DE202021105082U1 - Traktionsbatterieeinheit - Google Patents

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Abstract

Traktionsbatterieeinheit (101) für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, umfassend eine Vielzahl an Batteriezellen (104), welche zwischen einem Bodenteil (103) und einem Deckelteil (102) angeordnet sind und umfassend zumindest eine lasttragende Strebe (106, 106.1, 107), angeordnet zwischen Bodenteil (103) und Deckelteil (102), dadurch gekennzeichnet, dass jeweils benachbarte Batteriezellen (104) zum Ausbilden eines Batteriepaketes (105, 105.1, 105.2, 105.3) miteinander zumindest abschnittsweise stoffschlüssig verbunden sind, wobei das Batteriepaket mit der zumindest einen lasttragenden Strebe (106, 106.1, 107) zumindest abschnittsweise stoffschlüssig verbunden ist, ein Batteriemodul bildend.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Traktionsbatterieeinheit für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, umfassend eine Vielzahl an Batteriezellen, welche zwischen einem Bodenteil und einem Deckelteil angeordnet sind und umfassend zumindest eine lasttragende Strebe, angeordnet zwischen Bodenteil und Deckelteil.
  • Zum Antreiben von Kraftfahrzeugen mittels elektrischer Energie wird eine große Energiekapazität benötigt. Diese wird bei einem Elektrofahrzeug in einer großen Anzahl an Batteriezellen gespeichert, die elektrisch zusammen verschaltet sind.
  • Im Stand der Technik sind Batteriemodule bekannt, die eine Vielzahl an Batteriezellen umfassen. Batteriemodule weisen zudem Anschlussmöglichkeiten zum Anschließen des Batteriemoduls an ein Traktionsbatteriegehäuse auf und sind dazu ausgelegt, die Vielzahl der Batteriezellen zu halten. Ein einzelnes Batteriemodul reicht jedoch nicht aus, um ein elektrisches Fahrzeug anzutreiben. Aus diesem Grunde sind mehrere Batteriemodule in einem dafür bereitgestellten Batteriegehäuse angeordnet.
  • Das Batteriegehäuse selbst umfasst ein Bodenteil und ein Deckelteil, zwischen denen die Batteriemodule angeordnet sind. Die Traktionsbatterieeinheit ist typischerweise unter der Fahrzeugkabine, einen Boden bildend, an dem Fahrzeug befestigt.
  • Um die Crashsicherheit der Traktionsbatterieeinheit zu gewährleisten, ist das Batteriegehäuse selbst steif und crashsicher ausgelegt. Hierzu umfasst das Gehäuse typischerweise einen umlaufenden Rahmen sowie eine oder mehrere lasttragende Streben zwischen Bodenteil und Deckelteil, sodass ein Gefache bereitgestellt wird. In dieses Gefache sind die Batteriemodule eingesetzt und an den Streben durch Schraubverbindungen angeschlossen. Um die Batteriemodule während eines Crashs zu schützen, sind zwischen der zumindest einen lasttragenden Strebe des Batteriegehäuses und den an die Strebe angeschraubten Batteriemodulen Hohlräume angeordnet, um Deformationswege für die Strebe bereitzustellen.
  • Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist das hohe Gewicht des Batteriegehäuses durch den notwendigen steifen Aufbau. Zudem sind etliche Schweißnähte notwendig, um das Batteriegehäuse aufzubauen und steif auszubilden. Diese Schweißnähte müssen, um den Dichtigkeitsanforderungen zu genügen, einzeln geprüft werden. Dies mündet in einem hohen Montageaufwand. Auch ist es wünschenswert, wenn weniger raumeinnehmende Teile zum Aufbau einer Traktionsbatterieeinheit benötigt werden, um den Raum, in dem Batteriezellen mitgeführt werden können, zu maximieren und zudem die Logistik zu vereinfachen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend genannten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine eingangs genannte, gattungsgemäße Traktionsbatterieeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.
  • Entgegen dem Stand der Technik wird mit dieser Erfindung eine Traktionsbatterieeinheit vorgeschlagen, welche die einzelnen Batteriezellen integral aufnimmt und durch ohnehin vorhandene Strukturen ressourcenschonend nutzt. Die einzelnen Batteriezellen, die im Stand der Technik zu Batteriemodulen zusammengeschaltet und in einem eigenen Gehäuse in das Batteriegehäuse eingebaut wurden, werden gemäß dem Erfindungsgedanken in wesentlich größerer Zahl als in den Batteriemodulen miteinander stoffschlüssig verbunden - etwa 15 bis 30 -, zu zumindest zwei, typischerweise mehr (beispielsweise sechs, acht oder sogar 16 Paketen) zusammengestellt und auf diese Weise zu festen Blöcken verbaut. Ein solches Batteriepaket wird an zumindest einer Seite mit einer lasttragenden Strebe ausgestattet, wobei die Strebe an dem Batteriepaket zumindest abschnittsweise stoffschlüssig angeschlossen ist. Ein Batteriepaket, zumindest abschnittsweise stoffschlüssig mit einer Strebe verbunden, bildet ein Batteriemodul.
  • Man macht sich somit den Umstand zunutze, dass die einzelnen Batteriezellen ohnehin über ein typischerweise metallenes Gehäuse, etwa aus einer Aluminium- oder Stahllegierung, verfügen, welches bereits eine gewisse Stabilität aufweist. Durch das stoffschlüssige Verbinden dieser Gehäuse wird insgesamt ein extrem steifes, blockartiges Batteriepaket gebildet. Durch das zusätzliche stoffschlüssige Anschließen der Strebe an das Batteriepaket wird ein entsprechender Lastpfad gebildet, durch den die Kräfte gleichmäßig in das Batteriepaket eingebracht werden können.
  • Zum stoffschlüssigen Verbinden wird ein Kleben bevorzugt. Dabei ist es nicht notwendig, die Batteriezellen untereinander bzw. das Batteriepaket mit der lasttragenden Struktur vollflächig zu verkleben; es reicht aus, wenn etwa 20 - 50 % der Fläche verklebt sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass zur Ausbildung des Batteriemoduls zwischen zwei Batteriepaketen eine lasttragende Strebe angeordnet und die zu dieser Strebe weisenden Batteriezellen zumindest abschnittsweise mit dieser Strebe stoffschlüssig verbunden sind. Die Strebe ist dann beidseitig durch Batteriepakete zumindest abschnittsweise eingefasst. In diese Strebe kann eine hohe axiale Kraft eingeleitet werden, wobei sie durch die beidseitige Lagerung unempfindlich gegenüber einem Knicken ist.
  • Ergänzend oder alternativ kann zur Ausbildung des Batteriemoduls vorgesehen sein, dass das Batteriepaket zwischen zwei lasttragenden Streben angeordnet und mit diesen stoffschlüssig verbunden ist. Typischerweise sind die zwei lasttragenden Streben gegenüberliegend angeordnet, sodass das Batteriepaket zwischen den Streben angeordnet ist. Hierdurch ist ein einfaches und sicheres Montieren des Batteriemoduls gegeben, da dieses an beiden Seiten mittels der Strebe an das Batteriemodul abstützende Strukturen angeschlossen werden kann.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Batteriepakete stoffschlüssig an einer lasttragenden Struktur aus Streben angeschlossen sind. Die lasttragende Struktur erstreckt sich dann von der einen Seite der Traktionsbatterieeinheit zu der anderen. Eine etwaige, auf die Traktionsbatterieeinheit von außen einwirkende Kraft wird auf diese Weise hindurchgeleitet. Durch das Hindurchleiten der Kräfte werden diese durch eine Vielzahl an Batteriezellen und anderen lasttragenden Strukturen in der Traktionsbatterieeinheit abgeleitet, sodass die einwirkende Kraft auf eine einzelne Batteriezelle so gering verbleibt, dass diese nicht beschädigt wird.
  • In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass Teil des Batteriemoduls ein die Batteriepakete umgebender Rahmen ist. Der Rahmen ist bevorzugt aus mehreren Rahmenteilen gebildet, die an die zumindest eine Strebe angeschlossen, typischerweise mit dieser verschweißt ist. So kann bevorzugt vorgesehen sein, dass zwischen zwei Streben Rahmenteile angeordnet und mit den Streben verbunden, bevorzugt verschweißt sind. So kann auch vorgesehen sein, dass die zwischen den beiden Streben angeordneten Rahmenteile gegenüber dem äußeren Abschluss der Streben zurückversetzt sind. Die Streben ragen dann weiter in Richtung Seitenrand der Traktionsbatterieeinheit als die Rahmenteile und versteifen auf diese Weise die gesamte Einheit zusätzlich. Der die Batteriepakete umgebende Rahmen weist zur Außenseite der Traktionsbatterieeinheit und kann eine von außen auf die Traktionsbatterieeinheit einwirkende Kraft ableiten beziehungsweise in die Streben, die in Richtung der einwirkenden Kraft mit ihrer Längsrichtung weisen, einleiten. Um einen Deformationsweg zwischen Rahmen und Batteriepaket zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass zwischen den durch die Batteriezellen gebildeten Batteriepakete und dem Rahmen ein batteriezellenfreier Raum ist. Dieser kann mit stoßabsorbierenden Materialien gefüllt oder als Hohlraum ausgebildet sein.
  • Ragt die Strebe in Richtung Seitenrand der Traktionsbatterieeinheit gegenüber dem Rahmenteil in Richtung des Seitenrandes der Traktionsbatterieeinheit hervor, kann der nach außen weisende Endabschnitt der Strebe als Crashbox ausgebildet sein, welche im Crashfall Energie abbauen kann. Insbesondere hierfür kann die Strebe als Hohlkammerprofil ausgebildet sein. Weiterhin bewirkt so eine hervor ragende Strebe eine Abstützung des Schwellers, wodurch dessen Stabilität erhöht wird und eine weitere Gewichtseinsparung realisiert werden kann. Ein Ausknicken der Strebe ist durch den flächigen Kontakt mit dem Batteriepaket entgegengewirkt; das Batteriepaket stützt die Strebe in diesem Fall über einen Großteil ihrer Länge ab.
  • Der Rahmen kann die aus den Batteriezellen gebildeten Batteriepakete nebst einer etwaigen Kontaktierungsapplikation zum elektrischen Verschalten der Batteriezellen überragen. Sein oberer Abschluss ist dann höher als der obere Abschluss der zu schützenden Batteriezellen. Auf diese Weise können die Batteriepakete innerhalb des Rahmens mit einer Isoliermasse vergossen werden, wobei der Rahmen ein Wegfließen der flüssigen Isoliermasse verhindert. So können die Pakete zusammen mit der Strebe als auch der Kontaktierungsapplikation vergossen werden.
  • Auch kann vorgesehen sein, dass der Rahmen in Richtung des Bodenteils den Boden der Batteriezelle überragt, bevorzugt das Bodenteil kontaktierend. Auf diese Weise wird eine nach unten geschlossene Wanne bereitgestellt, in die die Isoliermasse eingebracht werden kann. Zudem kann hierdurch auch ein Auffahrschutz bereitgestellt werden.
  • So kann auch die lasttragende Strebe den Boden der Batteriezelle in Richtung des Bodenteils überragen, um einen Auffahrschutz bereitzustellen.
  • Durch das Vergießen der Batteriezellen mit der Kontaktierungsapplikation muss in Bezug auf für die restlichen Bauteile der Traktionsbatterieeinheit - etwa dem Deckelteil oder dem Bodenteil - nicht die ansonsten erforderliche Sauberkeit gegeben sein; die elektrischen Kontakte sind durch die Isoliermasse bereits elektrisch isoliert.
  • Die Isoliermasse kann einen Brandschutzzusatz aufweisen, damit in einem Brandfall ein Ausbreiten eines Feuers insbesondere in Richtung der Fahrzeugkabine verhindert wird. Hierdurch muss kein separater Brandschutz vorgesehen sein, sodass Herstellkosten und die Prozesszeit verringert werden.
  • Die Batteriezellen sind typischerweise in einer länglichen, quaderförmigen Form aufgebaut. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Batteriezellen mit ihrer Längserstreckung parallel zu der Strebe ausgerichtet sind, die mit dem entsprechenden Batteriepaket zumindest abschnittsweise stoffschlüssig verbunden ist. Auf diese Weise wird einem Aufblähen der Batterien, welches durch Ladung und Entladung der Batterien als mechanische Last aufgebracht wird, verhindert. In diesem Zusammenhang kann auch vorgesehen sein, dass die Batteriepakete durch die Strebe und den die Batteriepakete umgebenden Rahmen eingespannt sind.
  • Typischerweise sind die Batteriezellen ein Batteriepaket bildend mit ihren Kontaktanschlüssen nach oben oder nach unten weisend ausgerichtet. Dies erleichtert die notwendige elektrische Kontaktierung der Batteriezellen.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass die Batteriezellen mit ihrer Längserstreckung quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet sind. Die Traktionsbatterieeinheit ist durch den Fahrzeugaufbau gegenüber einem Frontal- bzw. Heckcrash ohnehin gesichert, wobei dabei bevorzugt lediglich Lastpfade erforderlich sind, welche die entsprechenden Kräfte aufnehmen bzw. weiterleiten. Insbesondere. Insbesondere ist in vorliegender Einbausituation daher für das Crashverhalten vor allem der Seitencrashfall Seitencrashfall von Bedeutung. Durch die Ausrichtung der Batteriezellen in Seitencrashrichtung wird die den Batteriezellen innenwohnende Steifigkeit, begründet durch ihr großes Widerstandsmoment in Längserstreckungsrichtung, optimal für diesen Fall ausgenutzt.
