Befestigung von Batterien in der Wanne angeordnet sein. Insbesondere die Anbindungsstellen der Streben in der Wanne sind entsprechend gehärtet.
  • Im Falle eines Seitencrashes oder eines Frontalcrashes weist somit die Wanne des Batterieträgers eine erhöhte Steifigkeit auf und verstärkt insbesondere die Karosserie des Elektrokraftfahrzeuges. Gleichzeitig sind jedoch auch die in der Wanne befindlichen Batterien im Falle eines Crashes gegen Beschädigung durch Verformung besser geschützt. Durch die Verstärkung der Wanne kann bei mindestens gleichbleibender Festigkeit gleichzeitig die Wandstärke reduziert werden, was zum einen das Eigengewicht der Wanne, jedoch auch die benötigten Materialkosten zur Herstellung der Wanne senkt.
  • Eine alternative Ausgestaltungsvariante der Erfindung, welche jedoch auch mit der zuvor genannten Variante kombiniert werden kann, sieht einen Batterieträger zur Anordnung an einem Elektrokraftfahrzeug vor, wobei der Batterieträger eine Wanne zur Aufnahme mindestens einer Batterie aufweist und die Wanne als aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere einem härtbaren Stahlwerkstoff, tiefgezogenes Blechumformbauteil mit einem Boden und in einem Winkel zu dem Boden angeordneten Wänden hergestellt ist. Ein in Kraftfahrzeuglängsrichtung vorderer Längenabschnitt der Wanne ist erfindungsgemäß duktil ausgebildet, dergestalt, dass bei einem Frontalcrash der Längenabschnitt der Wanne nach Art einer Crashbox deformierbar ist bzw. deformiert wird. Insbesondere sind in diesem vorderen Längenabschnitt Teile der Leistungselektronik oder einer entsprechenden Temperierung bzw. Thermomanagement für den Batterieträger untergebracht. Eine Deformation des vorderen Längenabschnittes wandelt somit gezielt Crashenergie durch Verformung in Umformarbeit. Es kann jedoch auch ein seitlicher Abschnitt oder hinterer Längenabschnitt, wie oben beschrieben ausgebildet sein, so dass im Falle eines Seitencrashes oder Heckaufpralls eine gezielte Deformation des Batterieträgers stattfindet.
  • Bevorzugt ist mindestens eine Längsstrebe in der Wanne angeordnet. Ein vorderer Längenabschnitt der Längsstrebe ist ebenfalls nach Art einer Crashbox ausgebildet, dergestalt, dass dieser sich bei einem Frontalcrash deformiert. Gleiches gilt für einen seitlichen Abschnitt, hier jedoch in Verbindung mit einer Querstrebe. Auch kann sich die jeweilige Strebe durch Umbiegen oder Abbiegen deformieren.
  • Alle nachfolgend beschriebenen Eigenschaften können auf beide Ausführungsvarianten gleichermaßen angewendet werden und beliebig untereinander kombiniert werden.
  • Statt einem weichen Abschnitt in dem Werkstoff kann auch eine Ausprägung in dem Boden vorgesehen sein, beispielsweise ringförmig oder rechteckförmig.
  • Somit ist vorgesehen, dass die Wanne insbesondere aus einem Stahlwerkstoff, bevorzugt aus härtbarem Stahlwerkstoff, hergestellt wird. Hierzu wird inbesondere eine härtbare Stahllegierung verwendet, beispielsweise ein Stahl des Types 22MnB5. Dieser wird vor dem Warmumformen partiell temperiert. Die partielle Temperierung findet beispielsweise insbesondere durch Kontakterwärmung statt. Hierzu kann entweder die gesamte Platine in einem Ofen auf über AC3-Temperatur erwärmt werden und dann lokal gekühlt werden, wobei andere Bereich lokal auf über AC3-Temperatur gehalten werden. Alternativ ist es auch möglich, nur die Bereiche, die lokal gehärtet werden sollen, auf eine Temperatur über AC3 zu erwärmen. Insbesondere die nicht zu härtenden Bereiche sind beim Einlegen in ein Warmumformwerkzeug auf einer Temperatur unter AC3. Insbesondere ist in den späteren Bereichen, die nicht oder nicht so stark gehärtet werden, eine Temperatur kleiner 700 °C vorgesehen. Auch können die Bereiche, die nicht die hohen Festigkeitsanforderungen haben, in dem Presshärtewerkzeug weniger stark bzw. weniger schnell abgekühlt werden. Wichtig wäre in diesem Zusammenhang jedoch, dass die lokal gehärteten Bereiche zur Bereitstellung der Lastpfade prozesssicher gehärtet werden. Auch ist es vorstellbar, dass die Wanne zunächst kalt vorgeformt wird und dann im indirekten Warmformverfahren pressgehärtet wird. Hierzu wird die Wanne im Anschluss an das kalte Vorformen partiell temperiert und/oder partiell pressgehärtet.
