DE102008015624A1

DE102008015624A1 - Verfahren zur Isolierung einer Batterie

Info

Publication number: DE102008015624A1
Application number: DE200810015624
Authority: DE
Inventors: Günther C. Bauer
Original assignee: IQ Power Licensing AG
Current assignee: IQ Power Licensing AG
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2009-10-01
Also published as: WO2009117998A3; WO2009117998A2; RU2010143848A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer quaderförmigen Batterie, insbesondere eine elektrochemische Batterie, wie z. B. eine Blei-Säure-Batterie, wobei das Verfahren nachfolgende Schritte aufweist: Bereitstellen einer Platte aus wärmeisolierendem Material, wobei die Platte eine Bodenplatte 2 aufweist, die dem Batterieboden zugeordnet ist und an den sich vier Seitenplatten 3 anschließen, die den vier Seitenwänden der Batterie zugeordnet sind, wobei zwischen der Bodenplatte 2 und den Seitenplatten 3 je ein Gelenkabschnitt 6 vorgesehen ist. Bereitstellen einer Deckelplatte 5 aus wärmeisolierndem Material, die der Batterieoberseite zugeordnet ist. Positionieren und Aufsetzen der Batterie auf die Bodenplatte 2. Anklappen der Seitenplatten 3 mittels automatisch gesteuerter Andrückelemente und Aufsetzen der Deckelplatte 5.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturisolierung einer quaderförmigen Batterie, insbesonders eine elektrochemische Batterie, wie z. B. eine Blei-Säure-Batterie.
Aus dem Stand der Technik sind elektrochemische Batterien bekannt, die als Starterbatterien für Fahrzeuge eingesetzt werden. Es ist hinreichend bekannt, dass die Leistungsfähigkeit und die Lebensdauer derartiger Batterien stark temperaturabhängig sind.
Um die Leistungsfähigkeit und die Lebensdauer zu erhöhen, ist vorgeschlagen worden, die Batterien thermisch zu isolieren und/oder zu temperieren. Zur Isolation der Batterie ist es erforderlich, das Batteriegehäuse mit einem Wärmedämmstoff zu umkleiden.
Hinweise auf diese Maßnahmen sind vorzugsweise aus der Literatur entnehmbar, da derartige Batterien noch nicht in Serie hergestellt werden, zumindest nicht als Starterbatterien.
Die Technologie zur Herstellung von elektrochemischen Batterien, wie z. B. Starterbatterien, ist sehr ausgereift, da es sich um eine Großserienproduktion handelt. Dementsprechend gering sind auch die Herstellungskosten und der Preis. Es ist zur Marktdurchsetzung neuartiger Energiespeichersysteme, die sowohl eine Wärmedämmung, als auch eine elektronisch geregelte Heizung aufweisen, erforderlich, ebenfalls eine hocheffektive Fertigungstechnologie einzusetzen, um die Herstellungskosten gering zu halten.
Eine Blei-Säure-Batterie z. B. weist ein Gehäuse aus einem säureresistenten Kunststoff auf. Bisher wurde im Rahmen der Versuchs- und Kleinserienfertigung die Isolation in Form von einzelnen Platten aus isolierendem Schaumstoff von Hand an dem Batteriegehäuse angeordnet. Dieses Verfahren ist jedoch nicht für eine Großserienfertigung geeignet.
Es besteht daher ein Bedürfnis, die Fertigungstechnologie zur Herstellung wärmeisolierter Batterien zu verbessern, sodass kürzere Fertigungszeiten für den Schritt des Isolierens erreicht werden. Eine weitere Forderung ist die leichte Recycelbarkeit einer solchen wärmeisolierten Batterie.
Diese Aufgabe wird mit einem Isolierverfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2 gelöst.
Nach Anspruch 1 wird ein Verfahren zur Isolierung einer Batterie mit einem Gehäuse zur Aufnahme von elektrochemischen Komponenten und mit einer wärmeisolierenden Umhausung bereitgestellt, wobei das Verfahren nachfolgende Schritte aufweist: Bereitstellen einer Platte aus wärmeisolierendem Material, wobei die Platte eine Bodenplatte aufweist, die dem Batterieboden zugeordnet ist und an den sich vier Seitenplatten anschließen, die den vier Seitenwänden der Batterie zugeordnet sind. Zwischen der Bodenplatte und den Seitenplatten je ein Gelenkabschnitt vorgesehen. Dieser Gelenkabschnitt kann z. B. ein Foliengelenk sein, das durch Verdichtung des wärmeisolierenden Materials mittels eines beheizten Stempels erzeugt worden ist. Der nächste Arbeitsschritt ist das Bereitstellen einer Deckelplatte aus wärmeisolierendem Material, die der Batterieoberseite zugeordnet ist. Die Batterie wird zuerst über der Bodenplatte positioniert und aufgesetzt. Dem Fachmann ist klar, dass es sich hierbei um eine Relativbewegung handelt, d. h., es ist auch möglich, die Bodenplatte unter die an einem Hebezeug schwebende Batterie zu schieben und so zu positionieren, dass beim Absenken der Batterie diese genau auf der Bodenplatte steht. Danach erfolgt das automatisierte Anklappen der Seitenplatten mittels Andrückelementen. Abschließend wird die Deckelplatte aufgesetzt.