  • Um den Aufbau der Traktionsbatterieeinheit so flach wie möglich zu gestalten, kann vorgesehen sein, dass die Batteriezellen in einer Ebene, mithin nicht übereinander, angeordnet sind.
  • Das Bodenteil und/oder das Deckelteil können tiefgezogene Bauteile sein. Auf diese Weise können das Deckelteil und/oder das Bodenteil Seitenwände der Traktionsbatterieeinheit bereitstellen, sodass keine zusätzlichen Bauteile mit dem Bodenteil und/oder dem Deckelteil verbunden werden müssen, insbesondere nicht durch ein Schweißverfahren. Die Dichtigkeit der Traktionsbatterieeinheit kann so problemlos hergestellt werden. Stellen Bodenteil und/oder Deckelteil die Seitenwände dar, muss nur an der Schnittstelle zwischen Bodenteil und Deckelteil eine Dichtung vorgesehen sein, um das Innere des so gebildeten Gehäuses der Traktionsbatterieeinheit zu schützen.
  • Die das Gehäuse bildenden Teile der Traktionsbatterieeinheit können aus einem weichen Blech gefertigt sein. Die Steifigkeit der Traktionsbatterieeinheit insgesamt wird durch die stoffschlüssige Verbindung der Batteriezellen untereinander sowie der lasttragenden Strebe erreicht. Auf diese Weise wird auch die Montage vereinfacht, da bei einer etwaigen Abweichung vom Nennmaß die das Gehäuse bildenden Teile entsprechend gezogen werden können.
  • In das Bodenteil können zudem tiefgezogene Verprägungen zum Ausbilden eines Auffahrschutzes ausgebildet sein. Diese sind bevorzugt eine kontinuierliche Krümmung in z-Richtung des Fahrzeugs (Hoch-Richtung) aufweisend ausgestaltet, sodass in z-Richtung durch die Verprägung ein hohes Widerstandsmoment an denjenigen Stellen bereitgestellt ist, an denen die lasttragende Strebe, angeschlossen an die Batteriepakete, oder der Rahmen angeordnet ist, während in den Bereichen dazwischen nach Art einer invertierten Brücke das Widerstandsmoment geringer ausgebildet ist, um im Falle eines Auffahrens die Kräfte in die lasttragende Strebe bzw. den Rahmen abzuleiten.
  • Durch den vorgeschlagenen Aufbau kann die Traktionsbatterieeinheit ein die Batteriezellen unmittelbar kontaktierendes Kühlmodul aufweisen. Das Kühlmodul kann aus ein oder mehreren Kühlblechen, die entsprechend verschaltet sind, gebildet werden. Eine Anordnung des Kühlmoduls an dem von den Batteriezellen beabstandeten Bodenteil dem Batteriegehäuse zugehörig, welches unweigerlich etliche Wärmeverluste mit sich bringt, ist somit nicht mehr erforderlich. Insbesondere ist kein Lückenfüller, etwa eine thermoleitende Paste, einen etwaigen Abstand zwischen Bodenteil und Batteriemodul ausgleichend, über weite Strecken notwendig. Stattdessen können die Batteriezellen unmittelbar auf dem Kühlmodul aufgebaut werden, sodass lediglich durch die Rauheit des Materials und/oder Verprägungen im Kühlmodul eine wärmeleitende Schicht notwendig ist. Je nach Größe des Batteriemoduls bietet es sich für eine einfache Montage an, mehrere Kühlbleche, das Kühlmodul bildend, einzusetzen. Diese können einfach an die Batteriezellen angedrückt werden.
  • Insbesondere, wenn die einzelnen verschalteten Batteriepakete von einer Isoliermasse umgossen sind, ist der Einsatz einer integrierten Kühlung ohne Kurzschlussgefahr im Falle von Leckagen möglich.
  • Weiters kann die Traktionsbatterieeinheit ein Traktionsbatteriegehäuse aufweisen, welches Traktionsbatteriegehäuse ein Deckelteil und ein Bodenteil aufweist, das Traktionsbatteriegehäuse beinhaltend zumindest ein Batteriemodul sowie voneinander beabstandete, das Traktionsbatteriegehäuse aussteifende, als Lastpfad wirkende Strukturen, wobei an zumindest einer Seite des Traktionsbatteriegehäuses an zwei aussteifenden Strukturen zumindest eine Lastverteilungsstruktur zum Auffangen einer in einem Abschnitt seitlich auf das Traktionsbatteriegehäuse wirkenden Kraft und Ableiten derselben in Querrichtung zur Längserstreckung dieser Seite angeschlossen ist und die Lastverteilungsstruktur zumindest abschnittsweise in Wirkrichtung der aufzufangenden Kraft als Hohlkammerstruktur ausgebildet ist, wobei die Hohlkammerstruktur zumindest abschnittsweise unterhalb der Ebene des Bodens des zu der Hohlkammerstruktur benachbarten Batteriemoduls angeordnet ist und mit diesem Abschnitt in einem Crashfall unter den Boden dieses Batteriemoduls verschiebbar ist.
  • Ziel dieser Ausgestaltung ist es, einen für einen Seitencrash optimierten Biegebalken bereitzustellen, gelagert zwischen zwei das Traktionsbatteriegehäuse aussteifenden Strukturen. Wird eine seitliche Kraft in das Traktionsbatteriegehäuse eingeleitet, wirken diese Strukturen in Verbindung mit dem Biegebalken als Lastpfad. Aus diesem Grunde wird der Biegebalken als Lastverteilungsstruktur angesprochen.
  • Um ein möglichst großes Widerstandsmoment bezüglich der seitlich eingeleiteten Kraft bereitzustellen, ist es Kern dieser Ausgestaltung, dass die Lastverteilungsstruktur einerseits als Hohlkammerstruktur ausgebildet ist und andererseits sich bis zu dem Rand eines zu der Hohlkammerstruktur benachbarten Batteriemoduls, bevorzugt zu einem Teil sogar bis unter den Boden dieses Batteriemoduls erstreckt. Auf diese Weise kann die Fläche parallel zur seitlich eingeleiteten Kraft und damit das entsprechende Widerstandsmoment maximiert werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass in einem Crashfall und einer damit einhergehenden potenziellen Deformation der Lastverteilungsstruktur diese auf das Batteriemodul gedrückt wird. Vielmehr wird sie unter den Boden desselben verschoben.
  • Die Hohlkammerstruktur beginnt aus gehäuseaußenseitiger Sicht möglichst am Rand des Traktionsbatteriegehäuses. Durch den Teil der Hohlkammerstruktur, der unterhalb der Ebene des Bodens des zu der Hohlkammerstruktur benachbarten Batteriemoduls, respektive dem Boden des entsprechenden Bereichs des Batteriemoduls angeordnet ist, wird ein Deformationsweg bereitgestellt, sodass ein sich ggf. an diesen Abschnitt anschließender Teil der Hohlkammerstruktur, der nicht unterhalb der Ebene des Bodens des Batteriemoduls angeordnet ist, durch einen Crashfall in Richtung des Batteriemoduls verschoben werden kann (typischerweise unter Deformation der Hohlkammerstruktur), ohne dass das Batteriemodul durch die Hohlkammerstruktur beschädigt wird. In diesem Fall wird der Teil der unterhalb der Ebene des Bodens des Batteriemoduls, jedoch neben demselben angeordnet ist, unter das Batteriemodul verschoben.
  • Die Hohlkammerstruktur erstreckt sich maximal nur zu einem Teil unter den Boden des Batteriemoduls, nämlich typischerweise nur bis in den Randbereich des Batteriemoduls. Typischerweise ist der obere Abschluss der Hohlkammerstruktur jedenfalls in der Nähe des Bodens des Batteriemoduls, sodass nur wenig Deformationsweg zwischen Hohlkammerstruktur und Batteriemodul im Falle eines unterseitigen Auffahrens gegeben ist. Hier kann man sich die Wirkung des ohnehin in diesem Bereich montierten Seitenschwellers zunutze machen: Der Seitenschweller als weitere lasttragende Struktur kann den Rand des Traktionsbatteriegehäuses gegenüber einer Kraft von unten absichern. Nur bis in den Wirkbereich des Seitenschwellers hinein erstreckt sich dann die als Hohlkammerstruktur ausgebildete Lastverteilungsstruktur. Im dahinterliegenden Bereich, mithin weiter von dem kraftbeaufschlagten Rand entfernt, weicht die Hohlkammerstruktur einem typischerweise durch das Bodenteil des Traktionsbatteriegehäuses gebildeten Auffahrschutzes, beinhaltend einen Deformationsweg zwischen Bodenteil und Boden des Batteriemoduls.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Hohlkammerstruktur vollständig unterhalb der Ebene des Bodens des Batteriemoduls angeordnet ist. Auch in diesem Falle ist es sinnvoll, einen Teil der Hohlkammerstruktur frei von einem Batteriemodul zu halten, um einen etwaigen Deformationsweg ausgehend von dem kraftbeaufschlagten Rand des Traktionsbatteriegehäuses zu gewährleisten. Zudem können an einem solchen Flansch zusätzliche Bauteile, etwa das Deckelteil, angeschlossen werden.
  • Für ein einfaches Ausbilden der Hohlkammerstruktur kann vorgesehen sein, dass die Hohlkammer bzw. die Hohlkammern der Hohlkammerstruktur sich parallel zu der Seite des Traktionsbatteriegehäuses erstrecken, an der die seitliche Kraft eingeleitet wird. Auf diese Weise kann die Hohlkammerstruktur auch unter Einbeziehung des Bodens gebildet werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Boden als Wanne ausgebildet ist, sodass dieser zumindest abschnittsweise Seitenwände des Traktionsbatteriegehäuses bildet. Die so durch den Boden bereitgestellte zumindest zweidimensionale Raumbegrenzung kann über ein weiteres Bauteil, etwa ein Blech, geschlossen werden. Auf diese Weise wird nur eine geringe Anzahl an zusätzlichen Bauteilen benötigt.
  • Alternativ oder auch ergänzend kann vorgesehen sein, dass die Hohlkammerstruktur durch ein an den Boden angeschlossenes Hohlkammerprofil gebildet ist. Dieses Hohlkammerprofil wird typischerweise auf den Boden aufgesetzt oder, sollte der Boden als Wanne ausgebildet sein, in die Wanne eingesetzt. Die so als Einleger ausgebildete Hohlkammerstruktur kann auch komplexe geometrische Formen aufweisen und/oder ein extrudiertes Profil sein.
  • Die Hohlkammerstruktur kann über zumindest einen Materialabschnitt verfügen, der gegenüber der seitlichen Lastrichtung zur Überbrückung einer Höhendifferenz schräg, mithin winklig, insbesondere zwischen 20° und 70° gegenüber der Senkrechten angeordnet ist. Wirkt eine seitliche Kraft auf eine solche Hohlkammerstruktur, wird diese auch über den Materialabschnitt, der einen Höhenunterschied verbindet, sicher hindurchgeleitet. Es wird so verhindert, dass, wie etwa bei einem rechtwinklig angeordneten Materialabschnitt, dieser Materialabschnitt im Kantbereich umklappt und die eingeleiteten Kräfte gerade nicht mehr weiterleitet.
  • Zur Erhöhung der Stabilität der Lastverteilungsstruktur ist vorgesehen, diese aus einem Stahl oder einer Aluminiumlegierung zu fertigen.
  • Die aussteifenden Strukturen des Traktionsbatteriegehäuses werden typischerweise durch Streben bereitgestellt, die Teil eines Gefaches innerhalb des Traktionsbatteriegehäuses sind. So erstreckt sich die Struktur insgesamt typischerweise im Wesentlichen von einer Seite des Traktionsbatteriegehäuses zu der anderen. Die als Lastpfade ausgebildeten Streben können zum Hindurchleiten einer seitlich eingeleiteten Kraft besonders vorteilhaft dienen, da das Traktionsbatteriegehäuse typischerweise an diesen Streben mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. So wirkt sich die seitlich eingeleitete Kraft möglichst unmittelbar auf das gesamte Fahrzeug aus, sodass weitere Strukturen des Fahrzeugs deformiert oder das gesamte Fahrzeug verschoben wird. In diesem Kontext kann auch vorgesehen sein, dass die Batteriemodule an die Streben angeschlossen sind, sodass bei einem Versatz der Streben gegenüber dem Traktionsbatteriegehäuse auch die Batteriemodule immanent in einen sicheren Bereich verschoben werden.
  • Es kann eine Traktionsbatterieeinheit vorgesehen sein, die eine Strebe umfasst, welche Strebe zumindest zwei voneinander beabstandete, gehäusebodenseitig abgestützte und einen oberseitig offenen Montagekanal einfassende Strebenprofile sowie eine Deckelschiene zum oberseitigen Verschließen des Montagekanals umfasst, wobei die Strebenprofile oberseitig jeweils einen Deckelsitz aufweisen, auf dem die Deckelschiene mit jeweils einem Randabschnitt, wenn montiert, aufliegt, und dass Befestigungsmittel zum Verspannen der Deckelschiene an den Deckelsitzen der Strebenprofile vorgesehen sind.
