DE102018126068B4

DE102018126068B4 - Battery carrier with surrounding frame made of sheet metal components

Info

Publication number: DE102018126068B4
Application number: DE102018126068.7A
Authority: DE
Inventors: Christian Buse; Günter Fortmeier; Julian Grenz; Christian Hielscher; Burkhard Röper
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2024-08-01
Anticipated expiration: 2038-10-20
Also published as: CN111086378A; DE102018126068A1

Abstract

Batterieträger (1) für ein Elektrokraftfahrzeug, aufweisend einen äußeren Rahmen (3), eine in den Rahmen (3) eingesetzte Wanne (2) oder eine durch ein Bodenblech und den Rahmen (3) ausgebildete Wanne (2) und einen die Wanne (2) verschließenden Deckel (4), wobei der Rahmen (3) im Querschnitt aus mindestens zwei miteinander gefügten Profilbauteilen (8, 9) hergestellt ist, wobei mindestens eines dieser Profilbauteile (8, 9) als Blechumformbauteil hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem äußeren Profilbauteil (9) an einer Oberwand (20) und/oder Unterwand (21) eine Solldeformationsstelle angeordnet ist.

Battery carrier (1) for an electric motor vehicle, comprising an outer frame (3), a tray (2) inserted into the frame (3) or a tray (2) formed by a floor panel and the frame (3) and a cover (4) closing the tray (2), wherein the frame (3) is made in cross section from at least two profile components (8, 9) joined together, wherein at least one of these profile components (8, 9) is made as a sheet metal formed component, characterized in that a desired deformation point is arranged in the outer profile component (9) on an upper wall (20) and/or lower wall (21).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Batterieträger für ein Elektrokraftfahrzeug gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a battery carrier for an electric motor vehicle according to the features in the preamble of claim 1.

In den letzten Jahren hat daher die Elektromobilität bei Kraftfahrzeugen zunehmend an Bedeutung gewonnen. Als Antriebseinheit dient hier ein Elektromotor, welcher seine elektrische Energie von Batterien oder auch selbst wiederum von über einen Elektrizitätsgenerator einer Brennkraftmaschine erhält.In recent years, electromobility has become increasingly important in motor vehicles. The drive unit here is an electric motor, which receives its electrical energy from batteries or from an electricity generator in an internal combustion engine.

Im Gegensatz zu einer Starterbatterie benötigen Antriebsbatterien aufgrund der für die zu speichernde Energie erforderliche Kapazität ein verhältnismäßig großes Raumvolumen an Platz und sind vergleichsweise schwer. Die für den Antrieb erforderliche Menge an Batterien, bestehend aus mehreren Zellen, kann eine Gesamtmasse von bis zu mehreren hundert Kilogramm aufweisen. Die Batterien werde daher bevorzugt im Unterflurbereich von Elektrokraftfahrzeugen angeordnet. Insbesondere sind zum Zwecke der Montierbarkeit in dem Kraftfahrzeug, jedoch auch zum Schutz vor Beschädigungen und zum Schutz vor Umwelteinflüssen die Batterien dazu in einem Batterieträger untergebracht. Ein solcher Batterieträger wird auch als Battery Tray bezeichnet. Ein solcher Batterieträger ist bspw. aus der WO 2011/ 061 571 A1 bekannt.In contrast to a starter battery, drive batteries require a relatively large volume of space due to the capacity required for the energy to be stored and are comparatively heavy. The number of batteries required for the drive, consisting of several cells, can have a total mass of up to several hundred kilograms. The batteries are therefore preferably arranged in the underfloor area of electric vehicles. In particular, for the purpose of being able to be mounted in the vehicle, but also to protect against damage and environmental influences, the batteries are housed in a battery carrier. Such a battery carrier is also referred to as a battery tray. Such a battery carrier is, for example, made from WO 2011/ 061 571 A1 known.

Ein Batterieträger ist aus der DE 10 2015 101 096 A1 bekannt. Dieser Batterieträger wird in einem Unterflurbereich eines Elektrofahrzeuges montiert und weist einen außen aus Hohlprofilen ausgebildeten Rahmen auf, wobei das Hohlprofil im Querschnitt L-förmig ausgebildet ist.A battery carrier is from the EN 10 2015 101 096 A1 This battery carrier is mounted in an underfloor area of an electric vehicle and has an external frame made of hollow profiles, the hollow profile being L-shaped in cross section.

Weiterhin ist aus der US 2012 / 0 164 500 A1 ein Batterieträger bekannt, bei dem zwei wannenförmige Bauteile zur Aufnahme von Batterien miteinander gekoppelt werden.Furthermore, the US 2012 / 0 164 500 A1 A battery carrier is known in which two trough-shaped components are coupled together to accommodate batteries.

Darüber hinaus ist aus der US 2011 / 0 143 179 A1 ein gattungsbildender Batterieträger bekannt. Hierbei ist ein außen umlaufender Rahmen aus Hohlprofilen bereitgestellt, welcher eine untere Wanne trägt, zur Aufnahme von Batterien.In addition, the US 2011 / 0 143 179 A1 a generic battery carrier is known. Here, an external frame made of hollow profiles is provided, which carries a lower tray for holding batteries.

Aus der DE 10 2017 101 572 A1 ist ein Batterieträger zur Anordnung an einem Elektrokraftfahrzeug bekannt. Hierbei wird ein umlaufender Rahmen aus Strangpressbauteilen bereitgestellt, in den eine Wanne eingesetzt wird.From the EN 10 2017 101 572 A1 A battery carrier for installation on an electric vehicle is known. A surrounding frame made of extruded components is provided, into which a tray is inserted.

Ferner ist aus der DE 10 2016 115 037 A1 ein Batteriekasten bekannt, welcher ein umlaufendes Anbindungsprofil aufweist. Der Batteriekasten selbst ist aus einem Boden und einer aufwendig konstruierten Seitenwand hergestellt.Furthermore, the EN 10 2016 115 037 A1 A battery box is known which has a surrounding connection profile. The battery box itself is made of a base and an elaborately constructed side wall.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Batterieträger in seinem Eigengewicht sowie den Herstellungskosten zu reduzieren und in seiner Steifigkeit und insbesondere seinem Crashverhalten zu verbessern.The object of the present invention is to reduce the weight and manufacturing costs of a battery carrier and to improve its rigidity and in particular its crash behavior.

Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Batterieträger für ein Elektrokraftfahrzeug mit den Merkmalen im Patentanspruch 1 gelöst.The above-mentioned object is achieved according to the invention in a battery carrier for an electric vehicle with the features in patent claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.

Der Batterieträger ist für ein Elektrokraftfahrzeug konzipiert und wird in einem Unterflurbereich des Elektrokraftfahrzeuges montiert. Der Batterieträger weist eine Wanne zur Aufnahme von wenigstens einer Batterie, bevorzugt von mehreren Batterien, und einen die Wanne verschließenden Deckel auf. Die Wanne nimmt in einer X-Y-Ebene, bezogen auf das Kraftfahrzeugkoordinatensystem, eine relativ große Fläche von 1 m² bis zu 2 m² oder auch 3 m² ein und eignet sich insbesondere zur Aufnahme einer Vielzahl von Batterien, auch Batteriemodule genannt.The battery carrier is designed for an electric vehicle and is mounted in an underfloor area of the electric vehicle. The battery carrier has a tray for accommodating at least one battery, preferably several batteries, and a lid that closes the tray. The tray takes up a relatively large area of 1 m ² up to 2 m ² or even 3 m ² in an XY plane, based on the motor vehicle coordinate system, and is particularly suitable for accommodating a large number of batteries, also known as battery modules.

Die Wanne selbst ist ebenfalls aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus einem Blech, hergestellt. Die Wanne kann jedoch auch aus Kunststoff hergestellt sein. Die Wanne weist selbst insbesondere einen außen umlaufenden Flansch auf. Der Rahmen ist ebenfalls bevorzugt zumindest abschnittsweise, insbesondere vollständig umlaufend ausgebildet. Die Wanne liegt mit ihrem Flansch hierzu auf dem Rahmen auf. Wanne und Rahmen sind jedoch getrennt voneinander hergestellte Bauteile. Die Wanne selbst wird nicht durch den Rahmen mit ausgebildet, sondern von dem Rahmen gehalten. Es ist jedoch auch möglich, dass die Wanne durch den Rahmen ausgebildet ist. Eine umlaufende Wand der Wanne ist dann von dem Rahmen ausgebildet. Ein mit dem Rahmen gekoppeltes Bodenblech erzeugt dann eine wannenförmige Konfiguration bzw. eine Wanne.The tub itself is also made of a metallic material, in particular sheet metal. However, the tub can also be made of plastic. The tub itself has in particular a flange running around the outside. The frame is also preferably designed to be at least partially, in particular completely, circumferential. The tub rests on the frame with its flange for this purpose. However, the tub and frame are components manufactured separately from one another. The tub itself is not formed by the frame, but is held by the frame. However, it is also possible for the tub to be formed by the frame. A circumferential wall of the tub is then formed by the frame. A base plate coupled to the frame then creates a tub-shaped configuration or a tub.

Erfindungsgemäß zeichnet sich der Batterieträger nunmehr dadurch aus, dass der Rahmen im Querschnitt aus mindestens zwei miteinander gefügten Profilbauteilen hergestellt ist, wobei mindestens eines dieser Profilbauteile als Blechumformbauteil hergestellt ist. Bevorzugt sind mindestens zwei Profilbauteile als Blechumformbauteil hergestellt. Dies bedeutet im Sinne der Erfindung, dass das Blechumformbauteil durch Tiefziehen oder Pressumformen hergestellt ist. Insbesondere ist zumindest eines der Bauteile somit nicht durch Extrusion oder auch Rollformen hergestellt. Die Blechumformbauteile sind somit ebenfalls zunächst separat voneinander gefertigte Bauteile und insbesondere einseitig offene Profilbauteile. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass bereits eines der Profilbauteile als geschlossenes Hohlprofil ausgebildet ist. Das zweite Profilbauteil ist dann als offenes Hohlprofilbauteil ausgebildet. Durch Koppeln miteinander wird ein im Querschnitt geschlossenes Hohlprofil erzeugt. Die Bauteile können aus metallischen Platinen hergestellt werden, insbesondere aus einem Stahlwerkstoff.According to the invention, the battery carrier is now characterized in that the frame in cross section is made from at least two profile components joined together, with at least one of these profile components being made as a sheet metal forming component. Preferably, at least two profile components are made as a sheet metal forming component. In the sense of the invention, this means that the sheet metal forming component is made by deep drawing or press forming. In particular, at least one of the Components are therefore not manufactured by extrusion or roll forming. The sheet metal forming components are therefore also initially manufactured separately from one another and in particular profile components that are open on one side. However, it is also conceivable that one of the profile components is already designed as a closed hollow profile. The second profile component is then designed as an open hollow profile component. By coupling them together, a hollow profile with a closed cross-section is created. The components can be manufactured from metallic blanks, in particular from a steel material.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme werden mehrere Vorteile erreicht. Zunächst wird ein Rahmen hergestellt, der ein äußerst geringes Eigengewicht bei gleichzeitig hoher Festigkeit und hoher Steifigkeit erreicht. Dadurch, dass die Bauteile als Blechumformbauteil und insbesondere separat voneinander hergestellt sind, kann der Rahmen kostengünstig hergestellt werden. Dadurch, dass mindestens zwei Profilbauteile miteinander gefügt werden, können gleichzeitig sowohl hohe Steifigkeitseigenschaften als auch gute Duktilitätseigenschaften und dadurch bedingt ein verbessertes Crashverhalten erreicht werden.The measure according to the invention achieves several advantages. Firstly, a frame is produced that has an extremely low dead weight while at the same time being high in strength and high in rigidity. Because the components are made as sheet metal components and in particular separately from one another, the frame can be produced cost-effectively. Because at least two profile components are joined together, both high rigidity properties and good ductility properties and, as a result, improved crash behavior can be achieved at the same time.

Die einzelnen Profilbauteile sind miteinander gefügt, wobei insbesondere stoffschlüssige Fügeverfahren, beispielsweise Punktschweißen, jedoch auch Nieten und/oder Kleben alternativ oder jeweils in Ergänzung miteinander eingesetzt werden können. Auch wäre zur Koppelung mit weiteren Bauteilen eine formschlüssige Koppelung beispielsweise durch Verschrauben möglich.The individual profile components are joined together, whereby in particular material-locking joining methods, such as spot welding, but also riveting and/or gluing can be used alternatively or in addition to one another. A positive coupling, for example by screwing, would also be possible for coupling with other components.

Der Rahmen selbst ist bevorzugt umlaufend ausgebildet. Die einzelnen miteinander gefügten Profilbauteile ergeben somit Längs- und Querträger und können entweder direkt an den Ecken oder über Eckverbinder zu einem um den Batterieträger umlaufenden Rahmen miteinander gefügt werden. In diesen umlaufenden Rahmen kann dann die Wanne eingesetzt werden.The frame itself is preferably designed to be all-round. The individual profile components joined together thus form longitudinal and transverse beams and can be joined together either directly at the corners or via corner connectors to form a frame that runs around the battery carrier. The tray can then be inserted into this all-round frame.

In bevorzugter Ausgestaltungsvariante ist der Rahmen somit außen umlaufend ausgebildet. Der Rahmen erstreckt sich dabei weiterhin bevorzugt im Wesentlichen über die Höhe der Wanne selbst.In a preferred design variant, the frame is thus designed to run all the way around the outside. The frame preferably extends essentially over the height of the tub itself.

Der Rahmen kann weiterhin einen nach innen gerichteten Auflageflansch haben. Die Wanne, insbesondere der Boden der Wanne, liegt dann auf dem Auflageflansch auf. Auch hier kann die Wanne bevorzugt mit dem Auflageflansch gekoppelt sein, beispielsweise durch Kleben oder Fügehilfsmittel.The frame can also have an inward-facing support flange. The tub, in particular the bottom of the tub, then rests on the support flange. Here too, the tub can preferably be coupled to the support flange, for example by gluing or joining aids.

Weiterhin besonders bevorzugt ist die Wanne mit einer Außenmantelfläche einer Seitenwand an der Innenseite des Rahmens zumindest flächenbereichsweise anliegend. Auch kann hier zur weiteren Steifigkeitserhöhung der Rahmen mit der Wanne gefügt sein, beispielsweise durch Kleben oder mittels Fügehilfsmitteln.Furthermore, the tub is particularly preferably in contact with the inner side of the frame with an outer surface of a side wall, at least in part. The frame can also be joined to the tub to further increase rigidity, for example by gluing or using joining aids.

Mindestens eines der Blechumformbauteile des Rahmens kann durch Warmumformen und Presshärten hergestellt sein. Dieses Blechumformbauteil ist dann bevorzugt innenliegend, also in Richtung zur Wanne, angeordnet. Besonders bevorzugt weist das Bauteil, welches durch Warmumformen und Presshärten hergestellt ist, eine Zugfestigkeit größer 1.200 MPa auf, insbesondere größer 1.400 MPa. Die Zugfestigkeit sollte jedoch 2.500 MPa nicht überschreiten. Hierdurch ist es möglich, den Rahmen mit einem geringen Eigengewicht herzustellen, gleichzeitig jedoch mit hoher Festigkeit und Steifigkeit. Der Rahmen selbst ist somit äußerst verwindungssteif. Im Falle eines äußeren Intrudierens, beispielsweise bei einem Seitenaufprall oder Poltest, wird somit effektiv ein Eindringen in den Innenraum des Batterieträgers vermieden.At least one of the sheet metal components of the frame can be manufactured by hot forming and press hardening. This sheet metal component is then preferably arranged on the inside, i.e. in the direction of the tray. The component manufactured by hot forming and press hardening particularly preferably has a tensile strength of greater than 1,200 MPa, in particular greater than 1,400 MPa. However, the tensile strength should not exceed 2,500 MPa. This makes it possible to manufacture the frame with a low dead weight, but at the same time with high strength and rigidity. The frame itself is therefore extremely torsion-resistant. In the event of external intrusion, for example in the event of a side impact or pole test, penetration into the interior of the battery carrier is effectively avoided.

Ein außenliegendes Profilbauteil weist in Relation zu dem innenliegenden Profilbauteil mit hoher Festigkeit dann eine höhere Duktilität und/oder geringere Festigkeit auf. Das außenliegende Profilbauteil erstreckt sich insbesondere auf einen Innenraum des Batterieträgers hin bezogen, nach außen. Das äußere Profilbauteil kann somit im Falle eines Seitenaufpralls zunächst nach dem Prinzip einer Crashbox fungieren und Aufprallenergie in Umformarbeit umwandeln. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass das innen liegende Profilbauteil eine höhere Duktilität und geringere Festigkeit und/oder geringere Wandstärke aufweist und das außenliegende Bauteil dann eine höhere Festigkeit und/oder größere Wandstärke aufweist. Auch ist es im Rahmen der Erfindung vorstellbar, dass beide Profilbauteile warm umgeformt und pressgehärtet sind.An external profile component then has a higher ductility and/or lower strength in relation to the internal profile component with high strength. The external profile component extends outwards, in particular in relation to an interior of the battery carrier. In the event of a side impact, the external profile component can therefore initially function according to the principle of a crash box and convert impact energy into forming work. However, it is also conceivable that the internal profile component has a higher ductility and lower strength and/or lower wall thickness and the external component then has a higher strength and/or greater wall thickness. It is also conceivable within the scope of the invention that both profile components are hot-formed and press-hardened.

Dies ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, dass die unterschiedlichen Funktionsbereiche - Crashdeformation und hohe Steifigkeit - dadurch erreicht werden, dass das jeweilige Profilbauteil seiner Hauptanforderung entsprechend hergestellt und insbesondere die Profilbauteile separat voneinander hergestellt werden und später gekoppelt werden.This is a particular advantage of the invention that the different functional areas - crash deformation and high rigidity - are achieved by manufacturing the respective profile component according to its main requirement and in particular by manufacturing the profile components separately from one another and later coupling them together.

Weiterhin bevorzugt kann beispielsweise in dem äußeren Blechbauteil zumindest längenabschnittsweise eine Verstärkung, insbesondere ein Verstärkungsblech, eingesetzt werden. Insbesondere kann sich ein Z-förmiger Querschnitt ergeben. Das Verstärkungsblech lässt eine Deformation zu, erhöht jedoch die Steifigkeit und verhindert somit insbesondere ein Einknicken einer Seite des Batterieträgers. Es stellt zudem einen direkten Lastpfad zu einem unter dem Batterieträger angeordneten Schubfeld dar, was im Falle eines Seitencrashes vorteilhaft ist.Furthermore, it is preferred that a reinforcement, in particular a reinforcing plate, be used in the outer sheet metal component at least in lengthwise sections. In particular, a Z-shaped cross section can result. The reinforcing plate allows for deformation, but increases the rigidity and thus prevents one side of the battery carrier from buckling. It also provides a direct load path to a thrust field, which is advantageous in the event of a side crash.

Weiterhin besonders bevorzugt kann auch in dem äußeren Blechbauteil an einer Außenwand eine Versteifungssicke eingebracht sein. Dies erhöht die Steifigkeit.Furthermore, it is particularly preferred that a stiffening bead be incorporated into the outer sheet metal component on an outer wall. This increases the stiffness.

In einer Oberwand bzw. Unterwand sind Solldeformationsstellen, beispielsweise in Form von Sicken, eingebracht. Diese dienen als Trigger für einen gezielten Faltenwurf dienen und reduzieren Lastspitzen, die auf die Batterien wirken würden. Diese Solldeformationsstellen bzw. Sicken können bei einer Montage bzw. Verschraubung des Rahmens beispielsweise von unten an einem Seitenschweller auch verstärkend in Kraftfahrzeugvertikalrichtung Z wirken.Target deformation points, for example in the form of beads, are incorporated into an upper or lower wall. These serve as triggers for targeted folding and reduce peak loads that would affect the batteries. These target deformation points or beads can also have a reinforcing effect in the vertical direction Z of the vehicle when the frame is mounted or screwed to a side sill, for example from below.

Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung. Bevorzugte Ausgestaltungsvarianten werden in den schematischen Figuren dargestellt. Diese dienen dem einfachen Verständnis der Erfindung. Es zeigen:

1 bis 8 verschiedene Querschnittsansichten durch ein Seitenteil eines Batterieträgers,
9 eine perspektivische Ansicht auf einen Batterieträger und
10 eine Schnittansicht durch den gesamten Batterieträger.

Further advantages, features, properties and aspects of the present invention are the subject of the following description. Preferred embodiments are shown in the schematic figures. These serve to facilitate an easy understanding of the invention. They show:

1 to 8 various cross-sectional views through a side part of a battery carrier,
9 a perspective view of a battery carrier and
10 a cross-sectional view of the entire battery carrier.

In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt.In the figures, the same reference symbols are used for identical or similar components, even if a repeated description is omitted for reasons of simplification.

9 zeigt einen erfindungsgemäßen Batterieträger 1. Der Batterieträger 1 weist eine Wanne 2 auf, die von einem außen umlaufenden Rahmen 3 umgeben ist. Die Wanne 2 selbst liegt hierzu mit einem Flansch 5 an der Oberseite des Rahmens 3 auf, dies ist gemäß der Querschnittsansicht von 10 gezeigt. 9 shows a battery carrier 1 according to the invention. The battery carrier 1 has a tray 2 which is surrounded by an externally encircling frame 3. The tray 2 itself rests with a flange 5 on the top of the frame 3, this is according to the cross-sectional view of 10 shown.

1 bis 8 zeigen verschiedene Querschnittsansichten gemäß der Schnittlinie A-A in 9. 1 to 8 show different cross-sectional views according to section line AA in 9 .

1 zeigt den erfindungsgemäßen Batterieträger 1 gemäß der Schnittlinie A-A aus 9. Die Wanne 2 selbst weist dazu einen Boden 6, eine umlaufende Seitenwand 7 und einen von der Seitenwand 7 nach außen abstehenden Flansch 5 auf. Die Wanne 2 ist bevorzugt als Blechbauteil, insbesondere durch Tiefziehen oder auch als Faltwanne hergestellt. 1 shows the battery carrier 1 according to the invention according to the section line AA from 9 . The tub 2 itself has a base 6, a surrounding side wall 7 and a flange 5 protruding outwards from the side wall 7. The tub 2 is preferably manufactured as a sheet metal component, in particular by deep drawing or as a folding tub.

Die Wanne 2 ist von dem außenliegenden Rahmen 3 umgeben. Der Rahmen 3 selbst ist aus einem innenliegenden Profilbauteil 8 und einem außenliegenden Profilbauteil 9 hergestellt. Beide Profilbauteile 8, 9 sind derart zueinander angeordnet, dass der Rahmen 3 im Querschnitt L-förmig konfiguriert ist.The tub 2 is surrounded by the external frame 3. The frame 3 itself is made of an internal profile component 8 and an external profile component 9. Both profile components 8, 9 are arranged in relation to one another in such a way that the frame 3 is configured in an L-shaped cross section.

Wie zu erkennen ist, sind zunächst beide Profilbauteile 8, 9 als im Querschnitt einseitig offenes Hohlprofil hergestellt. Die Profilbauteile 8, 9 sind somit durch Pressumformen bzw. Tiefziehen hergestellt. Das innenliegende Profilbauteil 8 ist dabei in seinem Querschnitt wellenförmig hergestellt. Das außenliegende Profilbauteil 9 ist im Querschnitt als langgezogenes U-förmiges Profilbauteil mit zwei Flanschen 12 hergestellt. Auf die Bildebene bezogen in einem unteren Bereich ergibt sich somit ein dreilagiger Blechverbund 10. Der Rahmen 3 weist einen nach innen gerichteten Auflageflansch 11 auf. Hier kommt das innenliegende Profilbauteil 8 und das außenliegende Profilbauteil 9, eine Doppellage bildend, zur Anlage. Der Boden 6 der Wanne 2 liegt dann auf diesem Auflageflansch 11 auf. Hier kann eine zusätzliche Koppelung, beispielsweise durch Kleben oder mittels Fügehilfsmitteln erfolgen. Auch kann ein Formschluss erfolgen.As can be seen, both profile components 8, 9 are initially manufactured as hollow profiles with a cross-section that is open on one side. The profile components 8, 9 are thus manufactured by press forming or deep drawing. The inner profile component 8 is manufactured in a wave-shaped cross-section. The outer profile component 9 is manufactured in cross-section as an elongated U-shaped profile component with two flanges 12. In relation to the image plane, in a lower area, this results in a three-layer sheet metal composite 10. The frame 3 has an inward-facing support flange 11. This is where the inner profile component 8 and the outer profile component 9 come into contact, forming a double layer. The base 6 of the tub 2 then rests on this support flange 11. Additional coupling can take place here, for example by gluing or using joining aids. A positive connection can also take place.

Das außenliegende Profilbauteil 9 steht nunmehr mit seinem U-förmigen Querschnitt in Richtung nach außen über. Im Fall einer von außen wirkenden Krafteinleitung, dargestellt durch den Pfeil bei Bezugszeichen F, kann somit zunächst eine Deformation des außenliegenden Profilbauteils 9 und damit ein Abbau von Crashenergie erfolgen. Das innenliegende Profilbauteil 8 weist demgegenüber eine höhere Festigkeit und damit auch Steifigkeit auf, so dass verhindert wird, dass ein Gegenstand oder Hindernis in den Innenraum i des Batterieträgers 1 eindringt.The outer profile component 9 now protrudes outwards with its U-shaped cross section. In the event of a force being introduced from the outside, represented by the arrow at reference symbol F, the outer profile component 9 can initially be deformed and thus crash energy can be dissipated. The inner profile component 8, on the other hand, has a higher strength and thus also rigidity, so that an object or obstacle is prevented from penetrating the interior i of the battery carrier 1.

Mit einem abstehenden Flansch 12 liegt das außenliegende Profilbauteil 9 an dem innenliegenden Profilbauteil 8 an und kann hier gekoppelt sein, beispielsweise auch durch Punktschweißen.With a protruding flange 12, the outer profile component 9 rests against the inner profile component 8 and can be coupled here, for example by spot welding.

Alle vorbeschriebenen Punktschweißverbindungen können auch durch Punktschweißkleben ausgeführt sein. Das innenliegende Profilbauteil 8 weist in diesem Fall drei Kammern 13, 14, 15 auf, die ineinander übergehen können oder auch voneinander separiert sind. Beispielsweise kann ein Steg 16 des innenliegenden Profilbauteils 8 zumindest flächenabschnittsweise mit der Außenmantelfläche 17 der Seitenwand 7 zur Anlage kommen. Auch hier kann eine optionale Verbindung zwischen Rahmen 3 und Wanne 2 hergestellt werden, beispielsweise durch Kleben und/oder Schweißen. Die einzelnen Kammern 13, 14, 15 bilden somit jeweils ein im Querschnitt geschlossenes Hohlprofil.All of the spot weld connections described above can also be made by spot welding and bonding. In this case, the inner profile component 8 has three chambers 13, 14, 15, which can merge into one another or are also separated from one another. For example, a web 16 of the inner profile component 8 can come into contact with the outer surface 17 of the side wall 7, at least in sections. Here too, an optional connection can be made between the frame 3 and the tub 2, for example by bonding and/or welding. The individual chambers 13, 14, 15 thus each form a hollow profile with a closed cross-section.

Ebenfalls ist eine weitere Kammer 18 durch das außenliegende Profilbauteil 9, welches an dem innenliegenden Profilbauteil 8 anliegt, bereitgestellt.Likewise, a further chamber 18 is provided by the outer profile component 9, which rests against the inner profile component 8.

Der Flansch 5 der Wanne 2 kann auch auf einer Oberseite 19 des Rahmens 3 aufliegen.The flange 5 of the tub 2 can also rest on an upper side 19 of the frame 3.

Wie hier dargestellt sind innenliegendes Profilbauteil 8 und außenliegendes Profilbauteil 9 zunächst aus Blechen hergestellt, die eine homogene Wandstärke W8, W9 aufweisen. Im Rahmen der Erfindung ist es hier auch vorstellbar, dass die Wandstärke im Bereich des Querschnitts eines Profilbauteils voneinander verschieden ist. Auch können die Wandstärken W8 und W9 voneinander verschieden sein. Bevorzugt ist W8 größer als W9.As shown here, the inner profile component 8 and the outer profile component 9 are initially made of sheets that have a homogeneous wall thickness W8, W9. Within the scope of the invention, it is also conceivable that the wall thickness in the area of the cross section of a profile component differs from one another. The wall thicknesses W8 and W9 can also differ from one another. W8 is preferably greater than W9.

2 zeigt eine analoge Ausführungsvariante zu 1. Hier ist jedoch in einer Oberwand 20 sowie in einer Unterwand 21 des außenliegenden Profilbauteils 9 jeweils eine Solldeformationssicke 22 eingeformt. Im Falle einer äußeren Krafteinleitung kann hier ein Trigger bzw. eine Initiierungssicke für eine gezielte Faltenbildung bereitgestellt werden. Die Solldeformationssicke 22 kann sich über die gesamte Länge L, dargestellt in 9, eines jeweiligen Seitenteils des Rahmens 3 erstrecken, jedoch auch nur längenabschnittsweise. 2 shows an analogous version to 1 . Here, however, a target deformation bead 22 is formed in an upper wall 20 and a lower wall 21 of the external profile component 9. In the case of an external force introduction, a trigger or an initiation bead for a targeted fold formation can be provided here. The target deformation bead 22 can extend over the entire length L, shown in 9 , of a respective side part of the frame 3, but only in lengthwise sections.

3 zeigt eine analoge Ausführungsvariante. Hier ist eine Versteifungssicke 23 in einer Außenwand 31 des außenliegenden Profilbauteils 9 eingeformt. Diese kann in Verbindung mit den Solldeformationssicken 22 jedoch auch losgelöst von diesen eingebracht sein. Die Versteifungssicke 23 erstreckt sich zumindest längenabschnittsweise in Längsrichtung über die Länge L. Hierdurch wird es ermöglicht, dass eine breitere Verteilung, beispielsweise bei einem Seitenaufprall auf einen Pol oder Pfosten, ermöglicht wird und somit eine großflächige Krafteinleitung in Richtung Batterieträger. Ein über die Länge L größerer Bereich des außenliegenden Profilbauteils 9 deformiert somit und kann zum Energieabbau beitragen. 3 shows an analogous design variant. Here, a stiffening bead 23 is formed in an outer wall 31 of the external profile component 9. This can be introduced in conjunction with the target deformation beads 22, but also separately from them. The stiffening bead 23 extends at least in sections in the longitudinal direction over the length L. This enables a wider distribution, for example in the event of a side impact on a pole or post, and thus a large-area force introduction in the direction of the battery carrier. A larger area of the external profile component 9 over the length L is thus deformed and can contribute to energy dissipation.

4 zeigt eine Ausgestaltungsvariante, wobei hier zu allen Stegen 16 ein Abstand 24 von der Seitenwand 7 der Wanne 2 ausgebildet ist. Dies kann zwei Vorteile mit sich bringen. Zum einen wird ein Klapperschutz hierdurch sichergestellt, somit kann bei Vibration, beispielsweise durch Fahreinflüsse, entsprechend nicht die Seitenwand 7 der Wanne 2 an dem innenliegenden Profilbauteil 8, insbesondere an den Stegen 16 des innenliegenden Profilbauteils 8, zur Anlage kommen bzw. klappern. Weiterhin kann somit ein weiterer Deformationsraum bereitgestellt werden, so dass auch zunächst das innenliegende Profilbauteil 8 deformiert wird, ohne direkt in die Wanne 2 des Batterieträgers 1 einzudringen. 4 shows a design variant, whereby here a distance 24 is formed from all webs 16 from the side wall 7 of the tray 2. This can have two advantages. Firstly, this ensures rattling protection, so that in the event of vibration, for example due to driving influences, the side wall 7 of the tray 2 cannot come into contact with or rattle against the inner profile component 8, in particular against the webs 16 of the inner profile component 8. Furthermore, this can provide additional deformation space, so that the inner profile component 8 is also initially deformed without penetrating directly into the tray 2 of the battery carrier 1.

5 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltungsvariante. Hierbei weist die Wanne 2, insbesondere die Seitenwand 7 der Wanne 2, am Übergangsbereich von Boden 6 zu Seitenwand 7 eine nach außen ausgestellte Ausbauchung 25 bzw. eine Eckrinne auf. Somit wird es ermöglicht, dass der Innenraum i der Wanne 2 besser ausgenutzt wird. Ein nicht dargestellter unterer Eckbereich einer Batterie kann somit weiter nach außen verschoben werden, so dass eine Batterie annähernd an einer Innenmantelfläche 26 zur Anlage kommt. Diese Variante ist insbesondere für tiefgezogene Wannen vorteilhaft. 5 shows a further alternative design variant. Here, the tub 2, in particular the side wall 7 of the tub 2, has an outwardly protruding bulge 25 or a corner groove at the transition area from the base 6 to the side wall 7. This makes it possible for the interior space i of the tub 2 to be better utilized. A lower corner area of a battery (not shown) can thus be moved further outward so that a battery comes to rest almost on an inner casing surface 26. This variant is particularly advantageous for deep-drawn tubs.

6 zeigt eine weitere Ausgestaltungsvariante. Hier ist ein unterer Flansch 34 des außenliegenden Profilbauteils 9 nach außen versetzt. Es kommt somit im Bereich des Auflageflansches 11 nicht zu einem dreilagigen Blechverbund. Dennoch wird die Kammer 18 zwischen außenliegendem Profilbauteil 9 und innenliegendem Profilbauteil 8 hergestellt und im Querschnitt geschlossen. Diese Ausgestaltungsvariante hat bei seitlicher Krafteinleitung F im Falle eines Unfalles eine verbesserte Auswirkung auf das Deformationsverhalten. Die Unterwand 21 und der Flansch 34 können zunächst deformieren, gleichzeitig auch mit dem innenliegenden Profilbauteil 8, ohne dass dies sich bereits auf eine Deformation der Wanne 2 auswirkt. 6 shows a further design variant. Here, a lower flange 34 of the outer profile component 9 is offset outwards. This means that there is no three-layer sheet metal composite in the area of the support flange 11. Nevertheless, the chamber 18 is created between the outer profile component 9 and the inner profile component 8 and is closed in cross-section. This design variant has an improved effect on the deformation behavior in the event of an accident when force F is introduced from the side. The bottom wall 21 and the flange 34 can initially deform, simultaneously with the inner profile component 8, without this having an effect on the deformation of the tub 2.

Diese in 6 dargestellte Variante ist auch auf die Varianten gemäß 1, 2, 3 bzw. 5 übertragbar.This in 6 The variant shown is also applicable to the variants according to 1 , 2 , 3 or 5 transferable.

7 zeigt eine analoge Ausgestaltungsvariante zu 6, wobei das hier Z-förmig in dem außenliegenden Profilbauteil 9 angeordnete Innenverstärkungsblech 27 auch in allen vorbeschriebenen Ausführungsvarianten angeordnet werden kann. Das Innenverstärkungsblech 27 erstreckt sich insbesondere längenabschnittsweise in dem außenliegenden Profilbauteil 9. Das außenliegende Profilbauteil 9 weist dann wiederum zwei Kammern 18, 28 auf. Auch hierdurch kann zum einen das Faltverhalten, jedoch auch die Krafteinleitung F auf eine höhere Breite in Längsrichtung, mithin in die Bildebene hinein und aus der Bildebene heraus, verteilt werden. 7 shows an analogous design variant to 6 , whereby the inner reinforcement plate 27 arranged here in a Z-shape in the outer profile component 9 can also be arranged in all the previously described embodiments. The inner reinforcement plate 27 extends in particular in lengthwise sections in the outer profile component 9. The outer profile component 9 then in turn has two chambers 18, 28. This also allows the folding behavior, but also the introduction of force F, to be distributed over a greater width in the longitudinal direction, thus into and out of the image plane.

8 zeigt eine weitere Ausgestaltungsvariante. Der Rahmen 3 ist wiederum L-förmig konfiguriert und mit einem nach außen weisenden Profilbauteil 9 gefügt. Das innenliegende Profilbauteil 8 weist hier nur zwei nach außen gestellte Ausformungen auf. Das außenliegende Profilbauteil 9 ist im Wesentlichen U-förmig ausgebildet und kommt an dem innenliegenden Profilbauteil 8 in zwei Flanschbereichen 32 zur Anlage und ist mit diesem gefügt. In dem außenliegenden Profilbauteil 9 kann auch hier ein Innenverstärkungsblech 27 bzw. eine Innenverstärkungsstrebe angeordnet sein. Hier ist das Innenverstärkungsblech 27 von einer Außenseite 33 kommend schräg nach unten angeordnet, so dass eine Lasteinleitung auf einen Bereich unterhalb des Bodens 6 der Wanne 2 gerichtet wird. Seitenaufprallkräfte können effektiv in eine Struktur unterhalb der Wanne 2 abgeleitet werden. 8th shows a further design variant. The frame 3 is again configured in an L-shape and is joined to an outward-facing profile component 9. The inner profile component 8 here has only two outward-facing formations. The outer profile component 9 is essentially U-shaped and comes into contact with the inner profile component 8 in two flange areas 32 and is joined to it. In the outer profile component 9, an inner reinforcement plate 27 or an inner reinforcement Here, the inner reinforcement plate 27 is arranged obliquely downwards coming from an outer side 33, so that a load introduction is directed to an area below the bottom 6 of the tub 2. Side impact forces can be effectively diverted into a structure below the tub 2.

Zusätzlich ist ein Unterfahrschutz 29 vorgesehen. Der Unterfahrschutz 29 kann auch bei allen weiteren vorbeschriebenen Ausgestaltungsvarianten mit angeordnet sein. Insbesondere ist das außenliegende Profilbauteil 9 derart ausgebildet, dass sich ein Abstand 30 zwischen Unterfahrschutz 29 und Boden 6, respektive Auflageflansch 11 ergibt. Dies bildet gleichsam einen Crashschutz des Batterieträgers 1 von unten, im Falle eines unbeabsichtigten Aufsetzens des Elektrokraftfahrzeuges auf einem Hindernis.In addition, an underrun protection 29 is provided. The underrun protection 29 can also be arranged in all other previously described design variants. In particular, the external profile component 9 is designed in such a way that a distance 30 is created between the underrun protection 29 and the floor 6 or support flange 11. This forms a crash protection of the battery carrier 1 from below in the event of the electric vehicle accidentally hitting an obstacle.

Bezugszeichen:Reference number:

11: BatterieträgerBattery carrier
22: WanneTub
33: Rahmen Frame
55: Flanschflange
66: Boden zu 2Floor to 2
77: SeitenwandSide wall
88th: innenliegendes Profilbauteilinternal profile component
99: außenliegendes Profilbauteilexternal profile component
1010: dreilagiger Blechverbundthree-layer sheet metal composite
1111: AuflageflanschSupport flange
1212: Flanschflange
1313: Kammerchamber
1414: Kammerchamber
1515: Kammerchamber
1616: Stegweb
1717: Außenmantelfläche zu 7Outer surface area to 7
1818: Kammerchamber
1919: Oberseite zu 3Top to 3
2020: OberwandUpper wall
2121: UnterwandSub-wall
2222: SolldeformationssickeTarget deformation bead
2323: VersteifungssickeStiffening bead
2424: AbstandDistance
2525: AusbauchungBulging
2626: Innenmantelfläche zu 7Inner surface area to 7
2727: InnenverstärkungsblechInternal reinforcement plate
2828: Kammerchamber
2929: UnterfahrschutzUnderrun protection
3030: AbstandDistance
3131: AußenwandExterior wall
3232: FlanschbereichFlange area
3333: AußenseiteOutside
3434: Flansch Flange
ii: Innenrauminner space
FF: KraftPower
A-AA-A: SchnittlinieCutting line
LL: Längelength
W8W8: Wandstärke zu 8Wall thickness to 8
W9W9: Wandstärke zu 9Wall thickness to 9

Claims

Battery carrier (1) for an electric motor vehicle, comprising an outer frame (3), a tray (2) inserted into the frame (3) or a tray (2) formed by a floor panel and the frame (3) and a cover (4) closing the tray (2), wherein the frame (3) is made in cross section from at least two profile components (8, 9) joined together, wherein at least one of these profile components (8, 9) is made as a sheet metal formed component, characterized in that a desired deformation point is arranged in the outer profile component (9) on an upper wall (20) and/or lower wall (21).

Battery carrier (1) after Claim 1 , characterized in that the frame (3) is designed to be peripheral on the outside and/or that the frame (3) is designed in cross-section as a closed hollow profile.

Battery carrier after Claim 1 or 2 , characterized in that the tub (2) is manufactured as a deep-drawn component or as a folding tub and/or that the tub (2) has an outwardly projecting flange (5) with which the tub (2) rests on the frame (3).

Battery carrier (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the frame (3) extends over the height of the tray (2).

Battery carrier (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the frame (3) has a support flange (11) projecting inwards towards the tray (2) in a lower region.

Battery carrier (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the tray (2) rests with an outer surface (17) of a side wall (7) of the tray (2) on the inside of the frame (3) in surface areas.

Battery carrier (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one sheet metal forming component is produced by press forming or deep drawing.

Battery carrier (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sheet metal forming component is produced by hot forming and press hardening.

Battery carrier (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an external profile component (9) of the frame (3) has a higher ductility and/or lower strength in relation to an internal one.

Battery carrier (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the frame (3) has an L-shaped configuration in cross section.

Battery carrier (1) after Claim 1 , characterized in that a reinforcing plate (27) is inserted into the outer profile component (9) at least in length sections and/or that an inwardly directed stiffening bead (23) is introduced into an outer wall of the outer profile component (9) at least in length sections.

Battery carrier (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the desired deformation point is a desired deformation bead (22).