  • Insbesondere sind dazu die lokalen Bereiche streifenförmig ausgebildet. Somit können sich Streifen quer durch die Wanne bzw. längs durch die Wanne erstrecken. Eine Versteifung in Kraftfahrzeugquerrichtung bzw. Kraftfahrzeuglängsrichtung wird hierdurch bereitgestellt.
  • Alternativ kann der Werkstoff der Wanne auf Austenitisierungstemperatur gebracht werden und gleichmäßig auf eine niedrigere Warmformtemperatur < AC1 zwischengekühlt werden und bevorzugt eine Zink-Beschichtung aufweisen, wobei das Einstellen gehärteter und ungehärteter Bereiche durch ein lokal beheiztes Presswerkzeug erfolgt.
  • Die Zink-Beschichtung ist durch das Austenitisieren durchlegiert. Insbesondere wird eine Flüssigphasenversprödung hierbei vermieden.
  • In den gehärteten Bereichen ist insbesondere eine Zugfestigkeit Rm größer 1.300 MPa, insbesondere größer 1.450 MPa und bevorzugt größer 1.750 MPa vorgesehen. Die Zugfestigkeit ist jedoch kleiner 3000 MPa. In den weniger harten bzw. ungehärteten Bereichen ist eine Zugfestigkeit Rm zwischen 500 und 1.000 MPa, insbesondere zwischen 550 und 750 MPa vorgesehen.
  • Ergänzend zu den durch lokales Temperieren hergestellten Streifen sind weiterhin in den Boden, jedoch auch teilweise in die Wand, eingeformte Längssicken und/oder Quersicken in der Wanne vorhanden. Weiterhin sind dann in den Längssicken bzw. Quersicken die lokal gehärteten Bereiche mit ausgebildet.
  • Die lokal gehärteten Bereiche können insbesondere im Boden ausgebildet sein, jedoch auch gleichsam sich bis in die Wand erstrecken. Sofern die Wanne einen seitlich abstehenden Flansch aufweist, können die Flansche weich sein, um ein gutes Tiefziehvermögen während des Umformprozesses bereit zu stellen. Die streifenartig gehärteten Bereiche können sich jedoch auch bis in den jeweiligen Flansch hinein erstrecken.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsvariante ist die Wanne derart ausgebildet, dass die Seitenwände der Wanne in einem vorderen Teil abgewinkelt aufeinander zulaufen. Ein vorderer Längenabschnitt der Wanne ist sich verjüngend ausgebildet. Insbesondere laufen die Seitenwände dazu abgewinkelt aufeinander zu, bevorzugt in einem Winkel von 30 bis 60 Grad, insbesondere von 40 bis 50 Grad, ganz besonders bevorzugt von 45 Grad. Die Seitenwände sind weiterhin bevorzugt nicht spitz zulaufend, sondern über eine vordere Stirnwand miteinander verbunden. Die Stirnwand selbst verläuft in Kraftfahrzeugquerrichtung.
  • Als weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvariante können tailored blanks eingesetzt werden. Insbesondere handelt es sich dabei um Platinen mit voneinander verschiedener Wandstärke, die zu der Wanne umgeformt werden. Auch können Platinen mit abschnittsweise voneinander verschiedenen Werkstoffeigenschaften eingesetzt werden.
  • Ferner können beschichtete Platinen verwendet werden. Auch können Mehrlagenstähle verwendet werden. Insbesondere weist ein solcher Mehrlagenstahl eine härtbare Mittellage sowie Außenlagen aus rost- und/oder säurebeständigem Stahlwerkstoff auf.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsvariante können die umlaufenden Wände gehärtet sein. In diesem Fall kann insbesondere auf einen zusätzlichen außen umlaufenden Rahmen bzw. eine Rahmenverstärkung des Batterieträgers verzichtet werden.
