DE102018105526A1

DE102018105526A1 - Verfahren zum Herstellen eines Batterieträgers zur Halterung eines elektrischen Batteriemoduls

Info

Publication number: DE102018105526A1
Application number: DE102018105526.9A
Authority: DE
Inventors: Ludger Gehringhoff; Christian Handing
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2018-03-09
Filing date: 2018-03-09
Publication date: 2019-09-12
Also published as: US11926244B2; US20190283627A1; CN115579569A; CN110246999A; CN110246999B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Batterieträgers (100) für ein elektrisches Batteriemodul eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, mit: Bereitstellen einer Werkstoffplatine (103) mit einem Platinenbereich (107); Bereitstellen einer Wärmetauscherstruktur (112) in dem Platinenbereich (107), welche mit der Werkstoffplatine (103) untrennbar verbundene Hohlkanäle (111) aufweist, wobei die Hohlkanäle (111) zur Temperierung des elektrischen Batteriemoduls mittels Fluid vorgesehen sind; und Umformen der Werkstoffplatine (103) zu einer Aufnahmewanne (101) mit einem Wannenboden (105) für die Aufnahme des elektrischen Batteriemoduls sowie mit Seitenwänden (109-1 bis 109-4), welche den Wannenboden (105) seitlich begrenzen, wobei der Wannenboden (105) aus dem Platinenbereich (107) hervorgeht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung eines Batterieträgers zur Halterung eines elektrischen Batteriemoduls für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug.
Zur Halterung von elektrischen Batteriemodulen, welche beispielsweise einen oder mehrere Energiespeicher aufweisen können, werden üblicherweise Batterieträger verwendet, welche am elektrisch betriebenen Fahrzeug montiert werden. Derartige Batterieträger werden üblicherweise aus einer Mehrzahl von Metallteilen hergestellt, welche stoffschlüssig oder kraftschlüssig miteinander verbunden werden, um eine Aufnahmewanne für die Aufnahme eines Batteriemoduls zu erhalten. Die Aufnahmewanne wird nach dem Einsetzen des Batteriemoduls üblicherweise mit einem Deckel abgeschlossen.
Die vorstehend geschilderte Herstellung eines Batterieträgers ist jedoch aufwendig. Zudem erschweren die derart hergestellten Aufnahmewannen eine effiziente Kühlung eines darin angeordneten Batteriemoduls.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein herstellungseffizientes Konzept für einen Batterieträger zu schaffen, das zudem eine effiziente Kühlung eines darin eingesetzten Batteriemoduls ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der beiliegenden Figuren.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe durch einen Batterieträger gelöst werden kann, welcher eine einstückige Aufnahmewanne zur Aufnahme eines Batteriemoduls aufweist.
Die Aufnahmewanne kann aus einem Werkstoffstück aus Metallblech zu der Aufnahmewanne, beispielweise durch Faltung oder durch Tiefziehen, geformt werden. Die Aufnahmewanne umfasst einen doppelwandigen Boden, in welchem Hohlkanäle integriert sind. Der doppelwandige Boden kann beispielsweise durch die Verwendung eines doppelwandigen Werkstoffstücks oder durch ein Anfügen einer weiteren Wandung erhalten werden.
Gemäß einem Aspekt betrifft die Offenbarung ein Verfahren zum Herstellen eines Batterieträgers für ein elektrisches Batteriemodul eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, mit: Bereitstellen einer Werkstoffplatine mit einem Platinenbereich; Bereitstellen einer Wärmetauscherstruktur in dem Platinenbereich, welche mit der Werkstoffplatine untrennbar verbundene Hohlkanäle aufweist, wobei die Hohlkanäle zur Temperierung des elektrischen Batteriemoduls mittels Fluid vorgesehen sind; und Umformen der Werkstoffplatine zu einer Aufnahmewanne mit einem Wannenboden für die Aufnahme des elektrischen Batteriemoduls sowie mit Seitenwänden, welche den Wannenboden seitlich begrenzen, wobei der Wannenboden aus dem Platinenbereich hervorgeht.
Die Wärmetauscherstruktur formt in einer Ausführungsform einen Wärmetauscher.
In einer Ausführungsform umfasst das Umformen das Falten der Werkstoffplatine, wobei zwei benachbarte Seitenwände anschließend stoffschlüssig, insbesondere fluiddicht, miteinander verbunden werden.
In einer Ausführungsform umfasst das Umformen das Tiefziehen der Werkstoffplatine.
In einer Ausführungsform wird die Wärmetauscherstruktur mit den Hohlkanälen vor dem Umformen der Werkstoffplatine bereitgestellt, wobei die mechanische Werkstoffplatine mit der Wärmetauscherstruktur mechanisch umgeformt wird, um die Aufnahmewanne zu erhalten.
In einer Ausführungsform ist die Werkstoffplatine doppelwandig, insbesondere als Rollbondplatine, geformt, wobei die Hohlkanäle der Wärmetauscherstruktur durch Aufweiten, insbesondere Aufblasen mit Luft, der doppelwandigen Werkstoffplatine in dem Platinenbereich vor oder nach dem Umformen zur Aufnahmewanne bereitgestellt werden.
In einer Ausführungsform ist eine dem Inneren der Aufnahmewanne zugewandte Wandung der doppelwandigen Werkstoffplatine dünner als eine dem Inneren der Aufnahmewanne abgewandte Wandung der doppelwandigen Werkstoffplatine. Dadurch wird erreicht, dass die Hohlkanäle der Wärmetauscherstruktur im Inneren der Aufnahmewanne ausgeformt werden und dass die Aufnahmewanne leichter faltbar ist. Die dickere Wandung dient auch als Unterfahrschutz bzw. Steinschlagschutz.
In einer Ausführungsform ist eine dem Inneren der Aufnahmewanne zugewandte Wandung der doppelwandigen Werkstoffplatine dicker als eine dem Inneren der Aufnahmewanne abgewandte Wandung der doppelwandigen Werkstoffplatine. Dadurch wird erreicht, dass die Hohlkanäle außerhalb der Aufnahmewanne ausgeformt werden und eine ebene, flache Aufnahmefläche für die Batteriemodule bereitgestellt wird.
In einer Ausführungsform werden sämtliche Hohlkanäle der Wärmetauscherstruktur ausschließlich in dem doppelwandigen Platinenbereich gebildet.
In einer Ausführungsform weist die Werkstoffplatine einen an den doppelwandigen Platinenbereich seitlich angrenzenden weiteren doppelwandigen Platinenbereich mit flächig anliegenden Wandungen auf, wobei zumindest eine Seitenwand durch mechanisches Umformen des weiteren Platinenbereichs, insbesondere mit flächig anliegenden Wandungen, geformt wird.
