EP4673326A1 - Unterbodenschutz für kraftfahrzeuge, batteriegehäuse für eine traktionsbatterie, traktionsbatterie für kraftfahrzeuge und kraftfahrzeug mit unterbodenschutz - Google Patents

Unterbodenschutz für kraftfahrzeuge, batteriegehäuse für eine traktionsbatterie, traktionsbatterie für kraftfahrzeuge und kraftfahrzeug mit unterbodenschutz

Info

Publication number
EP4673326A1
EP4673326A1 EP24706993.3A EP24706993A EP4673326A1 EP 4673326 A1 EP4673326 A1 EP 4673326A1 EP 24706993 A EP24706993 A EP 24706993A EP 4673326 A1 EP4673326 A1 EP 4673326A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
underbody protection
protective element
base component
ribs
protective
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24706993.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Heidrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kautex Textron GmbH and Co KG
Original Assignee
Kautex Textron GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kautex Textron GmbH and Co KG filed Critical Kautex Textron GmbH and Co KG
Publication of EP4673326A1 publication Critical patent/EP4673326A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0007—Measures or means for preventing or attenuating collisions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20—Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2072—Floor protection, e.g. from corrosion or scratching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438—Arrangement under the floor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane

Definitions

  • Underbody protection for motor vehicles battery housing for a traction battery, traction battery for motor vehicles and motor vehicle with underbody protection
  • the present invention relates to an underbody protection for motor vehicles, in particular for electric motor vehicles.
  • the present invention also relates to a battery housing for a traction battery.
  • the present invention also relates to a traction battery for a motor vehicle.
  • the present invention relates to a motor vehicle, in particular an electric motor vehicle with an underbody protection.
  • underbody protection systems are known from the state of the art. Heavy steel plates or welded steel assemblies are mainly used as underbody protection in order to absorb the high intrusion force and impact energy when motor vehicles dynamically hit obstacles. Such underbody protection systems increase the overall weight of the vehicle. In addition, underbody protection made of steel poses an increased risk of corrosion. Furthermore, with correspondingly designed underbody protection systems there are problems with regard to warping, particularly when this type of underbody protection system is attached to a plastic component of the vehicle. This is because a corresponding plastic component usually has a different coefficient of expansion when heat is introduced than the underbody protection system, so that corresponding underbody protection systems warp when temperatures change.
  • the invention is based on the object of providing an underbody protection which has a high rigidity and energy absorption capacity while at the same time being lightweight and, in addition, Furthermore, it exhibits reduced warpage compared to prior art underbody protection systems.
  • an underbody protection for a motor vehicle which has at least one base component, at least one protective element and at least two ribs.
  • the at least two ribs are arranged in a sandwich-like manner between the protective element and the base component, wherein a plurality of cavities are formed between the protective element and an underside of the base component, which cavities are at least partially delimited by the ribs, and wherein the protective element is connected to the base component.
  • the underbody protection according to the invention has the advantage that the protective effect of the underbody protection against mechanical impact, for example from an impact, is increased.
  • the protective element can deform into the cavities of the underbody protection and convert the energy generated by the impact into mechanical deformation energy.
  • the base component is protected from deformation due to the deformation of the protective element into the cavities of the underbody protection, so that components of the motor vehicle located above the protective element are effectively protected.
  • the underbody protection therefore has an increased protective effect against mechanical impact.
  • the underbody protection according to the invention has the advantage, due to its layer structure, that it has a reduced tendency to warp when heat is introduced.
  • the underbody protection according to the invention has a weight advantage over the underbody protection systems known from the prior art.
  • the underbody protection is designed for a motor vehicle, in particular for an electrically powered vehicle (electric vehicle).
  • the base component can comprise a plastic or consist of a plastic.
  • the base component can also be referred to as a plastic component.
  • the base component can comprise a metal or consist of a metal.
  • the underside of the base component is the side facing away from the component to which the underbody protection is attached (e.g. traction battery). If, for example, the base component is designed as a battery housing shell, the underside of the base component is the side facing away from a receiving volume of the base component or the battery housing shell.
  • the base component designed as a plastic component can comprise a thermoplastic and/or thermosetting plastic.
  • the base component designed as a plastic component can be designed, at least in sections, as a fiber-reinforced plastic component. This can improve the flexural rigidity of the underbody protection.
  • the base component designed as a plastic component can have short fibers and/or long fibers and/or continuous fibers. This allows the flexural rigidity of the underbody protection to be further improved.
  • the fibers of the base component designed as a plastic component can be designed as glass fibers and/or carbon fibers and/or aramid fibers.
  • the base component which is designed as a plastic component, can be manufactured off-tool using pressing processes such as long-fiber thermoplastic extrusion, glass mat thermoplastic compression molding or injection molding.
  • the base component is preferably designed in a shell-shaped manner.
  • a receiving space of the shell-shaped base component faces away from the ribs.
  • the protective element can also be referred to as a protective plate.
  • the protective element can be designed as a substantially flat component.
  • the protective element preferably has a thickness in a range between 0. 5 mm (millimeters) and 5 mm, more preferably in a range between 1 mm and 4 mm, more preferably in a range between 1. 5 mm and 3 mm.
  • the underbody protection preferably has a plurality of protective elements. Further preferably, one protective element is arranged in each receiving area of the base component, which is delimited by at least one, preferably by at least two ribs, further preferably by at least three ribs and further preferably again by four ribs.
  • the underbody protection can have a plurality of ribs.
  • a first subset of the ribs can be aligned parallel to each other, for example, and a second subset the ribs may be aligned crossed to the first subgroup of ribs .
  • the ribs may have a wall thickness in a range of 1 mm to 5 mm, preferably in a range of 2 mm to 4 mm.
  • the ribs preferably have a height extension in a range between 4 mm and 30 mm, more preferably in a range of 8 mm to 15 mm.
  • the ribs can extend in a regular pattern between the protective element and the base component. This improves the flexural rigidity of the underbody protection.
  • the majority of the cavities may have a width and/or a length in a range from 30 mm to 100 mm, preferably in a range from 40 mm to 60 mm.
  • the protective element is detachable from the base component so that in case of damage to the protective element, it can be dismantled from the base component and replaced by a new protective element.
  • the protective element can preferably be connected to the base component in a force-fitting and/or form-fitting and/or material-fitting manner.
  • the protective element can be connected to the base component by means of connecting elements.
  • Connecting elements can be designed as screws, rivets or other connecting elements.
  • a cavity with an undercut or a through hole can be formed in the protective element.
  • the material of the base component can extend into the cavity so that a rivet is formed in this way.
  • the material of the base component can extend through a through hole, whose wall is preferably chamfered, so that a rivet is formed in this way.
  • the protective element can be glued to the base component.
  • the protective element can be welded to the base component.
  • the underbody protection can have a plurality of protective elements.
  • the respective protective elements are preferably arranged next to one another. This allows increased flexibility of the underbody protection to be achieved.
  • the underbody protection is designed such that the protective element has at least one plastic layer and at least one protective layer which is connected to the plastic layer.
  • the appropriately designed underbody protection despite its low weight, nevertheless offers a high level of protection against mechanical influences, for example from an impact caused by a motor vehicle dynamically hitting a surface.
  • the plastic layer can comprise thermoplastic material, preferably polypropylene or polyamide.
  • the plastic layer can comprise thermosetting material.
  • the plastic layer can be designed as a fiber-reinforced plastic layer, at least in sections. This can improve the flexural rigidity of the underbody protection.
  • the plastic layer can contain long fibers and/or continuous fibers. This can further improve the flexural rigidity of the underbody protection.
  • the fibers of the plastic layer can be made of glass fibers and/or carbon fibers and/or aramid fibers.
  • the protective layer can be designed as an organic sheet, for example.
  • Organic sheets are fiber-matrix semi-finished products. These consist of a fiber fabric or a fiber layer embedded in a thermoplastic matrix. This can improve hot formability and shorten production times. In addition, the flexural rigidity of the underbody protection can be improved.
  • the protective layer can also be designed as a metal layer or metal layer.
  • the metal layer can be designed as a steel layer or steel plate.
  • the protective element can be manufactured in a simplified manner, in particular off-tool by injection molding, thermoforming and/or by means of pressing processes such as long fiber thermoplastic extrusion, glass mat thermoplastic compression molding or off-tool injection molding.
  • the underbody protection is designed such that the at least one protective layer is arranged on an outer side of the protective element facing away from the ribs.
  • the underbody protection is designed such that the at least one protective layer is arranged on an inner side of the protective element facing the ribs.
  • the appropriately designed underbody protection has improved long-term stability, since the protective layer is protected from environmental influences (e.g. moisture, damage caused by sand, stones or the like being thrown up during the journey).
  • the underbody protection is designed such that the protective element has two protective layers and a plastic layer, which is connected to the two protective layers, wherein the plastic layer is arranged in a sandwich-like manner between a first protective layer, which is arranged on an outer side of the protective element facing away from the ribs, and a second protective layer, which is arranged on an inner side of the protective element facing the ribs.
  • the appropriately designed underbody protection offers even better stability and durability.
  • the underbody protection is designed in such a way that the protective layer arranged on the inner side facing the ribs has a plurality of through openings through which the material of the plastic layer forming the ribs protrudes.