  • Die hergestellte Wanne kann Teil des Unterbodens der Karosserie des Kraftfahrzeuges sein. Die Wanne kann auch mit einem Deckel verschlossen sein. Insbesondere kann es sich um eine symmetrische Deckelwanne handeln. In diesem Fall ist die Tiefe der Wanne bzw. die Höhe der Wand nicht zu groß, da die Batterie nicht vollständig versenkt in der Wanne gelagert werden muss, sondern ein oben aus der Wanne herausstehender Teil der Batterie von der Deckelwanne abgedeckt wird.
  • Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung. Bevorzugte Ausgestaltungsvarianten werden in den schematischen Figuren dargestellt. Diese dienen dem einfachen Verständnis der Erfindung. Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Ansicht auf eine erfinderische Wanne,
    • 2 die Ansicht aus 1 mit Streben,
    • 3 eine alternative Ausgestaltung der Wanne in Draufsicht,
    • 4 eine Alternative zu 3,
    • 5a und b zwei Querschnittsansichten gemäß A-A in 4,
    • 6 eine perspektivische Ansicht auf eine Wanne nach dem Prinzip einer Crashbox,
    • 7 eine alternative Ausgestaltung der Wanne in Draufsicht,
    • 8 eine alternative Ausgestaltung der Wanne in Draufsicht,
    • 9a bis c eine alternative Ausgestaltung der Wanne in Draufsicht sowie jeweilige Schnittansichten und
    • 10a bis c eine alternative Ausgestaltung der Wanne in Draufsicht sowie jeweilige Schnittansichten.
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Wanne 1 für einen Batterieträger 2. Die Wanne 1 weist einen unten liegenden Boden 3 auf sowie gegenüber dem Boden 3 überstehende, umlaufende Wände 4, 5, nachfolgend Seitenwände 4 und Stirnwände 5 genannt. Zwei dieser Wände sind nachfolgend Seitenwände 4, zwei der Wände sind Stirnwände 5. Außen abstehend gegenüber den Wänden 4, 5 ist jeweils ein Flansch 6, der beim Tiefziehen hergestellt werden kann und/oder zum Verschrauben mit einem nicht näher dargestellten Deckel genutzt werden kann. In der Ausgestaltungsvariante gemäß 1 sind in Kraftfahrzeugquerrichtung Y orientiert verlaufende Sicken 7. Die Sicken 7 verlaufen dabei über die gesamte Kraftfahrzeugquerrichtung Y bzw. Breite des Bodens 3 und optional bis in die jeweilige Seitenwand 4 hinein. Aus umformtechnischen Gründen können die Sicken 7 jedoch auch vor den Seitenwänden auslaufen.
  • 2 zeigt die Wanne 1 des Batterieträgers 2 aus 1 mit in der Wanne 1 angeordneten Querstreben 8 sowie einer Längsstrebe 9. Die Querstreben 8 sind dabei ebenfalls in Kraftfahrzeugquerrichtung Y orientiert verlaufend. Die Längsstrebe 9 ist in Kraftfahrzeuglängsrichtung X orientiert verlaufend angeordnet. Die jeweiligen Anbindungsstellen 10 auf dem Boden 3 bzw. an der Wand sind bevorzugt erfindungsgemäß lokal gehärtet. Die Wanne 1 weist somit eine verbesserte Festigkeit sowie Steifigkeit im Betrieb bei eingesetzten Streben auf. Die Anbindungsstellen 10 können nur lokal ausgebildet sein oder jeweils über einen großen Teil der Breite oder Länge der Wanne 1 verlaufen. 3 zeigt eine weitere ergänzende oder alternative Ausgestaltungsvariante der Wanne 1 in Draufsicht. In dem Boden 3 der Wanne 1 sind streifenartig gehärtete Bereiche 11 ausgebildet, die sich in Kraftfahrzeuglängsrichtung X sowie Kraftfahrzeugquerrichtung Y der Wanne 1 erstrecken. Im Falle eines Seitencrashes würde eine Kraft F auf die Seitenwand 4 einwirken und sich somit ein Lastpfad 12 in Kraftfahrzeugquerrichtung Y durch die Wanne 1 ergeben. Durch die streifenartig gehärteten Bereiche 11 weist die Wanne 1 eine erhöhte Steifigkeit im Crashverhalten auf. Die streifenartigen Bereiche 11 sind gemäß der Ausgestaltungsvariante von 3 nur im Boden 3 ausgebildet. Es verbleiben dazwischen nichtgehärtete Bereiche 21.
