-
Die Erfindung betrifft ein Aufnahmegehäuse zur Aufnahme mehrerer, jeweils in einem Energiespeichergehäuse aufgenommener elektrischer Energiespeicher, umfassend einen durch eine Bodenfläche und mehrere Seitenflächen begrenzten Energiespeicheraufnahmeraum.
-
Bekanntermaßen werden elektrische Energiespeicher bzw. Energiespeicherzellen respektive jeweilige Energiespeicher respektive Energiespeicherzellen aufnehmende Gehäuse im Rahmen des Zusammenbaus einer Energiespeicheranordnung typischerweise in Reihen nebeneinander angeordnet und mechanisch gegeneinander verspannt. Die Energiespeicher werden demnach unter einem bestimmen Druck in einem Energiespeicheraufnahmeraum des Gehäuses gegeneinander verspannt bzw. verpresst gelagert. Dies gilt insbesondere für prismatische, d. h. quaderförmige Energiespeicher. Zur Verspannung der Energiespeicher ist üblicherweise eine separate, mit dem Gehäuse zu verbindende Spannvorrichtung vorgesehen. Die Spannvorrichtung umfasst in der Regel mehrere Einzelteile, welche jeweils an dem Gehäuse anzuordnen bzw. mit dem Gehäuse zu verbinden sind.
-
Problematisch an entsprechenden Gehäusen ist regelmäßig deren nicht ausreichende Dichtigkeit, d. h. die in dem Gehäuse aufgenommenen Energiespeicher sind regelmäßig nicht ausreichend vor äußeren Einflüssen, wie z. B. Feuchtigkeit, Verschmutzungen etc., geschützt.
-
Gleichermaßen sind die elektrischen Anschlussmöglichkeiten für die in dem Gehäuse aufgenommenen Energiespeicher, über welche Anschlussmöglichkeiten die Energiespeicher mit entsprechenden Energieverteilungsnetzen, insbesondere kraftfahrzeugseitigen Bordnetzen, verbunden werden, oftmals nicht zureichend, d. h. insbesondere an Bereichen des Gehäuses vorgesehen, welche nur einen vergleichsweise aufwändigen elektrischen Anschluss der Energiespeicher an entsprechende Energieverteilungsnetze, elektrische Verbraucher etc. zulassen.
-
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein verbessertes Aufnahmegehäuse zur Aufnahme von in einem Energiespeichergehäuse aufgenommenen elektrischen Energiespeichern anzugeben.
-
Das Problem wird erfindungsgemäß durch ein Aufnahmegehäuse der eingangs genannten Art gelöst, welches sich durch einen durch eine Bodenfläche und mehrere Seitenfläche begrenzten, zu einer Seite hin offenen Energiespeicheraufnahmeraum, wobei in der Bodenfläche wenigstens ein Anschlussbereich für wenigstens ein elektrisches Anschlusselement, das mit wenigstens einem in dem Energiespeicheraufnahmeraum angeordneten Energiespeicher elektrisch zu verbinden ist, ausgebildet ist, auszeichnet.
-
Die vorliegende Erfindung schlägt ein besonderes Aufnahmegehäuse für entsprechende elektrische Energiespeicher bzw. Energiespeicherzellen vor. Wenn im Weiteren von Energiespeichern die Rede ist, ist stets ein in einem diesem zugehörigen Energiespeichergehäuse bzw. in einer diesem zugehörigen Energiespeicherumhüllung aufgenommener Energiespeicher gemeint.