  • the correspondingly designed underbody protection has improved stability and is also particularly easy to manufacture. This is because the position of the protective layer or second protective layer arranged on the inside facing the ribs is fixed by the ribs protruding through the through openings.
  • the ribs can be formed, for example, by pushing the material of the plastic layer through the through openings of the protective layer.
  • the underbody protection is designed such that the protective element is connected to the base component by means of a plurality of of screws, wherein at least some of the screws are screwed into each rib.
  • the correspondingly designed underbody protection is very stable and easy to manufacture. Because at least some of the screws are screwed into each rib, these screws and thus also the protective element are particularly firmly connected to the base component. Furthermore, when screws are screwed into each rib, for example, no fastening nut is required to secure a screw to the base component. This simplifies the manufacture of the underbody protection.
  • the screws are preferably designed as thread-forming screws which, when screwed into the base component, form a thread in the latter.
  • At least some of the screws are screwed into an intersection area of two ribs that cross each other.
  • the correspondingly designed underbody protection has even better stability.
  • the protective element is connected to the base component by means of ten to eighty screws.
  • the underbody protection is designed such that at least a portion of the ribs are formed monolithically with the base component.
  • the correspondingly designed underbody protection is easy to manufacture, since the base component including the ribs formed monolithically with it can be easily manufactured using pressing processes such as long-fiber thermoplastic extrusion, glass mat thermoplastic compression molding or, for example, by means of injection molding.
  • the feature according to which at least a part of the ribs is formed monolithically with the base component can also be expressed in such a way that a subset of the ribs is formed monolithically with the base component.
  • the majority of the ribs preferably all of the ribs, can be monolithically connected to the base component.
  • Two components are monolithically connected if they are made from a single continuous piece.
  • monolithically connected components are connected to one another without any joints.
  • the at least one protective element is in direct contact with the ribs.
  • the underbody protection is designed such that at least a portion of the ribs are formed monolithically with the protective element.
  • the correspondingly designed underbody protection is easy to manufacture, since at least one protective element including the ribs formed monolithically with it can be easily manufactured together in one manufacturing step.
  • the feature according to which at least a part of the ribs is formed monolithically with the protective element can also be expressed in such a way that a subset of the ribs is formed monolithically with the protective element.
  • the base component is in direct contact with at least a portion of the ribs and preferably with all of the ribs.
  • the underbody protection is designed such that the at least one protective element comprises at least one metal plate and/or at least one plastic element and/or at least one organic sheet (20).
  • one protective element can be designed as a metal plate and another protective element as an organic sheet or as a plastic element.
  • the metal plate can be made of aluminum or steel, for example.
  • Organic sheets are fiber-matrix semi-finished products. These consist of a fiber fabric or a fiber layer embedded in a thermoplastic matrix. This improves hot formability and shortens production times. In addition, the flexural rigidity of the underbody protection can be improved.
  • the at least one protective element can comprise the same plastic as the base component. This allows the protective element to be better connected to the base component, in particular to be better welded.
  • the protective element is designed as a plastic element, it is preferably made of a thermoplastic and/or thermosetting plastic.
  • the protective element is designed as a plastic element, it can be designed at least in sections as a fiber-reinforced plastic element. This can improve the flexural rigidity of the underbody protection.
  • the protective element is designed as a plastic element, it can contain short fibers and/or long fibers and/or continuous fibers This can further improve the flexural rigidity of the underbody protection.
  • the fibers of the plastic element can be made of glass fibers and/or carbon fibers and/or aramid fibers.
  • the plastic element can be manufactured off-tool using pressing processes such as long-fiber thermoplastic extrusion, glass mat thermoplastic compression molding or injection molding.
  • the underbody protection is designed such that the underbody protection has a connecting flange arranged on the edge.
  • an outer lateral boundary of the protective element terminates in a region of the connecting flange such that the base component covers a cut edge of the protective element. This results in improved side crash properties.
  • the protective element has a metal or is made of a metal, the cut edge of the protective element is covered by the plastic for corrosion protection reasons. Even better side crash properties are achieved when the rigid part of the underbody protection (for example a protective element) is flush with, for example, a battery housing.
  • the connecting flange is preferably designed as part of the base component. This makes it easier to manufacture the base component. In addition, the bending stiffness of the base component is increased.
  • the connecting flange can extend away from the base component at the edge, in particular in the direction of the width and/or the length of the base component.
  • the connecting flange can have an extension in the direction of the width extension and/or the length extension of the base component in a range from 8 mm to 40 mm, preferably in a range from 10 mm to 18 mm. This allows the underbody protection to be connected to a motor vehicle in an improved manner.
  • the connecting flange can have a joining surface.
  • the joining surface can be designed to create a connection with a motor vehicle or with a motor vehicle component, such as a traction battery.
  • the connection with the motor vehicle can be a material-locking connection.
  • a mechanical connection can be created by means of connecting elements. Connecting elements can be designed as screws, rivets or other mechanical connecting elements.
  • the connecting flange can be designed as part of the boundary edge.
  • the connecting flange can be designed as a connecting flange that runs around the base component.
  • the protective element is connected to the base component by means of a plurality of screws which are screwed into the connecting flange.
  • a sealant is arranged between the protective element and the base component, which sealant can be, for example, a one-component or two-component polyurethane adhesive or a silicone-based adhesive or an adhesive based on silane-modified polymers.
  • an adhesive tape and/or a foam tape and/or a transfer tape, each preferably based on acrylic, is arranged between the protective element and the base component.
  • the underbody protection is designed such that a first connecting surface of the protective element is materially connected to the base component.
  • a material-locking connection can be achieved, for example, by welding and/or gluing the base component to the first connecting surface of the protective element.
  • a first adhesion promoter layer is applied to the first connecting surface of the protective element.
  • the adhesion promoter layer enables an improved bond, in particular an improved material-tight bond, to be achieved.
  • the adhesion promoter layer can be designed as a heat-activatable adhesive layer, preferably in the form of a film, a varnish and/or a powder coating.
  • the powder coating can be based on a thermoplastic or thermosetting material. This makes it possible to achieve a further improved material-locking connection between the support structure and the first protective element and the second protective element.
  • the adhesion promoter layer can have a layer thickness in a range from 0.02 mm to 3 mm, preferably in a range from 0.03 mm to 1 mm, more preferably in a range from 0.05 mm to 0.3 mm.
  • the first connecting surface of the protective element is welded to the base component.
  • the first connection surface of the protective element is microstructured.
  • the microsurface structure of the first connection surface is produced, for example, by means of a laser microstructuring process and/or by means of sandblasting or corundum blasting and/or by means of an etching process.
  • the underbody protection is designed such that at least a portion of the cavities are filled with a foam material.
  • the foam material can be made from polyurethane foam.
  • the foam material can be made from expanded polypropylene or EPP foam.
  • the foam material has a density in a range between 60 g/l and 180 g/l, preferably in a range between 100 g/l and 150 g/l.
  • the underbody protection is designed such that the protective element is connected to the base component by means of the foam material.
  • the appropriately designed underbody protection has a simple structure and is easy to manufacture, since fewer work steps are necessary for its production.
  • the base component can have a connecting surface made of polypropylene.
  • the protective element can also have a connecting surface made of polypropylene.
  • the foam material can be designed as EPP foam as described above.
  • the connecting surface of the base component can be integrally connected to the EPP foam, and the connecting surface of the protective element can be integrally connected to the EPP foam, so that the protective element is connected to the base component by means of the foam material.
  • the underbody protection is designed such that the base component is shell-shaped and at least partially delimits a receiving volume which is designed to receive battery cells and/or battery modules.
  • the appropriately designed underbody protection has the advantage that the basic component combines several functions, namely the function of accommodating battery cells and/or battery modules and the function of protecting the battery cells and/or battery modules from damage caused by placing a motor vehicle with a traction battery, which has the described underbody protection, on a surface.
  • the object underlying the present invention is further achieved by a battery housing for a traction battery, wherein the battery housing has an underbody protection according to one of the embodiments described above, wherein a battery housing shell of the battery housing is designed as a basic component of the underbody protection.
  • the battery housing according to the invention has the advantage that the protective effect of the battery housing against mechanical impact, for example due to an impact, is increased.
  • the protective element of the underbody protection of the battery housing can deform in the event of a mechanical impact, for example due to an impact, by dynamically setting down on a surface, into the cavities of the underbody protection of the battery housing and convert the energy generated by the impact into mechanical deformation energy.
  • the Battery housing provides increased protection against mechanical impact.
  • the battery housing according to the invention has the advantage that the battery housing shell has a reduced tendency to warp when heat is introduced.
  • the battery housing according to the invention has a weight advantage over the battery housings known from the prior art.
  • a traction battery for a motor vehicle wherein the traction battery has at least one battery cell and/or at least one battery module and a battery housing as described above, wherein the at least one battery cell and/or the at least one battery module is/are arranged in the battery housing.
