DE102017217686A1 - Energy storage carrier for an energy storage of a motor vehicle - Google Patents

Energy storage carrier for an energy storage of a motor vehicle Download PDF

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Andreas Schleicher
Robert Forster
Felix Laasch
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Abstract

Energiespeicherträger (1) für einen Energiespeicher eines Kraftwagens, mit einem Energiespeicherboden (2), an welchem jeweilige Halteelemente (3) für wenigstens ein Energiespeicherelement angeordnet sind, wobei der Energiespeicherboden (2) einen Schichtaufbau mit einem Zwischenelement (4) aus einem Faserverbundwerkstoff und eine untere Deckplatte (7) und eine obere Deckplatte (5) aus einem Metallwerkstoff aufweist, wobei die Halteelemente (3) des wenigstens einen Energiespeicherelements an der oberen Deckplatte (5) befestigt sind.Energy storage carrier (1) for an energy storage of a motor vehicle, with an energy storage bottom (2) on which respective holding elements (3) are arranged for at least one energy storage element, wherein the energy storage bottom (2) has a layer structure with an intermediate element (4) made of a fiber composite material and a lower cover plate (7) and an upper cover plate (5) made of a metal material, wherein the holding elements (3) of the at least one energy storage element are secured to the upper cover plate (5).

Description

Die Erfindung betrifft einen Energiespeicherträger für einen Energiespeicher eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to an energy storage carrier for an energy store of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.

Ein derartiger Energiespeicherträger für einen Energiespeicher eines Kraftwagens ist bereits aus der DE 10 2010 034 925 A1 bekannt. Dieser Energiespeicherträger umfasst Fixiermittel zur Fixierung mindestens eines Energiespeichers. Mittels einer Unterbodenmontageplatte ist der Energiespeicherträger an einer Unterbodenkonstruktion des Kraftwagens befestigbar.Such an energy storage carrier for an energy storage of a motor vehicle is already out of the DE 10 2010 034 925 A1 known. This energy storage carrier comprises fixing means for fixing at least one energy store. By means of a subfloor mounting plate, the energy storage carrier is attachable to a subfloor construction of the motor vehicle.

Darüber hinaus ist aus der DE 10 2011 051 698 A1 eine Bodenstrukturfür ein Fahrzeug bekannt. Diese Bodenstruktur umfasst Aufnahmemittel für mindestens zwei Energiespeicherelemente. Zum Schutz der Energiespeicherelemente weisen die Aufnahmemittel mindestens eine Deformationszone mit definiertem Deformationsverhalten zwischen den Energiespeicherelementen auf.In addition, from the DE 10 2011 051 698 A1 a floor structure for a vehicle is known. This floor structure comprises receiving means for at least two energy storage elements. To protect the energy storage elements, the receiving means have at least one deformation zone with a defined deformation behavior between the energy storage elements.

Des Weiteren ist aus der EP 0 255 749 A1 eine Grundstruktur für einen Kraftwagen bekannt, dessen Bodenplatte für eine besonders hohe Steifigkeit Hohlräume zwischen zwei Metallblechen aufweist. Die Hohlräume zwischen den Metallblechen können zumindest teilweise mit einem geschäumten Kunststoff gefüllt sein.Furthermore, from the EP 0 255 749 A1 a basic structure for a motor vehicle, the bottom plate for a particularly high rigidity has voids between two metal sheets. The cavities between the metal sheets may be at least partially filled with a foamed plastic.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Energiespeicherträger für einen Energiespeicher eines Kraftwagens zu schaffen, mittels welchem wenigstens ein Energiespeicherelementelement besonders gut vor Beschädigungen schützbar ist.Object of the present invention is to provide an energy storage device for an energy storage of a motor vehicle, by means of which at least one energy storage element element is particularly well protected against damage.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Energiespeicherträger für einen Energiespeicher eines Kraftwagens mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.This object is achieved by an energy storage carrier for an energy storage of a motor vehicle with the features of the independent claim. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims and the description.