In einer Ausführungsform wird zumindest ein Hohlkanal der Wärmetauscherstruktur in einem an den Platinenbereich angrenzenden weiteren doppelwandigen Platinenbereich der Werkstoffplatine, insbesondere durch Aufweiten der Werkstoffplatine, geformt, wobei zumindest eine Seitenwand durch mechanisches Umformen des weiteren Platinenbereichs mit dem zumindest einem Hohlkanal geformt wird.
In einer alternativen Ausführungsform wird die Wärmetauscherstruktur nach dem Umformen, insbesondere nach dem Falten der Werkstoffplatine an den Wannenboden, insbesondere durch eine stoffschlüssige Verbindung, verbunden.
In einer Ausführungsform wird der Wannenboden mit der verbundenen Wärmetauscherstruktur doppelwandig gebildet, wobei die Seitenwände einwandig oder doppelwandig gebildet werden. Vorteil einwandiger Seitenwände ist die einfachere Umformbarkeit, insbesondere die einfachere Faltbarkeit zur Aufnahmewanne.
In einer Ausführungsform wird zumindest eine erste Seitenwand durch Falten der Werkstoffplatine geformt und mit einer abgewinkelten Fügelasche ausgebildet, wobei die abgewinkelte Fügelasche mit einer an die erste Seitenwand angrenzenden zweiten Seitenwand stoffschlüssig, insbesondere fluiddicht, verbunden wird.
In einer Ausführungsform werden die Hohlkanäle der Wärmetauscherstruktur zueinander parallel, oder mäanderförmig, oder schneckenförmig oder spulenförmig oder zumindest abschnittsweise kreisförmig oder wellenförmig gebildet.
In einer Ausführungsform weisen die Hohlkanäle in dem Platinenbereich ringförmige, insbesondere ringförmig langgestreckte, Hohlkanalzellen mit strömungstechnisch parallel verzweigten und anschließend zusammengeführten Teilhohlkanälen auf, wobei ringförmige Hohlkanalzellen benachbarter Hohlkanäle zumindest einen gemeinsamen Teilhohlkanal aufweisen.
In einer Ausführungsform wird nach dem mechanischen Umformen eine Hohlkanalöffnung eines ersten Hohlkanals mit einem Fluideinlassstutzen versehen, wobei eine Hohlkanalöffnung eines zweiten Hohlkanals mit einem Fluidauslassstutzen versehen wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Offenbarung einen Batterieträger zur Aufnahme von zumindest einem elektrischen Batteriemodul für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, mit: einer Aufnahmewanne, welche aus einer zumindest bereichsweise doppelwandigen Werkstoffplatine geformt ist, wobei die Aufnahmewanne einen doppelwandigen Wannenboden für die Aufnahme des elektrischen Batteriemoduls sowie den doppelwandigen Wannenboden seitlich begrenzende, insbesondere einwandige oder doppelwandige, Seitenwände aufweist; und einer Wärmetauscherstruktur mit Hohlkanälen, welche in dem doppelwandigen Wannenboden gebildet und durch ein Fluid zur Temperierung des elektrischen Batteriemoduls durchsetzbar sind.
In einer Ausführungsform ist die doppelwandige Werkstoffplatine eine Rollbondplatine.
Der Begriff „Rollbondplatine“ bedeutet im Rahmen der Offenbarung, dass eine wenigstens zweilagige Blechplatine gebildet wird mit einer ersten Lage, einer zweiten Lage und lokal dazwischen angeordnetem Trennmittel, wobei in nicht mit Trennmittel versehenen Bereichen eine flächige, stoffschlüssige insbesondere metallurgische Verbindung der Lagen besteht. Die mit Trennmitteln versehenen Bereiche der Rollbondplatine werden später, insbesondere nach Umformung der Werkstoffplatine zur Aufnahmewanne, zu Hohlkanälen aufgeweitet bzw. aufgeblasen.
Die Werkstoffplatine, insbesondere die Rollbondplatine ist bevorzugt aus wenigstens einer Aluminiumlegierung geformt. Es ist aber auch möglich, eine Edelstahllage mit einer Lage aus Stahlwerkstoff zu verbinden. Zudem können zwei dünnere Edelstahllagen als Rollformplatine mit einer dickeren Lage aus Stahlwerkstoff verbunden werden, um einen verbesserten Korrosionsschutz um den fluidführenden Hohlkanal herum sowie der Aufnahmewanne selbst und der Batteriemodule zu erreichen.
In einer Ausführungsform ist die Wärmetauscherstruktur ausschließlich in dem doppelwandigen Wannenboden gebildet, wobei die Seitenwände einwandig oder doppelwandig geformt sind.
In einer Ausführungsform sind die Hohlkanäle der Wärmetauscherstruktur zueinander parallel, oder mäanderförmig, oder schneckenförmig oder spulenförmig oder zumindest abschnittsweise kreisförmig oder wellenförmig gebildet.
In einer Ausführungsform ist die doppelwandige Werkstoffplatine eine durch Laserschweißen, Löten, Kleben oder Rollnahtschweißen zusammengefügte Platine.
In einer Ausführungsform ist die Wärmetauscherstruktur mit zumindest einem Hohlkanal in zumindest einer doppelwandigen Seitenwand gebildet.
In einer Ausführungsform ist die doppelwandige Werkstoffplatine zur der doppelwandigen Aufnahmewanne gefaltet, insbesondere mit der ausgebildeten Wärmetauscherstruktur gefaltet.
In einer Ausführungsform ist die Wärmetauscherstruktur ausschließlich in dem doppelwandigen Wannenboden gebildet, wobei die Seitenwände einwandig oder doppelwandig geformt sind.
Der Batterieträger wird bevorzugt durch das Verfahren nach dem ersten Aspekt hergestellt.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 zeigt schematisch einen Batterieträger in einer Ausführungsform;
2A, 2B und 2C zeigen den Batterieträger in einer Ausführungsform;
3 zeigt schematisch den Batterieträger in einer Ausführungsform;
4 zeigt schematisch den Batterieträger in einer Ausführungsform;
5 zeigt schematisch den Batterieträger in einer Ausführungsform;
6A, 6B zeigen schematisch den Batterieträger in einer Ausführungsform;
7 zeigt schematisch den Batterieträger in einer Ausführungsform;
8 zeigt beispielhafte Herstellungsschritte zum Herstellen des Batterieträgers;
9A zeigt beispielhafte Herstellungsschritte zum Herstellen des Batterieträgers;
9B zeigt einen Werkstoffverbund;
10 zeigt beispielhafte Herstellungsschritte zum Herstellen des Batterieträgers;
11A, 11 B und 11C zeigen Ausführungsformen des Batterieträgers;
12 zeigt eine Werkstoffplatine in einer Ausführungsform; und
13 zeigt eine Werkstoffplatine in einer Ausführungsform.

