DE102020104159A1 - Niedervoltbatterieeinrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Niedervoltbatterieeinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer Niedervoltbatterie (2) mit einem Batteriegehäuse (3) zur Einhausung von Zelleinheiten (12) und mit einer Schutzvorrichtung (4) zum Schutz der Niedervoltbatterie (2) vor unfallbedingter Beschädigung. Dabei umfasst die Schutzvorrichtung (4) zwei an den Außenflächen von gegenüberliegenden Gehäusewandungen (23) des Batteriegehäuses (3) angeordnete flächige Lastverteilungselemente (5) und mehrere im Innenraum des Batteriegehäuses (3) angeordnete und quer zu den Lastverteilungselementen (5) verlaufende Lastdurchleitungselemente (6). Die Lastverteilungselemente (5) sind über das Batteriegehäuse (3) kraftübertragend mit den Lastdurchleitungselementen (6) gekoppelt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Niedervoltbatterieeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Niedervoltbatterie mit wenigstens einem Batteriegehäuse zur Einhausung von Zelleinheiten. Die Niedervoltbatterieeinrichtung umfasst wenigstens eine Schutzvorrichtung zum Schutz der Niedervoltbatterie vor unfallbedingter Beschädigung.
  • Aus der DE 10 2011 118 284 A1 ist ein Energiespeichergehäuse für ein Fahrzeug bekannt geworden. An dem Gehäuse sind an zwei Seiten Kraftverteilungselemente abgewinkelt oder balkenförmig ausgebildet und an der Außenseite angeordnet. Die Kraftverteilungselemente dienen dabei einer flächigen Verteilung einer kollisionsbedingten und punktuell auf das Gehäuse einwirkenden Kraft, wodurch eine Verformung des Gehäuses zumindest verringert werden soll.
  • Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Niedervoltbatterieeinrichtung mit einer verbesserten Schutzvorrichtung bereitzustellen. Vorzugsweise soll die Schutzwirkung verbessert und zugleich das Gewicht möglichst geringgehalten werden.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Niedervoltbatterieeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung des Ausführungsbeispiels.
  • Die erfindungsgemäße Niedervoltbatterieeinrichtung ist für ein Kraftfahrzeug vorgesehen und umfasst wenigstens eine Niedervoltbatterie mit wenigstens einem Batteriegehäuse zur Einhausung von Zelleinheiten. Die Niedervoltbatterieeinrichtung umfasst wenigstens eine Schutzvorrichtung zum Schutz der Niedervoltbatterie vor unfallbedingter Beschädigung. Dabei umfasst die Schutzvorrichtung wenigstens zwei an den Außenflächen von gegenüberliegenden Gehäusewandungen des Batteriegehäuses angeordnete flächige Lastverteilungselemente. Die Schutzvorrichtung umfasst mehrere im Innenraum des Batteriegehäuses angeordnete und quer zu den Lastverteilungselementen verlaufende Lastdurchleitungselemente. Dabei sind die Lastverteilungselemente wenigstens über das Batteriegehäuse kraftübertragend mit den Lastdurchleitungselementen gekoppelt. Insbesondere sind die Lastverteilungselemente direkt über das Batteriegehäuse kraftübertragend mit den Lastdurchleitungselementen gekoppelt. Dazu liegen die Lastverteilungselemente insbesondere berührend am Batteriegehäuse und das Batteriegehäuse berührend an den Lastdurchleitungselementen an.
  • Die erfindungsgemäße Niedervoltbatterieeinrichtung bietet viele Vorteile. Einen erheblichen Vorteil bietet die Anordnung und Ausgestaltung der Lastverteilungselemente und Lastdurchleitungselemente. Dadurch wird einer ungünstigen Krafteinleitung in das Innere der Batterie und beispielsweise auf die Zelleinheiten wirkungsvoll entgegen gewirkt. Insgesamt wird durch die Erfindung ein erheblich verbesserter Schutz der Niedervoltbatterie vor unfallbedingter Beschädigung erreicht. Besonders vorteilhaft ist auch, dass das Batteriegehäuse als solches die Kraft nicht aufnehmen muss, sondern über die Lastdurchleitungselemente gezielt weitergeben kann. Dadurch kann das Batteriegehäuse z. B. in Leichtbauweise ausgeführt werden, ohne den Schutz der Zelleinheiten ungünstig zu beeinflussen.