  • Eine Alternative dazu stellt 4 dar. Hier sind die streifenartigen Bereiche 11 sowohl in Kraftfahrzeuglängsrichtung X als auch in Kraftfahrzeugquerrichtung Y durchgehend ausgebildet, mithin erstrecken sich diese auch über die jeweilige Seitenwand 4 bzw. Stirnwand 5 sowie hier dargestellt den Flansch 6.
  • Weiterhin dargestellt in 5a und 5b sind Querschnittsansichten gemäß der Schnittlinie A-A aus 4. Gemäß 5a kann beispielsweise eine Längssicke 13 in dem Boden 3 ausgebildet sein, die sich über die gesamte Länge des Bodens 3 der Wanne 1 erstreckt. Die Längssicke 13 kann auch gleichzeitig der gehärtete streifenartige Bereich 11 sein. Zu erkennen ist, dass die jeweilige Seitenwand 4 sich in Kraftfahrzeugvertikalrichtung Z orientiert über den Boden 3 überstehend erstreckt. Insbesondere sind Seitenwand 4 und Boden 3 in einem Winkel α zwischen 80 Grad und 90 Grad zueinander angeordnet.
  • 5b zeigt eine alternative Ausgestaltungsvariante zu 5a. Hier ist insbesondere in der jeweiligen Seitenwand 4 ein Stufenabsatz 14 eingeformt. Der Stufenabsatz 14 ist vorgesehen bei insbesondere zweistufiger Formgebung und/oder zur zusätzlichen Versteifung der Seitenwand 4. Bevorzugt erstreckt sich der Stufenabsatz 14 dann über die gesamte Länge der jeweiligen Wand 4, 5.
  • Der Stufenabsatz 14 kann als Anbindungspunkt für eine Batterie und/oder Querstrebe ausgebildet sein.
  • 6 zeigte eine alternative Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist die Wanne 1 derart ausgebildet, dass ein vorderer Längenabschnitt 15 in Kraftfahrzeuglängsrichtung X duktil ausgebildet ist, dergestalt, dass bei einem Frontalcrash der Längenabschnitt 15 nach Art einer Crashbox und/oder unter Energieaufnahme z. B. nach oben oder unten gebogen deformiert wird. Ein jeweils vorderer Teil 16 der Seitenwand 4 ist dazu in einem Winkel zu der restlichen Seitenwand 4 angeordnet, so dass die Seitenwände 4 im vorderen Längenabschnitt 15 der Wanne 1 aufeinander zu zeigend orientiert sind. Sie sind verbunden über eine im vorderen Längenabschnitt 15 angeordnete Stirnwand 5. Ebenfalls kann außenseitig ein Adapter 17 bzw. Füllstück angeordnet sein, der eine in der Wanne 1 angeordnete Längsstrebe 9 unmittelbar mit einem nicht näher dargestellten Teil einer Karosserie bzw. eines Chassis verbindet. Ebenfalls ein vorderer Teil 18 bzw. Längenabschnitt der Längsstrebe 9 ist dabei duktil ausgebildet, dergestalt, dass dieser nach dem Prinzip einer Crashbox deformiert. Auch kann die Wandstärke der Strebe in diesem Teil dünner ausgebildet sein.
  • Im vorderen Längenabschnitt 15 besteht keine durchgängige Verbindung zwischen Längsstrebe 9 und Boden 3, um ein Deformationsverhalten zu ermöglichen, dergestalt, dass die Wanne 1 nach unten oder oben abgebogen wird.