  • a traction battery designed in this way has the advantage that a battery cell arranged in the battery housing and/or a battery module arranged in the battery housing is better protected against direct mechanical impact in the event of a vertical impact on the traction battery due to the improved energy absorption capabilities of the battery housing.
  • a motor vehicle in particular an electric motor vehicle
  • an underbody protection which is designed according to one of the embodiments described above and which is fastened to an underbody of the motor vehicle, in particular to a traction battery of the motor vehicle.
  • Figure 1A a schematic sectional view of an underbody protection according to the invention according to a first embodiment
  • Figure 1B a detailed view of a connection area between a protective element and a base component of the underbody protection shown in Figure 1A;
  • Figure 2 a schematic sectional view of an underbody protection according to the invention according to a second embodiment
  • Figure 3 a schematic sectional view of an underbody protection according to the invention according to a third embodiment
  • Figure 4 a schematic sectional view of an underbody protection according to the invention according to a fourth embodiment
  • Figure 5 a schematic sectional view of an underbody protection according to the invention according to a fifth embodiment
  • Figure 6 a schematic sectional view of an underbody protection according to the invention according to a sixth embodiment
  • Figure 7 a schematic sectional view of an underbody protection according to the invention according to a seventh embodiment
  • Figure 8 a schematic sectional view of an underbody protection according to the invention according to an eighth embodiment
  • Figure 9 a schematic sectional view of a traction battery according to the invention having an underbody protection according to a ninth embodiment.
  • Figure 1A shows a schematic sectional view of an underbody protection 1 for a motor vehicle according to a first embodiment of the present invention.
  • the underbody protection 1 has at least one base component 10, at least one protective element 20 and at least two ribs 30.
  • the underbody protection 1 each has a plurality of ribs 30 (more than two ribs).
  • the ribs 30 are formed monolithically with the base component 10. Furthermore, the ribs 30 are arranged in a sandwich-like manner between the protective element 20 and the base component 10, so that a plurality of cavities 40 are formed between the protective element 20 and an underside 12 of the base component 10, which cavities are at least partially delimited by the ribs 30. Furthermore, the cavities 40 are delimited by the protective element 20.
  • the protective element 20 is connected to the base component 10 by means of a plurality of screws 70. As can be seen from Figure 1B, at least some of the screws 70 are screwed into a rib 30.
  • the protective element 20 is designed as a plastic element 20 or as an organic sheet 20 or has a plastic element 20 or an organic sheet 20, the protective element 20 can be materially connected to the base component 10.
  • the base component 10 can also be made of plastic or at least the part of the base component 10 that is in contact with a connecting surface 27 of the protective element 20 can be made of plastic.
  • the underbody protection 1 has a connecting flange 50 arranged on the edge. This closes off a gap between the protective element 20 and the base component 10 so that, for example, no water can penetrate into this gap.
  • the protective element 20 and the base component 10 are in contact with one another in the area of the connecting flange 50 and are preferably connected to one another in the area of the connecting flange 50.
  • the protective element 20 can be connected to the base component 10 in the area of the flange 50 in a material-locking manner and/or by means of a plurality of screws.
  • Figure 2 shows a schematic sectional view of an underbody protection 1 according to a second embodiment of the present invention.
  • the underbody protection 1 according to the second embodiment is designed such that at least some of the cavities 40 are filled with a foam material 60.
  • the protective element 20 can be connected to the base component 10 by means of the foam material 60. Furthermore, it is also possible for the protective element 20 to be connected to the base component 10 by means of a plurality of screws not shown in Figure 2. Furthermore, the protective element 20 can be connected to the base component 10 in a materially bonded manner.
  • FIG 3 shows a schematic sectional view of an underbody protection 1 according to a third embodiment of the present invention.
  • the underbody protection 1 shown in Figure 3 differs from the underbody protection 1 shown in Figure 1A in that the ribs 30 are not formed monolithically with the base component 10 but rather monolithically with the protective element 20.
  • the connecting surfaces 27 of the protective element 20 are the front edges of the respective ribs 30, which are arranged opposite the underside 12 of the base component 10.
  • Figure 4 shows a schematic sectional view of an underbody protection 1 according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the underbody protection 1 shown in Figure 4 at least some of the cavities 40 are filled with a foam material 60.
  • all of the cavities 40 are filled with the foam material.
  • the foam material 60 offers the possibility of connecting the protective element 20 to the base component 10 by means of the foam material 60.
  • the other connection options for the protective element 20 to the base component 10, which are explained in more detail with reference to Figure 3, are also possible in the embodiment shown in Figure 4. Consequently, the protective element 20 can be connected to the base component 10 by means of a large number of screws. Furthermore, the protective element 20 can be connected to the base component 10 in a material-locking manner.
  • Figure 5 shows a schematic sectional view of an underbody protection 1 according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the protective element 20 has a plastic layer 23 and a protective layer 24 which is connected to the plastic layer 23.
  • the protective layer 24 is arranged on an outer side 21 of the protective element 20 facing away from the ribs 30.
  • the plastic layer 23 can comprise thermoplastic plastic, preferably polypropylene or polyamide. Alternatively, the plastic layer 23 can comprise thermosetting plastic.
  • the plastic layer 23 can be formed at least in sections as a fiber-reinforced plastic layer 24, wherein the fibers can be formed as glass fibers and/or carbon fibers and/or aramid fibers.
  • the protective layer 24 can be designed, for example, as an organic sheet 24 or as a metal layer 24.
  • the remaining structure of the underbody protection 1 shown in Figure 5 corresponds to the structure of the underbody protection 1 shown in Figure 3, so that in order to avoid repetition, reference is made to the corresponding explanations above.
  • Figure 6 shows a schematic sectional view of an underbody protection 1 according to a sixth embodiment of the present invention.
  • the protective element 20 has a plastic layer 23 and a protective layer 25 which is connected to the plastic layer 23.
  • the one protective layer 25 is arranged on an inner side 22 of the protective element 20 facing the ribs 30.
  • the protective layer 25 arranged on the inner side 22 facing the ribs 30 has a plurality of through openings 26 through which the material of the plastic layer 23 forming the ribs 30 protrudes.
  • the plastic layer 23 can also comprise thermoplastic plastic, preferably polypropylene or polyamide.
  • the plastic layer 23 can comprise thermosetting plastic.
  • the plastic layer 23 can be designed, at least in sections, as a fiber-reinforced plastic layer 24, wherein the fibers can be designed as glass fibers and/or carbon fibers and/or aramid fibers.
  • the protective layer 24 can be designed, for example, as an organic sheet 24 or as a metal layer 24.
  • Figure 7 shows a schematic sectional view of an underbody protection 1 according to a seventh embodiment of the present invention.
  • the underbody protection 1 shown in Figure 7 at least some of the cavities 40 are filled with a foam material 60, whereby in the embodiment shown in Figure 7, all of the cavities 40 are filled with the foam material 60.
  • the foam material 60 offers the possibility of connecting the protective element 20 to the base component 10 by means of the foam material 60.
  • the other connection options for the protective element 20 to the base component 10, which are explained in more detail with reference to Figure 3, are also possible in the embodiment shown in Figure 7. Consequently, the protective element 20 can be connected to the base component 10 by means of a large number of screws. Furthermore, the protective element 20 can be connected to the base component 10 in a material-locking manner.
  • Figure 8 shows a schematic sectional view of an underbody protection 1 according to an eighth embodiment of the present invention.
  • the protective element 20 has a first protective layer 24, a second protective layer 25 and a plastic layer 23, which is connected to the two protective layers 24, 25.
  • the first protective layer 24 is arranged on the outer side 21 of the protective element 20 facing away from the ribs 30.
  • the second protective layer 25 is arranged on the inner side 22 of the protective element 20 facing the ribs 30.
  • the second protective layer 25 has a plurality of through openings 26 through which the material forming the ribs 30 protrudes through the plastic layer 23.
  • the plastic layer 23 is arranged like a sandwich between the first protective layer 24 and the second protective layer 25.
  • the plastic layer 23 can also comprise thermoplastic plastic, preferably polypropylene or polyamide.
  • the plastic layer 23 can comprise thermosetting plastic.
  • the plastic layer 23 can be designed, at least in sections, as a fiber-reinforced plastic layer 24, wherein the fibers can be designed as glass fibers and/or carbon fibers and/or aramid fibers.
  • the first protective layer 24 can be designed, for example, as an organic sheet 24 or as a metal layer 24.
  • the second protective layer 25 can be designed, for example, as an organic sheet 25 or as a metal layer 25.
  • Figure 9 shows a schematic sectional view of a battery housing 90 for a traction battery 80, having an underbody protection 1 according to a ninth embodiment, wherein a battery housing shell 10 of the battery housing 90 is designed as a base component 10 of the underbody protection 1.
  • the ribs 30 are formed monolithically with the base component 10. Furthermore, the underbody protection 1 has a connecting flange 50 arranged on the edge.
  • the base component 10 is bowl-shaped and at least partially defines a receiving volume 11. Consequently, in the embodiment shown in Figure 9, the base component 10 is designed as a battery housing shell 10, which is designed to accommodate battery cells 91 and/or battery modules. In the embodiment shown, a plurality of battery cells 91 are arranged in the receiving volume 11.
  • FIG. 1 can also be designed as shown in Figures 1 to 8, wherein the base component 10 is then always shell-shaped and at least partially delimits a receiving volume 11 which is designed to receive battery cells 91 and/or battery modules.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart einen Unterbodenschutz (1) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend zumindest ein Basisbauteil (10), zumindest ein Schutzelement (20) und zumindest zwei Rippen (30). Die zumindest zwei Rippen (30) sind sandwichartig zwischen dem Schutzelement (20) und dem Basisbauteil (10) angeordnet, zwischen dem Schutzelement (20) und einer Unterseite (12) des Basisbauteils (10) sind eine Mehrzahl von Hohlräumen (40) gebildet, die zumindest teilweise durch die Rippen (30) begrenzt sind und das Schutzelement (20) ist mit dem Basisbauteil (10) verbunden. Die vorliegende Erfindung offenbart ferner ein Batteriegehäuse (90) mit einem erfindungsgemäßen Unterbodenschutz (1), eine Traktionsbatterie (80) mit einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse (90) und ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Traktionsbatterie (80).