Nach Anspruch 2 wird ein Verfahren zur Isolierung einer Batterie mit einem Gehäuse zur Aufnahme von elektrochemischen Komponenten und mit einer wärmeisolierenden Umhausung bereitgestellt, wobei das Verfahren nachfolgende Schritte aufweist: Bereitstellen einer Platte aus wärmeisolierendem Material, wobei die Platte eine Bodenplatte aufweist, die dem Batterieboden zugeordnet ist und an den sich vier Seitenplatten anschließen, die den vier Seitenwänden der Batterie zugeordnet sind, wobei sich an eine der Seitenplatten eine weitere Platte anschließt, die als Deckelplatte dient. Die Batterie wird über die Bodenplatte positioniert und aufgesetzt. Danach erfolgt das automatisierte Anklappen der Seitenplatten und danach das Anklappen der Deckelplatte mittels Andrückelemente.
Nach Anspruch 3 werden die Seitenplatten oder auch zusätzlich die Deckelplatte mithilfe der steuerbaren Andrückelemente an das Batteriegehäuse gedrückt, während die Batterie fest steht.
Nach Anspruch 4 wird im Gegensatz zu Anspruch 3 die Batterie bewegt, während die Andrückelementen fest stehen. Die Bodenplatte wird dabei auf einem Montagetisch positioniert, der einen absenkbaren Abschnitt hat. Dieser Abschnitt ist etwas größer als die Bodenplatte. Auf diesen absenkbaren Abschnitt wird die Batterie positioniert und der absenkbare Abschnitt wird abgesenkt. Diese Bewegung fuhrt dazu, dass die Seitenplatten der Isolierung mittels der vier Seitenränder Ränder des absenkbaren Abschnitts automatisch an die Batteriewand gedrückt werden. Wenn die Batterie so weit in den absenkbaren Abschnitt hindurchgefahren, dass die Seitenplatten angeklappt sind, wird die Deckelplatte angeklappt. Das kann mittels eines automatisch gesteuerten Andrückelements erfolgen oder von Hand durch die mit der Montage beauftragten Person.
Durch diese Verfahrenserfindung nach den Ansprüchen 1 oder 2 ist es möglich, die Isolation von quaderförmigen Batterien, insbesondere von Starterbatterien, sehr effektiv durchzuführen.
Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, dass dieser Verfahrensabschnitt zur Isolation der Batterie einerseits sehr schnell durchgeführt werden kann, andererseits kann die Batterie jedoch auch sehr leicht recycelt werden, da sich die Iso lation leicht entfernen lässt, – im Gegensatz zu anderen Verfahren, wie z. B. bei Sprühverfahren oder Ausschäumverfahren.
Dem Fachmann ist klar, dass die Isolierplatten nicht aus einem einzigen Stück ausgeschnitten werden müssen. Es ist z. B. auch möglich, die 6 Isolierplatten einzeln auf einem Tisch in einer Ebene gemäß der Abwicklung des Batteriegehäuses zu positionieren und anschließend durch das Verbinden der Stoßkanten mit einer selbstklebenden Folie die jeweiligen Foliengelenke herzustellen.
Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beigefügten schematischen Zeichnungen.
1 zeigt eine zu isolierende Batterie.
2a und 2b zeigen ausgeschnittene Isoliermaterialplatten, wobei
2a die positionierten Platten für die Bodenfläche und die Seitenflächen zeigt und
2b die Deckelplatte für die Oberseite der Batterie.
3 zeigt eine vergrößerte Darstellung gemäß 2a nach dem Arbeitsschritt des Aufklebens von Foliengelenken.
4a bis c zeigen die Verfahrensschritte bis zur vollständigen Isolierung der Batterie.
Die 1 zeigt eine herkömmliche Starterbatterie 1 mit einem Kunststoffgehäuse. Diese Starterbatterie soll nachfolgend mittels Anbringen von Isolierplatten isoliert werden. Das Verfahren wird automatisiert durchgeführt.
Die 2a und 2b zeigen ausgeschnittene Isoliermaterialplatten, wobei 2a die positionierten Platten für die Bodenfläche 2 und die Seitenflächen 3 zeigt und die 2b die Deckelplatte 5 für die Oberseite der Batterie. Die 4 Seitenwandplatten 3 werden durch schematisch dargestellte Anschläge 4 in der richtigen Position gehalten. Die Lage der Bodenplatte 2 wird somit durch die Seitenwandplatten 3 bestimmt.
Die 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung gemäß 2a nach dem Arbeitsschritt des Aufklebens von 4 Folienabschnitten 6, die die Foliengelenke bilden. Diese Folienabschnitte 6 sind selbstklebend und werden mit Hilfe von dem Fachmann bekannten Vorrichtungen automatisch aufgebracht.
4a bis c zeigen die Verfahrensschritte bis zur vollständigen Isolierung Batterie. Zuerst wird die Starterbatterie 1 automatisch, z. B. mittels eines Roboters, auf die Bodenplatte 2 aufgesetzt. Dann werden, wie in 4a schematisch gezeigt, die 4 Seitenplatten 3 mittel Andrückelemente (nicht gezeigt) in Pfeilrichtung an die Batteriewände angedrückt. Anschließend wird die Deckelplatte 5 aufgesetzt.
Vorzugsweise sind die Deckelplatte und die Oberkanten der Seitenplatten als Clip-Verschluss ausgebildet, sodass beim Aufsetzen der Deckelplatte ein Formschluss entsteht. Somit kann auf eine klebende Befestigung der Platten verzichtet werden. Damit wird erreicht, dass sich die Isolationsplatten beim Recyceln der Batterie wieder leicht entfernen lassen.
Anhand der beschriebenen Ausführungsformen kann der Fachmann die technische Lehre der vorliegenden Erfindung vollständig entnehmen. Es ist klar, daß diese Ausführungsformen durch einen Fachmann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lehre weiterentwickelt und modifiziert oder kombiniert werden können. Daher fallen auch diese, nicht explizit genannten oder gezeigten weiteren Ausführungsformen in den Schutzbereich der nachfolgenden Patentansprüche.