  • 7 zeigt eine weitere Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Wanne 1 in Draufsicht. Hierbei sind in Kraftfahrzeuglängsrichtung X und -querrichtung Y streifenartige Bereiche 11 gehärtet. Der in Kraftfahrzeuglängsrichtung X orientierte streifenartige Bereich 11 erstreckt sich jedoch nicht bis an die vordere Stirnwand 5. Es wird ein Abstand 19 vorgesehen, so dass im Falle eines Frontalcrashes ein entsprechender Bereich des vorderen Längenabschnittes 15 verbleibt und sich deformieren kann. Hier ist jedoch zusätzlich im Boden 3 ein gehärteter Bereich 11 vorgesehen, welcher sich in Querrichtung erstreckt, so dass im Falle eines Frontalcrashes der vordere Längenabschnitt 15 im Wesentlichen über die gesamte Breite gestaucht wird. Dadurch wird Crashenergie abgebaut und die Batterien werden effektiv geschützt.
  • Eine weitere Ausgestaltungsvariante zeigt 8. Hierbei ist eine Wanne 1 mit einem in Kraftfahrzeuglängsrichtung X ausgebildeten streifenförmigen Bereich 11 hergestellt, der sich über die gesamte Länge 20 der Wanne 1 erstreckt, insbesondere auch über den Flansch 6. Die in Kraftfahrzeugquerrichtung Y ausgebildeten streifenförmigen gehärteten Bereiche 11 erstrecken sich jedoch nur über einen Teil und sind ebenfalls hier mit einem Abstand 19 zu der jeweiligen Seitenwand 4 ausgebildet. Dies ermöglicht im Falle eines Seitencrashes zunächst eine gewisse Deformierbarkeit und dabei einen Abbau von Crashenergie. Für nicht näher dargestellte, jedoch in der Wanne 1 angeordnete Batterien ist jedoch dann durch die lokal gehärteten, streifenförmigen Bereiche 11 eine hinreichende Seitensteifigkeit gegeben. Die Streifen mit gehärteten Bereichen 11 haben in Relation zur Gesamtbreite des Bodens einen Anteil zwischen 30 und 80 %, bevorzugt zwischen 40 und 70 %.
  • 9a zeigt eine alternative Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Wanne 1. Hierbei sind ebenfalls die gehärteten Bereiche 11 als streifenförmige Bereiche ausgebildet, die sich in Kraftfahrzeugquerrichtung Y erstrecken. Ferner ist ein zentraler mittlerer gehärteter Bereich 11 ausgebildet, der sich in Kraftfahrzeuglängsrichtung X erstreckt. Zwischen den gehärteten Bereichen 11 sind insbesondere in den nicht gehärteten Bereichen 21 auf die Kraftfahrzeugvertikalrichtung Z nach unten gerichtete Ausprägungen 22 vorgesehen. Diese sind beispielsweise topfförmig ausgebildet. Im Falle eines Aufsetzens oder eines Pollertestes kann somit ein verbessertes Crashverhalten des Batterieträgers 2 realisiert werden. Gemäß der Schnittlinien B-B und A-A, dargestellt in 9b und 9c, stehen die Ausprägungen 22 gegenüber einer Unterseite 23 des Bodens 3 der Wanne 1 auf die Kraftfahrzeugvertikalrichtung Z nach unten über. Insbesondere sind die Ausprägungen 22 duktil ausgebildet.
  • 10a zeigt ein dazu alternatives Beispiel. Auch hier sind wiederum die gehärteten Bereiche 11 streifenförmig ausgebildet und erstrecken sich in Kraftfahrzeugquerrichtung Y sowie in Kraftfahrzeuglängsrichtung X. Die in 9 und 10 dargestellte Trennung der Streifen in Kraftfahrzeugquerrichtung Y und Kraftfahrzeuglängsrichtung X dient nur zu Illustrationszwecken. Insbesondere ist die Wanne 1 einstückig werkstoffeinheitlich hergestellt und die gehärteten Bereiche 11 sind entsprechend einstückige Bereiche in dieser Wanne 1.
  • Bei Ausführungsvariante gemäß 10a sind ebenfalls auf die Kraftfahrzeugvertikalrichtung Z nach unten gerichtete Ausprägungen 22 vorgesehen. Diese sind jedoch in der Gesamtheit der nicht gehärteten Bereiche ausgebildet. Hier sind somit keine topfförmigen Ausprägungen vorgesehen, sondern im Querschnitt rechteckförmige Ausprägungen, so dass die gesamten nicht gehärteten Bereiche auf die Kraftfahrzeugvertikalrichtung Z nach unten gegenüber einer Unterseite 23 des Bodens 3 vorstehen, dargestellt in 10b und 10c.