Description

Unterbodenschutz für Kraftfahrzeuge , Batteriegehäuse für eine Traktionsbatterie , Traktionsbatterie für Kraftfahrzeuge und Kraftfahrzeug mit Unterbodenschutz
Die vorliegende Erfindung betri f ft einen Unterbodenschutz für Kraftfahrzeuge , insbesondere für Elektrokraftfahrzeuge . Ferner betri f ft die vorliegende Erfindung ein Batteriegehäuse für eine Traktionsbatterie . Weiterhin betri f ft die vorliegende Erfindung eine Traktionsbatterie für ein Kraftfahrzeug . Schlussendlich betri f ft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektrokraftfahrzeug mit einem Unterbodenschutz .
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Arten von Unterbodenschutzsystemen bekannt . Vorwiegend werden schwere Stahlplatten oder Stahlschweißbaugruppen als Unterbodenschutz verwendet , um die hohe Intrusionskraft und Aufprallenergie beim dynamischen Aufsetzen von Kraftahrzeugen auf Hindernisse auf zunehmen . Solche Unterbodenschutzsysteme erhöhen das Fahrzeuggesamtgewicht . Zudem weist ein Unterbodenschutz aus Stahl eine erhöhte Gefahr gegenüber Korrosion auf . Ferner bestehen bei entsprechend ausgebildeten Unterbodenschutzsystemen Probleme hinsichtlich des Verzugs , insbesondere wenn diese Art von Unterbodenschutzsystemen an einem Kunststof fbauteil des Fahrzeugs befestigt sind . Denn ein entsprechendes Kunststof fbauteil weist in der Regel einen anderen Ausdehnungskoef fi zienten bei Wärmeeintrag als das Unterbodenschutzsystem auf , so dass sich bei Temperaturänderungen entsprechende Unterbodenschutzsysteme verziehen .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , einen Unterbodenschutz bereitzustellen, der eine hohe Stei figkeit und Energieaufnahmefähigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht aufweist und darüber hinaus im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Unterbodenschutzsystemen einen verminderten Verzug aufweist .
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch einen Unterbodenschutz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen des Unterbodenschutzes sind in den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen beschrieben .
Im Genaueren wird die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch einen Unterbodenschutz für ein Kraftfahrzeug gelöst , der zumindest ein Basisbauteil , zumindest ein Schutzelement und zumindest zwei Rippen aufweist . Bei dem erfindungsgemäßen Unterbodenschutz sind die zumindest zwei Rippen sandwichartig zwischen dem Schutzelement und dem Basisbauteil angeordnet , wobei zwischen dem Schutzelement und einer Unterseite des Basisbauteils eine Mehrzahl von Hohlräumen gebildet sind, die zumindest teilweise durch die Rippen begrenzt sind, und wobei das Schutzelement mit dem Basisbauteil verbunden ist .
Der erfindungsgemäße Unterbodenschutz weist den Vorteil auf , dass die Schutzwirkung des Unterbodenschutzes gegen eine mechanische Einwirkung durch beispielsweise einen Aufprall erhöht ist . Das Schutzelement kann bei einer mechanischen Einwirkung, beispielsweise durch einen Aufprall durch ein dynamisches Aufsetzen eines Kraftfahrzeugs auf einen Untergrund, in die Hohlräume des Unterbodenschutzes deformieren und dabei entstehende Energie durch den Aufprall in mechanische Deformationsenergie wandeln . Das Basisbauteil wird dabei aufgrund der Deformation des Schutzelements in die Hohlräume des Unterbodenschutzes vor einer Deformation geschützt , so dass sich oberhalb des Schutzelements befindliche Bauteile des Kraftfahrzeugs wirksam geschützt sind . Dadurch weist der Unterbodenschutz eine erhöhte Schutzwirkung gegenüber mechanischer Einwirkung auf . Ferner weist der erfindungsgemäße Unterbodenschutz aufgrund seines Schichtaufbaus den Vorteil auf , dass dieser bei einem Wärmeeintrag eine verminderte Neigung zum Verzug aufweist .
Weiterhin weist der erfindungsgemäße Unterbodenschutz gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Unterbodenschutzsystemen einen Gewichtvorteil auf .
Der Unterbodenschutz ist für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug (Elektrokraftfahrzeug) ausgebildet .
Das Basisbauteil kann einen Kunststof f aufweisen oder aus einem Kunststof f bestehen . In diesem Fall kann das Basisbauteil auch als Kunststof fbauteil bezeichnet werden . Ferner kann das Basisbauteil ein Metall aufweisen oder aus einem Metall bestehen .
Die Unterseite des Basisbauteils ist die Seite , die dem Bauteil , an dem der Unterbodenschutz angebracht wird ( z . B . Traktionsbatterie ) , abgewandt ist . Wenn beispielsweise das Basisbauteil als Batteriegehäuseschale ausgebildet ist , ist die Unterseite des Basisbauteils die Seite , die einem Aufnahmevolumen des Basisbauteils bzw . der Batteriegehäuseschale abgewandt ist .
Das als Kunststof fbauteil ausgebildete Basisbauteil kann einen thermoplastischen und/oder duroplastischen Kunststof f aufweisen .
Das als Kunststof fbauteil ausgebildete Basisbauteil kann zumindest abschnittweise als faserverstärktes Kunststof fbauteil ausgebildet sein . Dadurch kann die Biegestei figkeit des Unterbodenschutzes verbessert werden .
Das als Kunststof fbauteil ausgebildete Basisbauteil kann Kurzfasern und/oder Langfasern und/oder Endlos fasern aufweisen . Dadurch kann die Biegestei figkeit des Unterbodenschutzes nochmals verbessert werden .
Die Fasern des als Kunststof fbauteil ausgebildeten Basisbauteils können als Glas fasern und/oder Karbonfasern und/oder Aramidfa- sern ausgebildet sein .
Das als Kunststof fbauteil ausgebildete Basisbauteil kann mittels Pressverfahren wie beispielsweise Langfaser-Thermoplast-Fließpressen, Glasmatten-Thermoplast-Formpressen oder Spritzgießen werkzeugfallend hergestellt werden .
Das Basisbauteil ist vorzugsweise schalenförmig ausgebildet . Vorzugsweise ist dabei ein Aufnahmeraum des schalenförmigen Basisbauteils den Rippen abgewandt .
Das Schutzelement kann auch als Schutzplatte bezeichnet werden . Das Schutzelement kann als ein im wesentlichen flächiges Bauteil ausgebildet sein .
Das Schutzelement weist vorzugsweise eine Dickenerstreckung in einem Bereich zwischen 0 . 5 mm (Millimeter ) und 5 mm, weiter vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1 mm und 4 mm auf , weiter vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1 . 5 mm und 3 mm auf .
Vorzugsweise weist der Unterbodenschutz eine Mehrzahl von Schutzelementen auf . Weiter vorzugsweise ist j eweils ein Schutzelement in j eweils einem Aufnahmebereich des Basisbauteils angeordnet , der von zumindest einer, vorzugsweise von zumindest zwei Rippen, weiter vorzugsweise von zumindest drei Rippen und nochmals weiter vorzugsweise von vier Rippen begrenzt ist .
Der Unterbodenschutz kann eine Mehrzahl von Rippen aufweisen . Dabei kann eine erste Untermenge der Rippen beispielsweise parallel zueinander ausgerichtet sein, und eine zweite Untergruppe der Rippen kann zu der ersten Untergruppe der Rippen gekreuzt ausgerichtet sein .
Die Rippen können eine Wandstärke in einem Bereich von 1 mm bis 5 mm, vorzugsweise in einem Bereich von 2 mm bis 4 mm aufweisen .
Die Rippen weisen vorzugsweise eine Höhenerstreckung in einem Bereich zwischen 4 mm und 30 mm, weiter vorzugsweise in einem Bereich von 8 mm bis 15 mm auf .
Die Rippen können sich in einem regelmäßigen Muster zwischen dem Schutzelement und dem Basisbauteil erstrecken . Dadurch wird die Biegestei figkeit des Unterbodenschutzes verbessert .
Die Mehrzahl der Hohlräume können eine Breitenerstreckung und/oder eine Längserstreckung in einem Bereich von 30 mm bis 100 mm, vorzugsweise in einem Bereich von 40 mm bis 60 mm aufweisen .
Vorzugsweise ist das Schutzelement von dem Basisbauteil lösbar, so dass im Falle einer Beschädigung des Schutzelements dieses von dem Basisbauteil demontiert und durch ein neues Schutzelement ausgetauscht werden kann .
Das Schutzelement kann mit dem Basisbauteil vorzugsweise kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stof f schlüssig verbunden sein .
Das Schutzelement kann mittels Verbindungselementen mit dem Basisbauteil verbunden sein . Verbindungselemente können als Schrauben, Niete oder sonstige Verbindungselemente ausgebildet sein . Beispielsweise kann in dem Schutzelement eine Kavität mit einem Hinterschnitt oder ein Durchgangsloch ausgebildet sein . Das Material des Basisbauteils kann sich in die Kavität erstrecken, so dass auf diese Weise ein Niet gebildet ist . Ferner kann sich das Material des Basisbauteils durch ein Durchgangsloch, dessen Wandung vorzugsweise gefast ausgebildet ist , erstrecken, so dass auf diese Weise ein Niet gebildet ist . Weiter beispielsweise kann das Schutzelement mit dem Basisbauteil verklebt sein . Weiter beispielsweise kann das Schutzelement mit dem Basisbauteil verschweißt sein .
Der Unterbodenschutz kann eine Mehrzahl von Schutzelementen aufweisen . Die j eweiligen Schutzelemente sind dabei vorzugsweise nebeneinander angeordnet . Dadurch kann eine erhöhte Flexibilität des Unterbodenschutzes erreicht werden .
Vorzugsweise ist der Unterbodenschutz derart ausgebildet , dass das Schutzelement zumindest eine Kunststof f läge und zumindest eine Schutzlage aufweist , die mit der Kunststof f läge verbunden ist .
Der entsprechend ausgebildete Unterbodenschutz weist bei einem geringen Gewicht trotzdem einen großen Schutz gegen mechanische Einwirkungen durch beispielsweise einen Aufprall durch ein dynamisches Aufsetzen eines Kraftfahrzeugs auf einen Untergrund auf .
Die Kunststof f läge kann thermoplastischen Kunststof f , vorzugsweise Polypropylen oder Polyamid aufweisen . Alternativ kann die Kunststof f läge duroplastischen Kunststof f aufweisen .
Die Kunststof f läge kann zumindest abschnittweise als faserverstärkte Kunststof f läge ausgebildet sein . Dadurch kann die Biegestei figkeit des Unterbodenschutzes verbessert werden .
Die Kunststof f läge kann Langfasern und/oder Endlos fasern aufweisen . Dadurch kann die Biegestei figkeit des Unterbodenschutzes nochmals verbessert werden . Die Fasern der Kunststof f läge können als Glas fasern und/oder Karbonfasern und/oder Aramidfasern ausgebildet sein .
Die Schutzlage kann beispielweise als Organoblech ausgebildet sein . Unter Organoblechen sind Faser-Matrix-Halbzeuge zu verstehen . Diese bestehen aus einem Fasergewebe oder einem Fasergelege , die in eine thermoplastische Kunststof fmatrix eingebettet sind . Dadurch kann die Warmumformbarkeit verbessert werden und dadurch die Fertigungs zeiten verkürzt werden . Zudem kann die Biegestei figkeit des Unterbodenschutzes verbessert werden .