  • Die Strebe kann die oben beschriebene Strebe, stoffschlüssig verbunden mit dem Batteriepaket sein, kann aber auch eine andere als die oben angesprochene sein.
  • Bei dieser Traktionsbatterieeinheit wird der prinzipielle Aufbau in geschickter Weise genutzt, um einen die Traktionsbatterieeinheit durchgreifenden Montagekanal auszubilden. Zu diesem Zweck wird eine Strebe der Traktionsbatterieeinheit, typischerweise eine Längsstrebe dergestalt ausgebildet, dass durch diese ein Montagekanal begrenzt ist. Erreicht wird dieses damit, dass eine solche Strebe zumindest zwei Strebenprofile umfasst, die in der Ebene des Gehäuses und in Querrichtung von ihrer Längserstreckung voneinander beabstandet sind.. Die Strebenprofile können am Gehäuseboden abgestützt und mit diesem befestigt sein. Eine bodenseitige Abstützung der Strebenprofile ist allerdings nicht erforderlich. Zwei der Strebenprofile weisen an ihrer dem Gehäuseboden gegenüberliegenden Seite einen Deckelsitz auf. Diese Strebenprofile befinden sich im Bereich des oberen Abschlusses des Montagekanals. An den Deckelsitzen liegt die Deckelschiene mit jeweils einem Randabschnitt an und ist mit den Strebenprofilen verspannt. In den durch diese Strebe geschaffenen Montagehohlraum können Versorgungsleitungen eingezogen oder eingelegt werden. Letzteres ist bei abgenommener Deckelschiene ohne weiteres möglich. Damit werden Versorgungsleitungen durch die Traktionsbatterieeinheit hindurchgeführt, wodurch diese nicht nur gegenüber mechanischen Beschädigungen wirksam geschützt sind, insbesondere auch im Falle eines Front- oder Seitenaufpralls. Vielmehr ist die erforderliche Leitungslänge, die ansonsten benötigt wird, um Schläuche und Kabel um eine solche Traktionsbatterieeinheit außen herum zu führen, signifikant reduziert. Die Folge ist, dass durch diese Einsparung das Systemgewicht reduziert wird, wozu auch eine durch die geringere erforderliche Strömungsstrecke reduzierte Temperiermittelmenge zählt. Ferner ist die Montage vereinfacht, da die Versorgungsleitungen schlichtweg in den Montagekanal eingebracht werden müssen. Eine individuelle Befestigung derselben ist grundsätzlich nicht erforderlich. Montagefehler sind vermieden.
  • In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Strebenprofile zugleich einen das Innere der Traktionsbatterieeinheit durchgreifenden Lastpfad ausbilden. In einem solchen Fall sind die Strebenprofile vorzugsweise gehäusebodenseitig abgestützt. Zusammen mit der an diesen montierten Deckelschiene ist sodann eine besonders stabile Strebe mit entsprechender Lastpfadqualität bereitgestellt.
  • Bei einer Ausgestaltung, bei der der Montagekanal in Hochrichtung nur teilweise von zwei voneinander beanstandeten Strebenprofilen begrenzt ist, ist in Längserstreckung der Strebenprofile im Übrigen der Montagekanal von den benachbarten Batteriemodulen begrenzt. Durchaus möglich ist auch die Ausbildung einer solchen Strebe mit zwei Strebenprofilpaaren, von denen ein Strebeprofilpaar oberseitig den Deckelsitz bereitstellt, während das andere Strebenprofilpaar im Bereich des Bodens des Traktionsbatteriepaketes angeordnet ist.
  • Der mehrteilige Aufbau einer solchen Strebe durch Vorsehen einer mit den Strebenprofilen verspannbaren und in aller Regel von diesen auch lösbaren Deckelschiene erlaubt eine Vorkonfektionierung der in den Montagekanal einzubringenden Versorgungsleitungen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Deckelschiene als Träger für Versorgungsleitungsabschnitte genutzt, die dann insgesamt, an der Deckelschiene vormontiert, im Zusammenhang mit einer Montage der Deckelschiene in den Montagekanal eingebracht werden. Die Versorgungsleitungen können an der Deckelschiene beispielsweise durch bügelartige Kunststoffhalter, beispielsweise als Clipshalter ausgeführt, gehalten sein. Die den Montagekanal oberseitig verschließende Deckelschiene kann genutzt werden, um an diese Versorgungsleitungsanschlüsse anzuschließen. Hierbei kann es sich beispielsweise um Schraub- oder Steckanschlüsse handeln, mit denen der jeweilige, an der Deckelschiene befindliche Versorgungsleitungsabschnitt in einfacher Weise an ein komplementäres, am Fahrzeug befindliches Anschlusskupplungsstück angeschlossen werden kann. Eine Montage der die Traktionsbatterieeinheit querenden Versorgungsleitungsabschnitte erfolgt dann mit der Montage der Traktionsbatterieeinheit am Fahrzeug, typischerweise am Unterboden. Damit stellt die Deckelschiene bei einer solchen Auslegung mit den daran angeschlossenen Versorgungsleitungen bzw. Versorgungsleitungsabschnitten ein einfach und rasch zu montierendes Montagemodul dar.
  • Bei den Strebenprofilen und der Deckelschiene handelt es sich typischerweise um Hohlkammerstrangpressprofile. Vorzugsweise sind diese mehrkammerig ausgelegt, wodurch die Steifigkeit dieser Profile erhöht wird. Um das Gewicht der Traktionsbatterieeinheit gering zu halten, sind diese Teile einer solchen Strebe aus einer Leichtmetalllegierung, beispielsweise einer hierfür geeigneten Aluminiumlegierung hergestellt. Das Verspannen der Deckelschiene gegenüber den den Montagekanal seitlich einfassenden Strebenprofilen erfolgt vorzugsweise mit Schraubbefestigern. Dann ist auch ein Öffnen des Montagekanals durch Abnehmen der Deckelschiene ohne weiteres möglich, sollte dieses gewünscht oder erforderlich werden. Bei der bevorzugten Auslegung der Strebenprofile als Hohlkammerprofile werden Schraubbefestiger eingesetzt, die das Hohlkammerprofil in Richtung der Höhe der Traktionsbatterieeinheit durchgreifen. Verspannt sind diese zudem mit dem Gehäuseboden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung befindet sich an der Innenseite des Gehäusebodens zu diesem Zweck ein Strebenprofilhalter mit einer hutförmigen Querschnittsgeometrie, wobei die offene Seite eines solchen Strebenprofilhalters zum Gehäuseboden weist. Der dadurch hergestellte Hohlraum zwischen dem Strebenprofilhalter und dem Gehäuseboden dient zur Aufnahme einer Spannmutter, aufgeschraubt auf das Ende eines das darüber angeordnete Strebenprofil durchgreifenden Schraubbolzens vorgesehenen Schraubbefestiger. Diese kann als Schweiß- oder Stanzmutter an der Unterseite des Strebenprofilhalters angeschlossen sein. Durch die Kopfunterseite des Schraubbolzens wird die Deckelschiene gegen den jeweiligen Deckelsitz des Strebenprofils verspannt.
  • Zur definierten Montage der Deckelschiene ist in einer Weiterbildung vorgesehen, dass die Deckelsitze der beiden voneinander beabstandeten Strebenprofile außenseitig einen den Deckelsitz begrenzenden und von diesem nach oben abragenden Schenkel aufweisen. Die Höhe dieser Schenkel kann mit dem außenseitigen Abschluss der Deckelschiene fluchten.
  • Bei einer Auslegung der Deckelschiene als mehrkammeriges Hohlkammerprofil ist gemäß einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Deckelschiene zwei in derselben Ebene befindliche Hohlkammern aufweist, die durch einen massiven Materialsteg voneinander getrennt sind. Dieser Materialsteg weist eine hinreichende Breite auf, damit dieser als Verankerungsgrund genutzt werden kann. Gemäß einer Ausführung werden in diesen, die beiden Hohlkammern trennenden Steg Sacklöcher mit einem Innengewinde eingebracht, um einen Gehäusedeckel daran anschließen zu können.
  • Ein solcher massiver Materialsteg zum Einbringen von beispielsweise Sacklöchern kann auch bei einer Ausgestaltung der Deckelschiene vorgesehen sein, bei der diese als Vollprofil ausgeführt ist. Der Querschnitt einer solchen Deckelschiene ist dann typischerweise T-förmig.
  • Die Strebenprofile tragen an ihrer zum Gehäuseboden weisenden Seite gemäß einer Ausführung Stützfüße, mit deren Stirnseite diese auf typischerweise einem Strebenprofilhalter abgestützt sind. Eine vollflächige Anbindung der Strebenprofile an den Gehäuseboden wird nicht in jedem Fall als erforderlich angesehen. Selbstverständlich können die Strebenprofile auch flächig mit ihrer Unterseite am Gehäuseboden abgestützt und gegenüber diesem verspannt sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Traktionsbatterieeinheit ein Deckelteil aufweist, welches Deckelteil als Teil des Traktionsbatteriegehäuses mit einer Anschlussgeometrie zum Anschließen des Deckelteils als Oberteil an das Bodenteil des Traktionsbatteriegehäuses vorgesehen ist, wobei das Deckelteil Träger eines mit diesem verbundenen Gerätegehäuseunterteils eines zusätzlichen Gerätegehäuses ist, welches Gerätegehäuseunterteil entlang seines Umfanges zumindest abschnittsweise den randlichen Abschluss des Deckelteils nicht überragt und einen Boden sowie einen umlaufenden Montageflansch zum Anschließen eines dem Gerätegehäuse zugehörigen Gerätegehäuseoberteils aufweist, wobei der Montageflansch zumindest in den den seitlichen Abschluss des Deckelteils nicht überkragenden Umfangsabschnitten gegenüber dem Boden in Richtung von der das Gerätegehäuseunterteil tragenden Außenseite des Deckelteils weg gerichtet durch entsprechende Formung des Gerätegehäuseunterteils versetzt ist, damit an diesem bzw. diesen Montageflanschabschnitten das Gerätegehäuseoberteil mit dem Gerätegehäuseunterteil verspannbar ist.
  • Bei einem mit einem solchen Deckelteil ausgerüsteten Traktionsbatteriegehäuse dient das Deckelteil als Träger für ein zusätzliches Gerätegehäuse. Es versteht sich, dass das Deckelteil durchaus auch mehrere zusätzliche Gerätegehäuse tragen kann. Angeschlossen an das Deckelteil ist das Gerätegehäuseunterteil, welches mit einem Montageflansch ausgerüstet ist, an dem das Gerätegehäuseoberteil angeschlossen werden kann. Dieser Anschluss ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung lösbar, sodass bei Bedarf das Gerätegehäuseoberteil von dem Gerätegehäuseunterteil abgenommen werden kann und somit ein Zugang zu dem oder den darin befindlichen Aggregaten, beispielsweise einer Leistungselektronik möglich ist. Der Montageflansch des Gerätegehäuseunterteils ist gegenüber der flächigen Erstreckung des Bodens des Gerätegehäuseunterteils in Richtung von der Oberfläche des Deckelteils, an das das Gerätegehäuseunterteil angeschlossen ist, weg gerichtet versetzt angeordnet. Dieses erlaubt eine Anordnung des Gerätegehäuseunterteils auf der außenseitigen Flachseite des Deckelteils, wobei dennoch ein Spalt zwischen dem Montageflansch des Gerätegehäuseunterteils und der Außenseite des Deckelteils verbleibt, auch wenn in Abschnitten der Montageflansch die Seitenwände des Deckelteils nicht überkragt. Dieser Spalt wird genutzt, damit darin ein Befestigungselement, beispielsweise eine Mutter, angeordnet werden kann, um mittels eines darin eingefädelten Schraubbolzens das Gerätegehäuseoberteil mit dem Gerätegehäuseunterteil verspannen zu können. Dieses erfolgt typischerweise unter Zwischenschaltung einer Dichtung. Ist vorgesehen, dass das Gerätegehäuseoberteil lösbar gegenüber dem Gerätegehäuseunterteil verspannt ist, wird man als Dichtung eine Feststoffdichtung für diese Zwecke verwenden. Das somit an der zur Außenseite des Deckelteils weisenden Seite des Montageflansches des Gerätegehäuseunterteils befindliche Befestigungselement, wie beispielsweise eine Mutter, kann als Schweiß- oder Stanzmutter an den Montageflansch angeschlossen sein.
  • Das Gerätegehäuseunterteil ist mit der Außenseite des Deckelteils verbunden, beispielsweise durch Kleben und/oder Fügen. Somit kann durch den Anschluss des Gerätegehäuseunterteils an das Deckelteil Letzteres in demjenigen Bereich, in dem das Gerätegehäuseunterteil an diesem befestigt ist, das Deckelteil versteift werden. Das Deckelteil und das Gerätegehäuseunterteil können durchaus aus unterschiedlichen Materialien und/oder mit unterschiedlichen Materialstärken hergestellt sein. Damit stehen zur Auslegung des Deckelteils zusätzliche Designfreiheiten zur Verfügung.