  • Vorzugsweise sind an den Außenflächen der Gehäusewandungen in Fahrzeughochrichtung verlaufende Außenstege und/oder parallel zu den Lastdurchleitungselementen verlaufende Außenstege angeordnet. Vorzugsweise sind die Lastverteilungselemente an den Außenstegen abgestützt und insbesondere direkt abgestützt. Das bietet zum einen eine besonders günstige Lastverteilung und zugleich eine sehr gezielte Krafteinleitung in das Batteriegehäuse und in die darin angeordneten Lastdurchleitungselemente. Die Fahrzeughochrichtung bezieht sich auf eine bestimmungsgemäße Anordnung der Niedervoltbatterieeinrichtung in einem Fahrzeug.
  • Insbesondere weisen die Gehäusewandungen wellenförmige Außenflächen auf.
  • Insbesondere ist die Außenfläche vertikal und/oder in Fahrzeughochrichtung wellenförmig ausgebildet. Die Wellengipfel werden dabei insbesondere durch die Außenstege bereitgestellt. Auch die Lastverteilungselemente können wenigstens abschnittsweise wellenförmig ausgebildet sein. Die Lastverteilungselemente können Sicken oder andere Verstärkungsstrukturen aufweisen. Es kann auch das Lastverteilungselement Stege zum gezielten Abstürzen und zur Beanstandung von der Außenfläche der Gehäusewandung aufweisen.
  • Vorzugsweise verläuft die Außenfläche der Gehäusewandung zwischen den Außenstegen wenigstens teilweise beabstandet zu dem Lastverteilungselement. Das hat den Vorteil, dass an diesen Bereichen keine unerwünschte direkte Krafteinleitung erfolgt.
  • Vorzugsweise weisen die mit den Lastverteilungselementen ausgestatteten Gehäusewandungen an ihren Innenseiten Innenstege auf. Vorzugsweise erstrecken sich die Lastdurchleitungselemente jeweils zwischen zwei gegenüberliegenden Innenstegen. Die Innenstege verlaufen insbesondere quer zu der Gehäusewandung, an welcher sie angeordnet sind. Insbesondere sind die Innenstege und/oder die Außenstege und/oder die Zwischenstege einstückig mit der Gehäusewandung ausgebildet. Es ist möglich, dass das Batteriegehäuse einstückig ausgeführt ist. Die Innenstege sind insbesondere wenigstens an der mit den Außenstegen ausgestatteten Gehäusewandung angeordnet. Die Innenstege erstrecken sich insbesondere parallel zu den daran abgestützten Lastdurchleitungselementen. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht eine besonders gezielte und zugleich Bauraum sparende und gewichtsoptimierte Kraftdurchleitung.
  • Vorzugsweise verlaufen die Innenstege korrespondierend zu den Außenstegen. Insbesondere verlaufen die Innenstege parallel zu den Außenstegen und vorzugsweise an gleicher Position im Inneren des Batteriegehäuses wie die Außenstege an der Außenseite des Batteriegehäuses. Insbesondere sind die Innenstege derart korrespondierend zu den Außenstegen angeordnet, dass eine gezielte, vorzugsweise direkte, Abstützung der Last von den Lastverteilungselementen auf die Gehäusewandung und von dort über die Lastdurchleitungselemente auf die gegenüberliegende Gehäusewandung und insbesondere auf ihr zugeordnetes Lastverteilungselement erfolgen kann. Eine solche Ausgestaltung bietet eine besonders vorteilhafte Schutzwirkung.