Die Erfindung betrifft einen Energiespeicherträger für einen Energiespeicher eines Kraftwagens, mit einem Energiespeicherboden (2), an welchem jeweilige Halteelemente (3) für wenigstens ein Energiespeicherelement angeordnet sind. Um einen besonders vorteilhaften Schutz des wenigstens einen Energiespeicherelements vor Beschädigungen zu gewährleisten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Energiespeicherboden einen Schichtaufbau mit einem Zwischenelement aus einem Faserverbundwerkstoff und eine untere und eine obere Deckplatte aus einem Metallwerkstoff aufweist, wobei die Halteelemente des wenigstens einen Energiespeicherelements an der oberen Deckplatte befestigt sind. Das bedeutet, dass der Energiespeicherboden eine Sandwich-Bauweise aufweist, bei welcher eine aus dem Faserverbundwerkstoff gebildete Zwischenplatte nach oben durch die obere Deckplatte und nach unten durch die untere Deckplatte abgedeckt wird. Bei dem Faserverbundwerkstoff kann es sich beispielsweise um einen glasfaserverstärkten oder um einen kohlefaserverstärkten Kunststoff handeln. Der Schichtaufbau ermöglicht, dass das Zwischenelement bei Einbau des Energiespeicherbodens in dem Kraftwagen nach unten durch die untere Deckplatte begrenzt und so durch die untere Deckplatte vor Beschädigungen nach unten geschützt wird. Die obere Deckplatte ermöglicht ein besonders vorteilhaftes Anbringen der Halteelemente des wenigstens einen Energiespeicherelements um eine besonders stabile Verbindung zwischen dem wenigstens einen Energiespeicherelement und dem Energiespeicherboden zu schaffen. Der Faserverbundwerkstoff führt zu einer besonders hohen Steifigkeit des Energiespeicherbodens, sodass bei einer Einbaulage des Energiespeicherträgers in dem Kraftwagen das wenigstens eine über die Halteelemente des Energiespeicherträgers verbundene Energiespeicherelement besonders gut vor Beschädigungen schützbar ist.The invention relates to an energy storage carrier for an energy store of a motor vehicle, having an energy storage floor (US Pat. 2 ), on which respective holding elements ( 3 ) are arranged for at least one energy storage element. In order to ensure a particularly advantageous protection of at least one energy storage element from damage, the invention provides that the energy storage floor has a layer structure with an intermediate element made of a fiber composite material and a lower and an upper cover plate made of a metal material, wherein the holding elements of the at least one energy storage element on the upper cover plate are attached. This means that the energy storage floor has a sandwich construction in which an intermediate plate formed from the fiber composite material is covered upwards through the upper cover plate and down through the lower cover plate. The fiber composite material may be, for example, a glass fiber reinforced or a carbon fiber reinforced plastic. The layer structure allows the intermediate element is limited during installation of the energy storage tray in the car down through the lower cover plate and is protected by the lower cover plate from damage down. The upper cover plate allows a particularly advantageous attachment of the holding elements of the at least one energy storage element to create a particularly stable connection between the at least one energy storage element and the energy storage floor. The fiber composite material leads to a particularly high rigidity of the energy storage bottom, so that in an installed position of the energy storage carrier in the car, the at least one energy storage element connected via the holding elements of the energy storage carrier is particularly well protected against damage.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die obere Deckplatte eine erste Seite des insbesondere planar ausgebildeten Zwischenelements zumindest im Wesentlichen vollständig bedeckt und die untere Deckplatte eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite des Zwischenelements zumindest im Wesentlichen vollständig bedeckt. Hierdurch kann das Zwischenelement besonders gut vor der ersten Seite oder an der zweiten Seite auftretenden Beschädigungen geschützt werden. Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass die obere Deckplatte eine Oberseite des Zwischenelements flächig abdeckt und die untere Deckplatte eine Unterseite des Zwischenelements in der Einbaulage des Energiespeicherträgers in dem Kraftwagen flächig abdeckt.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the upper cover plate, at least substantially completely covers a first side of the intermediate element formed in particular planar and the lower cover plate at least substantially completely covers a second side of the intermediate element opposite the first side. In this way, the intermediate element can be protected particularly well before the first page or damage occurring on the second side. In particular, it is provided here that the upper cover plate covers an upper side of the intermediate element surface and the lower cover plate covers a bottom of the intermediate element in the installed position of the energy storage carrier in the motor vehicle area.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass Fasern des Faserverbundwerkstoffs für eine gezielte lokale Versteifung ungleichmäßig in dem Zwischenelement angeordnet sind. Mit anderen Worten werden die Fasern des Verbundwerkstoffs gezielt in dem Zwischenelement angeordnet, sodass das Zwischenelement gezielt lokal versteift werden kann. Insbesondere ist in einem ersten Bereich des Zwischenelements eine Dichte an Fasern höher verglichen mit einer Dichte an Fasern in einem zweiten Bereich des Zwischenelements. Hierdurch kann das Zwischenelement lokal besonders stark versteift werden, insbesondere in Bereichen, in welchen Beschädigungen erfahrungsgemäß besonders oft auftreten, oder in welchen erfahrungsgemäß besonders starke Beschädigungen auftreten können. In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that fibers of the fiber composite material are arranged non-uniformly in the intermediate element for targeted local stiffening. In other words, the fibers of the composite material are deliberately arranged in the intermediate element, so that the intermediate element can be purposefully stiffened locally. In particular, in a first region of the intermediate element, a density of fibers is higher compared to a density of fibers in a second region of the intermediate element. As a result, the intermediate element can be stiffened particularly strongly locally, in particular in areas in which, according to experience, damage is particularly frequent, or in which, according to experience, particularly severe damage can occur.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die obere Deckplatte über wenigstens eine Schweißnaht mit den Halteelementen des wenigstens einen Energiespeicherelements verbunden ist. Mit anderen Worten sind die Halteelemente des wenigstens einen Energiespeicherelements mit der oberen Deckplatte verschweißt. Hierdurch sind die Halteelemente des wenigstens einen Energiespeicherelements besonders fest und besonders stabil mit der oberen Deckplatte und somit mit dem Energiespeicherboden des Energiespeicherträgers verbunden.In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the upper cover plate is connected via at least one weld with the holding elements of the at least one energy storage element. In other words, the retaining elements of the at least one energy storage element are welded to the upper cover plate. As a result, the holding elements of the at least one energy storage element are particularly strong and particularly stable with the upper cover plate and thus connected to the energy storage floor of the energy storage carrier.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or in isolation.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to a preferred embodiment and with reference to the drawings.

Die einzige Fig. zeigt eine schematische Schnittansicht eines Energiespeicherträgers mit einem einen Schichtaufbau aufweisenden Energiespeicherboden, an welchem Halteelemente wenigstens eines Energiespeicherelements eines Kraftwagens angeordnet sind.The single FIGURE shows a schematic sectional view of an energy storage carrier with a layer structure having energy storage floor, on which holding elements of at least one energy storage element of a motor vehicle are arranged.

Es ist bereits allgemein bekannt, einen elektrisch betreibbaren Kraftwagen mittels einer elektrischen Maschine zu betreiben. Die elektrische Maschine wiederum kann mittels elektrischer Energie aus einem Hochvoltspeicher als Energiespeicher des Kraftwagens versorgt werden. Dieser Hochvoltspeicher ist aus Bauraum und Gewichtsgründen oftmals in einem Unterbodenbereich des Kraftwagens angeordnet. In diesem Unterbodenbereich besteht ein hohes Beschädigungsrisiko durch von unten auf den Hochvoltspeicher einwirkende Kräfte. Bei einigen Konstruktionen bildet ein Energiespeicherboden 2 des Hochvoltspeichers einen Fahrzeugboden des Kraftwagens und ist nach unten exponiert. Aus diesem Grund ist der den in der einzigen Fig. nicht dargestellten Hochvoltspeicher nach unten begrenzende Energiespeicherboden 2 besonders stabil auszubilden.It is already well known to operate an electrically operable motor vehicle by means of an electric machine. The electric machine in turn can be powered by means of electrical energy from a high-voltage storage as energy storage of the motor vehicle. This high-voltage storage is often arranged in space and weight reasons in an underbody area of the motor vehicle. In this underbody area, there is a high risk of damage from forces acting from below on the high-voltage accumulator. In some constructions forms an energy storage floor 2 the high-voltage storage a vehicle floor of the motor vehicle and is exposed down. For this reason, the high-voltage storage, not shown in the single Fig. Downwards limiting energy storage floor 2 particularly stable form.

Der Hochvoltspeicher kann einen in der einzigen Fig. in einer schematischen Schnittansicht dargestellten Energiespeicherträger 1 mit Halteelementen 3 für wenigstens ein Energiespeicherelement aufweisen. Mittels des Energiespeicherträgers 1 ist so das wenigstens eine Energiespeicherelement besonders sicher an dem Kraftwagen befestigbar.The high-voltage storage device can have an energy storage carrier which is shown in the single FIGURE in a schematic sectional view 1 with holding elements 3 for at least one energy storage element. By means of the energy storage carrier 1 is so the at least one energy storage element particularly secure fastened to the car.

Der Energiespeicherträger 1 umfasst, wie in der einzigen Fig. zu sehen ist, den Energiespeicherboden 2 mit einem Schichtaufbau, an welchem vorliegend Haltelemente 3 des wenigstens einen Energiespeicherelements zum Befestigen des wenigstens einen Energiespeicherelements an dem Energiespeicherträger 1 vorgesehen sind. Der Energiespeicherboden 2 umfasst das Zwischenelement 4 aus einem Faserverbundwerkstoff. Vorliegend handelt es sich bei dem Faserverbundwerkstoff um einen glasfaserverstärkten Kunststoff, wobei Glasfasern des glasfaserverstärkten Kunststoffs für eine gezielte lokale Versteifung ungleichmäßig in dem Zwischenelement 4 angeordnet sind. Das Zwischenelement 4 ist nach oben zumindest im Wesentlichen vollständig von einer oberen Deckplatte 5 bedeckt. Das bedeutet, dass die obere Deckplatte 5 in Einbaulage des Energiespeicherträgers 1 in dem Kraftwagen entlang einer Fahrzeughochrichtung oberhalb des Zwischenelements 4 angeordnet ist. Die obere Deckplatte 5 ist aus einem Metallwerkstoff gebildet. Darüber hinaus ist die obere Deckplatte 5 über jeweilige Schweißnähte 6 mit den Halteelementen 3 des wenigstens einen Energiespeicherelements verbunden. Vorliegend sind die Halteelemente 3 des wenigstens einen Energiespeicherelements aus demselben Metallwerkstoff gebildet wie die obere Deckplatte 5. Hierdurch sind die Haltelemente 3 besonders einfach mittels Schweißens mit der oberen Deckplatte 5 verbindbar.The energy storage carrier 1 includes, as can be seen in the single Fig., The energy storage floor 2 with a layer structure on which present holding elements 3 the at least one energy storage element for attaching the at least one energy storage element to the energy storage carrier 1 are provided. The energy storage floor 2 includes the intermediate element 4 made of a fiber composite material. In the present case, the fiber composite material is a glass-fiber-reinforced plastic, wherein glass fibers of the glass-fiber reinforced plastic for a targeted local stiffening unevenly in the intermediate element 4 are arranged. The intermediate element 4 is upwards at least substantially completely from an upper cover plate 5 covered. That means the top cover plate 5 in installation position of the energy storage carrier 1 in the motor vehicle along a vehicle vertical direction above the intermediate element 4 is arranged. The upper cover plate 5 is formed of a metal material. In addition, the upper cover plate 5 via respective welds 6 with the retaining elements 3 the at least one energy storage element connected. In the present case are the holding elements 3 the at least one energy storage element made of the same metal material as the upper cover plate 5 , As a result, the holding elements 3 especially easy by welding with the upper cover plate 5 connectable.

Der Energiespeicherboden 2 umfasst des Weiteren eine untere Deckplatte 7, welche an einer der oberen Deckplatte 5 abgewandten Seite des Zwischenelements 4 an dem Zwischenelement 4 angeordnet ist. Die untere Deckplatte 7 bedeckt das Zwischenelement 4 nach unten zumindest im Wesentlichen vollständig. Das bedeutet, dass die untere Deckplatte 7 in einer Einbaulage des Energiespeicherträgers 1 in dem Kraftwagen entlang einer Fahrzeughochrichtung unterhalb des Zwischenelements 4 angeordnet ist. Vorliegend ist die untere Deckplatte 7 aus demselben Metallwerkstoff gebildet wie die obere Deckplatte 5. Die untere Deckplatte 7 ermöglicht einen besonders guten Schutz des Zwischenelements 4 vor Beschädigungen von unten.The energy storage floor 2 further includes a lower cover plate 7 , which on one of the upper cover plate 5 opposite side of the intermediate element 4 at the intermediate element 4 is arranged. The lower cover plate 7 covers the intermediate element 4 down to at least substantially complete. That means the lower cover plate 7 in an installed position of the energy storage carrier 1 in the motor vehicle along a vehicle vertical direction below the intermediate element 4 is arranged. In the present case is the lower cover plate 7 made of the same metal material as the upper cover plate 5 , The lower cover plate 7 allows a particularly good protection of the intermediate element 4 from damage from below.

Um den Energiespeicherträger 1 herzustellen wird der Faserverbundwerkstoff zu dem plattenartigen Zwischenelement 4 geformt. Anschließend werden die aus dem Metallwerkstoff gebildete obere Deckplatte 5 und die aus dem Metallwerkstoff gebildete untere Deckplatte 7 an sich gegenüberliegenden Seiten des Zwischenelements 4 flächig angeordnet. Die Halteelemente 3 werden mittels Schweißens an der oberen Deckplatte 5 befestigt, sodass die Halteelemente 3 zumindest mittels der Schweißnähte 6 an der oberen Deckplatte 5 befestigt sind. Die Halteelemente 3 wiederum werden mit dem wenigstens einen Energiespeicherelement verbunden.To the energy storage carrier 1 To produce the fiber composite material to the plate-like intermediate element 4 shaped. Subsequently, the upper cover plate formed from the metal material 5 and the lower cover plate formed of the metal material 7 on opposite sides of the intermediate element 4 arranged flat. The holding elements 3 be welded to the upper cover plate 5 attached so that the retaining elements 3 at least by means of the welds 6 at the upper cover plate 5 are attached. The holding elements 3 in turn, are connected to the at least one energy storage element.

Dabei liegt dem beschriebenen Energiespeicherträger 1 die Erkenntnis zugrunde, dass vor einem Hintergrund einer Elektrifizierung eines Antriebsstrangs des Kraftwagens immer leistungsfähigere Hochvoltspeicher entwickelt werden um Anforderungen von Endkunden gerecht zu werden und eine besonders hohe Reichweite von Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen zu erreichen. Diese Hochvoltspeicher sind bislang in einen Fahrzeugboden integriert und weisen im Vergleich zum restlichen Kraftwagen eine sehr große Fläche auf. Diese Anordnung des Hochvoltspeichers in dem Fahrzeugboden geht mit einem potentiellen Schadensrisiko durch Fremdkörper aus einer Umgebung des Kraftwagens einher. Das Schadensrisiko kann Steine und eine Hindernisüberfahrt umfassen. Damit in einem Ernstfall Sicherheitsrisiken vermieden werden können, ist eine Unterseite des Hochvoltspeichers zu schützen. Eine Berührung zwischen Zellmodulen, vorliegend mehrerer Energiespeicherelemente des Hochvoltspeichers und einem Gehäuseboden des Hochvoltspeichers, vorliegend dem Energiespeicherboden 2 beziehungsweise eine Durchdringung des Energiespeicherbodens 2 des Hochvoltspeichers durch einen Fremdkörper ist zu vermeiden. Bisherige Konzepte verwenden meist Gehäuseböden des Hochvoltspeichers aus Metall, deren Dicke auf jeweilige Anforderungen abgestimmt ist. Zusätzlich wird bisher ein Deformationsweg vorgehalten, welcher sich im Hochvoltspeicher durch ein freies Luftvolumen widerspiegelt. Hierfür müssen aktuelle Metallböden besonders dick ausgeführt werden, was aufgrund einer großen Gesamtfläche jeweiliger Gehäuseböden des Hochvoltspeichers ein besonders hohes Gewicht und besonders hohe Kosten des Kraftwagens nach sich zieht. Das notwendige freie Luftvolumen zwischen dem Gehäuseboden und den Zellmodulen erhöht einen Bauraumbedarf des Hochvoltspeichers und schlägt sich auf eine Fahrzeuggesamthöhe des Kraftwagens nieder, beziehungsweise sorgt für ein besonders geringes für die Zellmodule zur Verfügung stehendes Volumen bei einer gegebenen Speicherhöhe des Hochvoltspeichers und sorgt somit für eine besonders geringe Reichweite.This is the described energy storage device 1 the realization that against a background of electrification of a powertrain of the motor vehicle more powerful high-voltage storage are being developed to meet the needs of end customers and to achieve a particularly high range of electric vehicles and hybrid vehicles. These high-voltage accumulators are so far integrated in a vehicle floor and have in comparison to the rest of the car a very large area. This arrangement of the high-voltage storage in the vehicle floor is associated with a potential risk of damage from foreign objects from an environment of the motor vehicle. The risk of damage may include stones and an obstacle crossing. In order to avoid safety risks in an emergency, a lower side of the high-voltage memory must be protected. A contact between cell modules, in this case a plurality of energy storage elements of the high-voltage storage and a housing bottom of the high-voltage storage, in this case the energy storage floor 2 or a penetration of the energy storage bottom 2 of the high-voltage accumulator by a foreign body is to be avoided. Previous concepts usually use housing bottoms of the high-voltage accumulator made of metal, the thickness of which is matched to the respective requirements. In addition, so far a deformation path is maintained, which is reflected in the high-voltage storage by a free air volume. For this purpose, current metal floors must be made particularly thick, which due to a large total area of respective housing bottoms of the high-voltage storage draws a particularly high weight and high cost of the motor vehicle. The necessary free air volume between the housing bottom and the cell modules increases a space requirement of the high-voltage memory and is reflected on a vehicle overall height of the motor vehicle, or provides for a particularly low for the cell modules available volume at a given storage height of the high-voltage storage and thus ensures a special short range.

Ein zentraler Aspekt der mit dem Energiespeicherträger 1 bewirkt werden soll besteht darin, eine besonders hohe Steifigkeit des Energiespeicherbodens 2 durch einen Einsatz des Faserverbundwerkstoffs, insbesondere eines Faserverbundkunststoffs zu erreichen. Hierbei wird auf eine Sandwichbauweise bestehend aus dem Metallwerkstoff und dem Faserverbundwerkstoff zurückgegriffen. Eine untere Schicht des Energiespeicherbodens 2, vorliegend die untere Deckplatte 7 besteht aus dem Metallwerkstoff, wodurch der Faserverbundwerkstoff des Zwischenelements 4 vor spitzen Gegenständen oder Steinschlägen geschützt werden kann. Dies ist insofern von Vorteil, da der Faserverbundwerkstoff durch derartige Belastungen leicht beschädigt werden kann. Da die obere Deckplatte 5 ebenfalls aus dem Metallwerkstoff gebildet ist, kann zur Anbindung des Energiespeicherbodens 2 an die Halteelemente 3 des wenigstens einen Energiespeicherelements auf eine bestehende Verbindungstechnik wie vorliegend Schweißen, zurückgegriffen werden.A central aspect of using the energy storage carrier 1 is to be effected, a particularly high rigidity of the energy storage floor 2 to achieve by using the fiber composite material, in particular a fiber composite plastic. This is based on a sandwich construction consisting of the metal material and the fiber composite material. A lower layer of the energy storage floor 2 , in this case the lower cover plate 7 consists of the metal material, whereby the fiber composite material of the intermediate element 4 can be protected from sharp objects or stone chips. This is advantageous in that the fiber composite material can be easily damaged by such loads. Because the upper cover plate 5 also formed from the metal material, can be used to connect the energy storage floor 2 to the holding elements 3 the at least one energy storage element on an existing connection technology such as welding, resorted to.

Hierdurch können vorteilhafter Weise ein Gewicht und Kosten des Energiespeicherträgers 1 besonders gering gehalten werden. Aufgrund eines besonders geringen freien Luftvolumens kann ein Bauraum des Energiespeicherträger 1 ebenfalls besonders gering gehalten werden und eine Reichweite insoweit besonders vorteilhaft gestaltet werden, dass besonders viele Zellmodule beziehungsweise Energiespeicherelemente in dem Kraftwagen angeordnet werden können. Des Weiteren werden eine Korrosion und eine elektromagnetische Verträglichkeit durch den Energiespeicherträger 1 nicht negativ beeinflusst.This can advantageously a weight and cost of the energy storage device 1 be kept particularly low. Due to a particularly low free air volume, a space of the energy storage carrier 1 also be kept particularly low and a range are designed to the extent particularly advantageous that especially many cell modules or energy storage elements can be arranged in the car. Furthermore, corrosion and electromagnetic compatibility are caused by the energy storage carrier 1 not negatively affected.