Die Schutzlage kann beispiel sweise auch als Metallschicht bzw . Metalllage ausgebildet sein . Beispielsweise kann die Metallschicht als Stahlschicht bzw . Stahlplatte ausgebildet sein .
Das Schutzelement kann vereinfacht , insbesondere werkzeugfallend durch Spritzgießen, Thermoformen und/oder mittels Pressverfahren wie beispielsweise Langfaser-Thermoplast-Fließpressen, Glasmat- ten-Thermoplast-Formpressen oder Spritzgießen werkzeugfallend hergestellt werden .
Weiter vorzugsweise ist der Unterbodenschutz derart ausgebildet , dass die zumindest eine Schutzlage auf einer den Rippen abgewandten Außenseite des Schutzelements angeordnet ist .
Der entsprechend ausgebildete Unterbodenschutz weist eine nochmals verbesserte Stabilität auf .
Weiter vorzugsweise ist der Unterbodenschutz derart ausgebildet , dass die zumindest eine Schutzlage auf einer den Rippen zugewandten Innenseite des Schutzelements angeordnet ist . Der entsprechend ausgebildete Unterbodenschutz weist eine verbesserte Langzeitstabilität auf , da die Schutzlage vor Umwelteinflüssen ( z . B . Feuchtigkeit , Beschädigung durch während der Fahrt auf gewirbelten Sand, Steine , oder dergleichen) geschützt ist .
Weiter vorzugsweise ist der Unterbodenschutz derart ausgebildet , dass das Schutzelement zwei Schutzlagen und eine Kunststof f läge , die j eweils mit den zwei Schut zlagen verbunden ist , aufweist , wobei die Kunststof f läge sandwichartig zwischen einer ersten Schutzlage , die auf einer den Rippen abgewandten Außenseite des Schutzelements angeordnet ist , und eine zweite Schutzlage , die auf einer den Rippen zugewandten Innenseite des Schutzelements angeordnet ist , angeordnet ist .
Der entsprechend ausgebildete Unterbodenschutz weist eine nochmals verbesserte Stabilität und Beständigkeit auf .
Weiter vorzugsweise ist der Unterbodenschutz derart ausgebildet , dass die auf der den Rippen zugewandten Innenseite angeordnete Schutzlage eine Mehrzahl von Durchgangsöf fnungen aufweist , durch die die Rippen bildendes Material der Kunststof f läge hindurchragen .
Der entsprechend ausgebildete Unterbodenschutz weist eine verbesserte Stabilität auf und ist darüber hinaus besonders einfach herstellbar . Denn die Position der auf der den Rippen zugewandten Innenseite angeordneten Schutzlage bzw . zweiten Schutzlage ist dadurch fixiert , dass die Rippen durch die Durchgangsöf fnungen hindurchragen . Die Rippen können beispielsweise durch Hindurchdrücken des Materials der Kunststo f f läge durch die Durchgangsöf fnungen der Schutzlage gebildet werden .
Vorzugsweise ist der Unterbodenschutz derart ausgebildet , dass das Schutzelement mit dem Basisbauteil mittels einer Mehrzahl von Schrauben verbunden ist , wobei zumindest ein Teil der Schrauben in j eweils eine Rippe eingeschraubt ist .
Der entsprechend ausgebildete Unterbodenschutz weist eine große Stabilität auf und ist einfach herstel lbar . Denn aufgrund des Einschraubens von zumindest einem Teil der Schrauben in j eweils eine Rippe sind diese Schrauben und somit auch das Schutzelement besonders fest mit dem Basisbauteil verbunden . Ferner ist bei einem Einschrauben von Schrauben in j eweils eine Rippe beispielsweise keine Befestigungsmutter notwendig, die eine Schraube an dem Basisbauteil sichert . Somit ist die Herstellung des Unterbodenschutzes vereinfacht .
Die Schrauben sind vorzugsweise als gewindeformende Schrauben ausgebildet , die bei Eindrehen in das Basisbauteil ein Gewinde in diesem aus formt .
Vorzugsweise ist zumindest ein Teil der Schrauben in einen Kreuzungsbereich von zwei zueinander gekreuzt verlaufenden Rippen eingeschraubt . Der entsprechend ausgebildete Unterbodenschutz weist eine nochmals verbesserte Stabilität auf .
Vorzugsweise ist das Schutzelement mittels zehn bis acht zig Schrauben mit dem Basisbauteil verbunden .
Vorzugsweise ist der Unterbodenschutz derart ausgebildet , dass zumindest ein Teil der Rippen monolithisch mit dem Basisbauteil ausgebildet sind .
Der entsprechend ausgebildete Unterbodenschutz ist einfach herstellbar, da das Basisbauteil inklusive der mit diesem monolithisch ausgebildeten Rippen einfach beispielsweise mittels Pressverfahren wie beispielsweise Langfaser-Thermoplast-Fließpressen, Glasmatten-Thermoplast-Formpressen oder beispielsweise mittels Spritzgießen werkzeugfallend hergestellt werden kann . Das Merkmal , gemäß dem zumindest ein Teil der Rippen monolithisch mit dem Basisbauteil ausgebildet ist , kann auch so ausgedrückt werden, dass eine Untermenge der Rippen monolithisch mit dem Basisbauteil ausgebildet ist .
Die Mehrzahl der Rippen, vorzugsweise alle Rippen kann monolithisch mit dem Basisbauteil verbunden sein . Monolithisch verbunden sind zwei Bauteile , die aus einem zusammenhängenden Stück gefertigt werden . Insbesondere sind monolithisch verbunden Bauteile fugenlos miteinander verbunden .
Vorzugsweise steht das zumindest eine Schutzelement mit den Rippen in direktem Kontakt .
Vorzugsweise ist der Unterbodenschutz derart ausgebildet , dass zumindest ein Teil der Rippen monolithisch mit dem Schutzelement ausgebildet sind .
Der entsprechend ausgebildete Unterbodenschutz ist einfach herstellbar, da das zumindest eine Schutzelement inklusive der mit diesem monolithisch ausgebildeten Rippen einfach gemeinsam in einem Herstellungsschritt herstellt werden kann .
Das Merkmal , gemäß dem zumindest ein Teil der Rippen monolithisch mit dem Schutzelement ausgebildet ist , kann auch so ausgedrückt werden, dass eine Untermenge der Rippen monolithisch mit dem Schutzelement ausgebildet ist .
Vorzugsweise steht das Basisbauteil mit zumindest einem Teil der Rippen und vorzugsweise mit allen Rippen in direktem Kontakt .
Vorzugsweise ist der Unterbodenschutz derart ausgebildet , dass das zumindest eine Schutzelement zumindest eine Metallplatte und/oder zumindest ein Kunststof f element und/oder zumindest ein Organoblech ( 20 ) aufweist .
Wenn der Unterbodenschutz mehr al s ein Schutzelement aufweist , kann ein Schutzelement als Metallplatte und ein weiteres Schutzelement als Organoblech oder als Kunststof f element ausgebildet sein .
Wenn das Schutzelement als Metallplatte ausgebildet ist , kann die Metalplatte beispielsweise aus Aluminium oder aus Stahl hergestellt sein .
Unter Organoblechen sind Faser-Matrix-Halbzeuge zu verstehen . Diese bestehen aus einem Fasergewebe oder einem Fasergelege , die in eine thermoplastische Kunststof fmatrix eingebettet sind . Dadurch kann die Warmumformbarkeit verbessert werden und dadurch die Fertigungs zeiten verkürzt werden . Zudem kann die Biegesteifigkeit des Unterbodenschutzes verbessert werden .
Das zumindest eine Schutzelement kann den gleichen Kunststof f wie das Basisbauteil aufweisen . Dadurch kann das Schutzelement verbessert mit dem Basisbauteil verbunden werden, insbesondere verbessert verschweißt werden .
Wenn das Schutzelement als Kunststof f element ausgebildet ist , ist dieses vorzugsweise aus einem thermoplastischen und/oder duroplastischen Kunststof f gebildet .
Wenn das Schutzelement als Kunststof f element ausgebildet ist , kann dieses zumindest abschnittweise als faserverstärktes Kunststof felement ausgebildet sein . Dadurch kann die Biegestei figkeit des Unterbodenschutzes verbessert werden .
Wenn das Schutzelement als Kunststof f element ausgebildet ist , kann dieses Kurz fasern und/oder Langfasern und/oder Endlos fasern aufweisen . Dadurch kann die Biegestei figkeit des Unterbodenschutzes nochmals verbessert werden .
Die Fasern des Kunststof f elements können als Glas fasern und/oder Karbonfasern und/oder Aramidfasern ausgebildet sein .
Das Kunststof f element kann mittels Pressverfahren wie beispielsweise Langfaser-Thermoplast-Fließpressen, Glasmatten-Thermo- plast-Formpressen oder Spritzgießen werkzeugfallend hergestellt werden .
Vorzugsweise ist der Unterbodenschutz derart ausgebildet , dass der Unterbodenschutz einen randseitig angeordneten Verbindungsflansch aufweist .
Vorzugsweise schließt eine äußere seitliche Begrenzung des Schutzelements in einem Bereich des Verbindungs flansches so ab, dass das Basisbauteil eine Schnittkante des Schutzelements abdeckt . Hierdurch ergeben sich verbesserte Seitencrash Eigenschaften .
Wenn das Schutzelement ein Metall aufweist oder aus einem Metall gebildet ist , dann wird die Schnittkante des Schutzelements vom Kunststof f aus Korrosionsschutzgründen abgedeckt . Nochmals verbesserte Seitencrasheigenschaften werden dann erreicht , wenn der stei fe Teil des Unterbodenschutzes ( also beispielsweise ein Schutzelement ) bündig mit beispielsweise einem Batteriegehäuse abschließt .
Der Verbindungs flansch ist vorzugsweise als Teil des Basisbauteils ausgebildet . Dadurch kann das Basisbauteil vereinfacht hergestellt werden . Zudem wird die Biegestei figkeit des Basisbauteils dadurch erhöht . Der Verbindungs flansch kann sich randseitig von dem Basisbauteil wegerstrecken, insbesondere in Richtung der Breitenerstreckung und/oder der Längserstreckung des Basisbauteils .
Der Verbindungs flansch kann eine Erstreckung in Richtung der Breitenerstreckung und/oder der Längserstreckung des Basisbauteils in einem Bereich von 8 mm bi s 40 mm aufweisen, vorzugsweise in einem Bereich von 10 mm bis 18 mm . Dadurch kann der Unterbodenschutz verbessert mit einem Kraftfahrzeug verbunden werden .
Der Verbindungs flansch kann eine Fügefläche aufweisen . Die Fügefläche kann dazu eingerichtet sein, eine Verbindung mit einem Kraftfahrzeug oder mit einer Kraftfahrzeugkomponente , so wie beispielsweise eine Traktionsbatterie , herzustellen . Die Verbindung mit dem Kraftfahrzeug kann eine stof f schlüssige Verbindung sein . Alternativ oder zusätzlich kann eine mechani sche Verbindung mittels Verbindungselementen hergestellt werden . Verbindungselemente können als Schrauben, Niete oder sonstige mechanische Verbindungselemente ausgebildet sein .
Der Verbindungs flansch kann als Teil des Begrenzungsrandes ausgebildet sein .
Der Verbindungs flansch kann als ein um das Basisbauteil umlaufender Verbindungs flansch ausgebildet sein .
Vorzugsweise ist das Schutzelement mit dem Basisbauteil mittels einer Mehrzahl von Schrauben verbunden, die in den Verbindungsflansch eingeschraubt sind .
Vorzugsweise ist zwischen dem Schutzelement und dem Basisbauteil ein Dichtstof f angeordnet , der beispielsweise ein einkomponentiger oder zweikomponentiger Polyurethan-Klebstof f oder ein silikonbasierter Klebstof f oder ein Klebstof f auf Basis silanmodi fi zierter Polymere sein kann . Vorzugsweise ist zwischen dem Schutzelement und dem Basisbauteil ein Klebeband und/oder ein Schaumtape und/oder ein Trans fertape j eweils vorzugsweise auf Acrylbasis angeordnet .