1 zeigt schematisch einen Batterieträger 100 für in 1 nicht dargestellte Batteriemodule eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs.
Der Batterieträger 100 weist eine Aufnahmewanne 101 auf, welche durch eine mechanische Umformung einer Werkstoffplatine 103, geformt ist. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Werkstoffplatine 103 durch das Falten umgeformt. Das mechanische Umformen kann alternativ oder zusätzlich auch als Tiefziehen der Werkstoffplatine 103 umfassen.
Die Aufnahmewanne 101 umfasst einen Wannenboden 105, welcher aus einem Platinenbereich 107 der Werkstoffplatine 103 hervorgegangen ist. Der Wannenboden 105 kann im Falle der Umformung durch Faltung der Werkstoffplatine 103 dem Platinenbereich 107 entsprechen.
Wird die Aufnahmewanne 101 aus der Werkstoffplatine 103 durch das Tiefziehen hergestellt, so können der ursprüngliche Platinenbereich 107 der Werkstoffplatine 103 und der Wannenboden 105 unterschiedlich groß sein.
Die Aufnahmewanne 101 umfasst ferner Seitenwände 109-1, 109-2, 109-3, 109-4, welche den Wannenboden 105 seitlich begrenzen und sich von dem Wannenboden 105 winklig erstrecken. Die Seitenwände 109-1, 109-2, 109-3, 109-4 können durch Falten bzw, Umbiegen oder Tiefziehen der Werkstoffplatine 103 hergestellt werden.
Die Seitenwände 109-1, 109-2, 109-3, 109-4 können optional jeweils einen wie in 1 schematisch dargestellt abgewinkelten Flansch 110 aufweisen. Der Flansch 110 kann zur Befestigung eines nicht gezeigten Deckels an der Aufnahmewanne 101 dienen.
Die Seitenwände 109-1, 109-2, 109-3, 109-4 sind miteinander stoffschlüssig, beispielsweise durch Schweissen oder Kleben, und fluiddicht verbunden. Durch die fluiddichte Verbindung sind die Verbindungsstellen der Seitenwände 109-1, 109-2, 109-3, 109-4 wasserdicht und/oder gasdicht.
Optional können die Seitenwände 109-1, 109-2, 109-3, 109-4, wie in 1 beispielhaft angedeutet, in den Eckbereichen angeordnete Eckverbinder 113 aufweisen, welche zur stoffschlüssigen und fluiddichten Verbindung der Seitenwände 109-1, 109-2, 109-3, 109-4 vorgesehen sind.
Der Wannenboden 105 ist doppelwandig ausgeführt, mit einer dem Inneren der Aufnahmewanne 101 zugewandten ersten Bodenwandung 105-1 und einer dem Inneren der Aufnahmewanne 101 abgewandten zweiten Bodenwandung 105-2.
Die erste Bodenwandung 105-1 und die zweite Bodenwandung 105-2 können Wandungen einer Rollbondplatine sein, aus welcher in einer Ausführungsform die Werkstoffplatine 103 hergestellt ist.
Die erste Bodenwandung 105-1 kann in einer Ausführungsform an die zweite Bodenwandung 105-2 stoffschlüssig, z.B. durch Kleben oder Schweissen, angefügt sein. Alternativ kann die zweite Bodenwandung 105-2 an die erste Bodenwandung 105-1 stoffschlüssig angefügt sein.
In dem Wannenboden 105 sind Hohlraumkanäle 111 gebildet, welche in 1 schematisch dargestellt sind. Die Hohlkanäle 111 formen eine Wärmetauscherstruktur 112. Die Wärmetauscherstruktur 112 formt in einer Ausführungsform einen integrierten Wärmetauscher.
Die Hohlraumkanäle 111 werden in einer Ausführungsform durch das Aufblasen der als Rollbondplatine geformten Werkstoffplatine 103 bevorzugt vor dem Umformen der Werkstoffplatine 103 zu der Aufnahmewanne 101 hergestellt. Die Hohlraumkanäle 111 können in einer anderen Ausführungsform jedoch auch durch das Aufblasen der als Rollbondplatine geformten Werkstoffplatine 103 nach dem Umformen der Werkstoffplatine 103 zu der Aufnahmewanne 101 hergestellt werden. In beiden Ausführungsformen entstehen die Hohlraumkanäle 111 durch eine Verformung der ersten Bodenwandung 105-1 und/oder der zweiten Bodenwandung 105-2.
Die erste Bodenwandung 105-1 kann dünner als die zweite Bodenwandung 105-2 gebildet sein. In diesem Fall werden die Hohlraumkanäle 111 anders als beispielhaft dargestellt in das Innere hin der Aufnahmewanne 101 ausgewölbt. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist die energieeffiziente Wärmeaufnahme durch ein die Hohlraumkanäle 111 durchsetzbares Fluid. Außerdem schützt die dickere, zweite Bodenwandung 105-2 das Innere der Aufnahmewanne 101. Die dünnere erste Bodenwandung 105-1 vereinfacht zudem die Umfaltung der Seitenwände 109-1 bis 109-4 zum Inneren der Aufnahmewanne 101 hin.
Die erste Bodenwandung 105-1 kann jedoch auch dicker als die zweite Bodenwandung 105-2 gebildet sein. In diesem Fall werden die Hohlraumkanäle 111 wie gezeigt nach Außen ausgewölbt. Dadurch kann der Wannenboden 105 eine ebene oder zumindest abschnittsweise ebene Fläche zum Aufstellen eines Batteriemoduls bereitstellen.
Die Hohlkanäle 111 können sich zwischen den beispielsweise kürzeren Seitenwänden 109-2, 109-4 länglich erstrecken. Die Hohlkanäle 111 können sich jedoch wie es in 1 angedeutet ist, auch länglich zwischen den längeren Seitenwänden 109-1, 109-3 erstrecken.
Die Hohlkanäle 111 können in einer Ausführungsform mäanderförmig oder spiralförmig oder spulenförmig geformt sein.
Die Hohlkanäle 111 sind in einer Ausführungsform mit nicht gezeigten Sammelleitungen fluidtechnisch verbunden, wodurch die Wärmetauscherstruktur 112 an einen Fluidkreislauf anschließbar und dadurch die Aufnahmewanne 101 und die Batteriemodule temperierbar sind.
In einer Ausführungsform können die Hohlkanäle 111 beispielswiese durch Rohre oder durch eine oder mehrere Rohrschlangen geformt sein, welche an die zweite Bodenwandung 105-2 stoffschlüssig angefügt sind.