  • Es ist möglich und vorteilhaft, dass zwischen den Innenstegen wenigstens abschnittsweise Zwischenstege verlaufen. Vorzugsweise sind die Zwischenstege in Bezug zu den Innenstegen zurückspringend ausgebildet. Vorzugsweise sind die Zwischenstege beabstandet zu den Zelleinheiten und/oder beabstandet zu den Lastdurchleitungselementen angeordnet. Das hat den Vorteil, dass außerhalb der Innenstege keine unerwünschte Krafteinleitung in die Zelleinheiten erfolgt. Zugleich wird durch solche Innenstege eine vorteilhafte Versteifung der Gehäusewandung und des Batterieaufbaus insgesamt erzielt.
  • Es ist bevorzugt und vorteilhaft, dass die Lastdurchleitungselemente wenigstens teilweise parallel zueinander angeordnet sind. Insbesondere sind die Lastdurchleitungselemente quer und vorzugsweise rechtwinklig zu den Lastverteilungselementen angeordnet. Insbesondere erstrecken sich die Lastdurchleitungselemente parallel zu den Zelleinheiten. Insbesondere erstrecken sich die Lastdurchleitungselemente quer zu der Gehäusewandung mit den Lastverteilungselementen und/oder mit den Außenstegen und/oder mit den Innenstegen. Insbesondere verlaufen die Lastdurchleitungselemente parallel zu den seitlichen Gehäusewandungen des Batteriegehäuses. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine parallele Anordnung von Bauteilen insbesondere auf ihre Haupterstreckungsebene bezogen.
  • Es ist bevorzugt, dass wenigstens einige Lastdurchleitungselemente wenigstens teilweise jeweils zwischen zwei benachbarten Zelleinheiten angeordnet sind. Das bietet eine Bauraum sparende und zugleich die Zelleinheiten besonders gut schützende Anordnung der Lastdurchleitungselemente. Beispielsweise ist nach jeder zweiten oder dritten oder vierten Zelleinheit wenigstens ein Lastdurchleitungselement angeordnet. Beispielsweise sind bei acht Zelleinheiten insgesamt fünf Lastdurchleitungselemente vorgesehen, von denen drei zwischen zwei benachbarten Zelleinheiten angeordnet sind. Möglich ist auch, dass sämtliche Lastdurchleitungselemente jeweils zwischen zwei benachbarten Zelleinheiten angeordnet sind. Insbesondere ist nach jeder Zelleinheit wenigstens ein Lastdurchleitungselement angeordnet.
  • Es ist möglich und bevorzugt, dass wenigstens zwei der Lastdurchleitungselemente jeweils zwischen einer Zelleinheit und einer insbesondere parallel zu den Lastdurchleitungselementen verlaufenden seitlichen Gehäusewandung des Batteriegehäuses angeordnet sind. Insbesondere sind die derart angeordneten Lastdurchleitungselemente dabei als Stirnplatten ausgebildet. Insbesondere weisen die Stirnplatten eine größere Stärke als die übrigen zwischen den benachbarten Zelleinheiten angeordneten Lastdurchleitungselemente auf. Insbesondere sind die Stirnplatten stirnseitig an den aufgereihten Zelleinheiten angeordnet. Insbesondere verlaufen die Stirnplatten parallel zu den seitlichen Gehäusewandungen des Batteriegehäuses. Das bietet eine leichte und zugleich besonders zuverlässige Schutzwirkung auch vor seitlich einwirkenden Kräften.