Eine jeweilige Gestaltung einer Faserstruktur des Faserverbundwerkstoffs ermöglicht eine ungleichmäßige Verstärkung des Energiespeicherbodens 2, sodass besonders hoch belastete Bereiche des Energiespeicherbodens 2 gezielt verstärkt werden können. Durch Eigenschaften des Faserverbundwerkstoffs kann eine Wärmeausdehnung des Energiespeicherbodens 2 an eine Wärmeausdehnung des Kraftwagens angepasst werden, wodurch mögliche Eigenspannungen besonders gering gehalten werden können. Eigenschaften bestimmter Fasern des Faserverbundwerkstoffs können eine Formstabilität der Halteelemente 3 und/oder des wenigstens einen Energiespeicherelements bei besonders hohen Temperaturen besonders vorteilhaft gestalten.A respective design of a fiber structure of the fiber composite material allows an uneven amplification of the energy storage bottom 2 so that particularly heavily loaded areas of the energy storage floor 2 can be strengthened targeted. By properties of the fiber composite material, a thermal expansion of the energy storage bottom 2 be adapted to a thermal expansion of the motor vehicle, which possible residual stresses can be kept very low. Properties of certain fibers of the fiber composite material can be a dimensional stability of the holding elements 3 and / or make the at least one energy storage element particularly advantageous at particularly high temperatures.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
EnergiespeicherträgerEnergy storage medium
22
EnergiespeicherbodenEnergy storage floor
33
Halteelementeretaining elements
44
Zwischenelementintermediate element
55
obere Deckplatteupper cover plate
66
SchweißnahtWeld
77
untere Deckplattelower cover plate

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010034925 A1 [0002]DE 102010034925 A1 [0002]
  • DE 102011051698 A1 [0003]DE 102011051698 A1 [0003]
  • EP 0255749 A1 [0004]EP 0255749 A1 [0004]

Claims (4)

Energiespeicherträger (1) für einen Energiespeicher eines Kraftwagens, mit einem Energiespeicherboden (2), an welchem jeweilige Halteelemente (3) für wenigstens ein Energiespeicherelement angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicherboden (2) einen Schichtaufbau mit einem Zwischenelement (4) aus einem Faserverbundwerkstoff und eine untere Deckplatte (7) und eine obere Deckplatte (5) aus einem Metallwerkstoff aufweist, wobei die Halteelemente (3) des wenigstens einen Energiespeicherelements an der oberen Deckplatte (5) befestigt sind.Energy storage carrier (1) for an energy storage of a motor vehicle, with an energy storage bottom (2) on which respective holding elements (3) are arranged for at least one energy storage element, characterized in that the energy storage bottom (2) has a layer structure with an intermediate element (4) of a Fiber composite material and a lower cover plate (7) and an upper cover plate (5) made of a metal material, wherein the holding elements (3) of the at least one energy storage element are attached to the upper cover plate (5). Energiespeicherträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Deckplatte (5) eine erste Seite des Zwischenelements (4) zumindest im Wesentlichen vollständig bedeckt und die untere Deckplatte (7) eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite des Zwischenelements (4) zumindest im Wesentlichen vollständig bedeckt.Energy storage carrier (1) after Claim 1 , characterized in that the upper cover plate (5) at least substantially completely covers a first side of the intermediate element (4) and the lower cover plate (7) at least substantially completely covers a second side of the intermediate element (4) opposite the first side. Energiespeicherträger (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Fasern des Faserverbundwerkstoffs für eine gezielte lokale Versteifung ungleichmäßig in dem Zwischenelement (4) angeordnet sind.Energy storage carrier (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that fibers of the fiber composite material for a specific local stiffening unevenly in the intermediate element (4) are arranged. Energiespeicherträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Deckplatte (5) über wenigstens eine Schweißnaht (6) mit den Halteelementen (3) des Energiespeicherträgers verbunden ist.Energy storage carrier (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the upper cover plate (5) via at least one weld (6) is connected to the holding elements (3) of the energy storage carrier.
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Citations (6)

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