  • Das Gerätegehäuseunterteil befindet sich an der Oberseite des Deckelteils des Traktionsbatteriegehäuses, vorzugsweise in einer Position, in der das Gerätegehäuse unter der Rücksitzbank des Fahrzeuges, an das die Traktionsbatterieeinheit mit seinem Traktionsbatteriegehäuse angeschlossen ist. An einer solchen Position besteht hinreichend Einbauraum auch in Hochrichtung (z-Richtung), ohne dass das Traktionsbatteriegehäuse selbst mit den darin enthaltenen Batteriemodulen in einem größeren Abstand zum Unterboden des Fahrzeuges gebracht werden müsste. Gemäß einem Ausführungsbeispiel befindet sich das Gerätegehäuseunterteil und damit das Gerätegehäuse im zur Rückseite des Fahrzeuges weisenden Randbereich des Deckelteils.
  • Die Anordnung des Gerätegehäuses mit seinem Gerätegehäuseunterteil unmittelbar am Deckelteil und damit an der Traktionsbatterieeinheit hat zum Vorteil, dass elektrische/elektronische Versorgungsleitungen unmittelbar aus dem Traktionsbatteriegehäuse in das Gerätegehäuse eingeführt werden können. Dieses gilt gleichermaßen für beispielsweise einen Vorlauf und einen Rücklauf einer Kühlmittelversorgung. Somit kann eine mit einem solchen, ein Gerätegehäuse tragenden Deckelteil ausgerüstete Traktionsbatterieeinheit komplett vormontiert fahrzeugseitig verbaut werden.
  • Eine zusätzliche Versteifung des Deckelteils erfolgt durch den Versatz des Montageflansches gegenüber dem Boden des Gerätegehäuseunterteils, welcher Versatz typischerweise flexurartig nach Art einer Verkröpfung ausgeführt ist. Damit wirkt diese Formgebung nach Art einer Sicke, durch die infolge des Anschlusses an das Deckelteil zugleich das Deckelteil in seinem das Gerätegehäuseunterteil tragenden Bereich versteift ist. Bevorzugt ist die Auslegung einer solchen flexurartigen Verkröpfung, dass diese auf relativ kurzer Strecke in der radialen Erstreckung des Bodens vorgesehen ist. Vorzugsweise ist das Verhältnis der Versatzhöhe der Verkröpfung zu der Länge der Verkröpfung quer zur Umfangsrichtung des Gerätegehäuseunterteils in dem Intervall zwischen 1,5 : 1 und 1 : 1,5, wobei die Endwerte mit eingeschlossen sind.
  • Der umlaufende Montageflansch des Gerätegehäuseunterteils befindet sich typischerweise in ein und derselben Ebene. Bei einer solchen Auslegung ist der Montageflansch umlaufend durch eine entsprechende Formgebung gegenüber dem Boden des Gerätegehäuseunterteils durch eine solche Verkröpfung versetzt.
  • Das Gerätegehäuseunterteil kann mit der Unterseite seines Bodens auf die Außenseite des Deckelteils aufgesetzt und mit diesem beispielsweise durch Kleben und/oder Fügen verbunden sein. Die dann vorhandene Materialdoppelung in diesem Bereich kann bei der Auslegung des Deckelteils und/oder des Gerätegehäuseunterteils berücksichtigt werden. Der Gerätedeckel selbst kann auch eine Gerätegehäuseunterteilaufnahmevertiefung aufweisen, sodass das Deckelteil durch die Materialverkröpfung im Übergang zwischen der Aufnahmevertiefung und der Außenseite des Deckelteils selbst eine gewisse Versteifung erfährt.
  • Durchaus möglich ist die Auslegung eines Deckelteils mit einer Materialaussparung, sodass auf diese Weise Material in der durch den Anschluss des Gerätegehäuseunterteils ansonsten auftretenden Materialdoppelung eingespart werden kann. Trotz einer solchen Materialaussparung verbleibt typischerweise ein Randbereich, auf dem der Boden des Gerätegehäuseunterteils aufsitzt und das Deckelteil kontaktiert.
  • Weist das Deckelteil eine Materialaussparung auf, die durch das Gerätegehäuseunterteil verschlossen wird, wird man zwischen dem Deckelteil und dem Gerätegehäuseunterteil eine umlaufende Dichtung anordnen, um die erforderliche Dichtigkeit in Bezug auf das Traktionsbatteriegehäuse herzustellen. In einer Ausgestaltung des Gerätegehäuseunterteils ist zu diesem Zweck der Boden gestuft ausgeführt, und zwar dergestalt, dass der Randbereich des Bodens gegenüber den übrigen Bodenflächenbereichen versetzt ist, um zwischen der Außenseite des Deckelteils und dem Bodenrandbereich des Gerätegehäuseunterteils einen Fügespalt auszubilden. Dieser benötigt nur eine geringe Spaltweite. Die Spaltweite ist so bemessen, um in diesen eine Klebe- und/oder Dichtmasse einzubringen. Vorteilhaft ist der Einsatz eines Dichtklebers, da dann über die umlaufende Dichtung zugleich eine Klebeverbindung zwischen dem Gerätegehäuseunterteil und dem Deckelteil herbeigeführt wird. Bei einer solchen Auslegung von Gerätegehäuseunterteil und Deckelteil kann der innenseitig in Bezug auf die umlaufende Dichtung am Deckelteil anliegende Bodenbereich genutzt werden, damit beide Teile - Gerätegehäuseunterteil und Deckelteil - miteinander gefügt werden können. Typischerweise wird man diesbezüglich ein Punktfügen, beispielsweise ein Punktschweißen verwenden, um den Wärmeeintrag möglichst gering zu halten. Die Verkröpfung des Bodenrandbereiches gegenüber den übrigen Bodenbereichen zum Bereitstellen des Fügespaltes kann in Umfangsrichtung durch mehrere voneinander in Umfangsrichtung beabstandete Fügebuchten gekennzeichnet sein. Die Fügebuchten sind zum Montageflansch hin gerichtet und vergrößern dadurch den inneren Bodenflächenbereich. Diese Fügebuchten oder eine Teilmenge derselben bieten sich an, um darin das Punktfügen zwischen Gerätegehäuseunterteil und Deckelteil vorzunehmen. Damit befinden sich die Fügebuchten in einer in Bezug auf den Boden des Gerätegehäuseunterteils tieferen Ebene als der Fügespalt und die darin eingebrachte Klebemasse, beispielsweise ausgeführt als umlaufende Klebedichtung. Dadurch ist letztere bei dem Vorgang des Schweißens vor Schweißspritzern geschützt. Gewährleistet ist hiermit eine hohe Festsicherheit in der Herstellung eines dichten Verbundes zwischen dem Deckelteil und dem Gerätegehäuseunterteil.
  • Zum Zwecke des Einführens von Versorgungsleitungen in das Innere des Gerätegehäuses ist in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass der Boden hierzu entsprechende Anschlussöffnungen aufweist, durch die Anschlüsse von Versorgungsleitungen hindurchgeführt werden können. An diese können dann die in dem Gerätegehäuse anzuordnenden Aggregate angeschlossen werden.
  • Der Boden des Gerätegehäuseunterteils ist vorzugsweise durch sickenartige Strukturen versteift.
  • Das Gerätegehäuseunterteil kann Befestigungsmittel tragen, um an diese in das Gerätegehäuse einzubauende Aggregate oder Komponenten anschließen zu können. Bei diesen Aggregaten und Komponenten kann es sich beispielsweise um Versorgungsleitungsanschlüsse, Komponenten der Leistungselektronik und dergleichen handeln. Als Befestigungsmittel kann der Boden an Gerätegehäuseunterteil Muttern, Bolzen oder dergleich aufweisen.
  • Sowohl das Deckelteil als auch das Gerätegehäuseunterteil sind gemäß einer Ausführung Bauteile aus einer pressumgeformten Stahlplatine.
  • Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
    • 1: eine Explosionsdarstellung einer Traktionsbatterieeinheit,
    • 2: eine Batteriezelle,
    • 3: eine Schnittseitenansicht durch eine zusammengebaute Traktionsbatterieeinheit,
    • 4: eine Detaildarstellung der 3 und
    • 5: eine weitere Schnittseitenansicht durch eine zusammengebaute Traktionsbatterieeinheit in einem anderen Abschnitt als in 3.
    • 6: eine Schnittansicht eines Traktionsbatteriegehäuses in einer ersten Ausführungsform,
    • 7: eine Schnittansicht eines Traktionsbatteriegehäuses in einer zweiten Ausführungsform,
    • 8: eine Draufsicht auf eine Traktionsbatterieeinheit mit abgenommenem Deckelteil,
    • 9: einen Schnitt durch die Traktionsbatterieeinheit der 8 entlang der Schnittlinie A-B mit einer vergrößerten Detaildarstellung,
    • 10: eine perspektivische Ansicht eines Versorgungsleitungsmoduls, integriert in die Traktionsbatterieeinheit der 8 und 9,
    • 11: eine Seitenansicht des Versorgungsmoduls der 9,
    • 12: eine perspektivische Ansicht eines Versorgungsleitungsmoduls, integriert in die Traktionsbatterieeinheit der 8 und 2 ( 12a) und das Versorgungsleitungsmodul in einer Seitenansicht (12b),
    • 13: eine perspektivische Darstellung des in 8 nicht gezeigten Deckelteils als Oberteil des Traktionsbatteriegehäuses mit einem daran angesetzten Gerätegehäuseunterteil nach Art einer Explosionsdarstellung,
    • 14: das Deckelteil mit dem daran angesetzten Gerätegehäuseunterteil in Zusammenbaustellung,
    • 15: eine Draufsicht auf das Deckelteil der 14 im Bereich des angesetzten Gerätegehäuseunterteils und
    • 16: einen Teilschnitt durch das Deckelteil der 15 entlang der Schnittlinie A - B.
  • 1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Traktionsbatterieeinheit 101, umfassend ein Deckelteil 102 und ein mit dem Deckelteil 102 verbindbares Bodenteil 103. Zwischen Deckelteil 102 und Bodenteil 103 sind eine Vielzahl an Batteriezellen (in 1 nur exemplarisch drei Stück mit Bezugszeichen 104 gekennzeichnet) angeordnet, welche miteinander stoffschlüssig, hier durch Verkleben, zu Batteriepaketen 105 (ebenfalls nur einige beispielhaft in 1 gekennzeichnet) zusammengefasst sind. Jedes Batteriepaket 105 ist mit zumindest einer Strebe 106 zumindest abschnittsweise stoffschlüssig verbunden.
  • In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei benachbarte Batteriepakete 105.1, 105.2 sind durch eine lasttragende Strebe 106 voneinander getrennt und jeweils mit dieser ebenfalls durch einen Stoffschluss (hier: durch Kleben) verbunden.
  • Ein Batteriepaket 105.2 ist zudem beidseitig von jeweils einer lastragenden Strebe 106, 106.1 an gegenüberliegenden Seiten eingefasst und mit beiden Streben zumindest abschnittsweise stoffschlüssig, hier ebenfalls durch Kleben, verbunden.
  • Die Streben 106, 106.1 leiten eine von außen auf die Traktionsbatterieeinheit 101 einwirkende Kraft in die Tiefe der Anordnung der Batteriepakete 105 und stützen sich so an einer Vielzahl von Batteriezellen 104 ab.
  • Orthogonal zu den soeben beschriebenen lasttragenden Streben 106, 106.1 ist eine weitere lasttragende Strebe 107 vorgesehen, die ebenfalls stoffschlüssig mit den benachbarten Batteriezellen 104 und damit mit den Batteriepaketen 105.1 und 105.3 verbunden ist. Denkbar ist jedoch, dass die Strebe 107 nicht stoffschlüssig mit den Batteriepaketen 105.1 und 105.3 verbunden ist, sondern die Batteriepakete 105.1, 105.3 lediglich, ggf. unter Vorspannung, kontaktiert.
  • Eine Vielzahl von Batteriepaketen 105, hier acht Batteriepakete, sind auf diese Weise, getrennt durch entsprechende Streben 106, 106.1, 107 miteinander verbunden und bilden so insgesamt ein Batteriemodul. Zusätzlich sind Rahmenteile 108 (in 1 nur zwei beispielhaft eingezeichnet) zwischen den Streben 106, 106.1 angeordnet, sodass insgesamt ein außenseitiger, die acht Batteriepakete 105 einfassender Rahmen gebildet wird. Die Rahmenteile 108 sind stoffschlüssig mit den Streben 106, 107, hier im Rahmen eines Schweißverfahrens, verbunden, wenngleich eine Schraubverbindung möglich wäre. Hierdurch wird ein sicheres Skelett aus lasttragenden Strukturen bereitgestellt, das durch das stoffschlüssige Verbinden sicher miteinander verbunden ist. Durch das zusätzliche Abstützen der Batteriezellen 104 durch den entsprechenden Formschluss gegenüber dem Skelett ist insgesamt eine extrem steife, blockartige Traktionsbatterieeinheit bereitgestellt.
  • Der Rahmen 108 kann Freistellungen für Kühlleitungen oder andere Komponenten enthalten.
  • Unmittelbar die Batteriezellen 104 unterseitig kontaktierend sind zwei Kühlmodule 109, gebildet aus vier Kühlblechen, angeordnet. Durch einen unmittelbaren Kontakt zwischen Kühlmodul 109 und Batteriezellen 104 können die Batteriezellen 104 effektiv gekühlt werden, ohne zusätzlich das Gehäuse, etwa das Bodenteil 103, ebenfalls kühlen zu müssen.
  • Ein solch vorstehend beschriebenes Batteriemodul ist in der Traktionsbatterieeinheit 101 doppelt eingebaut, wie in der Figur erkennbar.