  • Vorzugsweise sind die Stirnplatten an jeweils zwei gegenüberliegenden Innenstegen abgestützt. Insbesondere sind die Stirnplatten an den äußeren Innenstegen derart abgestützt. Es ist möglich, dass die äußeren Innenstege gegenüber den übrigen Innenstegen verstärkt ausgebildet sind. So kann auch auf die Stirnplatten eine besonders zuverlässige Kraftweiterleitung erfolgen. Die äußeren Innenstege verlaufen insbesondere entlang einer inneren Seitenkante des Batteriegehäuses.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung erfolgt die Abstützung der Lastdurchleitungselemente an den Innenstegen wenigstens teilweise durch Formschlussverbindungen. Vorzugsweise umfassen die Formschlussverbindungen jeweils wenigstens eine an dem Innensteg angeordnete erste Verbindungskontur und wenigstens eine dazu korrespondierend ausgeformte und an dem Lastdurchleitungselement angeordnete zweite Verbindungskontur.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die zweite Verbindungskontur als eine in einem Randbereich des Lastdurchleitungselements eingearbeitete wechselseitige Abstellung ausgebildet. Möglich sind auch andere geeignete Geometrien für die erste und/oder zweite Verbindungskontur. Beispielsweise kann die erste Verbindungskontur konvex und die zweite Verbindungskontur konkav ausgebildet sein oder umgekehrt. Möglich ist auch eine Art Nut-Feder-Verbindung.
  • Es ist möglich und bevorzugt, dass die Schutzvorrichtung wenigstens eine im Inneren des Batteriegehäuses angeordnete und quer zu den Lastdurchleitungselementen verlaufende Querplatte aufweist. Insbesondere ist die Querplatte wenigstens abschnittsweise zwischen den Innenstegen und den Lastdurchleitungselementen angeordnet. Durch eine derartige Querplatte kann die Lastverteilung verbessert und die Stabilität der Batterie insgesamt verbessert werden. Insbesondere ist die Querplatte an der Innenseite der mit den Lastverteilungselementen ausgestatteten Gehäusewandung angeordnet. Vorzugsweise sind wenigstens zwei Querplatten vorgesehen, welche jeweils an gegenüberliegenden Gehäusewandungen angeordnet sind.
  • In allen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, dass die Lastdurchleitungselemente als Platten ausgebildet sind oder wenigstens solche umfassen. Möglich sind auch andere geeignete Geometrien der Lastdurchleitungselemente, beispielsweise eine stabförmige Ausbildung.
  • Es ist möglich und bevorzugt, dass die Lastverteilungselemente das Batteriegehäuse an wenigstens drei Seiten klammerartig umgreifen. Das bietet eine einfache Montage der Lastverteilungselemente und zugleich eine verbesserte Lastverteilung.
  • Das Lastverteilungselement erstreckt sich insbesondere über die Länge und/oder Breite der Außenfläche wenigstens einer Gehäusewandung des Batteriegehäuses. Vorzugsweise erstreckt sich das Lastverteilungselement auch wenigstens teilweise über zwei an diese Seite angrenzende Seiten des Batteriegehäuses. Insbesondere ist das Lastverteilungselement an in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Seiten des Batteriegehäuses angeordnet. Vorzugsweise umgreift das Lastverteilungselement in Fahrzeughochrichtung verlaufende Seiten des Batteriegehäuses klammerartig. Zusätzlich kann sich das Lastverteilungselement auch über eine Oberseite und/oder Unterseite erstrecken und diese wenigstens teilweise klammerartig umgreifen. Das Lastverteilungselement überspannt insbesondere wenigstens ein Viertel und vorzugsweise wenigstens die Hälfte und besonders bevorzugt wenigstens drei Viertel der Außenfläche wenigstens einer Gehäusewandung.
  • Die Lastverteilungselemente und/oder die Lastdurchleitungselemente sind vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff gefertigt, beispielsweise aus Stahl oder Aluminium. Beispielsweise sind für die Lastverteilungselemente und/oder Lastdurchleitungselemente Stahlplatten insbesondere mit Querverprägungen und/oder Ausnehmungen, z. B. Bohrungen, vorgesehen. Die Lastverteilungselemente und/oder die Lastdurchleitungselemente können auch als Strangpressplatten, insbesondere mit Kammern, und/oder als Strangpressprofile ausgebildet sein, welche insbesondere aus Aluminium bestehen. Möglich und bevorzugt ist auch, dass die Lastverteilungselemente und/oder Lastdurchleitungselemente aus einem Kunststoff und vorzugsweise aus einem faserverstärkten Kunststoff gefertigt sind. Dabei kann eine gezielte oder auch ungezielte Faserausrichtung vorgesehen sein. Die Lastverteilungselemente und/oder Lastdurchleitungselemente können Sicken aufweisen, welche beispielsweise quer und/oder horizontal und/oder vertikal verlaufen.
