DE10061643A1 - Batterieanordnung für ein Fahrzeug mit einem säuredichten Behältnis - Google Patents

Abstract

Zur Verhinderung von Schäden durch das Austreten von Säure und/oder Gasen aus einer Fahrzeugbatterie in ihre Umgebung bei einem Crash des Fahrzeugs ist ein Batteriebehältnis (1) aus flexiblem Material vorgesehen, das nach Befestigen eines Deckels (3) die Batterie allseitig umhüllt. Zur Befestigung am Fahrzeug dient ein U-förmiger Bügel (15), der das Behältnis (1) nebst eingesetzter Batterie übergreift.

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterieanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Fahrzeugbatterien enthalten in einem starren Gehäuse u. a. Säure, die bei Beschädigungen des Batteriegehäuses in die Umgebung austritt und dort entweder direkt oder durch Dampf- und/oder Gasbildung zu Schäden am Fahrzeug selbst oder aber bei Fahrzeuginsassen führen kann. Letzteres ist insbesondere dann der Fall, wenn der Ort der Batterie und ein Fahrgastraum in Verbindung stehen.

Um diese Gefahren bzw. Nachteile zu verhindern, ist bereits bekannt, zusätzlich zu einer im Fahrzeug vorgesehenen Aufnahme für die Batterie ein diese allseitig dicht umhüllendes Behältnis in Gestalt eines Kastens vorzusehen. In diesem Zusammenhang sei nur auf die US-PS 4,348,466 und 5,293,951 verwiesen. Die dort offenbarten Behältnisse sind aus starrem Material hergestellt und enthalten einen etwa kastenartigen, nach oben offenen Hauptbestandteil sowie einen mit diesem lösbar verbundenen Deckel, wobei die Batterie in dem Hauptbestandteil arretierbar und dieser am Fahrzeug befestigbar ist. Die US-PS 4,160,857 offenbart für andere Einsatzfälle, nämlich für Batterieanordnungen für Operationseinrichtungen, einen Kanister zur Aufnahme der Batterie, dessen Deckel mit beim Schließen des Deckels entsprechende Gegenkontakte der Batterie berührenden Kontakten ausgerüstet ist. Die DE 32 32 487 A1 schließlich zeigt wiederum ein für Autobatterien vorgesehenes kastenartiges Gehäuse, das der Wärmeisolierung dienen soll. Dazu ist eine aus säurebeständigem Kunststoff bestehende Wärmedämmschicht vorgesehen.

Gemeinsam ist also diesem Stand der Technik die Ausbildung des Behältnisses als starrer Kasten. Dies trägt jedoch der Tatsache nicht Rechnung, daß eine wesentliche Gefahrenquelle für eine zur Undichtigkeit führende Beschädigung der Fahrzeugbatterie ein Fahrzeugcrash ist, und zwar weitgehend unabhängig von der Richtung des Crashs und aus ihm resultierenden Fahrzeugverzögerungen und Fahrzeugbewegungen (einschließlich Rollover). Wenn bei einem Crash Verhältnisse auftreten, die zu einer Beschädigung der Batterie führen, wird in aller Regel auch eine Beschädigung des bekannten starren Batteriebehältnisses erfolgen, so daß dieses hinsichtlich der Vermeidung des unkontrollierten Austretens von Säuren, Gasen und Dämpfen zumindest weitgehend unwirksam wird. Das bedeutet, daß beispielsweise beim Einbau der Batterie in einem Gepäckraum eines Fahrzeugs, der beispielsweise nach Umlegen der hinteren Sitzlehne in direkter Verbindung mit dem Fahrgastraum steht, die Fahrgäste durch die Emissionen der Batterie geschädigt werden können.