  • 2 zeigt eine Standardbatteriezelle 104 in einer Detailaufnahme. Diese ist quaderförmig ausgebildet. Die Batteriezellen 104 in 1 sind mit ihrer Längserstreckung (in 2 mit Bezugszeichen 110 gekennzeichnet) parallel zur Längserstreckung der Strebe 106 ausgerichtet. Das Gehäuse der Batteriezelle 104 ist aus einer Aluminiumlegierung gefertigt und weist in etwa eine Wandstärke von 0,6 - 1 mm auf. Sind zwei Batteriezellen 104 aneinander liegend miteinander stoffschlüssig unter Zwischenschaltung eines Klebers (0,5 mm) verbunden, ergibt sich so eine etwa 2,5 mm breite Wand, die, parallel zu den lasttragenden Strukturen 106, 107, ein großes Widerstandsmoment bereitstellend Kräfte aufnehmen kann. Durch das Aufteilen etwaiger in die Traktionsbatterieeinheit 101 eingebrachter Kräfte auf eine Vielzahl von Batteriezellen 104 sind alle Batteriezellen 104 insgesamt gesichert.
  • 3 zeigt einen Querschnitt durch die oben beschriebene Traktionsbatterieeinheit 101 in einer Seitenansicht. Zu erkennen ist die Strebe 106 in einer geschnittenen Ansicht. Vorgesehen ist, dass die Strebe 106 zum Einsparen von Gewicht als Hohlkammer-Bauteil ausgebildet ist (mehrere Hohlkammern mit Bezugszeichen 111 gekennzeichnet). An die Vorder- und Rückseite der Strebe 106 sind nicht eingezeichnete Batteriezellen stoffschlüssig angeschlossen.
  • Innerhalb des Gehäuses ist die Strebe 106 mittels Schrauben (in 3 nur eine einzelne mit Bezugszeichen 112 erkennbar) mit einem auf dem Bodenteil 103 aufgeschweißten Verschraubungsblech 112a fest verschraubt.
  • Unterhalb der Batteriezellen 104, diese kontaktierend und hier somit ebenfalls unterhalb der Strebe 106 ist ein Kühlmodul 109 angeordnet, hier ausgestaltet als Kühlblech; dieses ist in einer vergrößerten Darstellung in 4 dargestellt. Das Kühlblech wird gebildet durch zwei voneinander beabstandete und mit Verprägungen versehenen Blechen, welche durch den so gebildeten Hohlraum eine Kühlflüssigkeit hindurchleiten. Vorteilhafter Weise sind die Hohlräume 111 der Strebe 106 nach unten geöffnet, sodass die Strebe 106 auf dem Kühlmodul 109 nur mit sehr schmalen Stegen aufsteht. So wird die Kühlleistung des Kühlmoduls nicht unnötig in die Strebe 106 eingebracht, sondern ausschließlich in die Batteriezellen. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Luftspalt von etwa 1 mm zwischen Strebe 106 und Kühlmodul 109 vorgesehen ist, um die Effektivität des Kühlmoduls 109 weiter zu erhöhen. Zusätzlich weist das Kühlmodul 109 in Bereichen, in denen die Strebe 106 das Kühlmodul 109 durchgreift, beispielsweise bei der Verschraubung 112/112a, Aussparungen auf, um einen unmittelbaren Kontakt zwischen Kühlmodul und Strebe 106 auf ein Minimum zu reduzieren. Auch weist die Strebe 106 in Anschlussbereichen an das Bodenteil 103 Bereiche verringerten Querschnittes auf, um einen Wärmeübergang zwischen Gehäuse und Batteriemodul zu minimieren.
  • Das Bodenteil 103 ist mit dem Deckelteil 102, einen Flansch 113 ausbildend, verschraubt. Sowohl das Deckelteil 102 als auch das Bodenteil 103 sind aus einem tiefgezogenen Stahlblech hergestellt und bilden Abschnitte der Seitenwände 114.1, 114.2 des Gehäuses. Auf diese Weise muss nur in dem Flansch 113 gebildet aus Deckelteil 102 und Bodenteil 103 eine Dichtung bereitgestellt werden. Dies vereinfacht die Montage.
  • Sowohl das durch das Deckelteil 102 und das Bodenteil 103 sowie die Seitenwände 114.1, 114.2 gebildete Gehäuse als auch die durch die Batteriezellen 104 gebildeten Batteriepakete 105 werden durch den die Batteriepakete 105 umgebenden Rahmen, angeordnet innerhalb des durch das Deckelteil 102 und das Bodenteil 103 gebildeten Gehäuses, ausgesteift. Diese Rahmenteile sind in dieser Ansicht nicht zu erkennen, werden jedoch im Durchgangsbereich 115 angeschlossen. Die Strebe 106 ragt über das anzuschließende Rahmenteil in Richtung der Seitenwand 114.1, mithin in Richtung der einzuleitenden seitlichen Kraft hinaus und stützt sich so an das Bodenteil 103 zusätzlich über einen weiten Hebelarm ab.
  • Mittels den den Rahmen 108 sowie die Streben (in 3 nicht dargestellt) durchgreifenden Schrauben 116 ist die Traktionsbatterieeinheit 101 an der Unterseite einer nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie anschraubbar.
  • 5 zeigt einen weiteren Querschnitt durch die in 1 dargestellte Traktionsbatterieeinheit 101. Dargestellt sind eine Vielzahl von Batteriezellen 104, zusammengestellt zu einem Batteriepaket 105. Eingefasst ist das Batteriepaket 105 von zwei lasttragenden Streben 106, 106.1, die von Schrauben 116.1, 116.2 zum Anschließen der Traktionsbatterieeinheit 101 an eine nicht dargestellte Fahrzeugkarosserie dienen. Zu erkennen ist ebenfalls das die Batteriezellen 104 von unten kontaktierende als Kühlblech ausgebildete Kühlmodul 109.
  • Das Bodenteil 103 der Traktionsbatterieeinheit 101 verfügt über einen Auffahrschutz. Hierfür sind in das Bodenteil 103 brückenförmige Träger eingebracht, die jeweils ihre größte Tiefe T im Bereich der Streben 106, 106.1 aufweisen. Im dazwischenliegenden Bereich verringert sich die Tiefe T kontinuierlich, bis dass sie auf halber Strecke zwischen den beiden Streben 106, 106.1 ihre geringste Tiefe aufweist. Hierdurch werden von außen einwirkende Stöße sicher auf die stabilen lasttragenden Streben 106, 106.1 abgeleitet. Zusätzlich ist ein Sicherheitsraum 117 zwischen Bodenteil 103 und Kühlmodul 109 bzw. Batteriezellen 104 gegeben, der als Deformationsweg genutzt wird.
  • 6 zeigt ein Traktionsbatteriegehäuse 201 in seinem Randbereich in einer geschnittenen Ansicht. Das Traktionsbatteriegehäuse 201 weist ein in dieser Darstellung ausgeblendetes Deckelteil sowie ein Bodenteil 202 auf. In dem Traktionsbatteriegehäuse 201 sind Batteriemodule (in 6 nur ein einziges mit Bezugszeichen 203 erkennbar) angeordnet. An einer Seite des Traktionsbatteriegehäuses 201 wirkt eine Kraft F auf das Traktionsbatteriegehäuse 201 als Seitencrashkraft. Die Wirkrichtung dieser Kraft F zeigt in das Traktionsbatteriegehäuse 201 hinein.
  • Zum Auffangen der Kraft F ist eine Lastverteilungsstruktur 204 vorgesehen, die als Hohlkammerstruktur ausgebildet ist. Die Lastverteilungsstruktur 204 weist eine große Erstreckung in Wirkrichtung der aufzufangenden Last auf, sodass sie der eingeleiteten Kraft ein großes Widerstandsmoment entgegengestellt.
  • Angeschlossen ist die Lastverteilungsstruktur 204 an das Traktionsbatteriegehäuse 201 aussteifende Strukturen 205, hier in Form von Streben (durch die Schnittansicht in 6 nur eine erkennbar). Die aussteifende Struktur 205 ist Teil eines Gefaches des Traktionsbatteriegehäuses 201, welches Gefache sich durch das Traktionsbatteriegehäuse 201 erstreckt.
  • Die Lastverteilungsstruktur 204 erstreckt sich parallel zu der Seite des Traktionsbatteriegehäuses 201, auf die die Kraft F wirkt. In dieser Richtung erstreckt sich auch die Hohlkammer 206 der Lastverteilungsstruktur 204.
  • In Richtung der in die Seite des Traktionsbatteriegehäuses 201 eingeleitete Kraft F erstreckt sich die Hohlkammerstruktur der Lastverteilungsstruktur 204 in einem ersten Teil 204a bis unter den Rand 207 des Batteriemoduls 203. Weiter in Richtung der auf die Seite des Traktionsbatteriegehäuses 201 wirkenden Kraft F macht die Lastverteilungsstruktur 204 Raum für einen Deformationsraum 208 als Teil eines durch das Bodenteil 202 gebildeten Auffahrschutzes 209. Die Lastverteilungsstruktur 204 erstreckt sich somit nur so weit bis unter das Batteriemodul 203, wie ein in dieser Figur nicht dargestellter Seitenschweller den Rand des Traktionsbatteriegehäuses 201, insbesondere den Rand 207 der Batteriemodule 203 vor einem Auffahren schützt.
  • Ausgehend von dem Rand 207 des Batteriemoduls 203 in Richtung des Randes des Traktionsbatteriegehäuses 201 weist die Lastverteilungsstruktur 204 einen weiteren Teil 204b auf, der unterhalb der Ebene des unteren Abschlusses des Bodens 210 des Batteriemoduls 203 angeordnet ist. Der Boden 210 des Batteriemoduls 203 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel ein in 6 dargestelltes Kühlblech, mit dem das Batteriemodul 203 gekühlt wird. Durch das Bereitstellen eines Teils 204b der Lastverteilungsstruktur 204, welcher unterhalb der Ebene des Bodens 210 des Batteriemoduls 203 angeordnet ist, wird ein Deformationsweg für die Lastverteilungsstruktur 204 in Richtung der auf das Traktionsbatteriegehäuse 201 wirkenden Kraft F bereitgestellt. Die Lastverteilungsstruktur 204 kann sich so weit verformen, dass sie unter das Batteriemodul 203 geschoben wird, ohne dass das Batteriemodul 203 hiervon Schaden nimmt. Zusätzlich wird das Batteriemodul 203 durch ein Seitenrahmenteil 211, welches ebenfalls an den aussteifenden Strukturen 205 angeschlossen ist, geschützt.
  • Die Hohlkammerstruktur der Lastverteilungsstruktur 204 wird in dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel zum Teil durch das als Wanne ausgebildete Bodenteil 202 gebildet. Das Bodenteil 202 ist in einem Bereich 212 verkröpft, eine S-Form beschreibend. Durch diese Verkröpfung wird unterhalb des Bodenbleches 202 ein Raum geschaffen, der mit einem Schließblech 213 geschlossen ist und so die Hohlkammer 206 der durch die Hohlkammerstruktur gebildeten Lastverteilungsstruktur 204 bildet. Um einen möglichst großen Anteil an Flächen bereitzustellen, die in Richtung der Wirkrichtung der seitlich auf das Traktionsbatteriegehäuse 201 wirkenden Kraft F weist, ist das Schließblech 213 ebenfalls verkröpft, sodass das Schließblech 213 sowie das Bodenblech 202 über die Teile, die in Wirkrichtung der seitlich eingeleiteten Kraft F weisen, parallel verlaufen.
  • Sowohl der Abschnitt des Bodenteils 202, der Teil der Hohlkammerstruktur der Lastverteilungsstruktur 204 ist, als auch das Schließblech 213 weisen Abschnitte auf, die zur Bereitstellung der Hohlkammer 206 einen Höhenunterschied bereitstellen. Diese sind in 6 die Bereiche, auf die die Bezugszeichen 212 und 213 weisen (die verkröpften Bereiche). Gegenüber der auf den seitlichen Rand des Traktionsbatteriegehäuses 201 wirkenden Kraft F sind diese winklig angeordnet, in etwa in einem Winkel zwischen 20° und 50° gegenüber der Senkrechten. Hierdurch wird die eingeleitete Kraft F entlang dieser Abschnitte in die Tiefe des Traktionsbatteriegehäuses 201 geleitet und verhindert, dass die Hohlkammerstruktur ausknickt.
  • Das Schließblech 213 ist an das Bodenteil 202 in einem ersten Anschlussbereich 214 durch Punktschweißen angeschlossen, in einem zweiten Anschlussbereich 215 durch eine Schraubverbindung.
  • Der zweite Anschlussbereich 215 ist als Flansch ausgebildet. Teil des Flanschs ist auch das in dieser Figur ausgeblendete Deckelteil, welches mit der oben angesprochenen Schraubverbindung im zweiten Anschlussbereich 215 mit dem Bodenteil 202 verbunden wird. Typischerweise ist vorgesehen, dass zwischen nicht dargestelltem Deckelteil und Bodenteil 202 zwischen Verschraubung im zweiten Anschlussbereich 215 und Batteriemodul 203 eine Dichtung vorgesehen ist, um das Traktionsbatteriegehäuse 201 flüssigkeitsdicht zu gestalten. Durch das außenseitige Vorsehen des Schließblechs 213 ist eine Dichtung zwischen Bodenteil 202 und Schließblech 213 nicht notwendig.