  • Die Niedervoltbatterie ist insbesondere als eine 12 V-Batterie ausgebildet. Möglich ist auch, dass die Niedervoltbatterie als eine 24 V-Batterie oder als 48 V-Batterie ausgebildet ist. Insbesondere beträgt die Spannung der Niedervoltbatterie weniger als 100 V. Insbesondere ist die Niedervoltbatterie als eine Starterbatterie und/oder Hilfsbatterie für elektrische Verbraucher des Fahrzeugs ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Niedervoltbatterie als eine LiFePO-Batterie (Lithium-Eisenphosphat-Batterie) ausgebildet. Bevorzugt dient die Niedervoltbatterie nicht zur Energieversorgung eines elektrischen Fahrantriebs im Fahrbetrieb. Insbesondere ist die Niedervoltbatterie keine Traktionsbatterie. Es ist aber auch möglich, dass die Niedervoltbatterie wenigstens teilweise zur Energieversorgung eines elektrischen Fahrantriebs dient. Insbesondere umfassen die Zelleinheiten wenigstens einen Zellbecher und/oder Wickel. Insbesondere umfasst Niedervoltbatterie weniger als 20 Zelleinheiten und mehr als zwei Zelleinheiten. Beispielsweise umfasst die Niedervoltbatterie acht Zelleinheiten. Möglich sind auch mehr oder weniger Zelleinheiten.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, die im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
  • In den Figuren zeigen:
    • 1 eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Niedervoltbatterieeinrichtung in einer perspektivischen Ansicht;
    • 2 die Niedervoltbatterieeinrichtung der 1 in einer geschnittenen Darstellung;
    • 3 eine stark schematisierte Detaildarstellung der Niedervoltbatterieeinrichtung der 2;
    • 4 eine stark schematisierte Detaildarstellung einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Niedervoltbatterieeinrichtung;
    • 5 eine stark schematisierte Detaildarstellung einer weiteren Ausgestaltung der Niedervoltbatterieeinrichtung; und
    • 6 eine stark schematisierte Detaildarstellung einer anderen Ausgestaltung der Niedervoltbatterieeinrichtung.
  • Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Niedervoltbatterieeinrichtung 1 mit einer hier als 12 V-Batterie ausgebildeten Niedervoltbatterie 2. Die Niedervoltbatterie 2 ist hier beispielsweise eine Starterbatterie oder Hilfsbatterie und bevorzugt als eine LiFePO-Batterie ausgeführt. Zum Anbinden der Niedervoltbatterie 2 an das Bordnetz des Fahrzeugs sind hier zwei Batteriepole 22 vorgesehen.
  • Die Niedervoltbatterie 2 umfasst ein Batteriegehäuse 3, in dem hier nicht sichtbar Zelleinheiten 12 eingehaust sind. Beispielsweise umfasst die Niedervoltbatterie 2 hier acht Zelleinheiten 12. Um die Zelleinheiten 12 und auch die Niedervoltbatterie 2 insgesamt vor einer unfallbedingten Beschädigung zu schützen, ist hier eine Schutzvorrichtung 4 vorgesehen.
  • Die Niedervoltbatterieeinrichtung 1 wird nun mit Bezug zu den 1 bis 3 näher beschrieben. Dabei zeigt die 2 eine Schnittdarstellung der Niedervoltbatterieeinrichtung 1, bei welcher die Zelleinheiten 12 zur besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind. In der 3 sind bestimmungsgemäß im Batteriegehäuse 3 angeordneten Zelleinheiten 12 sichtbar.