  • Bezugszeichenliste
    • 1 -
    Wanne
    2 -
    Batterieträger
    3 -
    Boden
    4 -
    Seitenwand
    5 -
    Stirnwand
    6 -
    Flansch
    7 -
    Sicke
    8 -
    Querstrebe
    9 -
    Längsstrebe
    10-
    Anbindungsstelle
    11 -
    gehärteter Bereich
    12 -
    Lastpfad
    13-
    Längssicke
    14 -
    Stufenabsatz
    15 -
    vorderer Längenabschnitt
    16 -
    vorderer Teil zu 4
    17 -
    Adapter
    18 -
    vorderer Teil zu 9
    19 -
    Abstand
    20 -
    Länge zu 1
    21 -
    nicht gehärteter Bereich
    22 -
    Ausprägungen
    23 -
    Unterseite zu 3
    X -
    Kraftfahrzeuglängsrichtung
    Y -
    Kraftfahrzeugquerrichtung
    Z -
    Kraftfahrzeugvertikalrichtung

Claims (10)

  1. Batterieträger (2) zur Anordnung an einem Elektrokraftfahrzeug, wobei der Batterieträger (2) eine Wanne (1) zur Aufnahme mindestens einer Batterie aufweist und die Wanne (1) als aus einem härtbaren Stahlwerkstoff tiefgezogenes Blechumformbauteil mit einem Boden (3) und in einem Winkel zu dem Boden (3) angeordneten Wänden (4, 5) hergestellt ist, wobei in der Wanne (1) ergebende Lastpfade (12) lokal gehärtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Boden (3) Längssicken (13) und/oder Quersicken eingeformt sind, wobei die Längssicken (13) und/oder Quersicken die lokal gehärteten Bereiche (11) sind.
  2. Batterieträger (2) zur Anordnung an einem Elektrokraftfahrzeug, wobei der Batterieträger (2) eine Wanne (1) zur Aufnahme mindestens einer Batterie aufweist und die Wanne (1) als aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere einem härtbaren Stahlwerkstoff, tiefgezogenes Blechumformbauteil mit einem Boden (3) und in einem Winkel zu dem Boden (3) angeordneten Wänden (4, 5) hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorderer Längenabschnitt (15) der Wanne (1) duktil ausgebildet ist, dergestalt, dass bei einem Crash, der Längenabschnitt (15) nach Art einer Crashbox deformierbar ist.
  3. Batterieträger (2) nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Boden (3) Längssicken (13) und/oder Quersicken eingeformt sind, wobei bevorzugt die Längssicken (13) und/oder Quersicken die lokal gehärteten Bereiche (11) sind
  4. Batterieträger (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne (1) durch Warmumformen und Presshärten hergestellt ist, dergestalt, dass die lokal gehärtete Bereiche (11) in der Wanne (1) ausgebildet sind.
  5. Batterieträger (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Boden (3) nach unten gerichtete Ausprägungen (22) vorgesehen sind.
  6. Batterieträger (2) nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet, dass die lokal gehärteten Bereiche (11) eine Zugfestigkeit Rm größer 1.300 MPa, insbesondere größer 1.450 MPa, bevorzugt größer 1.750 MPa aufweist.
  7. Batterieträger (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verbleibenden nicht gehärteten Bereiche (21) eine Zugfestigkeit Rm zwischen 500 MPa und 1.000 MPa, insbesondere zwischen 550 MPa und 750 MPa aufweisen.
  8. Batterieträger (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer Wand (4, 5) im Querschnitt ein Stufenabsatz (14) eingeformt ist.
  9. Batterieträger (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass eine in der Wanne (1) angeordnete Längsstrebe (9) oder Querstrebe (8) von der Wand (4, 5) beabstandet ist.
  10. Batterieträger (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Kraftfahrzeuglängsrichtung (X) die Seitenwände (4) der Wanne (1) in einem vorderen Teil (16) abgewinkelt aufeinander zulaufen, insbesondere sind diese in einem Winkel von 30 bis 60 Grad, bevorzugt 40 bis 50 Grad aufeinander zu zeigend angeordnet und bevorzugt über eine vordere Stirnwand (5) miteinander verbunden.
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