Ein weiterer Nachteil des Standes der Technik ist darin zu sehen, daß dort die jeweilige Batterie nur indirekt am Fahrzeug selbst befestigt ist, nämlich durch Arretierungen in dem kastenartigen Behältnis, das seinerseits am Fahrzeugboden befestigt ist. Das bedeutet, daß bei einem Fahrzeugcrash beispielsweise die dann von der schweren Batterie ausgehenden Trägheitskräfte von dem starren Behälter aufgenommen und zum Fahrzeug weitergeleitet werden müssen. Dabei kann es leicht zu Relativbewegungen zwischen Batterie und Behältnis kommen, nämlich nach Zerstörung entsprechender Befestigungen der Batterie im Behältnis, wodurch zusätzliche Beanspruchungen des Batteriegehäuses und/oder des starren Behältnisses erzeugt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Batterieanordnung zu schaffen, die auch im Falle des Crashs eines mit der Batterieanordnung ausgerüsteten Fahrzeugs Sicherheit gegen das Austreten von Säure und/oder Gasen und Dämpfen in die Umgebung bietet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Ein erstes wesentliches Merkmal der Erfindung ist also darin zu sehen, daß sie von der bekannten steifen oder starren, kastenartigen Auslegung des Behältnisses für die Batterie abgeht und statt dessen bewußt für das Behältnis ein flexibles Material verwendet. Man kann schlagwortartig sagen, daß das Behältnis gemäß der Erfindung tüten- oder taschenartig ausgelegt ist, und zwar mit einer im Einsatzfall nach oben weisenden Öffnung, die mit einem Deckel aus einem härteren Material verschließbar ist;

dieser Deckel dient zur Durchführung von mit den Anschlüssen der Batterie in elektrisch leitender Verbindung stehenden Polleitungen, in der Regel Flachpolleitungen.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Batterie nicht in dem flexiblen Behältnis befestigt wird, das seinerseits durch andere Befestigungsmittel beispielsweise am Boden des Fahrzeugs gehalten ist, sondern daß Behältnis und Batterie eine gemeinsame Befestigungsanordnung in Gestalt eines im wesentlichen U-förmigen Bügels zugeordnet ist, der das die Batterie enthaltende Behältnis außenseitig übergreift und mit seinen freien Enden lösbar beispielsweise am Fahrzeugboden befestigt ist. Das bedeutet, daß bei einem Lösen der Befestigung am Fahrzeug infolge eines Fahrzeugcrashs Relativbewegungen zwischen Batterie und elastischem Behältnis zumindest in einem solchen Maß verhindert sind, daß durch diese Relativbewegungen zusätzliche, gegebenenfalls zu Beschädigungen oder Undichtigkeiten führende Beanspruchungen von Batterie und Behältnis vermieden sind.

Oben wurde das Behältnis schlagwortartig als tütenartig bezeichnet. Dies schließt jedoch nicht aus, daß durch die Einbauverhältnisse im Fahrzeug am Ort der Batterieanordnung und/oder durch Kanten der Batterie bedingte besonders beanspruchte Zonen des Behältnisses örtlich versteift sein können, insbesondere durch örtliche Materialverstärkungen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, die perspektivisch schräg von vorn oben eine Batterieanordnung im in das Fahrzeug eingebauten Betriebszustand wiedergibt.

Die Batterie selbst ist verständlicherweise in dieser Darstellung nicht sichtbar, da sie allseitig umhüllt ist von dem allgemein mit 1 bezeichneten flexiblen Behältnis, dessen wesentliche Bestandteile der Hauptteil 2 und der aus steiferem Material bestehende Deckel 3 sind. Dieser Deckel dient zum Abdichten einer nach oben weisenden Öffnung in der oberen Wand des Hauptteils 2, von der im wesentlichen radial oder sternförmig Dehnfalten 4 ausgehen, die dafür sorgen, daß der Rand 5 der Ausnehmung sich elastisch in eine umlaufende Nut im Rand des Deckels 3 legt. Zur zusätzlichen Sicherung des flüssigkeits- und gasdichten Abschlusses des von dem Behältnis 1 umhüllten Batterieraumes durch den Deckel 3 ist der Rand 5 mittels der Schlauchklemme 6 am Umfang des Deckels 3 lösbar gesichert.

Zur Entnahme bzw. zum Einsetzen der Batterie in das Behältnis 1 wird nach Entfernen des Deckels 3 die Öffnung manuell unter Ausnutzung des Materials Dehnfalten 4 elastisch aufgeweitet; nach Beendigung des Batterieaustauschs und Einsetzen des Deckels 3 fegt sich dann die Randpartie 5 der Öffnung im Hauptteil 2 wieder elastisch gegen den Rand des Deckels 3.

Entsprechende Dehnfalten können auch in anderen Partien des Hauptbestandteils 2 vorgesehen sein, so daß dieser beispielsweise für Batterien unterschiedlicher Größe Einsatz finden kann.

Der Deckel 3 dient nicht nur zum Verschließen der Öffnung, sondern auch zum flüssigkeits- und gasdichten Durchführen der beiden Polflachleitungen 7 (die zum Minuspol der Batterie führt) und 8 (die zum Pluspol der Batterie führt). Beide Flachleitungen 7 und 8 sind winkelförmig über eine Kante des die Batterie enthaltenden Behältnisses geführt. Während die Minusflachleitung 7 über die Leitung 9 mit einem Teil des Rohbaues des Fahrzeugs, hier einem Bodenblech 10, leitend verbunden ist, setzt sich die Pluspolflachleitung in der Verbindungsleitung 11 fort, die dicht in den Schlauch 12 eingeführt ist. Dieser zweigt von der nach vorne weisenden Seitenwand des Hauptteils 2 ab und dient der Abführung von Gasen und Dämpfen. Dazu ist er unter den Boden 10 geführt; auch die Verbindungsleitung 11 ist dorthin geführt und mit Versorgungsleitungen des Fahrzeugs verbunden.

Wie bei 13 und 14 angedeutet, sind zwischen den Flachleitungen 7 und 8 einerseits und ihren Verbindungsleitungen 9 und 11 andererseits lösbare Klemmverbindungen vorgesehen.

Zur Befestigung der Batterie am Fahrzeugboden 10 ist das flexible Behältnis 11 außenseitig von dem etwa U-förmigen Bügel 15 übergriffen, der hier aus drei Teilen besteht: Zum einen erkennt man den an seinem freien Ende 16 mit dem Boden 10 verbundenen Steg 17, der über das Scharnier 18 mit einem oberen Schenkel 19 auf den Deckel 3 und die Oberseite des Behältnisses 1 drückt; auf der anderen Seite des Behältnisses 1 ist ein am Boden 10 befestigter Gewindebolzen 20 vorgesehen, der mittels einer Mutter 21 das freie Ende des Teils 19 gegen den Deckel 3 zieht. Dieser Bügel 15 dient also zur Befestigung sowohl der Batterie als auch des Behältnisses 1 in einer bodenseitigen Batterieaufnahme 22 des Fahrzeugs, die hier an einen Längsträger 23 angrenzt.

Insbesondere dann, wenn die elektrischen Verbindungen der Batterieanordnung mit dem Fahrzeugboden 10 mit Überlänge ausgelegt sind, treten bei einem crashbedingten Lösen der Batterieanordnung vom Fahrzeugboden 10 keine Relativbewegungen zwischen Batterie und Behältnis auf, so daß die Batterie auch dann stets flüssigkeits- und gasdicht von dem Behältnis umhüllt ist.

Wie mehrfach ausgeführt, ist der Hauptteil 2 gleichsam tütenartig flexibel gestaltet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind - ohne daß dadurch dieser Charakter des Hauptteils verlassen ist - an besonders gefährdeten Stellen Verstärkungen 24 vorgesehen, die bevorzugt durch örtliche Vergrößerungen der Materialdicke gewonnen sind.

Claims (6)

1. Batterieanordnung für ein Fahrzeug mit einem eine Batterie allseitig umschließenden, einen unkontrollierten Säure- und Gasaustritt von dieser in die Umgebung verhindernden Behältnis sowie Einrichtungen zur Arretierung der Batterie im Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis (1) einen aus flexiblem Material bestehenden Hauptteil (2) mit einer in Betriebslage nach oben weisenden Öffnung zum Ein- und Ausbringen der Batterie sowie einen diese dicht verschließenden lösbaren Deckel (3) aus eigensteifem Material enthält, der dichte Durchführungen für elektrische Polleitungen (7, 8) enthält, von denen die Minuspolleitung (7) an einer Seite des Behältnisses (1) zur elektrischen Verbindung mit einem Rohbauteil (10) des Fahrzeugs eingerichtet ist, und daß zur Arretierung ein im wesentlichen U-förmiger Bügel (15) dient, der den Deckel (3) sowie seitlich den Hauptteil (2) übergreifend ausgelegt und an seinen freien Enden (16) zur Befestigung am Aufbauteil (10) eingerichtet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptteil (2), ausgehend vom Rand (5) der Öffnung, etwa sternförmig verlaufende Dehnfalten (4) zur Erzielung einer elastischen Anlage des Randes (5) an dem Deckel (3) aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (5) mittels einer Schlauchklemme (6) am Deckel (3) gesichert ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptteil (2) örtlich, insbesondere an Kanten, Verstärkungen (24) aufweist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptteil (2) seitlich mit einem aus dem Fahrzeug führenden Gasableitungsschlauch (12) versehen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (12) eine elektrische Plusleitung (11) aufnimmt, die mit der Pluspolleitung (8) lösbar verbunden ist.