Vorzugsweise ist der Unterbodenschutz derart ausgebildet , dass eine erste Verbindungs fläche des Schutzelements mit dem Basisbauteil stof f schlüssig verbunden ist .
Eine stof f schlüssige Verbindung kann beispielsweise durch Verschweißen und/oder Verkleben des Basisbauteils mit der ersten Verbindungs fläche des Schutzelements erreicht werden .
Vorzugsweise ist auf der ersten Verbindungs fläche des Schutzelements eine erste Haftvermittlerschicht aufgebracht .
Durch die Haftvermittlerschicht kann eine verbesserte Verbindung, insbesondere eine verbesserte stof f schlüssige Verbindung erreicht werden .
Die Haftvermittlerschicht kann als hitzeaktivierbare Klebeschicht ausgebildet sein, vorzugsweise in Form einer Folie , eines Lacks und/oder einer Pulverlackbeschichtung . Die Pulverlackbeschichtung kann auf thermoplastischer oder duroplastischer Basis ausgebildet sein . Dadurch kann eine nochmals verbesserte stof f schlüssige Verbindung zwischen der Stützstruktur und j eweils dem ersten Schutzelement und dem zweiten Schutzelement erreicht werden .
Die Haftvermittlerschicht kann eine Schichtdicke in einem Bereich von 0 , 02 mm bis 3 mm aufweisen, vorzugsweise in einem Bereich von 0 , 03 mm bis 1 mm, weiter vorzugsweise in einem Bereich von 0 , 05 mm bis 0 , 3 mm . Vorzugsweise ist die erste Verbindungs fläche des Schutzelements mit dem Basisbauteil verschweißt .
Weiter vorzugsweise ist die erste Verbindungs fläche des Schutzelements mikrostrukturiert . Die Mikrooberflächenstruktur der ersten Verbindungs fläche ist beispielsweise mittels eines Laser- Mikrostrukturierungsverfahrens und/oder mittels Sandstrahlen o- der Korundstrahlen und/oder mittels eines Ätzverfahrens erzeugt .
Vorzugsweise ist der Unterbodenschutz derart ausgebildet , dass zumindest ein Teil der Hohlräume mit einem Schaummaterial ausgefüllt sind .
Das Schaummaterial kann als Polyurethanschaum ausgebildet sein . Das Schaummaterial kann als Expandiertes Polypropylen bzw . EPP- Schaum ausgebildet sein .
Vorzugsweise weist das Schaummaterial eine Dichte in einem Bereich zwischen 60 g/ 1 und 180 g/ 1 , vorzugsweise in einem Bereich zwischen 100 g/ 1 und 150 g/ 1 auf .
Weiter vorzugsweise ist der Unterbodenschutz derart ausgebildet , dass das Schutzelement mit dem Basisbauteil mittels des Schaummaterials verbunden ist .
Der entsprechend ausgebildete Unterbodenschutz weist einen einfachen Aufbau auf und ist einfach herstellbar, da weniger Ar- beitsschritte zu dessen Herstellung notwendig sind .
Beispielsweise kann das Basisbauteil eine Verbindungs fläche aufweisen, die aus einem Polypropylen besteht . Ferner kann das Schutzelement ebenfalls eine Verbindungs fläche aufweisen, die aus Polypropylen besteht . Das Schaummaterial kann wie oben beschrieben als EPP-Schaum ausgebildet sein . Die Verbindungs fläche des Basisbauteils kann mit dem EPP-Schaum stof f schlüssig verbunden sein, und die Verbindungs fläche des Schutzelements kann mit dem EPP-Schaum stof f schlüssig verbunden sein, so dass das Schutzelement mittels des Schaummaterials mit dem Basisbauteil verbunden ist .
Vorzugsweise ist der Unterbodenschutz derart ausgebildet , dass das Basisbauteil schalenförmig ausgebildet ist und zumindest teilweise ein Aufnahmevolumen begrenzt , das zur Aufnahme von Batteriezellen und/oder von Batteriemodulen ausgebildet ist .
Der entsprechend ausgebildete Unterbodenschutz weist den Vorteil auf , dass das Basisbauteil mehrere Funktionen miteinander kombiniert , nämlich die Funktion der Aufnahme von Batteriezellen und/oder Batteriemodulen und der Funktion des Schutzes der Batteriezellen und/oder Batteriemodule vor Beschädigung durch Aufsetzen eines Kraftfahrzeugs mit einer Traktionsbatterie , die den beschriebenen Unterbodenschutz aufweist , auf einem Untergrund .
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Batteriegehäuse für eine Traktionsbatterie gelöst , wobei das Batteriegehäuse einen Unterbodenschutz gemäß einer der oben beschriebenen Aus führungs formen aufweist , wobei eine Batteriegehäuseschale des Batteriegehäuses als Basisbauteil des Unterbodenschutzes ausgebildet ist .
Das erfindungsgemäße Batteriegehäuse weist den Vorteil auf , dass die Schutzwirkung des Batteriegehäuses gegen eine mechanische Einwirkung durch beispielsweise einen Aufprall erhöht ist . Das Schutzelement des Unterbodenschutzes des Batteriegehäuses kann bei einer mechanischen Einwirkung beispielsweise durch einen Aufprall durch ein dynamisches Aufsetzen auf einen Untergrund, in die Hohlräume des Unterbodenschutzes des Batteriegehäuses deformieren und dabei entstehende Energie durch den Aufprall in mechanische Deformationsenergie umwandeln . Dadurch weist das Batteriegehäuse eine erhöhte Schutzwirkung gegenüber mechanischer Einwirkung auf .
Ferner weist das erfindungsgemäße Batteriegehäuse aufgrund des Schichtaufbaus der Batteriegehäuseschale den Vorteil auf , dass die Batteriegehäuseschale bei einem Wärmeeintrag eine verminderte Neigung zum Verzug aufweist .
Weiterhin weist das erfindungsgemäße Batteriegehäuse gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Batteriegehäusen einen Gewichtvorteil auf .
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch eine Traktionsbatterie für ein Kraftfahrzeug gelöst , wobei die Traktionsbatterie zumindest eine Batteriezelle und/oder zumindest ein Batteriemodul und ein oben beschriebenes Batteriegehäuse aufweist , wobei die zumindest eine Batteriezelle und/oder das zumindest eine Batteriemodul in dem Batteriegehäuse angeordnet ist/ sind .
Eine derart ausgebildete Traktionsbatterie weist den Vorteil auf , dass eine in dem Batteriegehäuse angeordnete Batteriezelle und/oder ein in dem Batteriegehäuse angeordnetes Batteriemodul bei einem vertikalen Impakt auf die Traktionsbatterie durch die verbesserten Energieaufnahmefähigkeiten des Batteriegehäuses verbessert vor direkter mechanischer Einwirkung geschützt ist .
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Kraftfahrzeug, insbesondere Elektrokraftfahrzeug mit einem Unterbodenschutz gelöst , der nach einer der oben beschriebenen Aus führungs formen ausgebildet ist , und der an einem Unterboden des Kraftfahrzeugs , insbesondere an einer Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs befestigt ist . Weitere Vorteile , Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Aus führungsbeispielen . Dabei zeigen im Einzelnen :
Figur 1A: eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Unterbodenschutzes gemäß einer ersten Aus führungs form;
Figur 1B : eine Detailansicht eines Verbindungsbereichs zwischen einem Schutzelement und einem Basisbauteil des in Figur 1A dargestellten Unterbodenschutzes ;
Figur 2 : eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Unterbodenschutzes gemäß einer zweiten Aus führungs form;
Figur 3 : eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Unterbodenschutzes gemäß einer dritten Aus führungs form;
Figur 4 : eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Unterbodenschutzes gemäß einer vierten Aus führungs form;
Figur 5 : eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Unterbodenschutzes gemäß einer fünften Aus führungs form;
Figur 6 : eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Unterbodenschutzes gemäß einer sechsten Aus führungs form;
Figur 7 : eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Unterbodenschutzes gemäß einer siebten Aus führungs form; Figur 8 : eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Unterbodenschutzes gemäß einer achten Aus führungs form; und
Figur 9 : eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Traktionsbatterie aufweisend einen Unterbodenschutz gemäß einer neunten Aus führungs form .
In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugs zeichen gleiche Bauteile bzw . gleiche Merkmale , sodass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt , sodass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird . Ferner sind einzelne Merkmale , die in Zusammenhang mit einer Aus führungs form beschrieben wurden, auch separat in anderen Aus führungs formen verwendbar .
Figur 1A zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Unterbodenschutzes 1 für ein Kraftfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung . Der Unterbodenschutz 1 weist zumindest ein Basisbauteil 10 , zumindest ein Schutzelement 20 und zumindest zwei Rippen 30 auf . Bei der in Figur 1A dargestellten Aus führungs form und auch bei den anderen in den Figuren 2 bis 9 dargestellten Aus führungs formen weist der Unterbodenschutz 1 j eweils eine Viel zahl von Rippen 30 (mehr als zwei Rippen) auf .
Bei der in Figur 1A dargestellten Aus führungs form des Unterbodenschutzes 1 sind die Rippen 30 monolithisch mit dem Basisbauteil 10 ausgebildet . Ferner sind die Rippen 30 sandwichartig zwischen dem Schutzelement 20 und dem Basisbauteil 10 angeordnet , so dass zwischen dem Schutzelement 20 und einer Unterseite 12 des Basisbauteils 10 eine Mehrzahl von Hohlräumen 40 ausgebildet sind, die zumindest teilweise durch die Rippen 30 begrenzt sind . Ferner sind die Hohlräume 40 durch das Schutzelement 20 begrenzt .
Bei der in Figur 1A dargestellten Aus führungs form des Unterbodenschutzes 1 ist das Schutzelement 20 mit dem Basisbauteil 10 mittels einer Mehrzahl von Schrauben 70 verbunden . Wie aus Figur 1B ersichtlich ist , ist zumindest ein Teil der Schrauben 70 in j eweils einer Rippe 30 eingeschraubt .
Wenn das Schutzelement 20 als Kunststof f element 20 oder als Organoblech 20 ausgebildet ist oder ein Kunststof f element 20 oder ein Organoblech 20 aufweist , kann das Schutzelement 20 mit dem Basisbauteil 10 stof f schlüssig verbunden sein . Hierzu kann auch das Basisbauteil 10 aus Kunststof f gefertigt sein oder zumindest der Teil des Basisbauteils 10 , der mit einer Verbindungs fläche 27 des Schutzelements 20 in Kontakt steht , kann aus Kunststof f gebildet sein .
Ferner ist aus Figur 1A ersichtlich, dass der Unterbodenschutz 1 einen randseitig angeordneten Verbindungs flansch 50 aufweist . Hierdurch ist ein Zwischenraum zwischen dem Schutzelement 20 und dem Basisbauteil 10 verschlossen, so dass beispielsweise kein Wasser in diesen Zwischenraum eindringen kann . Ferner stehen das Schutzelement 20 und das Basisbauteil 10 im Bereich des Verbindungs flansches 50 miteinander in Kontakt und sind vorzugsweise im Bereich des Verbindungs flansches 50 miteinander verbunden . Beispielsweise kann der das Schutzelement 20 mit dem Basisbauteil 10 im Bereich des Flansches 50 stof f schlüssig und/oder mittels einer Mehrzahl von Schrauben verbunden sein .