  • 7 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer Lastverteilungsstruktur 204.1. Diese alternative Lastverteilungsstruktur 204.1 ist eingesetzt in das als tiefgezogene Wanne ausgebildete Bodenteil 202.1. Dieses Bodenteil 202.1 weist unterseitig über weite Abschnitte, insbesondere beabstandet von dem Rand des Traktionsbatteriegehäuses 201.1, Strukturen zum Schützen des Batteriemoduls 203.1 gegen ein Auffahren auf. Zusätzlich ist ein Deformationsraum 208.1 bereitgestellt, in den das Bodenteil 202.1 infolge eines Auffahrens hineinverformt werden kann.
  • Die alternative Lastverteilungsstruktur 204.1 weist im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Lastverteilungsstruktur 204 drei Teile auf: In einem ersten Teil 204a.1 erstreckt sich die Lastverteilungsstruktur 204.1 unter das Batteriemodul 203.1. In einem sich an diesen ersten Teil anschließenden Teil 204b.1 ist die Lastverteilungsstruktur 204.1 unterhalb der Ebene des Batteriemoduls 203.1 angeordnet. Hierdurch wird ein Deformationsweg 216 bereitgestellt, und zwar für den Teil 204c.1 der Lastverteilungsstruktur 204.1, der oberhalb der Ebene des Bodens 210.1 angeordnet ist. Wird die Lastverteilungsstruktur 204.1 in Richtung des Batteriemoduls 203.1 deformiert und infolgedessen gegenüber demselben verschoben, ist dies durch das Vorsehen des Teils 204.1b, der unterhalb des Bodens 210.1 des Batteriemoduls 203.1 angeordnet ist, problemlos möglich.
  • Die Lastverteilungsstruktur 204.1 ist durch ein extrudiertes Hohlkammerprofil bereitgestellt, aufweisend mehrere Hohlkammern (in 7 nur beispielhaft zwei mit Bezugszeichen 206.1 gekennzeichnet). Auch diese Lastverteilungsstruktur 204.1 ist an eine das Traktionsbatteriegehäuse 201.1 aussteifende Struktur 205.1 angeschlossen, in diesem Ausführungsbeispiel im Rahmen eines Schweißverfahrens. Eine seitlich auf das Traktionsbatteriegehäuse 201.1 wirkende Kraft F wird über die als Biegebalken ausgebildete Lastverteilungsstruktur 204.1 in die Strukturen 205.1 als Lastpfade abgeleitet und so insgesamt auf das Traktionsbatteriegehäuse 201.1 übertragen, um eine Beschädigung des Batteriemoduls 203.1 zu verhindern.
  • Eine Traktionsbatterieeinheit 301 umfasst mehrere Batteriemodule B - bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Batteriemodule B. Jedes Batteriemodul B ist aus einer Mehrzahl von Batteriepaketen bereitgestellt, die jeweils durch Streben 305 voneinander getrennt sind und aus einzelnen Batteriezellen BZ zusammengesetzt. Die Batteriemodule B befinden sich in einem Batteriegehäuse, von dem in 8 das Gehäuseunterteil 302 erkennbar ist. Das Gehäuseoberteil ist abgenommen, um die in 8 gezeigte Einsicht zu ermöglichen. Durch das Gehäuseunterteil 302 ist eine tiefgezogene Wanne bereitgestellt, in der die Batteriemodule B gehalten sind. Das Gehäuseunterteil 302 trägt außenseitig einen umlaufenden Montageflansch 303. An diesem wird unter Zwischenschaltung einer in den Figuren nicht dargestellten Dichtung das in der Figur nicht dargestellte Deckelteil befestigt. Die in dem Gehäuse befindlichen Batteriemodule B sind durch eine Längsstrebe 304 getrennt. Innerhalb jedes Batteriemoduls sind die Batteriepakete B jeweils durch eine Querstrebe 305 voneinander getrennt. Die Querstreben 305 sind an der Längsstrebe 304 abgestützt. Damit bilden die jeweils miteinander fluchtenden Querstreben 305 jeweils einen Querlastpfad und die Längsstrebe 304 einen Längslastpfad.
  • Die Längsstrebe 304 ist mehrteilig aufgebaut (siehe 10 und darin insbesondere die Detailvergrößerung). Die Längsstrebe 304 umfasst zwei in der Ebene des Gehäuseunterteils 302 quer zur Längserstreckung der Längsstrebe 304 voneinander beabstandete Strebenprofile 306, 306.1. Bei den Strebenprofilen 306, 306.1 handelt es sich um Hohlkammerprofile mit zwei Kammern aus einer Aluminiumlegierung. Die beiden Hohlkammern sind in Richtung der Höhe der Traktionsbatterieeinheit 301 übereinander angeordnet. Die Strebenprofile 306, 306.1 tragen unterseitig und damit an ihrer zum Boden 307 des Gehäuseunterteils 302 weisenden Seite Stützfüße 308, 308.1, die mit ihrer unteren Stirnseite auf der Oberseite eines Strebenprofilhalters 309 abgestützt sind. Der Strebenprofilhalter 309 ist ein zu einem im Querschnitt hutprofilförmigen Bauteil geformter Blechstreifen, der an der Innenseite des Bodens 307 des Gehäuseunterteils 302 typischerweise durch eine Schweißverbindung befestigt ist.
  • Teil der Längsstrebe 304 ist zudem eine Deckelschiene 310. Diese sitzt mit ihren der Längserstreckung der Deckelschiene 310 folgenden Randabschnitten jeweils auf einem die Oberseite der Strebenprofile 306, 306.1 gebildeten Deckelsitz 311, 311.1. Jeder Deckelsitz 311, 311.1 ist durch einen an das jeweilige Profil 306, 306.1 angeformten Schenkel 312, 312.1 außenseitig begrenzt. Die Höhe der Schenkel 312, 312.1 fluchtet in etwa mit dem oberen Abschluss der Deckelschiene 310. Die Deckelschiene 310 ist ebenfalls ein Aluminiumstrangpressprofil in einer zweikammerigen Ausführung. Die beiden in einer Ebene befindlichen Kammern sind durch einen massiven Steg 313 voneinander getrennt. In dem Steg 313 befinden sich mit Abstand zueinander in Längserstreckung mehrere Sacklöcher 314. Diese dienen als Befestigungsgrund zum zusätzlichen Befestigen des Deckelteils D des Gehäuses, welches in der Detaildarstellung gezeigt ist. Die massive Ausbildung des Steges 313 bezieht sich auf die in 9 erkennbare Breite desselben.
  • Verspannt wird die Deckelschiene 310 mit den Strebenprofilen 306, 306.1 durch Schraubbefestiger, von denen in 9 zwei erkennbar sind. Jeder Schraubbefestiger umfasst einen mit einem Kopf versehenen Schraubbolzen 315 und eine Spannmutter 316. Die Spannmutter 316 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Schweißmutter an der Unterseite des Strebenprofilhalters 309 ausgeführt. An den Befestigungsstellen ist die Deckelschiene 310 in Richtung der Höhe des Traktionsbatteriemoduls 301 geöffnet, sodass die Unterseite eines Schraubenkopfes, wie aus 9 erkennbar, auf dem unteren Gurt des die Deckelschiene 310 bildenden Hohlkammerprofils aufliegt. Erreicht wird hierdurch zum einen, dass der Kopf des jeweiligen Schraubbefestigers nicht oberseitig über den oberen Abschluss der Deckelschiene 310 absteht. Zum anderen erlaubt dieses ein Einbringen von Spannkräften ohne eine Deformation der Deckelschiene 310 in Kauf zu nehmen. Die diesbezüglichen Ausnehmungen sind in der perspektivischen Darstellung der Deckelschiene 310 der 10 erkennbar und darin mit den Bezugszeichen 317, 317.1 kenntlich gemacht.
  • Die auf diese Weise gebildete Längsstrebe 304 stellt aufgrund ihrer relativ großen Querschnittsfläche nicht nur einen besonders stabilen und belastbaren Längslastpfad bereit, über den hohe Kräfte übertragen werden können, sondern insbesondere einen verschlossenen Montagekanal 318. Die Weite des Montagekanals 318 ist durch den Abstand der beiden Strebenprofile 306, 306.1 bestimmt. Unterseitig ist der Montagekanal 318 durch den Strebenprofilhalter 309 und oberseitig durch die Deckelschiene 310 verschlossen. In dem Montagekanal 318 sind Versorgungsleitungen eingebracht, die das Traktionsbatteriemodul 301 queren. Sie sind daher in besonderer Weise gegenüber Beschädigungen, insbesondere im Falle eines Front- oder Seitenaufpralls durch Integration in die Längsstrebe 304 geschützt. Bei diesen Versorgungsleitungen handelt es sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel um Schläuche eines Kühlmittelkreislaufes sowie um elektrische Steuer- und Stromkabel. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind in dem Montagekanal 318 ein Vorlaufschlauch 319 und ein Rücklaufschlauch 320 zur Kühlung der Batteriemodule einer Leistungselektronik und des oder der Heckmotoren des Fahrzeuges, an dem die Traktionsbatterieeinheit 301 montiert wird. Ferner befinden sich in dem Montagekanal 318 Stromkabel 321 zur Energieversorgung von Frontmotoren sowie Steuerleitungen 322, anzuschließen an eine zentrale Steuereinheit. Diese Versorgungsleitungen 319 - 322 sind in einer Halteklammer 323 aus einem geeigneten Kunststoffmaterial zusammengehalten. Die Halteklammer 323 ist in 9 in ihrem geschlossenen Zustand gezeigt. Die beiden Klammerhälften sind durch ein Filmscharnier verbunden. An den freien Enden trägt die Halteklammer 323 Rastfüße 324, 324.1, mit denen eine solche Halteklammer 323 an dem unteren Gurt der Deckelschiene 310 verrastet ist.
  • 10 zeigt die Deckelschiene 310 mit den daran gehaltenen Versorgungsleitungen 319 - 322 als Versorgungsleitungsmodul in einer perspektivischen Ansicht. Die Versorgungsleitungen 319 - 322 sind endseitig mit Anschlüssen ausgerüstet, damit diese mit fahrzeugseitig vorhandenen Anschlusskupplungsstücken verbunden werden können. Da die Versorgungsleitungen 319 - 322 über die Halteklammern 323 an die Deckelschiene 310 angeschlossen sind und es sich bei den Versorgungsleitungen 319 - 322 um Versorgungsleitungsabschnitte handelt, ist auf diese Weise ein Montagemodul bereitgestellt, mit dem ein Montagekanal 318 mit den Versorgungsleitungen 319 - 322 in der jeweils gewünschten Auslegung bestückt werden kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Deckelschiene 310 zudem als Träger für Anschlüsse 325 genutzt. Dieses vereinfacht ein Anschließen an weitere Komponenten und/oder Versorgungsleitungen am Fahrzeug, ausgerüstet mit entsprechend komplementären Anschlusskupplungsstücken. Die Anschlüsse können mit Dichtungen ausgestattet sein, um mit Hilfe der dargestellten Muttern eine Abdichtung gegenüber dem Gehäusedeckel zu realisieren und damit das Gehäuse, trotz der hervorstehenden Anschlüsse, nach außen abgedichtet ist.
  • Vorteilhaft bei einer solchermaßen als Versorgungsleitungsmodul ausgelegten Deckelschiene 310 ist der modulartige Aufbau und die dadurch erreichte besonders einfache Montage. Bestückt ist eine solche Deckelschiene 310 mit den für die jeweilige Auslegung der Traktionsbatterieeinheit bzw. des damit auszurüstenden Fahrzeuges benötigten Versorgungsleitungen. Damit kann vom Grundsatz ein und dieselbe Deckelschiene und damit letztendlich ein und dieselbe Längsstrebe durch unterschiedliche Bestückung für unterschiedlich ausgelegte bzw. auszulegende Fahrzeuge mit Versorgungsleitungen bestückt sein.
  • 12a, 12b zeigen die Deckelschiene 406 mit den daran gehaltenen Versorgungsleitungen 407 - 410 als Versorgungsleitungsmodul in einer perspektivischen Ansicht. Die Versorgungsleitungen 407 - 410 sind endseitig mit Anschlüssen ausgerüstet, damit diese mit fahrzeugseitig vorhandenen Anschlusskupplungsstücken verbunden werden können. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Deckelschiene 406 zudem als Träger für Anschlüsse 412 der Versorgungsleitungen 407 - 410 genutzt. Die Anschlüsse 412 sind für die Komponenten einer Leistungselektronik vorgesehen.
  • 13 zeigt das Deckelteil 413 des Traktionsbatteriegehäuses der Traktionsbatterieeinheit 401. Das Deckelteil 413 ist wannenartig ausgeführt und trägt unterseitig einen nach außen hin abragenden Montageflansch 414, mit dem das Deckelteil 413 unter Zwischenschaltung einer Dichtung an den Montageflansch 403 des Gehäuseunterteils 402 angeschlossen wird. Die Oberseite des Deckelteils 413 ist flach; lediglich in Längs- und in Querrichtung ist diese durch Sicken versteift. Die quer verlaufenden Sicken sind in Hochrichtung (z-Richtung) fluchtend zu den Querstreben 405 angeordnet. Die längs verlaufende Sicke verläuft fluchtend zu der Längsstrebe 404. Die in 13 nach links weisende Schmalseite des Deckelteils 413 weist in Längsrichtung eines Fahrzeuges (x-Richtung) nach vorne. Das Deckelteil 413 verfügt in seinem in Längserstreckung (x-Richtung) rückwärtigen Randbereich über eine Materialaussparung 415. Die Materialaussparung 415 ist eingefasst von einem nach innen und damit in Richtung zum Gehäuseunterteil 402 verkröpften Randabschnitt 416, durch den der Randbereich der Materialaussparung 415 versteift ist. Durch den verkröpften Randabschnitt 416 ist eine Gerätegehäuseunterteilbodenaufnahme bereitgestellt.