  • Die Schutzvorrichtung 4 umfasst hier zwei an den Außenflächen von gegenüberliegenden Gehäusewandungen 23 angeordnete flächige Lastverteilungselemente 5. Zudem sind im Innenraum des Batteriegehäuses 3 mehrere Lastdurchleitungselemente 6 angeordnet, z. B. fünf. Die Lastdurchleitungselemente 6 sind hier als Platten 26 ausgebildet und verlaufen quer zu den Lastverteilungselementen 5.
  • An den Außenflächen der Gehäusewandungen 23 sind in Fahrzeughochrichtung und parallel zu den Lastdurchleitungselementen 6 verlaufende Außenstege 33 angeordnet. An diesen Außenstegen 33 sind die Lastverteilungselemente 5 abgestützt. Zwischen den Außenstegen 33 verläuft die Außenfläche beabstandet zu dem jeweiligen Lastverteilungselement 5.
  • An den Innenseiten der Gehäusewandungen 23 sind hier Innenstege 43 ausgebildet. Dabei strecken sich die Lastdurchleitungselemente 6 jeweils zwischen zwei gegenüberliegenden Innenstegen 53. Zudem sind die Innenstege 43 hier korrespondierend zu den Außenstegen 33 angeordnet, sodass eine direkte Abstützung der Last von den Außenstegen 33 auf die Innenstege 43 und von dort weiter auf die Lastdurchleitungselemente 6 erfolgen kann.
  • Zwischen den Innenstegen 43 sind hier Zwischenstege 53 angeordnet, welche gegenüber den Innenstegen 43 zurückversetzt sind. Dadurch erfolgt über die Zwischenstege 53 hier keine unerwünschte Krafteinleitung in die Zelleinheiten 12.
  • In der hier gezeigten Ausführung sind drei der insgesamt fünf Lastdurchleitungselemente 6 jeweils zwischen zwei benachbarten Zelleinheiten 12 angeordnet. Die übrigen zwei Lastdurchleitungselemente 6 sind hier zwischen der äußeren Zelleinheit 12 und einer seitlichen Gehäusewandung 63 des Batteriegehäuses 3 angeordnet und als Stirnplatten 16 ausgebildet. Dabei haben die Stirnplatten 16 hier eine größere Stärke als die übrigen Platten 26. Die Stirnplatten 16 stützen sich hier an Innenstegen 43 ab, welche an den Ecken bzw. inneren Seitenkanten des Batteriegehäuses 3 verlaufen. So sind auch die Stirnplatten 16 an jeweils zwei gegenüberliegenden Innenstegen 43 abgestützt.
  • In der 3 ist eine beispielhafte Lasteinleitung und Lastdurchleitung in bzw. durch die Niedervoltbatterie 2 skizziert. Der Lastverlauf mit der beispielhaften Lastrichtung ist hier durch Blockfeile angedeutet. Im Kollisionsfall erfolgt durch das an der Außenfläche angeordnete Lastverteilungselement 5 zunächst eine externe Lastverteilung. Durch die Beabstandung zwischen den Lastverteilungselementen 5 und der Außenfläche der Gehäusewandung 23 erfolgt hier keine Belastung von nicht zur Kraftweiterleitung vorgesehenen Zonen.
  • Es erfolgt dann eine direkte Abstützung der externen Lastverteilung durch die Außenstege 33 am Batteriegehäuse 3. Des Weiteren erfolgt eine direkte Abstützung der externen Lastverteilung durch die hervorstehenden und entsprechend verstärkten vertikalen Innenstege 43 und von dort weiter auf die inneren Lastdurchleitungselemente 6. Durch die zurückspringenden Zwischenstege 53 kommt es zwischen den Lastdurchleitungselementen 6 zu keiner Belastung der Zelleinheiten 12.