Figur 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Unterbodenschutzes 1 gemäß einer zweiten Aus führungs form der vorliegenden Erfindung . Der Unterbodenschutz 1 gemäß der zweiten Aus führungs form ist derart ausgebildet , dass zumindest ein Teil der Hohlräume 40 mit einem Schaummaterial 60 ausgefüllt sind . Das Schutzelement 20 kann mit dem Basisbauteil 10 mittels des Schaummaterials 60 verbunden sein . Ferner ist es auch weiterhin möglich, dass das Schutzelement 20 mit dem Basisbauteil 10 mittels einer Mehrzahl von in Figur 2 nicht dargestellten Schrauben verbunden ist . Weiterhin kann das Schutzelement 20 mit dem Basisbauteil 10 stof f schlüssig verbunden sein .
Der übrige Aufbau des in Figur 2 dargestellten Unterbodenschutzes 1 entspricht dem in Figur 1A dargestellten Aufbau, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Aus führungen verwiesen wird .
Figur 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Unterbodenschutzes 1 gemäß einer dritten Aus führungs form der vorliegenden Erfindung . Der in Figur 3 dargestellte Unterbodenschutz 1 unterscheidet sich von dem in Figur 1A dargestellten Unterbodenschutz 1 dadurch, dass die Rippen 30 nicht monolithisch mit dem Basisbauteil 10 sondern monolithisch mit dem Schutzelement 20 ausgebildet sind . Die Verbindungs flächen 27 des Schutzelements 20 sind in der in Figur 3 dargestellten Aus führungs form die Stirnkanten der j eweiligen Rippen 30 , die der Unterseite 12 des Basisbauteils 10 gegenüberliegend angeordnet sind .
Der übrige Aufbau des in Figur 3 dargestellten Unterbodenschutz 1 entspricht dem des in Figur 1 dargestellten Unterbodenschutz 1 , so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden obigen Aus führungen verwiesen wird .
Figur 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Unterbodenschutzes 1 gemäß einer vierten Aus führungs form der vorliegenden Erfindung . Bei dem in Figur 4 dargestellten Unterbodenschutz 1 ist zumindest ein Teil der Hohlräume 40 mit einem Schaummaterial 60 ausgefüllt . Bei der in Figur 4 dargestellten Aus führungs form sind sämtliche Hohlräume 40 mit dem Schaummaterial ausgefüllt . Das Schaummaterial 60 bietet die Möglichkeit , dass das Schutzelement 20 mit dem Basisbauteil 10 mittels des Schaummaterials 60 verbunden ist . Die weiteren Verbindungsmöglichkeiten des Schutzelements 20 mit dem Basisbauteil 10 , die mit Bezug auf Figur 3 näher erläutert sind, sind auch bei der in Figur 4 dargestellten Aus führungs form möglich . Folglich kann das Schutzelement 20 mit dem Basisbauteil 10 mittels einer Viel zahl von Schrauben verbunden sein . Ferner kann das Schutzelement 20 mit dem Basisbauteil 10 stof f schlüssig verbunden sein .
Der übrige Aufbau des in Figur 4 dargestellten Unterbodenschutzes 1 entspricht dem Aufbau des in Figur 3 dargestellten Unterbodenschutzes 1 , so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden obigen Aus führungen verwiesen wird .
Figur 5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Unterbodenschutzes 1 gemäß einer fünften Aus führungs form der vorliegenden Erfindung . Bei dem in Figur 5 dargestellten Unterbodenschutz 1 weist das Schutzelement 20 eine Kunststof flage 23 und eine Schutzlage 24 auf , die mit der Kunststof f läge 23 verbunden ist . Die Schutzlage 24 ist auf einer den Rippen 30 abgewandten Außenseite 21 des Schutzelements 20 angeordnet .
Die Kunststof f läge 23 kann thermoplastischen Kunststof f , vorzugsweise Polypropylen oder Polyamid aufweisen . Alternativ kann die Kunststof f läge 23 duroplastischen Kunststof f aufweisen . Die Kunststof f läge 23 kann zumindest abschnittweise als faserverstärkte Kunststof f läge 24 ausgebi ldet sein, wobei die Fasern al s Glas fasern und/oder Karbonfasern und/oder Aramidfasern ausgebildet sein können .
Die Schutzlage 24 kann beispielweise als Organoblech 24 oder als Metalllage 24 ausgebildet sein . Der übrige Aufbau des in Figur 5 dargestellten Unterbodenschutzes 1 entsprich dem Aufbau des in Figur 3 dargestellten Unterbodenschutzes 1 , so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden obigen Aus führungen verwiesen wird .
Figur 6 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Unterbodenschutzes 1 gemäß einer sechsten Aus führungs form der vorliegenden Erfindung . Bei dem in Figur 6 dargestellten Unterbodenschutz 1 weist das Schutzelement 20 eine Kunststof flage 23 und eine Schutzlage 25 auf , die mit der Kunststof f läge 23 verbunden ist . Dabei ist die eine Schutzlage 25 auf einer den Rippen 30 zugewandten Innenseite 22 des Schutzelements 20 angeordnet . Die auf der den Rippen 30 zugewandten Innenseite 22 angeordnete Schutzlage 25 weist eine Mehrzahl von Durchgangsöf fnungen 26 auf , durch die die Rippen 30 bildendes Material der Kunststof f läge 23 hindurchragen .
Auch bei der in Figur 6 dargestellten Aus führungs form des Unterbodenschutzes 1 kann die Kunststof f läge 23 thermoplastischen Kunststof f , vorzugsweise Polypropylen oder Polyamid aufweisen . Alternativ kann die Kunststof f läge 23 duroplastischen Kunststof f aufweisen . Die Kunststof f läge 23 kann zumindest abschnittweise als faserverstärkte Kunststof f läge 24 ausgebildet sein, wobei die Fasern als Glas fasern und/oder Karbonfasern und/oder Ara- midfasern ausgebildet sein können .
Die Schutzlage 24 kann beispielweise als Organoblech 24 oder als Metalllage 24 ausgebildet sein .
Der übrige Aufbau des in Figur 6 dargestellten Unterbodenschutzes 1 entsprich dem Aufbau des in Figur 3 dargestellten Unterbodenschutzes 1 , so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden obigen Aus führungen verwiesen wird . Figur 7 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Unterbodenschutzes 1 gemäß einer siebten Aus führungs form der vorliegenden Erfindung . Bei dem in Figur 7 dargestellten Unterbodenschutz 1 ist zumindest ein Teil der Hohlräume 40 mit einem Schaummaterial 60 ausgefüllt , wobei bei der in Figur 7 dargestellten Aus führungs form sämtliche Hohlräume 40 mit dem Schaummaterial 60 ausgefüllt sind .
Das Schaummaterial 60 bietet die Möglichkeit , dass das Schutzelement 20 mit dem Basisbauteil 10 mittels des Schaummaterials 60 verbunden ist . Die weiteren Verbindungsmöglichkeiten des Schutzelements 20 mit dem Basisbauteil 10 , die mit Bezug auf Figur 3 näher erläutert sind, sind auch bei der in Figur 7 dargestellten Aus führungs form möglich . Folglich kann das Schutzelement 20 mit dem Basisbauteil 10 mittels einer Viel zahl von Schrauben verbunden sein . Ferner kann das Schutzelement 20 mit dem Basisbauteil 10 stof f schlüssig verbunden sein .
Der übrige Aufbau des in Figur 7 dargestellten Unterbodenschutzes 1 entsprich dem Aufbau des in Figur 5 dargestellten Unterbodenschutzes 1 , so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden obigen Aus führungen verwiesen wird .
Figur 8 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Unterbodenschutzes 1 gemäß einer achten Aus führungs form der vorliegenden Erfindung . Bei dem in Figur 8 dargestellten Unterbodenschutz 1 weist das Schutzelement 20 eine erste Schutzlage 24 , eine zweite Schutzlage 25 und eine Kunststof f läge 23 auf , die j eweils mit den zwei Schutzlagen 24 , 25 verbunden ist .
Die erste Schutzlage 24 ist auf der den Rippen 30 abgewandten Außenseite 21 des Schutzelements 20 angeordnet . Die zweite Schutzlage 25 ist auf der den Rippen 30 zugewandten Innenseite 22 des Schutzelements 20 angeordnet . Die zweite Schutz lage 25 weist eine Mehrzahl von Durchgangsöf fnungen 26 auf , durch die die Rippen 30 bildendes Material der Kunststof f läge 23 hindurchragen . Die Kunststof f läge 23 ist sandwichartig zwischen der ersten Schutzlage 24 und der zweiten Schutzlage 25 angeordnet .
Auch bei der in Figur 8 dargestellten Aus führungs form des Unterbodenschutzes 1 kann die Kunststof f läge 23 thermoplastischen Kunststof f , vorzugsweise Polypropylen oder Polyamid aufweisen . Alternativ kann die Kunststof f läge 23 duroplastischen Kunststof f aufweisen . Die Kunststof f läge 23 kann zumindest abschnittweise als faserverstärkte Kunststof f läge 24 ausgebildet sein, wobei die Fasern als Glas fasern und/oder Karbonfasern und/oder Ara- midfasern ausgebildet sein können .
Die erste Schutzlage 24 kann beispielweise als Organoblech 24 oder als Metalllage 24 ausgebildet sein . Die zweite Schutzlage 25 kann beispielweise als Organoblech 25 oder als Metalllage 25 ausgebildet sein .
Der übrige Aufbau des in Figur 8 dargestellten Unterbodenschutzes 1 entspricht dem Aufbau des in Figur 6 dargestellten Unterbodenschutzes 1 , so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden obigen Aus führungen verwiesen wird .
Figur 9 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Batteriegehäuses 90 für eine Traktionsbatterie 80 , aufweisend einen Unterbodenschutz 1 gemäß einer neunten Aus führungs form, wobei eine Batteriegehäuseschale 10 des Batteriegehäuses 90 als Basisbauteil 10 des Unterbodenschutzes 1 ausgebildet ist .
Die Rippen 30 sind monolithisch mit dem Basisbauteil 10 ausgebildet . Ferner weist der Unterbodenschutz 1 einen randseitig angeordneten Verbindungs flansch 50 auf .
Das Basisbauteil 10 ist schalenförmig ausgebildet und begrenzt zumindest teilweise ein Aufnahmevolumen 11 . Folglich ist in der in Figur 9 dargestellten Aus führungs form das Basisbauteil 10 al s Batteriegehäuseschale 10 ausgebildet , das zur Aufnahme von Batteriezellen 91 und/oder Batteriemodulen ausgebildet ist . Im dargestellten Aus führungsbeispiel sind eine Mehrzahl von Batteriezellen 91 in dem Aufnahmevolumen 11 angeordnet .
Obschon in Figur 9 nicht dargestellt , kann der Unterbodenschutz
1 auch so wie in den Figuren 1 bis 8 dargestellt ausgebi ldet sein, wobei dann das Basisbauteil 10 stets schalenförmig ausge- bildet ist und ein Aufnahmevolumen 11 zumindest teilweise begrenzt , das zur Aufnahme von Batteriezellen 91 und/oder von Batteriemodulen ausgebildet ist .
Bezugszeichenliste
I Unterbodenschutz / Batteriegehäuseschale
10 Basisbauteil / Batteriegehäuse
II Aufnahmevolumen (des Basisbauteils)
12 Unterseite (des Basisbauteils)
20 Schutzelement / Metallplatte / Kunststoff element / Organoblech
21 Außenseite (des Schutzelements)
22 Innenseite (des Schutzelements)
23 Kunststoff läge / Kunststoff schicht / Kunststoffplatte
24 (erste) Schutzlage
25 (zweite) Schutzlage
26 Durchgangsöffnung (der Schutzlage)
27 (erste) Verbindungsfläche (des Schutzelements)
30 Rippe
40 Hohlraum
50 Verbindungsflansch
60 Schaummaterial / Schaumschicht / Schaumlage
70 Schraube
80 Traktionsbatterie
90 Batteriegehäuse
91 Batteriezelle / Batteriemodul