  • Verbunden mit dem Deckelteil 413 ist ein Gerätegehäuseunterteil 417. Bei diesem handelt es sich ebenso wie bei dem Deckelteil 413 um eine pressumgeformte Stahlplatine. Das Gerätegehäuseunterteil 417 ist Teil eines im Übrigen nicht näher dargestellten Gerätegehäuses. Das Gerätegehäuseoberteil ist in den Figuren nicht dargestellt. Das Gerätegehäuseunterteil 417 verfügt ebenfalls über einen außenseitig abragenden umlaufenden Montageflansch 418, an dem unter Zwischenschaltung einer Dichtung das Gerätegehäuseoberteil angeschlossen und mit dem Gerätegehäuseunterteil verspannt wird. Diese Verbindung ist lösbar vorgesehen. Zum Verspannen der beiden Gerätegehäuseteile dienen Schraubbefestiger.
  • Die Kontur der Materialaussparung 415 des Deckelteils 413 entspricht in ihrem Verlauf der Kontur des Bodens 419 des Gerätegehäuseunterteils 417. Der Boden 419 ist durch eingeprägte Strukturen versteift. Der Boden 419 erstreckt sich bis an eine umlaufende Verkröpfung 420, deren Sprunghöhe von der Außenseite des Deckelteils 413 wegweisend ausgeführt ist. Durch diese Verkröpfung 420 ist der Montageflansch 418 gegenüber der Ebene des Bodens 419 versetzt.
  • Im zusammengebauten Zustand ist das Gerätegehäuseunterteil 417 fest mit dem Deckelteil 413 verbunden, wie dieses in der Zusammenbaudarstellung dieser beiden Elemente in der 14 gezeigt ist.
  • Die Konturen und Strukturen des Bodens 419 des Gerätegehäuseunterteils 417 sind in der Draufsicht auf das Gerätegehäuseunterteil 417 der 15 wohl am besten zu erkennen. Der Boden 419 ist durch eine Verkröpfung 421 mit geringer Sprunghöhe in einen umlaufenden Randbereich 422 und einen demgegenüber vertieften Bodenflächenbereich gegliedert. Die Verkröpfung 421 ist ebenfalls in Richtung von der Außenseite des Deckelteils 413 weg gerichtet. Die Sprunghöhe dieser Verkröpfung 421 ist deutlich geringer als diejenige der Verkröpfung 420. Die Umrisskontur der Verkröpfung 421 ist in radialer Richtung durch den inneren Bodenflächenbereich in radialer Richtung vergrößernde Fügebuchten 423 charakterisiert. In der Figur sind nur einige der Fügebuchten mit dem Bezugszeichen 423 kenntlich gemacht.
  • In Verlängerung der Längssicke des Deckelteils 413 befinden sich im Boden 419 des Gehäuseunterteils 417 Anschlussöffnungen 424. Dieser Bereich des Bodens 419 mit seinen Anschlussöffnungen 424 befindet sich fluchtend oberhalb der unter dem Deckelteil 413 sitzenden Deckelschiene 406 mit ihren Anschlüssen 412. Wird das Deckelteil 413 mit dem daran angeschlossenen Gerätegehäuseunterteil 417 auf das Gehäuseunterteil 402 des Traktionsbatteriegehäuses aufgesetzt, werden die Anschlüsse 412 durch die Anschlussöffnungen 424 hindurchgeführt. An den Anschlussöffnungen 424 werden die hindurchgeführten Versorgungsleitungsanschlüsse mit Muttern oder anderen Befestigungsmitteln verspannt. Dieses erfolgt vorzugsweise dergestalt, dass hierdurch die an den Anschlüssen angebrachten Dichtungen das Gehäuse nach außen abdichten.
  • Das Gerätegehäuseunterteil 417 ist mit dem Deckelteil 413 verklebt und durch Punktschweißen verbunden. Die Punktschweißungen werden in den Fügebuchten 423 vorgenommen. Dadurch ist der innere Bodenbereich mit dem die Materialaussparung 415 einfassenden, verkröpften Randbereich des Deckelteils 413 verbunden.
  • Die Schnittdarstellung der 16, in der ein Randabschnitt des Gerätegehäuseunterteils 417 gezeigt ist, verdeutlicht die Ausbildung der Verkröpfungen 420, 421. Im inneren Bodenbereich mit den Fügebuchten 423 liegt der Boden 419 unmittelbar auf dem gegenüber der Oberfläche des Deckelteils 413 vertieften Randabschnitt 416 auf. Durch die Verkröpfung 420 ist der Montageflansch 418 von der Außenseite des Deckelteils 413 hinreichend beabstandet, damit unterseitig ein Teil eines Befestigers angeordnet werden kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um eine Schweißmutter 425. Eine solche Schweißmutter 425 befindet sich an jeder Stelle, an der das Gerätegehäuseunterteil 417 mit dem nicht dargestellten Gerätegehäuseoberteil durch einen Schraubbefestiger verspannt wird. Aus der Darstellung der 16 wird ebenfalls deutlich, dass die Verkröpfung 420 eine Höhe hat, die etwa der Weite der Verkröpfung 420 in der Ebene des Deckelteils 413 entspricht. Durch die Verkröpfung 421, mit der der Randbereich 422 des Bodens 419 gegenüber seinen inneren Bodenbereichen versetzt ist, ist ein Fügespalt 426 bereitgestellt. In diesem befindet sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Klebedichtung 427. Die Klebedichtung 427 ist umlaufend, sodass durch diese die Materialaussparung 415 und damit das Innere der Traktionsbatterieeinheit 401 gegenüber der Außenumgebung abgedichtet ist.
  • Die Schnittdarstellung verdeutlicht, dass die Ebene der Punktschweißungen in den Fügebuchten 423 sich in Bezug auf den Boden 419 in einer anderen Ebene befinden als der Fügespalt 426 und die darin eingebrachte umlaufende Klebedichtung 427. Damit ist die Klebedichtung 427, die bei der Montage des Gerätegehäuseunterteils 417 auf dem Deckelteil 413 zunächst für den Verbund dieser beiden Teile verantwortlich ist, und somit vor dem Schweißen eingerichtet wird, gegenüber Schweißspritzern wirksam geschützt.
  • Aus der Schnittdarstellung der 16 ist ebenfalls erkennbar, dass die Materialstärke des Gerätegehäuseunterteils 417 deutlich größer ist als die Materialstärke des bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Deckelteils 413. Es versteht sich, dass durch das Anbinden des Gerätegehäuseunterteils 417 an das Deckelteil 413 dieses zumindest bereichsweise versteift ist.
  • Vorzugsweise wird die Traktionsbatterieeinheit 401 unterhalb des Unterbodens eines Fahrzeuges montiert, wobei das zusätzliche Gerätegehäuse, zu dem vorstehend nur das Gerätegehäuseunterteil 417 beschrieben ist, durch den Unterboden hindurch und unter die Rücksitzbank greift. Ein Zugang in das Innere des Gerätegehäuses ist dann bei Bedarf ohne Weiteres möglich. Das Gerätegehäuseunterteil 417 weist in seinem über den rückseitigen Abschluss des Deckelteils 413 überkragenden Abschnitt Aussparungen 428 zum Montieren von Anschlussstücken auf. Die Anschlussöffnungen 424 oder andere Öffnungen im Boden 419 innerhalb der Materialaussparung 415 erlauben das Einführen von Versorgungsleitungen in das Innere des auf dem Deckelteil 413 befindlichen Gerätegehäuses. Diese können dann zu den in den Aussparungen 428 montierten Anschlüssen geführt werden, sodass bei geschlossenem Gerätegehäuse an diese fahrzeugseitige Anschlüsse, etwa zum Versorgen des oder der Heckmotoren mit Strom und/oder einem Kühlmittelvor- und -rücklauf angeschlossen werden können.
  • Die im Rahmen der vorstehenden Ausführungen angegebenen Richtungen - x-Richtung, y-Richtung und/oder z-Richtung - beziehen sich auf die bei einem Fahrzeug üblicherweise verwendeten Richtungen. Die x-Richtung entspricht der Längserstreckung des Fahrzeuges, die y-Richtung der Querrichtung dazu und die z-Richtung der Hochrichtung.
  • Die Erfindung ist vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben worden. Ohne den Umfang der geltenden Ansprüche zu verlassen, ergeben sich für einen Fachmann zahlreiche Möglichkeiten, diese umzusetzen, ohne dass dieses im Rahmen dieser Ausführungen im Einzelnen näher dargelegt werden müsste.
  • Bezugszeichenliste
    • 101, 301, 401
    Traktionsbatterieeinheit
    102
    Deckelteil
    103
    Bodenteil
    104
    Batteriezelle
    105, 105.1,
    Batteriepaket
    105.2, 105.3 106, 106.1
    Strebe
    107
    Strebe
    108
    Rahmen
    109
    Kühlmodul
    110
    Längserstreckung
    111
    Kontaktierungsapplikation
    112
    Isoliermasse
    113
    Flansch
    114.1, 114.2
    Seitenwand
    115
    Stützrippe
    116, 116.1,
    Schraube
    116.2 117
    Sicherheitsraum
    201, 201.1
    Traktionsbatteriegehäuse
    202,202.1
    Bodenteil
    203, 203.1
    Batteriemodul
    204, 204.1
    Lastverteilungsstruktur
    204a, 204a.1,
    Teile der Lastvertei-
    204b, 204b.1,
    lungsstruktur
    204c. 1 205, 205.1
    aussteifende Struktur
    302, 402
    Gehäuseunterteil
    303, 403
    Montageflansch
    304, 404
    Längsstrebe
    305, 405
    Querstrebe
    306, 306.1
    Strebenprofil
    307
    Boden
    308,308.1
    Stützfuß
    309
    Strebenprofilhalter
    310
    Deckelschiene
    311,311.1
    Deckelsitz
    312,312.1
    Schenkel
    313
    Steg
    314
    Sackloch
    315
    Schraubbolzen
    316
    Spannmutter
    317, 317.1
    Ausnehmung
    318
    Montagekanal
    319
    Vorlaufschlauch
    320
    Rücklaufschlauch
    321
    Stromkabel
    322
    Steuerleitung
    323
    Halteklammer
    324, 324.1
    Rastfuß
    325
    Anschlüsse
    206, 206.1
    Hohlkammer
    207, 207.1
    Rand des Batteriemoduls
    208, 208.1
    Deformationsraum
    209
    Auffahrschutz
    210, 210.1
    Boden des Batteriemoduls
    211
    Seitenrahmenteil
    212
    verkröpfter Bereich des Bodenteils
    213
    Schließblech
    214
    1. Anschlussbereich
    215
    2. Anschlussbereich
    216
    Deformationsweg
    F
    Kraft
    T
    Tiefe
    406
    Deckelschiene
    408
    Vorlaufschlauch
    407
    Rücklaufschlauch
    409
    Stromkabel
    410
    Steuerleitung
    411
    Halteklammer
    412
    Anschlüsse
    413
    Deckelteil
    414
    Montageflansch
    415
    Materialaussparung
    416
    Randabschnitt
    417
    Gerätegehäuseunterteil
    418
    Montageflansch
    419
    Boden
    420
    Verkröpfung
    421
    Verkröpfung
    422
    Randbereich
    423
    Fügebucht
    424
    Anschlussöffnung
    425
    Schweißmutter
    426
    Fügespalt
    427
    Klebedichtung
    428
    Aussparung
    B
    Batteriemodul
    BZ
    Batteriezelle
    D
    Gehäusedeckel

Claims (50)

  1. Traktionsbatterieeinheit (101) für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, umfassend eine Vielzahl an Batteriezellen (104), welche zwischen einem Bodenteil (103) und einem Deckelteil (102) angeordnet sind und umfassend zumindest eine lasttragende Strebe (106, 106.1, 107), angeordnet zwischen Bodenteil (103) und Deckelteil (102), dadurch gekennzeichnet, dass jeweils benachbarte Batteriezellen (104) zum Ausbilden eines Batteriepaketes (105, 105.1, 105.2, 105.3) miteinander zumindest abschnittsweise stoffschlüssig verbunden sind, wobei das Batteriepaket mit der zumindest einen lasttragenden Strebe (106, 106.1, 107) zumindest abschnittsweise stoffschlüssig verbunden ist, ein Batteriemodul bildend.
  2. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung des Batteriemoduls die Batteriezellen (104) in zumindest zwei Batteriepakete (105, 105.1, 105.2, 105.3) unterteilt sind und zwischen zwei Batteriepaketen (105, 105.1, 105.2, 105.3) eine lasttragende Strebe (106, 106.1, 107) angeordnet und die zu dieser Strebe (106, 106.1, 107) weisenden Batteriezellen (104) zumindest abschnittsweise mit dieser Strebe (106, 106.1, 107) stoffschlüssig verbunden sind.