  • Zudem erfolgt hier eine direkte Abstützung der externen Lastverteilung durch die entsprechend verstärkten Innenstege 43 an den inneren Ecken des Batteriegehäuses 3. Dort erfolgt die Lastweiterleitung über die Stirnplatten 16. Die hier durch Blockpfeile angedeuteten Lastpfade verlaufen somit nicht durch die Zelleinheiten 12, sondern gezielt zwischen diesen hindurch auf die jeweils gegenüberliegende Seite des Batteriegehäuses.
  • In der 4 ist eine Ausgestaltung der Niedervoltbatterieeinrichtung 1 ausschnittsweise gezeigt, bei der die Abstützung der Lastdurchleitungselemente 6 an den Innenstegen 43 durch Formschlussverbindungen 7 erfolgt. Die Formschlussverbindung 7 umfasst hier eine an den Innenstegen 43 angeordnete erste Verbindungskontur 17 und eine korrespondierend ausgeformte zweite Verbindungskontur 27, welche an den Lastdurchleitungselementen 6 angeordnet ist. Die erste Verbindungskontur 17 ist hier als eine Nut ausgebildet. Die zweite Verbindungskontur ist hier als ein konvex ausgeformter Randabschnitt der Platte 26 ausgebildet, welcher in die erste Verbindungskontur 17 eingreift. So ergibt sich eine besonders zuverlässige Lastdurchleitung und zugleich eine unaufwendige Aussteifung des Batteriegehäuses 3.
  • In der hier gezeigten Ausgestaltung umfasst die Schutzvorrichtung 4 zudem eine im Inneren des Batteriegehäuses 3 angeordnete und quer zu den Lastdurchleitungselementen 6 verlaufende Querplatte 8. Die Querplatte 8 verläuft hier zwischen den Innenstegen 43 und den Lastdurchleitungselementen 6.
  • In der 5 ist eine Ausgestaltung der mit Bezug zu der 4 vorgestellten Formschlussverbindung 7 dargestellt. Dabei ist hier die zweite Verbindungskontur 27 als eine in einem Randbereich des Lastdurchleitungselements 6 eingearbeitete wechselseitige Abstellung 37 ausgebildet. Das bietet einen besonders unaufwendig herstellbaren und zugleich zuverlässigen Formschluss zwischen dem Lastdurchleitungselement 6 und dem Innensteg 43.
  • Die 6 zeigt ausschnittsweise eine Formschlussverbindung 7 einer Niedervoltbatterieeinrichtung 1 für den Formschluss zwischen den Stirnplatten 16 und den zugehörigen Innenstegen 43. Der Formschluss erfolgt hier nur in Richtung einer bestimmungsgemäßen Lastrichtung. Die erste Verbindungskontur 17 und die zweite Verbindungskontur 27 sind hier so ausgebildet, dass sich zwischen Stirnplatte 16 und Innensteg 43 ein stumpfer Stoß ergibt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011118284 A1 [0002]

Claims (15)

  1. Niedervoltbatterieeinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Niedervoltbatterie (2) mit wenigstens einem Batteriegehäuse (3) zur Einhausung von Zelleinheiten (12) und mit wenigstens einer Schutzvorrichtung (4) zum Schutz der Niedervoltbatterie (2) vor unfallbedingter Beschädigung, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (4) wenigstens zwei an den Außenflächen von gegenüberliegenden Gehäusewandungen (23) des Batteriegehäuses (3) angeordnete flächige Lastverteilungselemente (5) und mehrere im Innenraum des Batteriegehäuses (3) angeordnete und quer zu den Lastverteilungselementen (5) verlaufende Lastdurchleitungselemente (6) umfasst und dass die Lastverteilungselemente (5) über das Batteriegehäuse (3) kraftübertragend mit den Lastdurchleitungselementen (6) gekoppelt sind.
  2. Niedervoltbatterieeinrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei an den Außenflächen der Gehäusewandungen (23) in Fahrzeughochrichtung und/oder parallel zu den Lastdurchleitungselementen (6) verlaufende Außenstege (33) angeordnet sind und wobei die Lastverteilungselemente (5) an den Außenstegen (33) abgestützt sind.
  3. Niedervoltbatterieeinrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zwischen den Außenstegen (33) die Außenfläche wenigstens teilweise beabstandet zu dem Lastverteilungselement (5) verläuft.
  4. Niedervoltbatterieeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mit den Lastverteilungselementen (5) ausgestatteten Gehäusewandungen (23) an ihren Innenseiten Innenstege (43) aufweisen und wobei sich die Lastdurchleitungselemente (6) jeweils zwischen zwei gegenüberliegenden Innenstegen (43) erstrecken.
  5. Niedervoltbatterieeinrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Innenstege (43) korrespondierend zu den Außenstegen (33) verlaufen, sodass eine gezielte Abstützung der Last von den Lastverteilungselementen (5) auf die Gehäusewandung (23) und von dort über die Lastdurchleitungselemente (6) auf die gegenüberliegende Gehäusewandung (23) und insbesondere auf ihr Lastverteilungselement (5) erfolgen kann.
  6. Niedervoltbatterieeinrichtung (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen den Innenstegen (43) wenigstens abschnittsweise Zwischenstege (53) verlaufen und wobei die Zwischenstege (53) in Bezug zu den Innenstegen (43) zurückspringend ausgebildet sind und beabstandet zu den Zelleinheiten (12) und/oder beabstandet zu den Lastdurchleitungselementen (6) verlaufen.
  7. Niedervoltbatterieeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lastdurchleitungselemente (6) wenigstens teilweise parallel zueinander angeordnet sind.
  8. Niedervoltbatterieeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens einige der Lastdurchleitungselemente (6) jeweils zwischen zwei benachbarten Zelleinheiten (12) angeordnet sind.
  9. Niedervoltbatterieeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens zwei der Lastdurchleitungselemente (6) jeweils zwischen einer Zelleinheit (12) und einer seitlichen Gehäusewandung (63) des Batteriegehäuses (3) angeordnet sind und als Stirnplatten (16) ausgebildet sind, welche eine größere Stärke als die zwischen den benachbarten Zelleinheiten (12) angeordneten Lastdurchleitungselemente (6) aufweisen.
  10. Niedervoltbatterieeinrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch und Anspruch 4, wobei die Stirnplatten (16) an jeweils zwei gegenüberliegenden Innenstegen (43) abgestützt sind.
  11. Niedervoltbatterieeinrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei die Abstützung der Lastdurchleitungselemente (6) an den Innenstegen (43) wenigstens teilweise durch Formschlussverbindungen (7) erfolgt und wobei die Formschlussverbindungen (7) jeweils wenigstens eine an dem Innensteg (43) angeordnete erste Verbindungskontur (17) und wenigstens eine dazu korrespondierend ausgeformte und an dem Lastdurchleitungselement (6) angeordnete zweite Verbindungskontur (27) aufweisen.
  12. Niedervoltbatterieeinrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die zweite Verbindungskontur (27) als eine in einen Randbereich des Lastdurchleitungselements (6) eingearbeitete wechselseitige Abstellung (37) ausgebildet ist.
  13. Niedervoltbatterieeinrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei die Schutzvorrichtung (4) wenigstens eine im Inneren des Batteriegehäuses (3) angeordnete und quer zu den Lastdurchleitungselementen (6) verlaufende Querplatte (8) umfasst und wobei die Querplatte (8) wenigstens abschnittsweise zwischen den Innenstegen (43) und den Lastdurchleitungselementen (6) angeordnet ist.
  14. Niedervoltbatterieeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lastdurchleitungselemente (6) als Platten (26) ausgebildet sind.
  15. Niedervoltbatterieeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lastverteilungselemente (5) das Batteriegehäuse (3) an wenigstens drei Seiten klammerartig umgreifen.
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