Claims

Verfahren zur Isolierung einer Batterie mit einem Gehäuse zur Aufnahme von elektrochemischen Komponenten und mit einer wärmeisolierenden Umhausung, wobei das Verfahren nachfolgende Schritte aufweist: a. Bereitstellen einer Platte aus wärmeisolierendem Material, wobei die Platte eine Bodenplatte (2) aufweist, die dem Batterieboden zugeordnet ist und an den sich vier Seitenplatten (3) anschließen, die den vier Seitenwänden der Batterie zugeordnet sind, wobei zwischen der Bodenplatte (2) und den Seitenplatten (3) je ein Gelenkabschnitt (6) vorgesehen ist, b. Bereitstellen einer Deckelplatte (5) aus wärmeisolierendem Material, die der Batterieoberseite zugeordnet ist, c. Positionieren und Aufsetzen der Batterie auf die Bodenplatte (2), d. Anklappen der Seitenplatten (3) mittels automatisch gesteuerter Andrückelemente und e. Aufsetzen der Deckelplatte (5).
Verfahren zur Isolierung einer Batterie mit einem Gehäuse zur Aufnahme von elektrochemischen Komponenten und mit einer wärmeisolierenden Umhausung, wobei das Verfahren nachfolgende Schritte aufweist: a. Bereitstellen einer Platte aus wärmeisolierendem Material, wobei die Platte eine Bodenplatte (2) aufweist, die dem Batterieboden zugeordnet ist, an den sich vier Seitenplatten (3) anschließen, die den vier Seitenwänden der Batterie zugeordnet sind, und sich an einer der Seitenplatten eine Deckelplatte (5) anschließt, die der Batterieoberseite zugeordnet ist, wobei zwischen der Bodenplatte (2) und den Seitenplatten (3) und zwischen der Seitenplatte (3) und der Deckelplatte (5) je ein Gelenkabschnitt (6) vorgesehen ist, b. Positionieren und Aufsetzen der Batterie auf die Bodenplatte (2), c. Anklappen der Seitenplatten (3) und der Deckelplatte (5) mittels automatisch gesteuerter Andrückelemente.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Anklappens der Seitenplatten (3) oder der Deckelplatte (5) mittels steuerbarer Andrückelemente erfolgt, wobei die Batterie fest steht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt des Anklappens der Seitenplatten (3) so erfolgt, dass die Batterie auf einer absenkbaren Plattform steht und beim Absenken der Batterie die Seitenplatten (3) mit schrägstehenden Andrückelementen in Wirkkontakt kommen und dadurch angeklappt werden.