  3. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung des Batteriemoduls das Batteriepaket (105, 105.1, 105.2, 105.3) zwischen zwei gegenüberliegenden lasttragenden Streben (106, 106.1, 107) angeordnet und mit diesen stoffschlüssig verbunden ist.
  4. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe (106, 106.1, 107) Teil einer lasttragenden Struktur ist, die sich von einer Seite der Traktionsbatterieeinheit (101) zu der anderen erstreckt.
  5. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Traktionsbatterieeinheit (101) einen die Batteriepakete (105, 105.1, 105.2, 105.3) umgebenden Rahmen (108) umfasst, an den die zumindest eine Strebe (106, 106.1, 107) angeschlossen ist.
  6. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (104) mit ihrer Längserstreckung (110) parallel zu der Strebe (106, 106.1) ausgerichtet sind.
  7. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriepakete (105, 105.1, 105.2, 105.3) zusammen mit der Strebe (106, 106.1, 107) in der Traktionsbatterieeinheit (101) mit einer Isoliermasse (112) umgeben sind.
  8. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil (102) und/oder das Bodenteil (103) tiefgezogen sind und zumindest abschnittsweise Seitenwände (114.1, 114.2) bilden.
  9. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in das Bodenteil (103) ein durch Verprägungen gebildeter Auffahrschutz integriert ist.
  10. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Traktionsbatterieeinheit (101) ein die Batteriezellen (104) unmittelbar kontaktierendes Kühlmodul (109) aufweist.
  11. Traktionsbatterieeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Traktionsbatterieeinheit ein Traktionsbatteriegehäuse (201, 201.1) mit einem Deckelteil und einem Bodenteil (202, 202.1) aufweist, das Traktionsbatteriegehäuses (201, 201.1) beinhaltend zumindest ein Batteriemodul (203, 203.1) sowie voneinander beabstandete, das Traktionsbatteriegehäuse (201, 201.1) aussteifende, als Lastpfad wirkende Strukturen (205, 205.1), wobei an zumindest einer Seite des Traktionsbatteriegehäuses (201, 201.1) an zwei aussteifenden Strukturen (205, 205.1) zumindest eine Lastverteilungsstruktur (204, 204.1) zum Auffangen einer in einem Abschnitt seitlich auf das Traktionsbatteriegehäuse (201, 201.1) wirkenden Kraft (F) und Ableiten derselben in Querrichtung zur Längserstreckung dieser Seite angeschlossen ist und die Lastverteilungsstruktur (204, 204.1) zumindest abschnittsweise in Wirkrichtung der aufzufangenden Kraft (F) als Hohlkammerstruktur ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammerstruktur zumindest abschnittsweise unterhalb der Ebene des Bodens (210, 210.1) des zu der Hohlkammerstruktur benachbarten Batteriemoduls (203, 203.1) angeordnet ist und mit diesem Abschnitt (204a, 204b, 204a.1, 204b.1) in einem Crashfall unter den Boden (210, 210.1) dieses Batteriemoduls (203, 203.1) verschiebbar ist.
  12. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Hohlkammerstruktur in dem Abschnitt, der unterhalb der Ebene des Bodens (210, 210.1) des zu der Hohlkammerstruktur benachbarten Batteriemoduls (203, 203.1) angeordnet ist, zu einem Teil (204a, 204a.1) unter den Boden (210, 210.1) dieses Batteriemoduls (203, 203.1) erstreckt.
  13. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammer (206, 206.1) bzw. Hohlkammern der Hohlkammerstruktur sich parallel zu der Seite des Traktionsbatteriegehäuses (201, 201.1) erstrecken, an der die seitliche Kraft (F) eingeleitet wird.
  14. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Teil der Hohlkammerstruktur das Bodenteil (202) des Traktionsbatteriegehäuses (201) ist.
  15. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenteil (202) einen randlichen verkröpften Bereich (212) aufweist, der das Batteriemodul (203) untergreift und den oberen Teil der Hohlkammerstruktur bildet und ein weiteres verkröpftes Blech (213), unterseitig angeschlossen an das Bodenteil (202), den unteren Teil der Hohlkammerstruktur bildet, sodass insgesamt zumindest eine Hohlkammer (206) gebildet wird.
  16. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammerstruktur durch ein an dem Bodenteil (202.1) angeschlossenes separates Hohlkammerprofil gebildet ist.
  17. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammerstruktur über zumindest einen Materialabschnitt verfügt, der gegenüber der seitlichen Lastrichtung winklig, insbesondere zwischen 20° und 70° gegenüber der Senkrechten angeordnet ist.
  18. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammerstruktur an einer Strebe angeschlossen ist, die Teil einer das Traktionsbatteriegehäuse (201, 201.1) aussteifenden Struktur (205, 205.1) ist.
  19. Traktionsbatterieeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit mehreren, aus einzelnen Batteriezellen (BZ) zusammengesetzten Batteriemodulen (B) und mit einem Gehäuse, in dem die Batteriemodule (B) in einer Nebeneinanderanordnung angeordnet sind, in welchem Gehäuse zumindest eine Strebe (304) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Strebe (304) zumindest zwei voneinander beabstandete und einen oberseitig offenen Montagekanal (318) zumindest bereichsweise begrenzende Strebenprofile (306, 306.1) sowie eine Deckelschiene (310) zum oberseitigen Verschließen des Montagekanals (318) umfasst, wobei die Strebenprofile (306, 306.1) oberseitig jeweils einen Deckelsitz (311, 311.1) aufweisen, auf dem die Deckelschiene (310) mit jeweils einem Randabschnitt, wenn montiert, aufliegt, und dass Befestigungsmittel (315, 316) zum Verspannen der Deckelschiene (310) an den Deckelsitzen (311, 311.1) der Strebenprofile (306, 306.1) vorgesehen sind.
  20. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass an die Strebenprofile (306, 306.1) ein außenseitig den Deckelsitz (311, 311.1) begrenzender und von diesem abragender Schenkel (312, 312.1) angeformt ist.
  21. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebenprofile (306, 306.1) Hohlkammerprofile, insbesondere mehrkammerige Hohlprofile sind.
  22. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebenprofile (306, 306.1) an ihrer zum Gehäuseboden (307) weisenden Seite Stützfüße (308, 308.1) mit einer Stützfläche tragen, die mit ihrer Stützfläche auf der Oberseite eines dem Gehäuseboden (307) zugeordneten Strebenprofilhalters (309) abgestützt sind.
  23. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfüße (308, 308.1) hohl sind und dass jeweils ein Befestiger (315) einen solchen Stützfuß (308, 308.1) und das Strebenprofil (306, 306.1) zum Verspannen der Deckelschiene (310) mit den Strebenprofilen (306, 306.1) durchgreift.
  24. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelschiene (310) als insbesondere mehrkammeriges Hohlkammerprofil ausgebildet ist.
  25. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelschiene (310) als zweikammeriges Hohlkammerprofil, wobei die beiden Kammern in einer Ebene nebeneinander angeordnet sind, mit einem zwischen den beiden Kammern befindlichen massiven Steg (313) ausgeführt ist.
  26. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelschiene als Vollprofil mit einen in den Montagekanal hineinreichenden massiven Steg ausgebildet ist.
  27. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass in den massiven Steg (313) Sacklöcher (314) mit einem Innengewinde für die Befestigung eines Gehäusedeckels (D) eingebracht sind.
  28. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass an die Deckelschiene (310) Halter (323) zum Halten von Versorgungsleitungen (319 - 322), wie Schläuche eines Kühlmittelkreislaufes und/oder Steuer- und Stromkabel, angeschlossen sind.
  29. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Halter (323) nach Art von die Versorgungsleitungen umgreifenden Klammern ausgeführt und mit an ihren freien Enden befindlichen Rastfüßen (324, 324.1) an die Deckelschiene (310) angeschlossen sind.
  30. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass an die Deckelschiene (310) Versorgungsleitungen (319 - 322), wie Schläuche eines Kühlmittelkreislaufes und/oder elektrische Steuer- und Stromkabel angeschlossen sind.
  31. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 19 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass an der Deckelschiene (310) außenseitig zugängliche Versorgungsleitungsanschlüsse (325) montiert sind.
  32. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleitungsanschlüsse (325) jeweils eine Dichtung zum Abdichten der Versorgungsleitungsanschlüsse (325) gegenüber einem darauf montierten Deckel aufweisen.
  33. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 19 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebenprofile (306, 306.1) und die Deckelschiene (310) Strangpressprofile aus einer Leichtmetalllegierung, etwa einer Aluminiumlegierung sind.
  34. Traktionsbatterieeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil als Teil eines Traktionsbatteriegehäuses mit einer Anschlussgeometrie zum Anschließen des Deckelteils (413) als Oberteil an das Bodenteil des Traktionsbatteriegehäuses ausgebildet ist, wobei das Deckelteil (413) Träger eines mit diesem verbundenen Gerätegehäuseunterteils (417) eines zusätzlichen Gerätegehäuses ist, welches Gerätegehäuseunterteil (417) entlang seines Umfanges zumindest abschnittsweise den randlichen Abschluss des Deckelteils (413) nicht überragt und einen Boden (419) sowie einen umlaufenden Montageflansch (418) zum Anschließen eines dem Gerätegehäuse zugehörigen Gerätegehäuseoberteils aufweist, wobei der Montageflansch (418) zumindest in den den seitlichen Abschluss des Deckelteils (413) nicht überkragenden Umfangsabschnitten gegenüber dem Boden (419) in Richtung von der das Gerätegehäuseunterteil (417) tragenden Außenseite des Deckelteils (413) weg gerichtet durch entsprechende Formung des Gerätegehäuseunterteils (417) versetzt ist, damit an diesem bzw. diesen Montageflanschabschnitten das Gerätegehäuseoberteil mit dem Gerätegehäuseunterteil (417) verspannbar ist.
  35. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz des oder der Montageflanschabschnitte durch eine flexurartig ausgeführte Verkröpfung (420) bereitgestellt sind.
  36. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Versatzhöhe der Verkröpfung (420) zu der Länge der Verkröpfung quer zur Umfangsrichtung in dem Bereich zwischen 1,5 : 1 bis 1 : 1,5 liegt.
  37. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageflansch (418) umlaufend durch eine entsprechende Formgebung gegenüber dem Boden (419) des Gerätegehäuseunterteils (417) versetzt ist.
  38. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 34 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass an der zum Deckelteil (413) weisenden Seite des Montageflansches (418) des Gehäuseunterteils (417) ein Element (425) eines Befestigungsmittels zum Verspannen des Gerätegehäuseoberteils mit dem Gerätegehäuseunterteil (414) angeordnet ist.
  39. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 34 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelteil (413) eine Gerätegehäuseunterteilaufnahmevertiefung zur Aufnahme des Bodens (419) oder eines Bodenflächenbereiches des Gerätegehäuseunterteils (417) aufweist.
  40. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 34 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerätegehäuseunterteil (417) mit dem Deckelteil (413) verklebt ist.
  41. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 34 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (419) des Gerätegehäuseunterteils (417) einen gestuften Randabschnitt (422) aufweist, durch welche gestufte Ausführung der Randabschnitt (422) in seinem Höhenniveau gegenüber dem angrenzenden Bodenbereich in Richtung von der das Gerätegehäuseunterteil (417) tragenden Außenseite des Deckelteils (413) weg gerichtet versetzt ist und hierdurch ein offener Fügespalt (426) bereitgestellt ist.
  42. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 40 und 41, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fügespalt (426) die vorzugsweise als Dichtkleber (427) ausgelegte Klebemasse angeordnet ist.
  43. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (419) des Gerätegehäuseunterteils (417) in Bereichen, in denen dieser an dem Deckelteil (413) anliegt, mit diesem punktgefügt, insbesondere punktgeschweißt verbunden ist.
  44. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene, in der sich die Klebemasse (427) in Bezug auf die Ebene des Bodens (419) des Gerätegehäuseunterteils (417) auf einer höheren Ebene befindet als die Ebene, in der das Gerätegehäuseunterteil (414) mit dem Deckelteil (413) punktgefügt ist.
  45. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 41 bis 44 in Rückbezug auf den Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerätegehäuseunterteil (417) mit seinem Bodenbereich ohne den gestuft versetzten Randabschnitt in die Gerätegehäuseunterteilbodenaufnahme des Deckelteils (413) eingreift.
  46. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass in die Gerätegehäuseunterteilbodenaufnahme eine Materialaussparung (415) eingebracht ist.
  47. Traktionsbatterieeinheit nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass die gestufte Ausführung des Randbereiches (422) des Bodens (419) in Umfangsrichtung desselben mehrere voneinander beabstandete Fügebuchten (423) aufweist, wobei in zumindest einigen Fügebuchten (423) das Gerätegehäuseunterteil (417) mit dem Deckelteil (413) punktgefügt ist.
  48. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 34 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass in die Bodenfläche des Gerätegehäuseunterteils (417) Versteifungsstrukturen eingeprägt sind.
  49. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 34 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass in den Boden (419) des Gerätegehäuseunterteils (417) Anschlussöffnungen (424) zum Durchführen von Anschlüssen von in das Gerätegehäuse einzuführenden Versorgungsleitungen eingebracht sind.
  50. Traktionsbatterieeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerätegehäuse zur Aufnahme der Leistungselektronik zumindest vorgesehen ist.
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