-
Das erfindungsgemäße Aufnahmegehäuse weist einen durch eine Bodenfläche bzw. Bodenwandung und mehrere Seitenflächen bzw. Seitenwandungen, die z. B. im Wesentlichen lotrecht, randseitig von der Bodenfläche abragen, begrenzten Energiespeicheraufnahmeraum auf. Die das Aufnahmegehäuse bildende Bodenfläche und die Seitenflächen können als Gehäusekörper aufgefasst werden. Der Energiespeicheraufnahmeraum bietet ein Aufnahmevolumen zur Aufnahme der in das Aufnahmegehäuse aufzunehmenden bzw. einzusetzenden Energiespeicher. Das erfindungsgemäße Aufnahmegehäuse respektive der von dieser umfasste Energiespeicheraufnahmeraum ist zu einer Seite hin offen. Hierunter ist zu verstehen, dass das erfindungsgemäße Aufnahmegehäuse nur eine eine Zugangsmöglichkeit für Energiespeicher in den Energiespeicheraufnahmeraum schaffende Öffnung aufweist. Insbesondere ist das Aufnahmegehäuse sonst allseitig geschlossen und somit nach Außen abgedichtet. Über die Öffnung können entsprechende Energiespeicher in den Energiespeicheraufnahmeraum eingesetzt werden und gegebenenfalls aus diesem entnommen werden. Die in dem Aufnahmegehäuse aufgenommenen Energiespeicher sind nach also Außen hinreichend abgedichtet und so vor äußeren Einflüssen geschützt. Das erfindungsgemäße Aufnahmegehäuse zeichnet sich demnach gegenüber konventionellen Aufnahmegehäusen durch eine verbesserte Dichtigkeit aus.
-
Das Aufnahmegehäuse hat eine trog- bzw. wannenartige Gestalt. Der Energiespeicheraufnahmeraum ist vorzugsweise quaderförmig.
-
Die Abmessungen des Energiespeicheraufnahmeraums wie auch die Abmessungen der eine Zugangsmöglichkeit in den Energiespeicheraufnahmeraum schaffenden Öffnung sind an die Abmessungen der einzubringenden Energiespeicher angepasst. Die Abmessungen des Aufnahmeraums sind dabei insbesondere derart gewählt, dass eine gegebene Anzahl bzw. Anordnung an, gegebenenfalls gegeneinander verspannten, zu einer Energiespeicheranordnung zusammengefassten Energiespeichern vollständig in den Aufnahmeraum einsetzbar ist.
-
Es ist jedoch auch denkbar, dass die Abmessungen der, gegebenenfalls gegeneinander verspannten, Energiespeicher im Vergleich zu den Abmessungen des Energiespeicheraufnahmeraums ein gewisses, geringfügiges Übermaß aufweisen, so dass das Aufnahmegehäuse bedingt durch den Unterschied zwischen den Abmessungen des Energiespeicheraufnahmeraums und den Abmessungen der, gegebenenfalls gegeneinander verspannten, Energiespeicher zusätzlich eine bestimmte Spann-, Press-, Klemm- oder allgemein Haltekraft auf die gegeneinander verspannten, in dem Energiespeicheraufnahmeraum befindlichen Energiespeicher ausübt. Es kann demnach erforderlich sein, die gegeneinander verspannten Energiespeicher in den Energiespeicheraufnahmeraum einzupressen. Sofern die in den Energiespeicheraufnahmeraum eingesetzten Energiespeicher, z. B. durch ein Einpressen in den Energiespeicheraufnahmeraum, gegeneinander verspannt vorliegen, ist eine durch die verspannungsbedingt auftretenden Querkräfte stabile, d. h. insbesondere unverlierbare, Aufnahme der Energiespeicher in dem Energiespeicheraufnahmeraum möglich.
-
Das erfindungsgemäße Aufnahmegehäuse bietet zudem eine verbesserte Anschlussmöglichkeit für in diesem aufgenommene Energiespeicher mit externen elektrischen oder elektronischen Bauteilen bzw. Strukturen, d. h. separat zu dem Aufnahmegehäuse vorgesehenen elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen bzw. Strukturen. Hierunter sind sowohl elektrische Maschinen bzw. elektrische Verbraucher als auch elektrische Energieverteilungsnetze, insbesondere kraftfahrzeugseitige Bordnetze, zu verstehen, welche über die in dem Aufnahmegehäuse aufgenommenen Energiespeicher mit elektrischer Energie gespeist werden können bzw. aus welchen elektrische Energie zum Laden der in dem Aufnahmegehäuse aufgenommenen Energiespeicher eingebracht werden kann.
-
Der oder die an der Bodenfläche des Aufnahmegehäuses vorgesehenen Anschlussbereiche können z. B. als Öffnungen in der Bodenfläche des Aufnahmegehäuses ausgebildet sein, welche Öffnungen z. B. von elektrischen Anschlusselementen, welche mit einem oder mehreren, gegebenenfalls elektrisch miteinander verschalteten, in dem Energiespeicheraufnahmeraum befindlichen Energiespeichern elektrisch kontaktiert sind, durchsetzt werden. Gleichermaßen können die Anschlussbereiche bei Betrachtung der Außenseite des Aufnahmegehäuses auch als Vertiefungen innerhalb der Bodenfläche ausgebildet sein, in welchen entsprechende elektrische Anschlusselemente anordbar oder angeordnet sind. Vorteilhaft sind die Abmessungen der Anschlussbereiche an die Abmessungen eines diese durchsetzenden oder in diese einzusetzenden elektrischen Anschlusselements, insbesondere passgenau, angepasst. Derart ist auf konstruktivem Wege eine einfache Zuordnung eines Anschlussbereichs zu einem entsprechenden elektrischen Anschlusselement möglich, was den Zusammenbau einer ein entsprechendes Aufnahmegehäuse mit darin angeordneten Energiespeichern umfassenden Energiespeicheranordnung vereinfacht.
-
Das elektrische Anschlusselement dient dazu, eine elektrische Kontaktierung von innerhalb des Aufnahmegehäuses angeordneten Energiespeichern mit einem über die Energiespeicher mit elektrischer Energie zu versorgenden oder bereitstellenden Anwendung, wie z. B. einem elektrischen Verbraucher, einer elektrischen Maschine, insbesondere einem elektrischen Generator, einem Bordnetz etc. herzustellen.
-
Die Bodenfläche und die Seitenflächen können einstückig oder als separate, miteinander verbundene Bauteile ausgebildet sein. Sofern die das Aufnahmegehäuse bildenden Bodenfläche und die Seitenflächen einstückig, d. h. aus dem selben Materialabschnitt, gefertigt sind, kann es sich bei dem Aufnahmegehäuse beispielsweise um ein Tiefziehteil, ein Faltteil oder ein Spritzgießteil handeln. Die einstückige Ausbildung der den Gehäusekörper bildenden Bodenfläche und der Seitenflächen ermöglicht eine geringe Anzahl an das Aufnahmegehäuse bildenden Bauteilen und ist für die Dichtigkeit des Aufnahmegehäuses vorteilhaft. In dem Fall, in dem das Aufnahmegehäuse aus mehreren separaten miteinander verbundenen Bauteilen gebildet ist, kann es sich bei dem Aufnahmegehäuse beispielsweise um ein Schweißteil handeln, wobei die einzelnen, die Bodenfläche und die Seitenflächen bildenden Bauteile bzw. Materialabschnitte miteinander zur Ausbildung des Aufnahmegehäuses verschweißt sind. Grundsätzlich sind in diesem Zusammenhang auch andere Verbindungsarten denkbar, solange das damit hergestellte Aufnahmegehäuse eine gute, vorzugsweise vollständige, Abdichtung von in diesem aufgenommenen Energiespeichern nach Außen gewährleistet.
-
Das Aufnahmegehäuse kann aus einem Metall, insbesondere einem Metallblech, oder einem Kunststoff gefertigt sein. Maßgeblich für die Materialwahl ist einerseits der Herstellungsprozess des Aufnahmegehäuses sowie andererseits die in der späteren An- bzw. Verwendung herrschenden Bedingungen respektive die sich daraus ergebenden Anforderungen an das Aufnahmegehäuse. Für in der Anwendung mechanisch hoch beanspruchte Aufnahmegehäuse kann ein metallisches Material gegenüber einem Kunststoffmaterial vorzuziehen sein. Die Verwendung eines Metalls hat darüber hinaus den Vorteil, dass dadurch eine elektrische bzw. elektromagnetische Abschirmung der in dem Aufnahmegehäuse aufgenommenen Energiespeicher nach Außen nach Art eines Faradayschen Käfigs möglich ist. Als Metall kommt insbesondere Stahl oder Aluminium in Frage. Für Aufnahmegehäuse, die für eine Anwendung in einer korrosiven Umgebung vorgesehen sind, kann ein Kunststoffmaterial gegenüber einem Metall vorzuziehen sein. Als Kunststoffmaterialien kommen insbesondere spritzgießfähige Kunststoffe mit guten mechanischen Eigenschaften, wie z. B. Polyamid oder Polycarbonat in Frage. Die Kunststoffe können mit, insbesondere faserförmigen, Verstärkungsstoffen versetzt sein. Grundsätzlich ist es auch vorstellbar, das Aufnahmegehäuse aus unterschiedlichen Materialien zu bilden, so dass eine Bodenfläche beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial und die oder eine Seitenfläche(n) aus einem Metall, oder umgekehrt, gebildet sind.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist es denkbar, dass die den Energiespeicheraufnahmeraum begrenzenden Abschnitte der Bodenfläche und/oder der Seitenflächen zumindest abschnittsweise elektrisch isolierend ausgebildet, d. h. insbesondere mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehen sind. Durch die elektrisch isolierenden Eigenschaften der den Energiespeicheraufnahmeraum begrenzenden Abschnitte der Bodenfläche wie auch der Seitenflächen ist die Gefahr eines unerwünschten Ladungsübergangs auf das Aufnahmegehäuse unterbunden bzw. zumindest reduziert. Das Aufnahmegehäuse kann sonach nach Außen elektrisch isoliert werden. Die elektrisch isolierenden Eigenschaften des Aufnahmegehäuses, d. h. der den Energiespeicheraufnahmeraum begrenzenden Abschnitte der Bodenfläche bzw. der Seitenflächen, kann, wie erwähnt, beispielsweise durch Aufbringung einer elektrisch isolierenden Beschichtung z. B. aus einem Kunststoff und/oder einer Keramik realisiert sein. Die Aufbringung der Beschichtung kann bereits vor dem Zusammenbau der Bodenfläche und der Seitenflächen zur Ausbildung des Aufnahmegehäuses erfolgt sein. Der Energiespeicheraufnahmeraum kann auch mit einer elektrisch isolierenden Folie, insbesondere Klebefolie, oder dergleichen ausgekleidet sein.
-
Zweckmäßig kann an den den Energiespeicheraufnahmeraum begrenzenden Abschnitten der Bodenfläche und/oder wenigstens einer Seitenfläche wenigstens ein Halteelement, insbesondere eine Haltelasche, zum Halten wenigstens eines Energiespeichers vorgesehen sein. Hierdurch kann eine stabile und positionsgenaue bzw. positionsfeste Anordnung der in dem Aufnahmegehäuse aufzunehmenden Energiespeicher sowie gegebenenfalls weiterer in dem Energiespeicheraufnahmeraum aufzunehmenden Bauteile verbessert werden. Die Halteelemente, worunter beispielsweise auch Führungselemente zu verstehen sind, vereinfachen das Einbringen der Energiespeicher in den Energiespeicheraufnahmeraum und eine positionsgenaue bzw. positionsfeste Anordnung der in dem Energiespeicheraufnahmeraum aufgenommenen Energiespeicher. Die Halteelemente können als erste Halteelemente bezeichnet werden.