Claims

Patentansprüche (erste Erfindung)
1. Unterbodenschutz (1) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend: zumindest ein Basisbauteil (10) ; zumindest ein Schutzelement (20) ; zumindest zwei Rippen (30) , wobei die zumindest zwei Rippen (30) sandwichartig zwischen dem Schutzelement (20) und dem Basisbauteil (10) angeordnet sind, zwischen dem Schutzelement (20) und einer Unterseite (12) des Basisbauteils (10) eine Mehrzahl von Hohlräumen (40) gebildet sind, die zumindest teilweise durch die Rippen (30) begrenzt sind; und das Schutzelement (20) mit dem Basisbauteil (10) verbunden ist.
2. Unterbodenschutz (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (20) zumindest eine Kunststofflage (23) und zumindest eine Schutzlage (24, 25) aufweist, die mit der Kunststoff läge (23) verbunden ist.
3. Unterbodenschutz (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Schutzlage (24) auf einer den Rippen (30) abgewandten Außenseite (21) des Schutzelements (20) angeordnet ist.
4. Unterbodenschutz (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Schutzlage (25) auf einer den Rippen (30) zugewandten Innenseite (22) des Schutzelements (20) angeordnet ist.
5. Unterbodenschutz (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: das Schutzelement (20) weist zwei Schutzlagen (24, 25) und eine Kunststoff läge (23) auf, die jeweils mit den zwei Schutzlagen (24, 25) verbunden ist; die Kunststoff läge (23) ist sandwichartig zwischen einer ersten Schutzlage (24) , die auf einer den Rippen (30) abgewandten Außenseite (21) des Schutzelements (20) angeordnet ist, und eine zweite Schutzlage (25) , die auf einer den Rippen (30) zugewandten Innenseite (22) des Schutzelements (20) angeordnet ist, angeordnet .
6. Unterbodenschutz (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der den Rippen (30) zugewandten Innenseite (22) angeordnete Schutzlage (25) eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen (26) aufweist, durch die die Rippen (30) bildendes Material der Kunststoff läge (23) hindurchragen.
7. Unterbodenschutz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: das Schutzelement (20) ist mit dem Basisbauteil (10) mittels einer Mehrzahl von Schrauben (70) verbunden; und zumindest ein Teil der Schrauben (70) ist in jeweils eine Rippe (30) eingeschraubt.
8. Unterbodenschutz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Rippen (30) monolithisch mit dem Basisbauteil (10) ausgebildet sind.
9. Unterbodenschutz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Rippen (30) monolithisch mit dem Schutzelement (20) ausgebildet sind.
10. Unterbodenschutz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schutzelement (20) zumindest eine Metallplatte (20) und/oder zumindest ein Kunststoff element (20) und/oder zumindest ein Organoblech (20) aufweist.
11. Unterbodenschutz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterbodenschutz (1) einen randseitig angeordneten Verbindungsflansch (50) aufweist.
12. Unterbodenschutz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Verbindungsfläche (27) des Schutzelements (20) mit dem Basisbauteil (10) stoff schlüssig verbunden ist.
13. Unterbodenschutz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Hohlräume (40) mit einem Schaummaterial (60) ausgefüllt sind .
14. Unterbodenschutz (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (20) mit dem Basisbauteil (10) mittels des Schaummaterials (60) verbunden ist.
15. Unterbodenschutz (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisbauteil (10) schalenförmig ausgebildet ist und zumindest teilweise ein Aufnahmevolumen (11) begrenzt, das zur Aufnahme von Batteriezellen (91) und/oder von Batteriemodulen ausgebildet ist .
16. Batteriegehäuse (90) für eine Traktionsbatterie, aufweisend einen Unterbodenschutz (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis
15, wobei eine Batteriegehäuseschale (10) des Batteriegehäuses als Basisbauteil (10) des Unterbodenschutzes (1) ausgebildet ist.
17. Traktionsbatterie (80) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend zumindest eine Batteriezelle (91) und/oder zumindest ein Batteriemodul und ein Batteriegehäuse (90) nach Anspruch
16, wobei die zumindest eine Batteriezelle (91) und/oder das zumindest eine Batteriemodul in dem Batteriegehäuse (90) angeordnet ist/sind.
18. Kraftfahrzeug, insbesondere Elektrokraftfahrzeug mit einem Unterbodenschutz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, der an einem Unterboden des Kraftfahrzeugs, insbesondere an einer Traktionsbatterie (80) des Kraftfahrzeugs befestigt ist .
EP24706993.3A 2023-02-27 2024-02-21 Unterbodenschutz für kraftfahrzeuge, batteriegehäuse für eine traktionsbatterie, traktionsbatterie für kraftfahrzeuge und kraftfahrzeug mit unterbodenschutz Pending EP4673326A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023104735.3A DE102023104735A1 (de) 2023-02-27 2023-02-27 Unterbodenschutz für Kraftfahrzeuge, Batteriegehäuse für eine Traktionsbatterie, Traktionsbatterie für Kraftfahrzeuge und Kraftfahrzeug mit Unterbodenschutz
PCT/EP2024/054373 WO2024179893A1 (de) 2023-02-27 2024-02-21 Unterbodenschutz für kraftfahrzeuge, batteriegehäuse für eine traktionsbatterie, traktionsbatterie für kraftfahrzeuge und kraftfahrzeug mit unterbodenschutz

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4673326A1 true EP4673326A1 (de) 2026-01-07

Family

ID=90038419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24706993.3A Pending EP4673326A1 (de) 2023-02-27 2024-02-21 Unterbodenschutz für kraftfahrzeuge, batteriegehäuse für eine traktionsbatterie, traktionsbatterie für kraftfahrzeuge und kraftfahrzeug mit unterbodenschutz

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4673326A1 (de)
JP (1) JP2026507684A (de)
CN (1) CN120584047A (de)
DE (1) DE102023104735A1 (de)
WO (1) WO2024179893A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102024125427B4 (de) * 2024-09-05 2026-03-12 Kautex Textron Gmbh & Co. Kg Batteriekomponentenhalter für ein Batteriegehäuse zur Aufnahme von Batteriekomponenten, Batteriegehäuse zur Aufnahme einer Vielzahl von Batteriekomponenten, Traktionsbatterie und Kraftfahrzeug mit einer Traktionsbatterie

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9281505B2 (en) * 2012-10-16 2016-03-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Battery mounting structure for vehicle
DE102019206646A1 (de) * 2019-05-08 2020-11-12 Audi Ag Energiespeichergehäuseanordnung für ein Kraftfahrzeug
DE102019207435A1 (de) * 2019-05-21 2020-11-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Unterfahrschutz

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024179893A1 (de) 2024-09-06
DE102023104735A1 (de) 2024-08-29
CN120584047A (zh) 2025-09-02
JP2026507684A (ja) 2026-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1197316B1 (de) Kunststoffbauelement mit Einlegeteilen
DE102010024320A1 (de) Vorrichtung zum Halten einer Batterie in einer Fahrzeugkarosserie
EP4061605B1 (de) Randgestaltung einer flächigen versteifungsstruktur für ein bauteil
EP3027490B1 (de) Fahrzeugkarosserie mit zwei verklebten karosseriebauteilen
DE202015008932U1 (de) Materialverbund zur Herstellung eines Versteifungselements für den Leichtbau sowie Versteifungselement für den Leichtbau
WO2010003842A1 (de) Fahrzeug-tragstruktur und deren herstellung
EP4630311A1 (de) Unterbodenschutz für kraftfahrzeuge, kraftfahrzeug mit unterbodenschutz und verfahren zum herstellen eines unterbodenschutzes
DE102016102678B4 (de) Strömungsleitelement für ein Fahrzeug
WO2024179893A1 (de) Unterbodenschutz für kraftfahrzeuge, batteriegehäuse für eine traktionsbatterie, traktionsbatterie für kraftfahrzeuge und kraftfahrzeug mit unterbodenschutz
WO2022069524A1 (de) Kühlvorrichtung für eine wiederaufladbare batterie
DE102021115543A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Gehäuseteils für ein Speichergehäuse mittels Kunststoffurformen, Speichergehäuse, elektrischer Energiespeicher sowie Kraftfahrzeug
DE102018003558A1 (de) Kraftverteileranordnung für ein Fahrzeug sowie Verstärkungseinrichtung eingerichtet zur Verwendung in einer Kraftverteileranordnung
DE202024106287U1 (de) Akustisch wirksames Bauteil für ein Kraftfahrzeug
DE102021117754A1 (de) Thermoplastisches Unterbodenbauteil mit integriertem Sensordraht und Herstellverfahren
DE102022005143B4 (de) Unterbodenschutz für Kraftfahrzeuge, Kraftfahrzeug mit Unterbodenschutz
DE102022005144B4 (de) Unterbodenschutz für Kraftfahrzeuge, Kraftfahrzeug mit Unterbodenschutz
DE102022005142B4 (de) Unterbodenschutz für Kraftfahrzeuge, Kraftfahrzeug mit Unterbodenschutz
DE102022005141B4 (de) Unterbodenschutz für Kraftfahrzeuge, Kraftfahrzeug mit Unterbodenschutz
EP4678516A2 (de) Unterbodenschutz für kraftfahrzeuge, batteriegehäuse für eine traktionsbatterie, traktionsbatterie für kraftfahrzeuge, kraft-fahrzeug mit unterbodenschutz
DE102022005140A1 (de) Unterbodenschutz für Kraftfahrzeuge, Kraftfahrzeug mit Unterbodenschutz
DE102024136235B3 (de) Schwelleranordnung zur verwendung in einem fahrzeug mit einer energieabsorbierenden vorrichtung
EP4646755B1 (de) Batteriegehäusekomponente für eine traktionsbatterie zur kühlung von mindestens einer batteriekomponente
DE202012104335U1 (de) Board, insbesondere Skate- oder Snowboard
EP3431280B1 (de) Kofferaufbau für ein nutzfahrzeug
DE102018120231A1 (de) Batteriegehäuse

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20250627

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR