DE102018215954A1

DE102018215954A1 - Motor vehicle and battery

Info

Publication number: DE102018215954A1
Application number: DE102018215954.8A
Authority: DE
Inventors: Felix Hochgraeber; Arjan Strating; Sebastian Albl; Florian Moldering
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2018-09-19
Filing date: 2018-09-19
Publication date: 2020-03-19
Anticipated expiration: 2038-09-20
Also published as: DE102018215954B4

Abstract

Kraftfahrzeug umfassend eine Karosserie (20) mit einem Bodenblech (22) sowie eine Batterie (1) umfassend ein Batteriegehäuse (2) mit einem Gehäuserahmen (4) mit zwei Rahmenlängsträgern (6) und einem Gehäusedeckel (5), wobei am Bodenblech (22) wenigstens ein zur Batterie (1) hin vorspringender Querträger (15) vorgesehen ist, und dass das Batteriegehäuse (2) wenigstens eine oberseitige Querausnehmung (11) aufweist, in die der sich zwischen den Rahmenlängsträgern (6) des Gehäuserahmens (4) erstreckende Querträger (15) der Karosserie (20) eingreift.Motor vehicle comprising a body (20) with a floor panel (22) and a battery (1) comprising a battery housing (2) with a housing frame (4) with two frame side members (6) and a housing cover (5), the floor panel (22) At least one cross member (15) projecting towards the battery (1) is provided, and that the battery housing (2) has at least one upper transverse recess (11) into which the cross member (6) of the housing frame (4) extends between the longitudinal frame members (6). 15) engages the body (20).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug umfassend eine Karosserie mit einem Bodenblech sowie eine Batterie umfassend ein Batteriegehäuse mit einem Gehäuserahmen mit zwei Rahmenlängsträgern und einem Gehäusedeckel.The invention relates to a motor vehicle comprising a body with a floor panel and a battery comprising a battery housing with a housing frame with two frame side members and a housing cover.

Moderne Kraftfahrzeuge mit Elektroantrieb besitzen eine entsprechend groß dimensionierte Batterie, mitunter auch als Energiespeicher bezeichnet, die üblicherweise unterhalb eines Bodenblechs der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, wobei unterhalb der Batterie zumeist ein entsprechend stabil dimensionierter, die Batterie schützender Unterfahrschutz montiert ist. Die Batterie umfasst üblicherweise ein Batteriegehäuse mit einem Gehäuserahmen, der üblicherweise zwei Längsträger umfasst, die über zwei endständige Querträger zu einem Rahmen verbunden sind. Vorgesehen ist des Weiteren ein Gehäusedeckel und ein Gehäuseboden, wobei im Batteriegehäuse ein, üblicherweise mehrere Speichermodule jeweils umfassend eine Vielzahl von separaten Energiespeicherzellen aufgenommen sind. Aus Stabilitätsgründen ist das Batteriegehäuse im Hinblick auf etwaige Unfallsituationen möglichst stabil auszulegen, so dass es im Falle eines Aufpralls nicht oder nicht übermäßig beschädigt wird.Modern motor vehicles with an electric drive have a correspondingly large battery, sometimes also referred to as an energy store, which is usually arranged underneath a floor panel of the vehicle body, with an appropriately stable, battery-protecting underrun protection being usually mounted underneath the battery. The battery usually comprises a battery housing with a housing frame, which usually comprises two longitudinal beams, which are connected to a frame via two terminal cross beams. A housing cover and a housing base are also provided, one, usually a plurality of storage modules, each comprising a large number of separate energy storage cells, being accommodated in the battery housing. For reasons of stability, the battery housing should be designed to be as stable as possible with regard to any accident situations, so that it is not damaged or is not excessively damaged in the event of an impact.

Für einen Frontalzusammenstoß ist, nachdem die Karosserie diesbezüglich bereits entsprechend ausgelegt ist und über entsprechende Mittel wie Crashboxen, Knautschzonen etc. bereits hinreichende Maßnahmen getroffen sind, die auch das Batteriegehäuse schützen, die Gehäusestabilität über die Rahmenlängsträger in der Regel ausreichend. Bezüglich eines Seitenaufpralls jedoch werden, nachdem diesbezüglich karosserieseitig aufgrund der, verglichen mit der Länge, geringeren Breite des Kraftfahrzeugs keine vergleichbaren Maßnahmen wie im Falle eines Frontalzusammenstoßes getroffen werden können, seitens des Batteriegehäuses entsprechende Maßnahmen zu treffen. Zu diesem Zweck wird in das Gehäuse mindestens ein, üblicherweise jedoch im Hinblick auf die Größe der Batterie mehrere Rahmenquerträger montiert, die den Gehäuserahmen in Querrichtung zusätzlich versteifen. Diese Rahmenquerträger verlaufen parallel zu den beiden endständigen Rahmenquerträgern und unterteilen den Gehäuserahmen in zwei oder mehr Abteile, in die jeweils ein oder mehreren Speichermodule aufgenommen sind. Der hierdurch ausgesteifte Gehäuserahmen ist damit auch im Hinblick auf einen Seitenaufprall äußerst stabil ausgelegt. Die Rahmenquerträger sind dabei zumeist am Gehäuseboden und/oder am Gehäusedeckel befestigt, auch eine Befestigung an den Rahmenlängsträgern ist möglich. Das Batteriegehäuse selbst ist schließlich oberseitig mit dem ebenen, die Batteriemodule übergreifenden Gehäusedeckel geschlossen, der zumindest am Gehäuserahmen befestigt ist, mitunter aber auch an den sich im Gehäuseinneren erstreckenden Rahmenquerträgern.For a head-on collision, after the body has already been designed accordingly and adequate measures have been taken via appropriate means such as crash boxes, crumple zones, etc., which also protect the battery housing, the housing stability via the frame side members is generally sufficient. With regard to a side impact, however, since no comparable measures can be taken on the body side due to the narrower width of the motor vehicle compared to the length, as in the event of a head-on collision, the battery housing will take corresponding measures. For this purpose, at least one, but usually with regard to the size of the battery, several frame cross members are mounted in the housing, which additionally stiffen the housing frame in the transverse direction. These frame cross members run parallel to the two terminal frame cross members and divide the housing frame into two or more compartments, in each of which one or more memory modules are accommodated. The housing frame stiffened in this way is thus also extremely stable with regard to a side impact. The frame cross members are mostly attached to the housing base and / or to the housing cover, and attachment to the frame side members is also possible. Finally, the battery housing itself is closed on the upper side by the flat housing cover which overlaps the battery modules and which is attached at least to the housing frame, but sometimes also to the frame cross members extending inside the housing.

Zwar ist eine derart aufgebaute Batterie äußerst stabil, im Aufbau jedoch aufgrund der Integration der zusätzlichen Rahmenquerträger und deren Befestigung relativ komplex. Auch ist die Batterie infolge der Integration der Querträger sowie der zu deren Fixierung erforderlichen Befestigungsmittel sehr schwer, wie natürlich mit der Montage der Querträger auch ein entsprechender Herstellungsaufwand und entsprechende Kosten verbunden sind.A battery constructed in this way is extremely stable, but its structure is relatively complex due to the integration of the additional frame cross members and their attachment. The battery is also very heavy due to the integration of the crossbeams and the fastening means required to fix them, just as, of course, the assembly of the crossbeams also involves a corresponding production outlay and corresponding costs.

Im Stand der Technik sind verschiedenartige Batterieausgestaltungen bzw. Batterieanordnungen im Kraftfahrzeug bekannt. WO 13038255 A2 beschreibt ein Montagesystem zur Befestigung eines Batterierahmens an der Karosserie, welches im Crashfall bricht und die Batteriestruktur von der Karosserie trennt. WO 12028956 A2 beschreibt einen Batterierahmen, der gegen Crashintrusionen geschützt ist, in diesem Fall durch die Hinterachse im Fall eines Heckcrash. Hier hat die Batterie eine lasttragende bzw. schützende Funktion.Various types of battery configurations or battery arrangements in motor vehicles are known in the prior art. WO 13038255 A2 describes a mounting system for attaching a battery frame to the body, which breaks in the event of a crash and separates the battery structure from the body. WO 12028956 A2 describes a battery frame that is protected against crash intrusions, in this case by the rear axle in the event of a rear-end crash. Here the battery has a load-bearing or protective function.

Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein Kraftfahrzeug anzugeben, das bei Verwendung einer einfacher konzipierten Batterie einen hinreichenden Schutz der Batterie bietet.The invention is based on the problem of specifying a motor vehicle which, when using a more simply designed battery, offers adequate protection of the battery.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass am Bodenblech wenigstens ein zur Batterie hin vorspringender Querträger vorgesehen ist, und dass das Batteriegehäuse wenigstens eine oberseitige Querausnehmung aufweist, in die der Querträger der Karosserie eingreift.To solve this problem, it is provided according to the invention in a motor vehicle of the type mentioned at the outset that at least one cross member projecting towards the battery is provided on the floor panel, and that the battery housing has at least one upper transverse recess in which the cross member of the body engages.

Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ist die Strukturfunktion der Querversteifung des Batteriegehäuses zumindest teilweise an die Karosserie verlegt, indem an der Unterseite der Bodenplatte der Karosserie wenigstens ein Querträger vorgesehen ist, der mit dem Batteriegehäuse zusammenwirkt. Das Batteriegehäuse weist an seiner Oberseite, also am Gehäusedeckel, eine entsprechende Querausnehmung auf, in die der karosseriebodenseitige Querträger in der Montagestellung eingreift. In der Montagestellung erstreckt sich dieser eingreifende Querträger dann entweder zwischen den beiden Rahmenlängsträgern des Batteriegehäuses, so dass diese über den Querträger zur Karosserie hin versteift sind. Alternativ kann sich der Querträger auch, bei dann niedrigeren Rahmenlängsträgern des Batterierahmens, zwischen zwei Seitenschwellern des Kraftfahrzeugs, die, wie auch die Rahmenlängsträger, in Längsrichtung des Fahrzeugs verlaufen, erstrecken, so dass insgesamt die Stabilität der Karosserie durch den oder, bevorzugt, die mehreren Querträger erhöht ist, auch bezüglich eines Krafteintrags in den Bereich der Batterie bei einem Seitenaufprall, wenngleich die Batterie, da keine integrierten Querträger mehr aufweisend, deutlich einfacher konzipiert ist. Das Batteriegehäuse selbst weist also mit besonderem Vorteil daher keinen oder keine entsprechend stabil zu dimensionierende und separat zu montierende Querträger mehr auf, womit ein geringeres Gewicht, ein geringerer Herstell- beziehungsweise Montageaufwand und geringere Kosten verbunden sind. Gleichzeitig ist über den bevorzugt formschlüssigen Eingriff des Querträgers in die Querausnehmung eine sichere Versteifung des Batteriegehäuses gegeben.In the motor vehicle according to the invention, the structural function of the transverse stiffening of the battery housing is at least partially relocated to the body in that at least one cross member is provided on the underside of the base plate of the body and cooperates with the battery housing. The battery housing has a corresponding transverse recess on its upper side, that is to say on the housing cover, into which the cross member engages in the mounting position on the body floor side. In the assembly position, this engaging cross member then either extends between the two frame side members of the battery housing, so that these are stiffened towards the body via the cross member. Alternatively, the cross member can also, in the case of lower frame side members of the battery frame, extend between two side sills of the motor vehicle, which, like the frame side members, run in the longitudinal direction of the vehicle, so that overall the stability of the body is achieved by the one or, preferably, the plurality Cross member is increased, also with regard to the introduction of force into the area of the battery in the event of a side impact, although the battery, since it no longer has integrated cross members, is designed to be significantly simpler. The battery housing itself therefore has, with particular advantage, no or no longer correspondingly dimensionally stable and separately mountable crossbeams, which means lower weight, lower manufacturing and assembly costs and lower costs. At the same time, a secure stiffening of the battery housing is provided by the preferably positive engagement of the cross member in the transverse recess.

Auch die karosserieseitig vorzunehmende Modifikation ist vergleichsweise einfach, nachdem lediglich an der Unterseite des üblicherweise ebenen Bodenblechs der wenigstens eine Querträger zu befestigen ist, was im Rahmen des Karosseriebaus auf einfache Weise durch zumeist punktuelles Anschweißen erfolgen kann und daher weit einfacher von statten gehen kann als die bisher übliche Integration eines solchen Querträgers in das Batteriegehäuse selbst.The body-side modification is also comparatively simple, since only the at least one cross member has to be attached to the underside of the usually flat floor panel, which can be done in a simple manner by mostly spot welding in the body shop and is therefore much easier to do than that previously common integration of such a cross member in the battery housing itself.

Auch die Montage der Batterie selbst gestaltet sich einfach, da sie lediglich unterhalb des Bodenblechs zu positionieren ist, so dass der Querträger in die Querausnehmung eingreift, worüber automatisch auch eine entsprechende korrekte Positionierung der Batterie an der Karosserie sichergestellt ist. Sodann ist lediglich das Batteriegehäuse mit dem Bodenblech zu verschrauben.The battery itself is also easy to install, since it can only be positioned below the floor panel, so that the crossmember engages in the transverse recess, which automatically ensures that the battery is correctly positioned on the body. Then only the battery housing has to be screwed to the base plate.

Wie beschrieben werden zumeist relativ große respektive, gesehen in Fahrzeuglängsrichtung, lange Batterien verwendet. Je nach Batteriegröße ist es mitunter erforderlich, den Gehäuserahmen über eine entsprechend größere Länge zu versteifen, weshalb erfindungsgemäß auch mehrere in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete Querträger am Bodenblech befestigt werden können, wie das Batteriegehäuse dann auch mehrere entsprechend formkompatible Querausnehmungen, die ein bevorzugt formkompatibles Eingreifen ermöglichen, aufweist. Es wird demzufolge an dem Bodenblech über die mehreren Querträger quasi eine Rippenstruktur realisiert, die in eine entsprechende Ausnehmungsstruktur am Batteriegehäuse beziehungsweise dem Gehäusedeckel eingreift.As described, relatively large or long batteries, as seen in the longitudinal direction of the vehicle, are mostly used. Depending on the battery size, it is sometimes necessary to stiffen the housing frame over a correspondingly greater length, which is why, according to the invention, a plurality of cross members arranged one behind the other in the longitudinal direction of the vehicle can also be fastened to the base plate, such as the battery housing then also a plurality of correspondingly form-compatible transverse recesses which enable a preferably form-compatible intervention. having. Accordingly, a rib structure is implemented on the bottom plate via the plurality of cross members, which engages in a corresponding recess structure on the battery housing or the housing cover.

Die Ausbildung der oder jeder Querausnehmung erfolgt wie beschrieben zweckmäßigerweise am Gehäusedeckel, da dieser unmittelbar benachbart zum Bodenblech positioniert ist. Die eine oder die mehreren Querausnehmungen werden im Rahmen der Deckelherstellung durch einfaches Umformen des Deckels, üblicherweise aus einem Metallblech, eingebracht, sie weisen, entsprechend der länglichen Querträgergeometrie, eine Nutform auf.As described, the or each transverse recess is expediently formed on the housing cover, since this is positioned directly adjacent to the base plate. The one or more transverse recesses are made by simply reshaping the cover, usually from a metal sheet, in the course of the lid production; they have a groove shape corresponding to the elongated cross member geometry.

Der oder jeder Querträger sollte, wenn er sich zwischen den Rahmenlängsträgern erstreckt, um wenigstens die halbe Höhe eines Längsträgers zwischen die Längsträger eingreifen. Das heißt, dass der Querträger um mindestens die halbe Längsträgerhöhe in die Querausnehmung eingreift und, von der Seite gesehen, den Längsträger quasi um wenigstens die halbe Trägerhöhe übergreift. Hierüber ist eine hinreichende mechanische Anbindung respektive Kopplung zwischen Rahmenlängsträger und Karosseriequerträger gegeben. Natürlich ist auch ein tieferes Eintauchen möglich. Der oder die Querträger können an den Rahmenlängsträgern anliegen oder auch geringfügig davon beabstandet sein, wobei der Abstand nur wenige Millimeter betragen sollte. Für den Fall, dass sich der oder die Querträger zwischen den Längsschwellern der Karosserie erstrecken und an diesen vorzugsweise angeschweißt sind, ist natürlich der Rahmen, zumindest was seine Rahmenlängsträger angeht, entsprechend niedriger ausgeführt, so dass der oder die in die Querausnehmungen eingreifenden Querträger nicht am Rahmen anschlagen, sondern zu beiden Seiten des Batteriegehäuses zu den Schwellern hin laufen.The or each cross member, if it extends between the frame side members, should engage between the side members by at least half the height of a side member. This means that the crossmember engages in the transverse recess by at least half the height of the longitudinal beam and, viewed from the side, engages over the longitudinal beam by at least half the height of the beam. This provides an adequate mechanical connection or coupling between the frame side member and the body cross member. Of course, deeper immersion is also possible. The cross member (s) can rest on the frame side members or be slightly spaced therefrom, the distance being only a few millimeters. In the event that the cross member (s) extend between the longitudinal sills of the body and are preferably welded to them, the frame, of course, at least as far as its frame side members are concerned, is designed accordingly lower, so that the cross member (s) engaging in the transverse recesses is not on Strike the frame, but run towards the sills on both sides of the battery housing.

Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass dem oder jedem Querträger ein fest mit den Rahmenlängsträgern des Gehäuserahmens verbundener Rahmenquerträger gegenüberliegt, wobei der oder die Rahmenquerträger gegebenenfalls niedriger sind als die Rahmenlängsträger, insbesondere wenn die Querträger nur zwischen den Rahmenlängsträgern verlaufen. Gemäß dieser Erfindungsausgestaltung verfügt also der Gehäuserahmen über einen oder mehrere schmale Rahmenquerträger, der oder die sich zwischen den deutlich höheren Rahmenlängsträgern erstrecken und an diesen befestigt sind. Der Gehäuserahmen ist damit über den oder die Rahmenquerträger in zwei oder mehr Rahmenbereiche unterteilt, in die die Speichermodule eingesetzt werden können. Dieser oder diese Rahmenquerträger haben eine Doppelfunktion. Zum einen dienen sie dazu, den mitunter relativ großen Gehäuserahmen etwas zu versteifen, was die Handhabung des Gehäuserahmens im Rahmen der Batteriemontage vereinfacht. Darüber hinaus dienen sie auch der mechanischen Anbindung der Batterie respektive des Batteriegehäuses an das Bodenblech. Denn es besteht so die Möglichkeit, nachdem ein solcher schmaler Rahmenquerträger einem am Bodenblech vorgesehenen Querträger quasi gegenüberliegt, wobei lediglich der schmale, aus dem Metallblech gefertigte Gehäusedeckel zwischen ihnen angeordnet ist, dass in diesem Bereich entsprechende Verbindungsstellen zwischen dem Rahmenquerträger und dem karosserieseitigen Querträger gesetzt werden können. Das heißt, dass entsprechende Verbindungsschrauben oder ähnliche mechanische Befestigungen zwischen dem Rahmenquerträger und dem karosserieseitigen Querträger gesetzt werden können. Hierdurch ergibt sich eine noch bessere Anbindung und damit auch mechanische Kopplung zwischen Batteriegehäuse und Bodenblech respektive Karosserie, so dass im Falle eines Seitenaufpralls eine noch bessere Krafteinleitung in die Karosserie gegeben ist. Sind mehrere bodenblechseitige Querträger verbunden, so ist natürlich zweckmäßigerweise jedem dieser Querträger ein schmaler Rahmenquerträger zugeordnet, so dass in jedem dieser Bereiche entsprechende Schraubverbindungen oder dergleichen gesetzt werden können. Der jeweilige Rahmenquerträger ist, wie ausgeführt, bei sich zwischen den Rahmenlängsträgern erstreckenden Querträgern deutlich niedriger als die Rahmenlängsträger. Dies ermöglicht das hinreichend tiefe Eintauchen der Querträger in die Querausnehmungen respektive in das Batteriegehäuse. Ein solcher Rahmenquerträger weist maximal die halbe Höhe wie die Rahmenlängsträger auf, bevorzugt weniger, um einen möglichst tiefen Querträgereingriff zu ermöglichen. Aber auch bei sich zwischen den Schwellern erstreckenden Querträgern ist ein tiefes Eintauchen wünschenswert, weshalb sich die Querausnehmungen möglichst tief, vorzugsweise über wenigstens die halbe Gehäusehöhe, erstrecken sollten.A particularly expedient development of the invention provides that the or each cross member is opposite a frame cross member that is fixedly connected to the frame side members of the housing frame, the frame cross member (s) possibly being lower than the frame side members, in particular if the cross members only run between the frame side members. According to this embodiment of the invention, the housing frame thus has one or more narrow frame cross members, which extend between and are attached to the significantly higher frame side members. The housing frame is thus divided into two or more frame areas in which the memory modules can be inserted via the frame cross member (s). This or these frame cross members have a double function. On the one hand, they serve to stiffen the sometimes relatively large housing frame, which simplifies the handling of the housing frame when mounting the battery. In addition, they also serve to mechanically connect the battery or the battery housing to the base plate. Because there is the possibility, after such a narrow frame cross member is virtually opposite a cross member provided on the floor panel, whereby only the narrow housing cover made of the metal sheet is arranged between them that appropriate connection points are placed in this area between the frame cross member and the body-side cross member can. This means that corresponding connecting screws or similar mechanical fastenings between the frame cross member and the body-side cross member can be placed. This results in an even better connection and thus also mechanical coupling between the battery housing and floor panel or body, so that in the event of a side impact, an even better introduction of force into the body is provided. If several cross members on the bottom plate side are connected, each of these cross members is of course expediently assigned a narrow frame cross member, so that corresponding screw connections or the like can be placed in each of these areas. The respective frame cross member is, as stated, significantly lower than the frame side members in the case of cross members extending between the frame side members. This enables the crossmembers to be dipped sufficiently deep into the transverse recesses or into the battery housing. Such a frame cross member has a maximum of half the height of the frame side members, preferably less, in order to enable the lowest possible cross member engagement. However, deep immersion is also desirable in the case of cross members extending between the sills, which is why the transverse recesses should extend as deeply as possible, preferably over at least half the height of the housing.

Der oder jeder Querträger ist bevorzugt als Hohlträger ausgeführt, um das Trägergewicht möglichst gering zu halten. Zweckmäßigerweise wird als ein solcher Hohlträger eine Hutschiene verwendet, also eine Schiene mit einem U-Profil und endseitig zur Seite abragenden Querschenkeln, die eine einfache Befestigung einer solchen Hutschiene an der ebenen Bodenplatte der Karosserie, bevorzugt durch einfaches Anschweißen respektive Anpunkten, ermöglichen.The or each cross beam is preferably designed as a hollow beam in order to keep the beam weight as low as possible. A top-hat rail is expediently used as such a hollow support, i.e. a rail with a U-shaped profile and transverse legs projecting to the side at the end, which enable such a top-hat rail to be easily attached to the flat base plate of the body, preferably by simply welding it onto or touching it.

Wie beschrieben erfolgt über die Rahmenquerträgeranordnung eine Aufteilung des Batteriegehäusevolumens in entsprechende, in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander liegende Bereiche, in denen jeweils ein oder mehrere Speichermodule aufgenommen sind. Diese sind üblicherweise elektrisch miteinander zu kontaktieren, wozu entsprechende Leitungsverbindungen in Form von Kabeln oder Schienen zwischen den Modulen zu verlegen sind. Um dies auch bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung mit außerhalb des Batteriegehäuses, an die Karosserie verlagerten Querträgern zu ermöglichen, sieht eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung vor, dass der oder die Querträger an der zum Batteriegehäuse weisenden Seite wenigstens eine Vertiefung aufweisen, in die eine einen Kanal begrenzende Erhebung in der Querausnehmung am Batteriegehäuse respektive am Gehäusedeckel eingreift. Das heißt, dass das Batteriegehäuse respektive der Gehäusedeckel eine quasi einen Durchgangskanal bildende Erhebung aufweist, der, sofern ein entsprechender gehäuseseitiger Rahmenquerträger vorgesehen ist, einer an diesem positionsmäßig entsprechend vorgesehenen Vertiefung gegenüberliegen kann, um den Kanalquerschnitt zu vergrößern. In jedem Fall greift diese gehäuse- oder deckelseitige Erhebung in eine entsprechende, bevorzugt wiederum formkompatible Vertiefung an der Unterseite des Querträgers ein. Durch diesen im Gehäuseinneren gebildeten Durchgang respektive Kanal können nun die entsprechenden elektrischen Verbindungsmittel wie Kabel oder Schienen oder dergleichen geführt werden.As described above, the frame cross member arrangement divides the battery housing volume into corresponding regions lying one behind the other in the longitudinal direction of the vehicle, in which one or more memory modules are accommodated in each case. These are usually to be contacted electrically, for which purpose appropriate line connections in the form of cables or rails are to be laid between the modules. In order to make this possible in the embodiment according to the invention with cross members displaced to the body outside the battery housing, a particularly expedient development of the invention provides that the cross member or the cross members have at least one recess on the side facing the battery housing, into which a channel limiting elevation engages in the transverse recess on the battery housing or on the housing cover. This means that the battery housing or the housing cover has an elevation which forms a through channel, which, if a corresponding frame cross member is provided on the housing side, can lie opposite a recess provided in a corresponding position in order to enlarge the channel cross section. In any case, this elevation on the housing or cover side engages in a corresponding, preferably again form-compatible depression on the underside of the cross member. The corresponding electrical connection means such as cables or rails or the like can now be guided through this passage or channel formed in the interior of the housing.

Wie beschrieben ist der Gehäuserahmen zweckmäßigerweise neben den beiden Rahmenlängsträgern endseitig über zwei Rahmenquerträger abgeschlossen, die die gleiche Höhe wie die Rahmenlängsträger aufweisen, so dass der Gehäuserahmen randseitig das Äußere des Batteriegehäuses definiert, das unterseitig über den Gehäuseboden und oberseitig über den Gehäusedeckel, beide am Gehäuserahmen befestigt, abgeschlossen ist. As described, the housing frame is expediently terminated at the end in addition to the two frame side members via two frame cross members, which have the same height as the frame side members, so that the edge of the housing frame defines the exterior of the battery housing, the underside above the housing base and the top side via the housing cover, both on the housing frame attached, completed.

Neben dem Kraftfahrzeug betrifft die Erfindung ferner eine Batterie für ein Kraftfahrzeug der vorstehend beschriebenen Art. Die Batterie umfasst ein Batteriegehäuse mit einem Gehäuserahmen mit zwei Rahmenlängsträgern und einem Gehäusedeckel, und zeichnet sich dadurch aus, dass das Batteriegehäuse wenigstens eine oberseitige Querausnehmung zur Aufnahme eines sich an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs unterhalb eines Bodenblechs angeordneten Querträgers aufweist. Neben dem Gehäuserahmen mit den beiden Rahmenlängsträgern, die üblicherweise über zwei gleichhohe endseitige Rahmenquerträger miteinander verbunden sind, weist das Batteriegehäuse üblicherweise auch einen Gehäuseboden auf, der den unteren Gehäuseabschluss bietet, sowie ein oder mehrere im Gehäuseinneren aufgenommene Speichermodule.In addition to the motor vehicle, the invention further relates to a battery for a motor vehicle of the type described above. The battery comprises a battery housing with a housing frame with two frame side members and a housing cover, and is characterized in that the battery housing has at least one transverse recess at the top for receiving one a body of the motor vehicle arranged below a floor panel cross member. In addition to the housing frame with the two frame side members, which are usually connected to one another via two frame cross members of the same height at the end, the battery housing usually also has a housing base, which offers the lower housing end, and one or more memory modules accommodated inside the housing.

Zur Bildung der Querausnehmung ist zweckmäßigerweise der Gehäusedeckel nutartig eingetieft ausgeführt, wobei diese Nut, die wie vorstehend bereits erläutert, form kompatibel zur Geometrie der Querträger ausgeführt ist, auf einfache Weise bei der Herstellung des Gehäusedeckels durch Umformen eingebracht werden kann.To form the transverse recess, the housing cover is expediently recessed in a groove-like manner, this groove, which, as already explained above, is designed to be shape-compatible with the geometry of the cross member, can be introduced in a simple manner in the manufacture of the housing cover by reshaping.

Bevorzugt sind am Batteriegehäuse mehrere Querausnehmungen zur Aufnahme mehrerer in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordneter Querträger vorgesehen.A plurality of transverse recesses are preferably provided on the battery housing for receiving a plurality of cross members arranged one behind the other in the vehicle longitudinal direction.

Die oder jede Querausnehmung können sich wenigstens über die halbe Höhe eines Längsträgers in das Gehäuseinnere erstrecken, so dass ein hinreichender Übergriff eines eingreifenden, karosserieseitigen Querträgers in Bezug auf den Längsträger gegeben ist. Alternativ können sie auch im wesentlichen auf Höhe der Rahmenlängsträger enden, wenn nämlich in der Montagestellung die Querträger seitlich aus dem Batteriegehäuse laufen und mit den Längsschwellern verbunden sind.The or each transverse recess can extend at least half the height of a side member into the interior of the housing, so that there is sufficient overlap of an engaging cross member on the body side with respect to the side member. Alternatively, they can also end essentially at the level of the frame side members, namely when the cross members are in the mounting position laterally run out of the battery housing and are connected to the longitudinal sills.

Weiterhin können am Gehäuserahmen ein oder mehrere, in der Montagestellung dem oder jedem Querträger gegenüberliegende, fest mit dem Rahmenlängsträgern des Gehäuserahmens verbundene Rahmenquerträger vorgesehen sein, wobei der oder die Rahmenquerträger gegebenenfalls niedriger als die Rahmenlängsträger sind. Die Rahmenquerträger sind ebenfalls von dem Gehäusedeckel übergriffen, so dass dieser in der Montagestellung zwischen den einander gegenüberliegenden, karosserieseitigen Querträgern und den Rahmenquerträgern aufgenommen ist.Furthermore, one or more frame cross members, which in the assembly position are opposite the or each cross member and are firmly connected to the frame side members of the housing frame, may be provided, the frame cross member or members possibly being lower than the frame side members. The frame cross members are also overlapped by the housing cover, so that it is received in the assembly position between the opposite, body-side cross members and the frame cross members.

Weiterhin kann am Batteriegehäuse an der in der Montagestellung zu dem oder den Querträgern weisenden Seite wenigstens eine einen Kanal begrenzende Erhebung vorgesehen sein, die in der Montagestellung in eine Vertiefung am Querträger eingreift. Diese Erhebung ermöglicht die Ausbildung eines kanalartigen Verbindungsbereichs zwischen den einzelnen, in Gehäuse ausgebildeten Abteilen, so dass durch diesen Durchgang entsprechende Verbindungsmittel zur elektrischen Kontaktierung der Module gelegt werden können.Furthermore, at least one channel-delimiting elevation can be provided on the side of the battery housing on the side facing the cross-member or the cross-members and engages in a recess on the cross-member in the assembly position. This elevation enables the formation of a channel-like connection area between the individual compartments formed in housings, so that corresponding connecting means for electrical contacting of the modules can be laid through this passage.

Schließlich ist zweckmäßigerweise der Gehäuserahmen neben den beiden Rahmenlängsträgern endseitig über zwei Rahmenquerträger abgeschlossen, die die gleiche Höhe wie die Rahmenlängsträger aufweisen.Finally, the housing frame next to the two frame side members is expediently terminated at the end by two frame cross members, which have the same height as the frame side members.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden ausgeführten Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

1 eine Explosionsdarstellung eines Batteriegehäuses einer erfindungsgemäßen Batterie ohne Speichermodule,
2 eine erfindungsgemäße Batterie nach Bestücken des Batteriegehäuses mit Speichermodulen und Schließen des Batteriegehäuses,
3 die Batterie aus 2 mit in die entsprechenden Querausnehmungen eingreifenden Querträgern, die an der nicht dargestellten Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt sind,
4 eine Prinzipdarstellung einer Teilansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit verbauter erfindungsgemäßer Batterie,
5 eine Explosionsdarstellung eines Batteriegehäuses einer erfindungsgemäßen Batterie einer zweiten Ausführungsform ohne Speichermodule,
6 die erfindungsgemäße Batterie aus 5 nach Bestücken des Batteriegehäuses mit Speichermodulen und Schließen des Batteriegehäuses, und
7 die Batterie aus 6 mit in die entsprechenden Querausnehmungen eingreifenden Querträgern, die an der nicht dargestellten Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt sind.

Further advantages, features and details of the invention result from the exemplary embodiment explained below and from the drawings. Show:

1 2 shows an exploded view of a battery housing of a battery according to the invention without memory modules,
2nd a battery according to the invention after loading the battery housing with memory modules and closing the battery housing,
3rd the battery 2nd with cross members which engage in the corresponding transverse recesses and which are fastened to the body of the motor vehicle, not shown,
4th 2 shows a schematic diagram of a partial view of a motor vehicle according to the invention with a battery according to the invention installed,
5 2 shows an exploded view of a battery housing of a battery according to the invention of a second embodiment without memory modules,
6 the battery according to the invention 5 after equipping the battery housing with memory modules and closing the battery housing, and
7 the battery 6 with cross members engaging in the corresponding transverse recesses, which are fastened to the body of the motor vehicle, not shown.

1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Batterie 1 beziehungsweise deren Batteriegehäuse 2, wobei die in das Batteriegehäuse 2 einzusetzenden Speichermodule nicht dargestellt sind. 1 shows an exploded view of a battery according to the invention 1 or their battery case 2nd , being in the battery case 2nd memory modules to be used are not shown.

Das Batteriegehäuse 2 umfasst einen Gehäuseboden 3, üblicherweise aus einem Metallblech, einen Gehäuserahmen 4, ebenfalls üblicherweise aus einem Metallblech, sowie einen oberseitig abschließenden Gehäusedeckel 5.The battery case 2nd includes a case back 3rd , usually from a metal sheet, a housing frame 4th , also usually made of a metal sheet, as well as a housing cover that closes at the top 5 .

Der Gehäuserahmen 4 besteht aus zwei Rahmenlängsträgern 6 und zwei diese endseitig verbindenden Querträgern 7, wobei der in 1 rechts gezeigte Querträger eine leicht gewinkelte oder gewölbte Form aufweist, in Anpassung an die Geometrie im entsprechenden Karosseriebereich, wo die Batterie 1 zu verbauen ist.The housing frame 4th consists of two frame side members 6 and two cross beams connecting these ends 7 , the in 1 The cross member shown on the right has a slightly angled or curved shape, in line with the geometry in the corresponding body area, where the battery 1 is to be blocked.

Im gezeigten Beispiel sei angenommen, dass der Gehäuserahmen mit den Rahmenlängs- und -querträgern 6, 7 eine umlaufend gleichbleibende Höhe aufweist. Denkbar ist es natürlich, dass sich die Rahmenhöhe im Bereich des einen oder anderen Endes erhöht, wenn dies aufgrund der gegebenen Bauraumsituation zweckmäßig ist, was dann natürlich auch zu einer entsprechenden Deckelausgestaltung führt.In the example shown it is assumed that the housing frame with the frame side members and cross members 6 , 7 has a constant height all around. It is of course conceivable that the frame height increases in the area of one end or the other if this is expedient due to the given installation space situation, which of course also leads to a corresponding cover design.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Gehäuserahmen 4 zusätzlich mehrere, im gezeigten Beispiel drei weitere Rahmenquerträger 8 auf, die an den Rahmenlängsträgern 6 befestigt sind und diese verbinden, wie auch ein zusätzlicher, mittiger Rahmenlängsträger 9 vorgesehen ist, so dass insgesamt das Innere des Batteriegehäuses 2 in eine Mehrzahl an einzelnen Abteilen, in denen jeweils ein Batteriespeichermodul eingebracht werden kann, unterteilt ist. Der Gehäuserahmen ist eine stabile Metallkonstruktion, deren Rahmenteile bevorzugt miteinander verschweißt sind.In the exemplary embodiment shown, the housing frame has 4th additionally several, in the example shown three further frame cross members 8th on that on the frame side members 6 are attached and connect them, as well as an additional, central frame side member 9 is provided so that overall the interior of the battery case 2nd is divided into a plurality of individual compartments, in each of which a battery storage module can be inserted. The housing frame is a stable metal construction, the frame parts of which are preferably welded together.

Wie 1 deutlich zeigt, sind die Rahmenquerträger 8 (gleiches gilt auch für den Rahmenlängsträger 9) deutlich niedriger als die beiden äußeren Rahmenlängsträger 6 und Rahmenquerträger 7, ihre Höhe ist bevorzugt um wenigstens die Hälfte geringer als die Höhe der äußeren Rahmenlängs- und -querträger 6, 7. Sie dienen einerseits der Querversteifung des Gehäuserahmens 4, andererseits aber auch der Bildung von Befestigungs- oder Verbindungsstellen des Gehäuserahmens zur Karosserie, worauf nachfolgend noch eingegangen wird.How 1 clearly shows are the frame cross members 8th (The same also applies to the frame side member 9 ) significantly lower than the two outer frame side members 6 and frame cross member 7 , Their height is preferably at least half less than the height of the outer frame longitudinal and cross members 6 , 7 . On the one hand, they serve to stiffen the housing frame 4th , but also the formation of fastening or Joints of the housing frame to the body, which will be discussed below.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die weiteren Rahmenquerträger 8 im mittigen Bereich jeweils eine Vertiefung 10 auf, die zur Bildung eines zwei benachbarte Gehäuseabteile verbindenden Durchgangskanal dienen, durch den elektrische Verbindungskabel oder Schienen oder dergleichen geführt werden können.In the exemplary embodiment shown, the further frame cross members have 8th one depression in each of the central areas 10th on, which are used to form a through channel connecting two adjacent housing sections through which electrical connecting cables or rails or the like can be guided.

Der in 1 gezeigte Gehäusedeckel 5 ist ebenfalls ein metallenes Blechbauteil, das hier jedoch in besonderer Weise ausgeführt ist. Es weist im gezeigten Beispiel drei Querausnehmungen 11 auf, die im Rahmen der umformtechnischen Herstellung des Gehäusedeckels 5 aus einem Metallblech eingebracht werden. Die Position dieser Querausnehmungen 11 in Bezug auf den Gehäuserahmen 4 entspricht exakt den Positionen der weiteren Rahmenquerträger 8.The in 1 shown housing cover 5 is also a metal sheet metal component, but here is executed in a special way. In the example shown, it has three transverse recesses 11 on that as part of the forming of the housing cover 5 be introduced from a metal sheet. The position of these transverse recesses 11 in relation to the case frame 4th corresponds exactly to the positions of the other frame cross members 8th .

Der jeweilige Grund 12 einer jeden nutartigen Querausnehmung 11 liegt demzufolge unmittelbar benachbart zu einem der weiteren Rahmenquerträger 8 beziehungsweise liegt an diesen an. Die Tiefe der jeweiligen Querausnehmung 11 ist demzufolge entsprechend gewählt, so dass, wenn der Gehäusedeckel 5 auf dem Gehäuserahmen 4 aufsitzt, der jeweilige Grund 12 auf einem weiteren Rahmenquerträger 8 aufliegt.The respective reason 12th each groove-like transverse recess 11 is therefore immediately adjacent to one of the other frame cross members 8th or is due to this. The depth of the respective transverse recess 11 is accordingly chosen accordingly, so that when the housing cover 5 on the rack 4th sits on, the respective reason 12th on another frame cross member 8th lies on.

Wie 1 ferner zeigt, weist der Gehäusedeckel 5 im Bereich jeder Querausnehmung 11 eine Erhebung 13 auf, die positionsmäßig im Montagefall exakt über einer Vertiefung 10 eines weiteren Rahmenquerträgers 8 liegt, und die den entsprechenden Durchgangskanal nach oben begrenzt.How 1 also shows, the housing cover 5 in the area of each transverse recess 11 an elevation 13 on the position in the case of assembly exactly over a recess 10th another frame cross member 8th lies, and the upper limit of the corresponding through channel.

Zur Verbindung des Gehäusedeckels 5 mit dem Gehäuserahmen 4 erstrecken sich entsprechende Verbindungsabschnitte 14 zu beiden Längsseiten des Gehäusedeckels 5, so dass diese Verbindungsabschnitte nach Aufsetzen des Gehäusedeckels 5 auf den Oberseiten der Rahmenlängsträger 6 aufliegen, wie natürlich der Gehäusedeckel 5 auch auf den beiden endständigen Rahmenquerträgern 7 aufliegt.For connecting the housing cover 5 with the housing frame 4th extend corresponding connecting sections 14 to both long sides of the housing cover 5 , so that these connecting sections after putting on the housing cover 5 on the top of the frame side members 6 lie on, of course like the housing cover 5 also on the two terminal frame cross members 7 lies on.

Zur Verbindung von Gehäuseboden 3, Gehäuserahmen 4 und Gehäusedeckel 5 werden die entsprechenden Elemente miteinander im Bereich der äu-ßeren Rahmenlängs- und -querträgern 6, 7 verschraubt, wie auch, worauf nachfolgend noch eingegangen wird, im Bereich der weiteren Rahmenquerträger 8.For connecting the housing base 3rd , Housing frame 4th and housing cover 5 the corresponding elements are screwed together in the area of the outer frame side members and cross members 6, 7, and, as will be discussed below, in the area of the further frame cross members 8th .

2 zeigt eine fertig montierte, fluiddichte erfindungsgemäße Batterie 1 mit ihrem Batteriegehäuse 2, in dessen Inneren die nicht näher gezeigten Speichermodule aufgenommen sind. 2nd shows a fully assembled, fluid-tight battery according to the invention 1 with its battery case 2nd , in the interior of which the memory modules, not shown, are accommodated.

Der Gehäuseboden 3, der Gehäuserahmen 4 und der Gehäusedeckel 5 sind im äußeren Randbereich, in dem sie einander überlappen, über entsprechende, nicht näher gezeigte Verbindungen wie Schraubverbindungen oder dergleichen fest und fluiddicht miteinander verbunden. Gezeigt sind auch die sich quasi in das Gehäuseinnere erstreckenden Querausnehmungen 11, wobei sich die vertieften Querausnehmungen 11 wie ausgeführt in den Bereich zwischen den beiden Rahmenlängsträgern 6 erstrecken und mit ihrem Grund auf den weiteren Rahmenquerträgern 8 aufliegen.The case back 3rd , the housing frame 4th and the housing cover 5 are firmly and fluid-tightly connected in the outer edge area, in which they overlap one another, via corresponding connections, not shown, such as screw connections or the like. Also shown are the transverse recesses that virtually extend into the interior of the housing 11 , with the recessed transverse recesses 11 as stated in the area between the two frame side members 6 extend and with their ground on the other frame cross members 8th lie on.

Diese Querausnehmungen 11 dienen der Aufnahme von an der Unterseite eines Bodenblechs einer Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigten Querträgern 15, wie in 3 gezeigt, wobei in dieser Figur lediglich die Querträger 15 dargestellt sind. Die Querträger 15 sind Hohlträger und hier in Form von Hutschienen ausgeführt, die einen U-förmigen Querschnitt aufweisen, wie an der einen Position, an der der eine Rahmenlängsträger 6 aufgebrochen gezeigt ist, erkennbar ist. Jede Hutschiene 16 weist einen ebenen Schienengrund 17 auf, mit dem sie auf dem Grund 12 der nutartigen Querausnehmung 11 aufliegt. Damit ist jeder Querträger 15 aber auch benachbart beziehungsweise gegenüberliegend zu einem weiteren Rahmenquerträger 8 angeordnet. Dies ermöglicht es, auch in diesem Bereich entsprechende Verbindungsmittel in Form von Verbindungsschrauben oder dergleichen, über die die weiteren Rahmenquerträger 8 mit den karosserieseitig befestigten Querträgern 15 verschraubt werden, zu setzen.These cross recesses 11 serve to accommodate cross members attached to the underside of a floor panel of a body of the motor vehicle 15 , as in 3rd shown, in this figure only the cross member 15 are shown. The cross beams 15 are hollow beams and here in the form of top-hat rails, which have a U-shaped cross section, as in the one position at which the one frame side member 6 is shown broken, is recognizable. Every top hat rail 16 has a flat rail base 17th on with them on the bottom 12th the groove-like transverse recess 11 lies on. So that every cross member 15 but also adjacent or opposite to another frame cross member 8th arranged. This makes it possible, also in this area, to have corresponding connecting means in the form of connecting screws or the like, via which the further frame cross members 8th with the cross members attached to the body 15 to be screwed.

Zur Verbindung der Hutschienen 16 mit der Karosserie weisen die Hutschienen 16 entsprechende seitliche Verbindungsabschnitte 18 auf, im Bereich welcher die Hutschienen 16 an der Bodenplatte der Karosserie befestigt, insbesondere angeschweißt werden können.For connecting the top-hat rails 16 with the body, the top hat rails 16 corresponding lateral connecting sections 18th on, in the area of which the top-hat rails 16 attached to the base plate of the body, in particular can be welded.

Des Weiteren weisen die Hutschienen entsprechende Vertiefungen 19 auf, die exakt in dem Bereich, in dem die Erhebungen 13 des Gehäusedeckels 5 ausgebildet sind, positioniert sind, so dass dort ein entsprechender formkompatibler Übergriff möglich ist.Furthermore, the top-hat rails have corresponding depressions 19th on that exactly in the area where the surveys 13 of the housing cover 5 are formed, are positioned so that a corresponding shape-compatible overlap is possible there.

Die Querträger 15 erstrecken sich, nachdem sie tief in die Querausnehmungen 11 eingreifen, demzufolge in das Batteriegehäuse 2 respektive in den Bereich zwischen den Rahmenlängsträgern 6 und überlappen diese, gesehen in einer Seitenansicht, wobei dieser Übergriff respektive Überlapp um wenigstens die halbe Höhe der Rahmenlängsträger 6 gegeben ist, bevorzugt sogar etwas tiefer, je nachdem, wie dick die entsprechenden weiteren Rahmenquerträger 8 bemessen sind. Die Querträger 15 weisen einen geringen Abstand zu den Rahmenlängsträgern 6 auf oder liegen an diesen an. Da die Querträger 15 an der Karosserie befestigt sind, wird hierüber eine entsprechende mechanische Abstützung und Aussteifung des Batteriegehäuses zur Karosserie hin erwirkt.The cross beams 15 extend after deep into the transverse recesses 11 intervene, consequently in the battery housing 2nd respectively in the area between the frame side members 6 and overlap them, seen in a side view, this overlap or overlap by at least half the height of the frame side members 6 is given, preferably even a little lower, depending on how thick the corresponding further frame cross members 8th are measured. The cross beams 15 are a short distance from the Frame side members 6 on or are in contact with them. Because the cross member 15 are attached to the body, a corresponding mechanical support and stiffening of the battery housing to the body is achieved.

Die Querschnittsgeometrie der Querausnehmungen 11 entspricht bevorzugt der Querschnittsgeometrie der Querträger 15 respektive der Hutschienen 16, so dass ein im wesentlichen formschlüssiger Eingriff erfolgt.The cross-sectional geometry of the transverse recesses 11 preferably corresponds to the cross-sectional geometry of the cross beams 15 respectively the top-hat rails 16 , so that an essentially positive engagement takes place.

4 zeigt eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 20 in einem Ausschnitt. Gezeigt ist die Karosserie 21 mit einem Bodenblech 22, an dessen Unterseite im gezeigten Beispiel ein Querträger 15 mit den beiden Verbindungsabschnitten 18 befestigt ist. Der Querträger 15 ist auch hier als Hutschiene ausgeführt. 4th shows a schematic diagram of a motor vehicle according to the invention 20th in a cutout. The body is shown 21 with a floor pan 22 , on the underside in the example shown a cross member 15 with the two connecting sections 18th is attached. The cross member 15 is also designed as a top-hat rail.

Unterhalb des Bodenblechs 22 ist eine erfindungsgemäße Batterie 1 angeordnet, unterhalb welcher ein Unterfahrschutz 23 montiert ist. Nachdem es sich hier um eine Prinzipdarstellung handelt, sind die einzelnen Verbindungselemente respektive Verbindungsbereiche nicht näher gezeigt, es versteht sich von selbst, dass die einzelnen Komponenten natürlich entsprechend miteinander mechanisch fest verbunden, üblicherweise verschraubt sind.Below the floor panel 22 is a battery according to the invention 1 arranged below which an underride guard 23 is mounted. Since this is a basic illustration, the individual connection elements or connection areas are not shown in detail, it goes without saying that the individual components are of course mechanically firmly connected to one another, usually screwed together.

Die in 4 gezeigte Schnittansicht zeigt einen Schnitt durch eine hier nur einen weiteren Querträger 8 aufweisende Batterie 1, wobei die Schnittebene in Längsrichtung der Batterie 1 liegt, also parallel zu den Rahmenlängsträgern 6, weshalb die endständigen Rahmenquerträger 7 und der weitere Rahmenquerträger 8 hier geschnitten gezeigt sind. Dargestellt sind des Weiteren auch zwei Speichermodule 24, die im Batteriegehäuse aufgenommen sind.In the 4th The sectional view shown shows a section through a further cross member here 8th having battery 1 , the cutting plane in the longitudinal direction of the battery 1 lies, i.e. parallel to the frame side members 6 , which is why the terminal frame cross members 7 and the other frame cross member 8th are shown here cut. Two memory modules are also shown 24th which are accommodated in the battery housing.

Ersichtlich greift der Querträger 15 tief in die Querausnehmung 11 ein, er liegt benachbart beziehungsweise gegenüberliegend zum weiteren Rahmenquerträger 8, zwischen beiden befindet sich lediglich der vertiefte Gehäusedeckel 5 mit seinem Grund 12. In diesem Bereich kann nun eine zusätzliche Verschraubung des Batteriegehäuses 2 zur Karosserie 21 erfolgen, das heißt, dass der weitere Rahmenquerträger 8 über entsprechende Verbindungsschrauben am metallenen, üblicherweise ebenfalls aus einem Blech gefertigten Querträger 15 verschraubt ist.The cross member is clearly visible 15 deep into the transverse recess 11 one, it lies adjacent or opposite to the further frame cross member 8th , only the recessed housing cover is between the two 5 with his reason 12th . An additional screw connection of the battery housing can now be made in this area 2nd to the body 21 done, that is, the further frame cross member 8th via corresponding connecting screws on the metal cross member, usually also made of sheet metal 15 is screwed.

Die 5 - 7 zeigen eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Batterie, die ebenfalls die Möglichkeit bietet, dass die karosserieseitig befestigten Querträger 15 in entsprechende Querausnehmungen 11 des Batteriegehäuses 2 eingreifen, jedoch erstrecken sich die Querträger 15 zu beiden Seiten der Batterie 1 noch weiter. Sie erstrecken sich zwischen den nicht näher gezeigten, längs verlaufenden Karosserieschwellern, an denen sie gegebenenfalls auch befestigt bzw. angeschweißt sind, mithin also abgestützt sind.The 5 - 7 show a second embodiment of a battery according to the invention, which also offers the possibility that the cross member attached to the body 15 in corresponding transverse recesses 11 of the battery case 2nd intervene, but the cross beams extend 15 on both sides of the battery 1 further. They extend between the longitudinal body sills (not shown in more detail), to which they may also be fastened or welded, and are therefore supported.

5 zeigt eine Explosionsdarstellung entsprechend 1. Für gleiche Bauteile werden nachfolgend gleiche Bezugszeichen verwendet. 5 shows an exploded view accordingly 1 . The same reference numerals are used below for the same components.

Gezeigt ist eine Batterie 1 mit Batteriegehäuse 2, die Speichermodule sind nicht gezeigt. Das Batteriegehäuse 2 umfasst einen Gehäuseboden 3, auch hier aus Metallblech, sowie einen ebenfalls entsprechend aus Metallstreben gefertigten Gehäuserahmen 4 und einen oberseitig abschließenden, aus einem Metallblech gefertigten Gehäusedeckel 5.A battery is shown 1 with battery case 2nd , The memory modules are not shown. The battery case 2nd includes a case back 3rd , also made of sheet metal, as well as a housing frame made of metal struts 4th and a top cover made of sheet metal 5 .

Auch hier besteht der Gehäuserahmen 4 aus zwei Rahmenlängsträgern 6 und zwei diese endseitig verbindenden Rahmenquerträgern 7, die auch hier umlaufend eine gleiche Höhe aufweisen. Ersichtlich sind die Rahmenlängs- und -querträger 6, 7 deutlich niedriger, verglichen mit dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1 - 4. Zwischen den Rahmenlängsträgern 6 erstrecken sich auch hier drei weitere Rahmenquerträger 8, die näherungsweise die gleiche Höhe wie die Rahmenlängsträger 6 aufweisen und die die Rahmenkonstruktion versteifen. Abgesehen von der Höhe ist demzufolge der Aufbau des Gehäuserahmens 4 entsprechend dem wie in 1 gezeigt.The housing frame also exists here 4th from two frame side members 6 and two frame cross members connecting these ends 7 , which have the same height all around. As can be seen, the frame longitudinal and cross members 6, 7 are significantly lower compared to the exemplary embodiment according to FIG 1 - 4th . Between the frame side members 6 three further frame cross members also extend here 8th that are approximately the same height as the frame side members 6 have and stiffen the frame construction. Apart from the height, the structure of the housing frame is accordingly 4th according to as in 1 shown.

Aufgrund der niedrigen Rahmenhöhe ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 zwangsläufig der Gehäusedeckel 5 etwas anders ausgeführt. Er weist, ähnlich wie in 1, drei umformtechnisch hergestellte Querausnehmungen 11 auf, deren Position wiederum exakt den Positionen der weiteren Rahmenquerträger 8 entspricht. Der jeweilige Grund 12 einer jeden nutartigen Querausnehmung 11 liegt demzufolge auch hier in der Montagestellung unmittelbar benachbart zu einem der weiteren Rahmenquerträger 8 bzw. liegt an diesen an.Due to the low frame height in the embodiment according to 5 inevitably the housing cover 5 executed a little differently. Similar to in 1 , three transverse recesses made by forming 11 on, whose position in turn exactly the positions of the other frame cross members 8th corresponds. The respective reason 12th each groove-like transverse recess 11 is consequently also directly adjacent to one of the further frame cross members in the assembly position 8th or is due to this.

Aufgrund der geringen Rahmenhöhe sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die seitlichen Verbindungsabschnitte 14 des Gehäusedeckels 5 zwangsläufig nach unten und zur Seite hin über entsprechende Abkantungen abgewinkelt, so dass der Deckel zusätzlich die entsprechende Gesamthöhe, die die Batterie aufweisen soll, definiert. Über die Verbindungsabschnitte 14 erfolgt auch hier die Verbindung des Gehäusedeckels 5 mit den Rahmenlängs- und -querträgern 6, 7, wobei, ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß der 1 - 4, in diesem Bereich auch entsprechende Dichtungen zur vollständigen Abdichtung des Batteriegehäuses 2 angeordnet sind.Due to the low frame height, the side connecting sections are in the embodiment shown 14 of the housing cover 5 inevitably angled downwards and to the side via corresponding bends, so that the cover also defines the corresponding overall height that the battery should have. Via the connecting sections 14 the housing cover is also connected here 5 with the frame side members and cross members 6 , 7 , being, similar to the embodiment according to the 1 - 4th , also appropriate seals in this area for the complete sealing of the battery housing 2nd are arranged.

Die fertig montierte Batterie 1 ist in 6 gezeigt. Ersichtlich ist der Gehäuseboden 3, der Gehäuserahmen 4 und der Gehäusedeckel 5 in den äußeren Randbereichen, in denen sie einander überlappen, über entsprechende Schraubverbindungen oder dergleichen wie ausgeführt fluiddicht und fest miteinander verbunden. Die Querausnehmungen 11 münden ersichtlich offen zu beiden Seiten des Batteriegehäuses 2, das heißt, dass der jeweilige Grund 12 bevorzugt mit der Oberseite des jeweils benachbarten Rahmenlängsträgers 8 bündig verläuft. Das heißt, dass der Grund 12 sowie die Oberseite der Rahmenlängsträger 6 eine gemeinsame Auflage- oder Befestigungsebene bilden. Dies deshalb, da siehe 7, in der Montagestellung auch hier die Querträger 15, bei denen es sich wiederum um Hutschienen 16 mit einem ebenen Schienengrund 17, mit dem sie auf dem Grund 12 der nutartigen Querausnehmung 11 aufliegen, handelt, formschlüssig in die Querausnehmungen 11 eingreifen. Bei dieser Ausgestaltung sind die Querträger 15 an der Unterseite des Karosseriebodens befestigt, bevorzugt angeschweißt, sie erstrecken sich jedoch zwischen den längsverlaufenden Karosserieseitenschwellern, sind also an diesen abgestützt bzw. befestigt. In der Montagestellung der Batterie 1 führt dies dazu, dass die Querträger 15 seitlich aus den Querausnehmungen 11 herauslaufen und bis zu den nicht gezeigten Längsschwellern der Karosserie verlaufen, wo sie angebunden bzw. abgestützt sind. The fully assembled battery 1 is in 6 shown. You can see the case back 3rd , the housing frame 4th and the housing cover 5 in the outer edge regions, in which they overlap one another, are connected to one another in a fluid-tight and fixed manner by means of corresponding screw connections or the like. The transverse recesses 11 open to both sides of the battery housing 2nd , that is, the particular reason 12th preferably with the top of the adjacent frame side member 8th runs flush. That is, the reason 12th and the top of the frame side members 6 form a common support or attachment level. This is because see 7 , the crossmember in the assembly position 15 , which in turn are top hat rails 16 with a flat rail base 17th with which she gets to the bottom 12th the groove-like transverse recess 11 lie, acts, form-fitting in the transverse recesses 11 intervention. In this embodiment, the cross members 15 attached to the underside of the body floor, preferably welded on, but they extend between the longitudinal body side skirts and are therefore supported or attached to them. In the assembly position of the battery 1 this causes the cross member 15 laterally from the transverse recesses 11 run out and extend to the longitudinal sills (not shown) of the body, where they are connected or supported.

Der Eingriff der Querträger 15 in die Querausnehmungen 11 ist auch hier relativ tief, die Querausnehmungen 11 erstrecken sich beispielsweise über ca. die halbe Gehäusehöhe.The engagement of the cross beams 15 in the transverse recesses 11 is also relatively deep here, the transverse recesses 11 extend, for example, over approximately half the height of the housing.

In der Montagestellung ergibt sich eine Konfiguration ähnlich wie sie in 4 gezeigt ist. Unterschiedlich ist wie ausgeführt lediglich, dass bei der Ausgestaltung gemäß der 5 - 7 sich die Querträger 15 zwischen den Karosserielängsträgern respektive -schwellern erstrecken, und nicht, wie bei der Ausgestaltung der 1 - 4 zwischen den Rahmenlängsträgern 6 des Batteriegehäuses 2.In the assembly position, a configuration similar to that in 4th is shown. The only difference, as stated, is that the configuration according to the 5 - 7 the crossbeam 15 extend between the body side members or sills, and not, as in the design of the 1 - 4th between the frame side members 6 of the battery case 2nd .

Zusammenfassend ist festzuhalten, dass es die erfindungsgemäße Batterie 1 respektive die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Anbindung der Batterie 1 an die karosserieseitigen Querträger 15 ermöglicht, das Batteriegehäuse 2 im Lastfall frei von aus dem Aufprall resultierenden Crashlasten zu halten und die Kräfte in beziehungsweise über die Karosserie 21 zu leiten. Der Eingriff der karosseriefesten Querträger 15 unterhalb des Bodenblechs 22 ermöglicht es, die Kräfte über das Batteriegehäuse 2 und die Querträger 15 in die Karosserie einzuleiten, etwaige diese Funktion erfüllende, lastaufnehmende Querstege im Inneren der Batterie 1 sind nicht erforderlich.In summary, it should be noted that it is the battery according to the invention 1 and the inventive design of the connection of the battery 1 to the cross member on the body side 15 allows the battery case 2nd to keep free from impact loads resulting from the impact and the forces in or over the body 21 to lead. The engagement of the cross members fixed to the body 15 below the floor panel 22 allows the forces on the battery case 2nd and the cross beams 15 to be introduced into the body, any load-bearing crossbars fulfilling this function inside the battery 1 are not required.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

WO 13038255 A2 [0005]
WO 12028956 A2 [0005]

Claims

Motor vehicle comprising a body (20) with a floor panel (22) and a battery (1) comprising a battery housing (2) with a housing frame (4) with two frame side members (6) and a housing cover (5), characterized in that on the floor panel (22) at least one cross member (15) projecting towards the battery (1) is provided, and that the battery housing (2) has at least one upper transverse recess (11) into which the cross member (15) of the body (20) engages.

Motor vehicle after Claim 1 , characterized in that the housing cover (5) is recessed in a groove-like manner to form the transverse recesses (11)

Motor vehicle after Claim 1 or 2nd , characterized in that several transverse supports (15) arranged one behind the other in the longitudinal direction of the vehicle and several transverse recesses (11) are provided on the battery housing (2).

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the or each cross member (15) engages between the frame side members (6) by at least half the height of a frame side member (6).

Motor vehicle according to one of the Claims 1 to 3rd , characterized in that the or each cross member runs laterally out of the battery housing and is supported on both sides of the longitudinal body sills.

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the or each cross member (15) is opposite a frame cross member (8) which is fixedly connected to the frame side members (6) of the housing frame (4), the cross member (8) possibly being lower than the frame side members (6).

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the cross member (s) (15) are designed as hollow beams.

Motor vehicle after Claim 7 , characterized in that the hollow support (s) are top-hat rails (16).

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the cross member (s) (15) on the side facing the battery housing (2) have at least one recess (19) into which a channel-defining elevation (13) in the transverse recess (11 ) engages on the battery housing (2).

Motor vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the housing frame (4), in addition to the two frame side members (6), is terminated at the end by two frame cross members (7) which have the same height as the frame side members (6).

Battery for a motor vehicle according to one of the preceding claims, comprising a battery housing (2) with a housing frame (4) with two frame side members (6) and a housing cover (5), characterized in that the battery housing (2) has at least one upper transverse recess (11 ) for receiving a cross member (15) arranged on a body (20) of the motor vehicle (1) below a floor panel (22).

Battery after Claim 11 , characterized in that the housing cover (5) is recessed in a groove-like manner to form the transverse recesses (11)

Battery after Claim 11 or 12th , characterized in that a plurality of transverse recesses (11) are provided on the battery housing (2) for receiving a plurality of cross members (15) arranged one behind the other in the longitudinal direction of the vehicle.

Battery according to one of the Claims 11 to 13 , characterized in that the or each transverse recess (11) extends at least over half the height of a frame longitudinal member (6), or that the or each transverse recess (11) ends on both sides essentially flush with the upper side of the frame longitudinal members (6) and both Sides is open.

Battery according to one of the Claims 11 to 14 , characterized in that on the housing frame (4) one or more, in the assembly position the or each cross member (15) opposite, fixed to the frame side members (6) of the housing frame (4) frame cross members (8) are provided, the or the Frame cross members (8) are lower than the frame side members (6).

Battery according to one of the Claims 11 to 15 , characterized in that at least one channel-defining elevation (13) is provided on the battery housing (2) on the side facing the cross-member or cross-members (15) in the assembly position, which in the assembly position into a recess (19) on the cross-member ( 15) engages.

Battery according to one of the Claims 11 to 16 , characterized in that the housing frame (4) next to the two frame side members (6) is closed at the ends by two frame cross members (7) which have the same height as the frame side members (6).