In einer Ausführungsform können die Hohlkanäle 111 zusammen mit der zweiten Bodenwandung 105-2 an die erste Bodenwandung 105-1 stoffschlüssig angefügt werden. In einer anderen Ausführungsform können die Hohlkanäle 111 zusammen mit der ersten Bodenwandung 105-1 an die zweite Bodenwandung 105-2 stoffschlüssig angefügt werden.
In den 2A, 2B und 2C ist der Batterieträger in einer Ausführungsform dargestellt. In 2A ist ein Querschnitt entlang eines zwischen den Seiten 109-2 und 109-4 verlaufenden Schnittes.
Die Hohlkanäle 111 sind bevorzugt durch Rollbonding, bei welchem die Hohlkanäle durch Aufblasen der doppelwandigen Werkstoffplatine 103 hergestellt. Es ist auch möglich, die doppelwandige Werkstoffplatine 103 durch einen Lötprozess oder einen Schweißprozess herzustellen, bei dem die mit den Hohlkanälen 111 geformte zweite Bodenwandung 105-1 an die erste Bodenwandung 105-1 angefügt wird. Die erste Bodenwandung 105-1 kann jeweils dicker als die zweite Bodenwandung sein.
In 2B ist exemplarisch ein Querschnitt eines Hohlkanals 111 dargestellt, in welchem der Werkstoffverbund gezeigt ist.
In einer Ausführungsform ist die Werkstoffplatine 103 als eine doppelwandige Rollbondplatine geformt. In diesem Fall erstrecken sich die Hohlkanäle 111 beispielsweise ausschliesslich im Bereich des Wannenbodens 105. Die Hohlkanäle 111 können vor der Umformung der Werkstoffplatine 103 zu der Aufnahmewanne 101 oder danach durch beispielswiese Aufblasen erzeugt werden. Dadurch wird die zweite Bodenwandung 105-2 im Bereich der Hohlkanäle 111 jeweils nach Außen gewölbt.
Die Seitenwände 109-1 bis 109-4 können frei von Hohlkanälen 111 und einwandig oder doppelwandig ausgeführt werden.
In 2C ist eine Ausführungsform dargestellt, in welcher bei Verwendung einer doppelwandigen Rollbondplatine die Seitenwände 109-1 bis 109-4, insbesondere im Bereich der Ecken 201, doppelwandig mit flächig anliegenden Wandungen 105-1, 105-2 geformt sind.
Die Seitenwände 109-1 bis 109-4 können vor oder nach der Ausbildung der Hohlkanäle 111, beispielswiese durch das Falten oder Tiefziehen der Werkstoffplatine 103 gebildet werden.
3 zeigt eine Ausführungsform des Batterieträgers 100, in welcher die Wärmetauscherstruktur 112 an die erste Bodenwandung 105-1 des Aufnahmebodens 105 stoffschlüssig angefügt, beispielswiese angeschweisst, ist. Das kann im Rahmen eines separaten Fügeprozesses vor dem Umformen, beispielsweise Falten, der Werkstoffplatine 103 durchgeführt werden.
Die Wärmetauscherstruktur 112 kann beispielsweise mit der zweiten Bodenwandung 105-2, welche in 3 nicht dargestellt ist, an die erste Bodenwandung angefügt werden. Dadurch entsteht eine doppelwandige Struktur des Wannenbodens 105. Die resultierende Querschnittsstruktur kann der in 2B dargestellten Querschnittsstruktur entsprechen.
Die Seitenwände 109-1 bis 109-4 sind beispielsweise einwandig ausgeführt.
Die Wärmetauscherstruktur 112 definiert in einer Ausführungsform einen Kühlbereich, welcher seitlich einen Randbereich bzw. Abstand 301 zu den Seitenwänden 109-1 bis 109-4 aufweist. Der Abstand 301 definiert eine Auflagefläche für ein Biegewerkzeug zum Umfalten bzw. Umbiegen der Seitenwände 109-1 bis 109-4, wodurch die Seitenwände 109-1 bis 109-4 nach dem Anfügen der Wärmetauscherstruktur 112 gebogen bzw. gefaltet werden können.
4 zeigt den Batterieträger 100 in einer Ausführungsform, in welcher Innenwände bzw. Querwände 301-1, 301-2 vorgesehen sind, welche innerhalb der Aufnahmewanne 101 beispielsweise zwischen einander gegenüberliegenden Seitenwänden 109-1, 109-3 verlaufen und mit den Seitenwänden 109-1, 109-3 stoffschlüssig, beispielsweise durch Schweissen oder Kleben, verbunden sind. Durch die Querwände 301-1, 301-2 werden Aufnahmebereiche bzw. Aufnahmenischen für eine Mehrzahl von Batteriemodulen definiert. Die Querwände können beispielsweise zwecks Toleranzausgleich oder Crashenergieabbau auch indirekt mit den Seitenwänden verbunden sein, bspw. über Koppelelemente oder Deformationselemente (nicht gezeigt).
In einer Ausführungsform sind die Querwände 301-1, 301-2 einwandig und frei von Hohlraumkanälen 111.
In der in 5 dargestellten Ausführungsform umfasst die Wärmetauscherstruktur Hohlkanäle 511, welche in den Querwänden 301-1, 301-2 geformt sind. Hierzu können die schematisch angedeuteten Querwände 301-1, 301-2 beispielsweise doppelwandig ausgeführt und als Rollbond-Platinen vorliegen. In diesem Fall werden die Hohlkanäle 511 beispielsweise durch Aufblasen, realisiert.
Die Querwände 301-1, 301-2 können jedoch auch durch stoffschlüssiges Zusammenfügen von zwei Werkstoffplatinen, wobei zumindest eine oder beide der Werkstoffplatinen geformte Hohlkanäle 511 aufweisen. Die Hohlkanäle 511 können ferner als Rohre an einer Werkstoffplatine stoffschlüssig befestigt werden.
Die Querwände 301-1, 301-2 können aus einer umgefalteten Werkstoffplatine geformt sein. Auf diese Weise können die Querwände 301-1, 301-2 halboffene Profile formen, sodass die Hohlkanäle 511 von Aussen zugänglich sind, wie es in 5 angedeutet ist. Dadurch können die Hohlkanäle 511 einfacher an einen Fluidkreislauf angeschlossen werden.
In einer Ausführungsform sind die Hohlkanäle 511 in der jeweiligen Seitenwand 109-1 bis 109-4 einlagig geformt und verlaufen in dieselbe Richtung wie die Hohlkanäle 111.
In einer Ausführungsform sind die Hohlkanäle 511 in der jeweiligen Seitenwand doppellagig und einander gegenüberliegend geformt und verlaufen in dieselbe Richtung wie die Hohlkanäle 311. Hierbei können die linksseitigen Hohlkanäle 511 einer Querwand 301-1, 301-2 mit links von diesen linksseitigen Hohlkanälen 511 liegenden Hohlkanälen 311 fluidtechnisch verbunden werden. Entsprechend können die rechtseitigen Hohlkanäle 511 einer Querwand 301-1, 301-2 mit rechts von dem rechtseitigen Hohlkanal 511 liegenden Hohlkanälen 311 fluidtechnisch verbunden werden.
Die Hohlkanäle 511 sind mit dem Hohlkanälen 111 fluidtechnisch beispielsweise durch Fluidstutzen oder angeschweisste bzw. angeklebte Rohrverbindungen verbunden.
In einer Ausführungsform können bei Verwendung einer doppelwandigen Rollbondplatine die Seitenwände 109-1 bis 109-4, insbesondere im Bereich der Ecken 201, doppelwandig mit flächig anliegenden Wandungen 105-1, 105-2 geformt sein, wie es beispielsweise in 2C dargestellt ist.
In einer anderen Ausführungsform können die Hohlkanäle 511 ebenfalls in den Seitenwänden 109-1 bis 109-4 geformt werden.
Wie es in den 6A und 6B schematisch dargestellt ist, kann die nicht dargestellte Wärmetauscherstruktur 112 an einen Fluidkreislauf mit einem Fluideinlass 601-1 und einem Fluidauslass 601-2 angeschlossen werden.
Der Fluideinlass 601-1 und der Fluidauslass 601-2 können in der in 6A dargestellten Ausführungsform, durch einen in 6A nicht dargestellten Deckel geführt und über den Wannenboden 105 an die Hohlkanäle 311 der Wärmetauscherstruktur 112 angeschlossen werden.
Der Fluideinlass 601-1 und der Fluidauslass 601-2 können in der in 6B dargestellten Ausführungsform bodenseitig durch den Wannenboden 105 geführt werden.
Der Fluideinlass 601-1 und der Fluidauslass 601-2 können die Hohlkanäle 311 jedoch auch stirnseitig kontaktieren, wenn diese, wie es beispielhaft in 1 dargestellt ist, stirnseitig zugängliche Hohlkanalöffnungen aufweisen.
Der Fluideinlass 601-1 und der Fluidauslass 601-2 können jeweils als Fluidstutzen 601-1, 601-2 ausgebildet sein.
Zur Anbindung des Fluideinlasses 601-1 und des Fluidauslasses 601-2 können nicht dargestellte Anschlußlöcher an die Hohlkanäle 111, welche Kühlkanäle sein können, der als des Wärmetauscher arbeitenden Wärmetauscherstruktur 112 eingebracht werden. Die Anschlusslöcher werden auf eine Seite der jeweiligen Bodenwandung 105-1, 105-2 bzw. in einem zusätzlich als Hohlkanal geformten Sammler ausgeformt.
Die Fluidstutzen 601-1, 601-2 können im direkten Aufblasprozess durch Zurückziehen eines Lochstempels ausgeformt werden, in dem Moment in welchem noch Druckbeaufschlagung im Rollbondverfahren zur Ausformung der Hohlkanäle 111 vorherrscht. Für das hydraulische Lochen kann das rollgebondete Blech, das die Werkstoffplatine 103 formt, vor dem Aufblasen in ein Stempelwerkzeug oder Prägewerkzeug gelegt werden.
Das Loch für den jeweiligen Einlass- bzw. Auslassstutzen 601-1, 601-3 kann mit einem Ringzacken versehenen Stempel in dem dafür vorgesehenen Blech des Wannenbodens 105 vorgestanzt werdn. Außerdem kann ein ein Gegenhalter im Stempelwerkzeug vorgesehen sein, der die Gegenkraft während des Umformprozesses aufnimmt. Während des Aufblasprozesses wird das Anschlussloch durch Zurückfahren des Stempels ausgeformt.
Die Ausbildung der Anschlußlöcher der Anschlussstutzen 601-1, 601-3 kann auch im Warmaufblasverfahren der Hohlkanäle 111 durchgeführt werden.
7 zeigt eine Ausführungsform des Batterieträgers 100, in welcher im Unterschied zu der in 2A, 2B und 2C dargestellten Ausführungsform die Hohlkanäle 311 nach Innen ausgewölbt sind. Hierzu ist die erste Bodenwandung 105-1 beispielsweise dünner als die zweite Bodenwandung 105-2.
In 8 sind beispielhafte Herstellungsschritte zum Herstellen des in 7 dargestellten Batterieträgers 100 gezeigt.
Im Schritt 801 wird die Werkstoffplatine 103 mit ausgeformten Hohlkanälen 111 im Platinenbereich 107 bereitgestellt. Die Werkstoffplatine 103 kann beispielsweise eine Rollbondplatine sein, in welcher die Hohlkanäle 111 zuvor beispielsweise durch Aufblasen, geformt wurden.
Die Werkstoffplatine 103 kann jedoch aus separaten und stoffschlüssig verbundenen Bodenwandungen 105-1, 105-2 mit ausgeformten Hohlkanälen 111 geformt sein.
Nach dem Schritt 801, im Schritt 803, werden die Seitenwände 109-1 bis 109-4 mittels eines nicht dargestellten Biegewerkzeugs umgebogen bzw. umgefaltet. Das Biegewerkzeug kann hierzu in dem Randbereich 301, in welchem keine Hohlkanäle 311 geformt sind, verlaufen. Der Biegeradius R ist beispielsweise kleiner als die doppelte Wanddicke einer der Bodenwände 105-1, 105-2. Die Seitenwände 109 schließen mit der Bodenwand 105 einen Winkel von nahezu 90° ein. Durch Biegeradius und Winkel ergibt sich eine verbesserte Raumausnutzung für die Batteriemodule.
In dem Schritt 803 können die Seitenwände 109-1 bis 109-4 miteinander stoffschlüssig und mediendicht, d.h. fluiddicht, verbunden werden.
Alternativ können die Seitenwände 109-1 bis 109-4 durch Tiefziehen ausgeformt werden. In diesem Fall liegt der Biegeradius zwischen dem Dreifachen und dem Zehnfachen einer Wanddicke einer der Bodenwände 105-1, 105-2. Ein nachträgliches Verbinden der Seitenwände kann somit entfallen.
Nach dem Schritt 803 erfolgt der optionale Schritt 805, in welchem der jeweils abgewinkelte Flansch 110 mittels eines Biegewerkzeugs gebogen oder durch Tiefziehen geformt wird.
In 9A sind beispielhafte Herstellungsschritte zum Herstellen des beispielsweise in 2A dargestellten Batterieträgers 100 gezeigt.
Im Schritt 901 wird die Werkstoffplatine 103 mit den ausgeformten Hohlkanälen 111 im Platinenbereich 107 bereitgestellt. Die Werkstoffplatine 103 kann beispielsweise eine Rollbondplatine sein, in welcher die Hohlkanäle 111 zuvor beispielsweise durch Aufblasen geformt wurden.
Die Werkstoffplatine 103 kann jedoch aus separaten und stoffschlüssig verbundenen Bodenwandungen 105-1, 105-2 mit ausgeformten Hohlkanälen 111 geformt sein.
Nach dem Schritt 901, im Schritt 903, werden die Seitenwände 109-1 bis 109-4 mittels eines nicht dargestellten Biegewerkzeugs umgebogen bzw. umgefaltet. Das Biegewerkzeug kann hierzu in dem Randbereich 301, in welchem keine Hohlkanäle 311 geformt sind, verlaufen. Der Biegeradius R ist beispielsweise kleiner als die doppelte Wanddicke einer der Bodenwände 105-1, 105-2.
In dem Schritt 903 können die Seitenwände 109-1 bis 109-4 miteinander stoffschlüssig und mediendicht, d.h. fluiddicht, verbunden werden.
Alternativ können die Seitenwände 109-1 bis 109-4 durch Tiefziehen ausgeformt werden. In diesem Fall liegt der Biegeradius zwischen dem Dreifachen und dem Zehnfachen einer Wanddicke einer der Bodenwände 105-1, 105-2.
Nach dem Schritt 903 erfolgt der optionale Schritt 905, in welchem der jeweils abgewinkelte Flansch 110 mittels eines Biegewerkzeugs oder durch Tiefziehen gebogen wird.
In 9B ist ein Werkstoffverbund 901 dargestellt, mit der zweiten Bodenwandung 105-2. Welche beispielsweise dünner als die erste Bodenwandung 105-1. Zwischen den Bodenwandungen 105-1, 105-2 kann eine Verbindungsschicht 903 angeordnet sein, beispielsweise eine stoffschlüssige Schicht, wie eine Klebeschicht oder eine Schweissschicht. Im Falle einer Rollbondplatine kann es sich um eine stoffschlüssige, flächige, metallurgische Verbindung ohne Lot oder Schweißzusatzstoff handeln.
In 10 sind beispielhafte Herstellungsschritte 1001, 1003, 1005 zur Herstellung des Batterieträgers 100 mit der Ausbildung der Hohlkanäle 111 gemäß 7 in einer Ausführungsform dargestellt. Im Unterschied zu den in 8 und 9 dargestellten Ausführungsbeispielen erfolgt in dem in 10 dargestellten Ausführungsbeispiel das Ausbilden der Hohlkanäle 111 nach dem Umformen der Werkstoffplatine 103 zu der Aufnahmewanne durch Falten oder Tiefziehen.
Im Schritt 1001 wird die Werkstoffplatine 103 beispielsweise als doppelwandige Rollbondplatine bereitgestellt.
Nach dem Schritt 1001, im Schritt 1003, werden die Seitenwände 109-1 bis 109-4 mittels eines nicht dargestellten Biegewerkzeugs umgebogen bzw. umgefaltet. Das Biegewerkzeug kann hierzu in dem Randbereich 301, in welchem keine Hohlkanäle 311 geformt sind, verlaufen. Der Biegeradius R ist beispielsweise kleiner als die doppelte Wanddicke einer der Bodenwände 105-1, 105-2.
Nach dem Schritt 1003, im Schritt 1005, werden die Hohlkanäle 111 beispielsweise durch Aufblasen oder sonstiges Aufweiten der als Rollbondplatine ausgebildeten Werkstoffplatine 103. Hierbei können zusätzliche Hohlräume 1007 zwischen den Seitenwänden 109-1 bis 109-4 und der Bodenwandung 105 erzeugt werden, welche beispielsweise nicht Hohlräume der Hohlraumstruktur 112 sind. Die zusätzlichen Hohlräume 1007 haben beispielswiese einen größeren Querschnitt als die Hohlräume 111 der Hohlraumstruktur 112. Die zusätzlichen Hohlräume 1007 können für die Aufnahme von Aufprallenergie vorgesehen sein und Crash-Strukturen bilden. Die zusätzlichen Hohlräume bzw. Hohlkanäle 1007 können ferner die seitliche Steifigkeit des Batterieträgers 100 erhöhen. Die zusätzlichen Hohlräume 1007 können ferner einen Fluidsammler formen.
Zur Erzeugung zumindest eines der zusätzlichen Hohlräume 1007 werden die mit Trennmittel versehenen Bleche der Werkstoffplatine 103 beispielsweise im Rollbondverfahren miteinander verbunden. Der Bereich des beispielswiese als Sammler wirkenden Hohlraumes 1007 wird in einem größeren Bereich der Bleche mit Trennmittel versehen. Anschließend wird der Sammlerbereich umgebogen und abgekantet, wie es im Schritt 1003 dargestellt ost. Durch das Aufblasen werden nun unterschiedlich große Bereiche ausgeformt, zum einen als Sammelleitung 1007 des Fluids, beispielsweise Kühlmittels, für den Wärmetauscher 112 und die kleinen Kühlkanäle 111.
Zur Erhöhung der Festigkeit der Wärmetauscherstruktur 112 können mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren zusätzliche Hohlkanäle 1007, Sicken, Strukturen und Plateaus einfach eingebracht werden. Durch das Biegen der rollgebondeten Bleche der Bodenwandungen 105-1, 105-2 der Werkstoffplatine 103 kann der Wärmetauscher 112 in verschiedene Formen, beispielsweise U-/L-förmig oder mit treppenförmigen Stufen gebracht werden. Außerdem können die Struktureigenschaften und somit Crasheigenschaften des Batterieträgers 100 verbessert werden.
In den 11A, 11B und 11C sind Ausführungsformen des Batterieträgers 100 dargestellt, in welchem die Seitenwände 109-1 bis 109-4 durch einen Biege- bzw. Faltprozess der Werkstoffplatine 103 erzeugt und anschliessend stoffschlüssig und fluiddicht verbunden wurden. Zusätzlich sind abgewinkelte Fügelaschen 1101 vorgesehen, welche mit den Seitenwänden 109-1 bis 109-4 stoffschlüssig verbunden sind.
In dem in 111A dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schweissverbindungen 1103-1 bis 1103-4 entlang von zu den Seitenwänden 109-1 bis 109-4 parallel verlaufenden Fügekanten gebildet. Die abgewinkelte Fügelaschen 1101 sind nach Außen geklappt bzw. Außen angeordnet und mit der jeweiligen Seitenwand 109-1 bis 109-4 stoffschlüssig verbunden.
In dem in 111B dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schweissverbindungen 1103-1 bis 1103-4 entlang von zu den Seitenwänden 109-1 bis 109-4 parallel verlaufenden Fügekanten gebildet. Die abgewinkelte Fügelaschen 1101 sind nach Innen geklappt bzw. Innen angeordnet und mit der jeweiligen Seitenwand 109-1 bis 109-4 stoffschlüssig verbunden.
In dem in 111C dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schweissverbindungen 1103-1 bis 1103-4 entlang von diagonal verlaufenden Fügekanten gebildet. Die abgewinkelte Fügelaschen 1101 sind beispielsweise nach Innen oder Außen geklappt bzw. Innen oder Außen angeordnet und mit der jeweiligen Seitenwand 109-1 bis 109-4 stoffschlüssig verbunden.
12 zeigt eine Ausführungsform der Werkstoffplatine 103 bzw. Rollbondplatine, bei welcher die beispielsweise fluidführenden Hohlkanäle 111 in einer geometrischen Art langgestreckter Hohlkanalzellen ausgeführt werden.
Die Hohlkanäle111 weisen in einer Ausführungsform in dem Platinenbereich 107 wabenförmige oder ringförmige, insbesondere ringförmig langgestreckte Hohlkanalzellen mit strömungstechnisch parallel verzweigten und anschließend zusammengeführten Teilhohlkanälen 1201-1, 1201-2, auf. Die Hohlkanäle111 sind voneinander fluidtechnisch getrennt.
13 zeigt eine weitere Ausführungsform der Werkstoffplatine 103, bei welcher die beispielsweise rollgebondeten, fluidführenden Hohlkanäle 111 in einer geometrischen Art langgestreckter Hohlkanalzellen ausgeführt werden. Im Unterschied zu der in 13 dargestellten Ausführungsform weisen die Hohlkanalzellen benachbarter Hohlkanäle 111 zumindest einen gemeinsamen Teilhohlkanal 1201-2 auf.
Die in 13 dargestellte Werkstoffplatine 103 kann aus einer beispielhaft dargestellten fortgesetzten Endlosplatine hergestellt werden, und ein hier angedeutetes Batteriemodul bodenseitig temperieren bzw. kühlen.
Die Wärmetauscherstruktur 112 mit langgestreckten Zellen bewirkt eine laminare Strömung. Zur Fluidverteilung werden Y-Verzweigungen über die zu kühlende Fläche des Batterieaufnahmefläche, d.g. des Wannenbodens 105 eingesetzt. Diese Struktur der mehrfachen Aufteilung der Fluidströmung zur Durchmischung der Strömung ähnelt dann einer turbulenten Strömung und geht mit einem geringen Druckverlust einher. Eine verkettete Anbindung der Zellen vereinfacht zudem die Herstellung von fluidverbindenden Strukturen. Ferner kann eine verbesserte Abdeckung der Batteriemodule bei hoher Stabilität bewirkt werden.
In einer Ausführungsform kann eine Wärmedämmung auf die Außenseite der Wärmetauscherstruktur 112 aufgebracht werden.
Hierdurch kann effizient ein verbessertes Temperaturniveau, insbesondere im Winterbetrieb, unterstützt werden. Zudem kann dadurch auch ein Unterfahrschutz oder Steinschlagschutz mit realisiert werden.
Die Wärmetauscherstruktur 112 kann in einer Ausführungsform warm, beispielsweise bei Temperaturen von 100 °C bis 600 °C aufgeblasen werden, wobei ein Trennmittel wie z.B. Titanoxid das temperaturbeständig bis 600 °C ist verwendet werden kann. Vorteilhaft ist das Warmaufblasen für die Auswölbung der Hohlkanäle 111, weil dann das Blech der Bodenwandungen 105-1 oder 105-2 stärker ausgeformt werden kann ohne zu reißen.
Die Bleche, d.h. die Bodenwandungen 105-1 und 105-2 des Wärmetauschers 112 bestehen in einer Ausführungsform aus unterschiedlichen Materialien wie z.B. aus Aluminium und/oder Stahl. Um erhöhte Festigkeitswerte für die verbesserte Integration in das Batteriegehäuse und somit verbesserte Stabilität, Tragfähigkeit und Crashanforderungen des Batterieträgers 100 zu erzielen, optional können aushärtbare Aluminiumwerkstoffe der 6XXX-Legierung oder nicht aushärtbare Aluminiumwerkstoffe der 5082/5083 Legierung eingesetzt werden.
Die durch ein Rollbondverfahren zu verbindenden Metallbleche der Bodenwandungen 105-1 und 105-2 in einer Ausführungsform können aus jeweils unterschiedlichen Blechdicken geformt sein, wobei dann das dünnere Blech durch den geringeren Widerstand beim Aufblasen durch den Innendruck ausgeformt wird. Das jeweils dickere Blech bleibt je nach Druckbeaufschlagung unverformt. Darüber hinaus kann Gegenhalt, z.B. ein Pressstempel gegeben sein, damit das dickere Blech unverformt bleibt.
Da die Wärmeübertragung des Batteriemoduls auf den Wärmetauscher 112 von der Blechdicke der Bodenwandungen 105-1 und 105-2 des Wärmetauschers 112 abhängt, kann in vorteilhafter Weise die dünnere Blechseite mit den ausgeformten Hohlkanälen 111, beispielsweise Kühlkanälen, zum Batteriemodul hinweisend positioniert werden. Das untere dickere Blech schützt dann die Hohlkanäle 111 vor Steinschlag.
In einer alternativen Ausführungsform kann zur verbesserten Tragfunktion der Batteriemodule das dickere, plane Blech zum Batteriemodul hinweisend, also batterieseitig, angeordnet werden.
In einer Ausführungsform ist es vorteilhaft, eine beispielsweise gleichmäßige Schicht von Wärmeleitpaste zwischen Batteriemodul und Batterieträger 100 zur verbesserten Wärmeübertragung aufzutragen.
Die Hohlkanäle 111 können ein- oder beidseitig durch Aufblasen erzeugt werden. Durch das beidseitige Aufblasen entstehen größere Querschnitte der Kühlkanäle. Das einseitige Aufblasen der Metallbleche erzeugt halbkreisförmige Kanalstrukturen.
Um unterschiedliche Höhen der Hohlkanäle 111 zu erzeugen, kann in einer Ausführungsform auch ein Prägewerkzeug mit voreingestellten Höhenstufen eingesetzt werden.
Zum Aufblasen der Hohlkanäle kann Druckluft eingesetzt werden. Der Durchmesser des jeweiligen Hohlkanals 111, z.B. Kühlkanals, wird durch die Dauer und Druckhöhe der Druckbeaufschlagung bestimmt und ist Blechstärken- und Material abhängig.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Batterieträgers (100) für ein elektrisches Batteriemodul eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, mit: Bereitstellen einer Werkstoffplatine (103) mit einem Platinenbereich (107); Bereitstellen einer Wärmetauscherstruktur (112) in dem Platinenbereich (107), welche mit der Werkstoffplatine (103) untrennbar verbundene Hohlkanäle (111) aufweist, wobei die Hohlkanäle (111) zur Temperierung des elektrischen Batteriemoduls mittels Fluid vorgesehen sind; und Umformen der Werkstoffplatine (103) zu einer Aufnahmewanne (101) mit einem Wannenboden (105) für die Aufnahme des elektrischen Batteriemoduls sowie mit Seitenwänden (109-1 bis 109-4), welche den Wannenboden (105) seitlich begrenzen, wobei der Wannenboden (105) aus dem Platinenbereich (107) hervorgeht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Umformen das Falten der Werkstoffplatine (103) umfasst, wobei zwei benachbarte Seitenwände (109-1, 109-2, 109-3, 109-4) anschließend stoffschlüssig, insbesondere fluiddicht, miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Umformen das Tiefziehen der Werkstoffplatine (103) umfasst.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Wärmetauscherstruktur (112) mit den Hohlkanälen (111) vor dem Umformen der Werkstoffplatine (103) bereitgestellt, insbesondere geformt, wird, und wobei die Werkstoffplatine (103) mit der Wärmetauscherstruktur (112) mechanisch umgeformt wird, um die Aufnahmewanne (101) zu erhalten.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Werkstoffplatine (103) doppelwandig, insbesondere als Rollbondplatine, geformt ist, und wobei die Hohlkanäle (111) der Wärmetauscherstruktur (112) durch Aufweiten, insbesondere Aufblasen, der doppelwandigen Werkstoffplatine (111) in dem Platinenbereich (107) vor oder nach dem Umformen zu der Aufnahmewanne (101) bereitgestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine dem Inneren der Aufnahmewanne (101) zugewandte Wandung (105-1) der doppelwandigen Werkstoffplatine (103) dünner oder dicker als eine dem Inneren der Aufnahmewanne (101) abgewandte Wandung (105-2) der doppelwandigen Werkstoffplatine (103) ist.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei sämtliche Hohlkanäle (111) der Wärmetauscherstruktur (112) ausschließlich in dem doppelwandigen Platinenbereich (107) gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7, wobei die Werkstoffplatine (103) einen an den doppelwandigen Platinenbereich (107) seitlich angrenzenden weiteren doppelwandigen Platinenbereich mit flächig anliegenden Wandungen aufweist, wobei zumindest eine Seitenwand durch Umformen des weiteren Platinenbereichs, insbesondere mit flächig anliegenden Wandungen, geformt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei zumindest ein Hohlkanal (511) der Wärmetauscherstruktur (112) in einem an den Platinenbereich angrenzenden weiteren doppelwandigen Platinenbereich der Werkstoffplatine (103), insbesondere durch Aufweiten der Werkstoffplatine (103), geformt wird, und wobei zumindest eine Seitenwand (109-1 bis 109-4) durch mechanisches Umformen des weiteren Platinenbereichs mit dem zumindest einem Hohlkanal (511) geformt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Wannenboden (105) mit der Wärmetauscherstruktur (112) doppelwandig gebildet wird und wobei die Seitenwände (109-1 bis 109-4) einwandig oder doppelwandig gebildet werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest eine erste Seitenwand (109-1 bis 109-4) durch Falten der Werkstoffplatine (103) geformt und mit einer abgewinkelten Fügelasche (1101) ausgebildet wird, und wobei die abgewinkelte Fügelasche (1101) mit einer an die erste Seitenwand (109-1 bis 109-4) angrenzenden zweiten Seitenwand (109-1 bis 109-4) stoffschlüssig, insbesondere fluiddicht, verbunden wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Hohlkanäle (111) in dem Platinenbereich (107) ringförmige, insbesondere ringförmig langgestreckte, Hohlkanalzellen mit strömungstechnisch parallel verzweigten und anschließend zusammengeführten Teilhohlkanälen (1201-1, 1201-2) aufweisen, welche voneinander getrennt sind oder wobei ringförmige Hohlkanalzellen benachbarter Hohlkanäle (111) zumindest einen gemeinsamen Teilhohlkanal (1201-2) aufweisen.
Batterieträger (100) zur Aufnahme von zumindest einem elektrischen Batteriemodul für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, mit: einer Aufnahmewanne (101), welche aus einer doppelwandigen Werkstoffplatine (103) geformt ist, wobei die Aufnahmewanne (101) einen doppelwandigen Wannenboden (105) für die Aufnahme des elektrischen Batteriemoduls sowie den doppelwandigen Wannenboden (105) seitlich begrenzende doppelwandige oder einwandige Seitenwände (109-1 bis 109-4) aufweist; und einer Wärmetauscherstruktur (112) mit Hohlkanälen (111), welche in dem doppelwandigen Wannenboden (105) gebildet und durch ein Fluid zur Temperierung des elektrischen Batteriemoduls durchsetzbar sind.
Batterieträger (100) nach Anspruch 13, wobei die Hohlkanäle (111) der Wärmetauscherstruktur (112) zueinander parallel, oder mäanderförmig, oder schneckenförmig oder spulenförmig oder zumindest abschnittsweise kreisförmig oder wellenförmig gebildet sind.
Batterieträger (100) nach Anspruch 13 oder 14, wobei die doppelwandige Werkstoffplatine (103) eine Rollbondplatine ist.
Batterieträger nach Anspruch 13, 14 oder 15, wobei die doppelwandige Werkstoffplatine (103) eine durch Laserschweißen, Löten, Kleben oder Rollnahtschweißen zusammengefügte Platine ist.
Batterieträger (100) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei die Wärmetauscherstruktur (112) ausschließlich in dem doppelwandigen Wannenboden (105) gebildet ist, und wobei die Seitenwände (109-1 bis 109-4) einwandig oder doppelwandig geformt sind.
Batterieträger (100) nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei die Wärmetauscherstruktur (112) mit zumindest einem Hohlkanal (511) in zumindest einer doppelwandigen Seitenwand (109-1 bis 109-4) gebildet ist.
Batterieträger (100) nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei die doppelwandige Werkstoffplatine (103) zu der doppelwandigen Aufnahmewanne (101) gefaltet ist, insbesondere mit der ausgebildeten Wärmetauscherstruktur (112) gefaltet ist.