-
Vorteilhaft kann an den die Außenflächen des Aufnahmegehäuses bildenden Abschnitten der Bodenfläche und/oder wenigstens einer Seitenfläche wenigstens ein Halteelement zum Halten eines mit dem Aufnahmegehäuse oder eines in dem Energiespeicheraufnahmeraum befindlichen Bauteils zu verbindenden Gegenstands vorgesehen sein. Derart können über die Halteelemente, worunter beispielsweise durchbruchartige Öffnungen, Rast-Schnapp-Elemente oder sonstige Klemmelemente zu verstehen sind, außenseitig an dem Aufnahmegehäuse bestimmte Bauteile, wie z. B. Kabelhalterungen, angeordnet bzw. angebracht werden. Gleichermaßen kann über die Halteelemente auch eine sichere Anordnung bzw. Verbindung des Aufnahmegehäuses an bzw. mit einem für das Aufnahmegehäuse bestimmten Einbauort ermöglicht werden. Das Aufnahmegehäuse kann beispielsweise durch entsprechende Halteelemente in Form von Rast-Schnapp-Elementen an einem mit korrespondierenden Rast-Schnapp-Elementen versehenen Einbauort eingerastet werden. Gleiches gilt für eine Anordnung mehrerer Aufnahmegehäuse nebeneinander, d. h. die Halteelemente können auch der, insbesondere zerstörungsfrei lösbaren, Verbindung mehrerer Aufnahmegehäuse dienen. Die an den Außenflächen des Aufnahmegehäuses vorgesehenen Halteelemente können als zweite Halteelemente bezeichnet werden.
-
Zum Zwecke der Erhöhung der Steifigkeit des Aufnahmegehäuses respektive bestimmter Abschnitte der Bodenfläche bzw. Seitenflächen ist es möglich, dass an der Bodenfläche und/oder wenigstens einer Seitenfläche, insbesondere einer eine Stirnseite des Aufnahmegehäuses bildenden Seitenfläche, wenigstens ein Versteifungselement angebracht ist. Bei dem Versteifungselement handelt es sich insbesondere um ein plattenförmiges Bauteil aus einem im Vergleich zu dem Aufnahmegehäuse steiferen und/oder versteiften Material. Das Versteifungselement kann beispielsweise als Versteifungsblech vorliegen. Das Versteifungselement kann beispielsweise eine versteifende Struktur, wie z. B. eine Rippenstruktur, aufweisen. Das oder ein Versteifungselement kann mit dem Aufnahmegehäuse über unterschiedliche kraft-, form- bzw. stoffschlüssige Verbindungsarten verbunden sein. Das Versteifungselement kann demnach beispielsweise an der Bodenfläche bzw. einer Seitenfläche angeschraubt oder angeschweißt sein.
-
Auch an dem Versteifungselement kann wenigstens ein Halteelement zum Halten eines mit dem Gehäusekörper oder eines in dem Energiespeicheraufnahmeraum befindlichen Bauteils zu verbindenden Gegenstands vorgesehen sein.
-
Das Aufnahmegehäuse kann zweckmäßig ein Abdeckelement umfassen, über das die offene Seite des Energiespeicheraufnahmeraums abdeckbar ist. Das Abdeckelement, welches gemeinhin als den Energiespeicheraufnahmeraum abdeckender bzw. verschließender Deckel verstanden werden kann, dichtet sonach die in dem Energiespeicheraufnahmeraum befindlichen, gegebenenfalls gegeneinander verspannten, Energiespeicher vollständig nach Außen ab, so dass diese vor sämtlichen äußeren, insbesondere korrosiv wirkenden, Einflüssen geschützt sind. Dadurch, dass zu einer vollständigen Abdichtung der in den Energiespeicheraufnahmeraum eingesetzten Energiespeicher nur ein Abdeckelement vorgesehen ist, ist eine vollständige Abdichtung der Energiespeicher besonders einfach und schnell möglich. Das Abdeckelement kann lösbar oder unlösbar mit dem Aufnahmegehäuse verbunden sein. Als mögliche An- bzw. Verbindungsmöglichkeit des Abdeckelements an bzw. mit dem Aufnahmegehäuse sind kraft-, form- bzw. stoffschlüssige Verbindungsarten denkbar. Lediglich beispielhaft wird in diesem Zusammenhang auf Bördeln, Verkleben, Verlöten, Vernieten, Verschrauben oder Verschweißen verwiesen.
-
Die Erfindung betrifft ferner eine Energiespeicheranordnung, umfassend wenigstens einen elektrischen Energiespeicher, der in einem wie vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Aufnahmegehäuse aufgenommen ist. Bezüglich der erfindungsgemäßen Energiespeicheranordnung gelten sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Aufnahmegehäuses analog. Die Energiespeicheranordnung ist vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug einzusetzen, in welchem sie einen Teil eines kraftfahrzeugseitigen elektrischen Bordnetzes bildet.
-
Bevorzugt sind die Energiespeicher derart in dem Energiespeicheraufnahmeraum angeordnet, dass diesen jeweils zugehörige elektrische Anschlüsse der Bodenfläche des Aufnahmegehäuses zugewandt sind. Die Energiespeicher werden bzw. sind also mit ihren elektrischen Anschlüssen voran in das wannen- oder trogförmige Aufnahmegehäuse eingesetzt. Hierdurch ergibt sich, dass die auch als Terminals zu bezeichnenden elektrischen Anschlüsse der Energiespeicher in einem Bereich des Aufnahmegehäuses angeordnet sind, in welchem das Aufnahmegehäuse konstruktionsbedingt eine hohe Steifigkeit aufweist. Das Aufnahmegehäuse ist in diesem Bereich sonach grundsätzlich schlecht mechanisch deformierbar, so dass die in diesem Bereich angeordneten energiespeicherseitigen elektrischen Anschlüsse vor mechanischen Deformationen gut geschützt sind. Diese Anordnung bzw. Ausrichtung der Energiespeicher innerhalb des Energiespeicheraufnahmeraums führt weiter dazu, dass die energiespeicherseitigen elektrischen Anschlüsse gut nach Außen abgedichtet sind.
-
Die innerhalb des Energiespeicheraufnahmeraums angeordneten Energiespeicher respektive die diesen zugehörigen elektrischen Anschlüsse können über elektrische Verbindungsmittel, wie z. B. Kontaktschienen, elektrisch miteinander verschaltet sein. Die elektrischen Anschlüsse oder entsprechende elektrische Verbindungsmittel sind mit einem elektrischen Anschlusselement zu verbinden, über welches die elektrische Kontaktierung bzw. Verbindung der innerhalb des Aufnahmegehäuses befindlichen Energiespeicher nach Außen, d. h. z. B. mit einem kraftfahrzeugseitigen Bordnetz, erfolgt.
-
Sofern die Steifigkeit des Aufnahmegehäuses, d. h. insbesondere der von der Bodenfläche abragenden Seitenflächen ausgehend von deren der Bodenfläche zugewandten Enden zu deren freien Enden hin abnimmt, kann es sein, dass die Seitenflächen bedingt durch den Druck der Energiespeicher geringfügig aufgeweitet werden. Die Gestalt der in dem Energiespeicheraufnahmeraum aufgenommenen Energiespeicher kann deshalb in einer Schnittansicht durch die Energiespeicheranordnung als fächerartig bezeichnet werden. Der Aufweitung der Seitenflächen kann grundsätzlich durch die Anbringung entsprechender, oben genannter Versteifungselemente entgegen gewirkt werden.
-
Zum Zwecke der Kühlung der Energiespeicher ist vorteilhaft an den der Bodenfläche des Aufnahmegehäuses abgewandten Bereichen der Energiespeicher ein Kühlmittel oder ein Teil eines Kühlmittels, insbesondere eine flächige Kühlstruktur, angeordnet. Das Kühlmittel gewährleistet einen Schutz der Energiespeicher vor einer unerwünschten Überhitzung, welche gegebenenfalls zu einem Schaden der Energiespeicher bzw. der gesamten Energiespeicheranordnung führen kann. Die Betriebssicherheit der Energiespeicheranordnung kann derart verbessert werden. Das Kühlmittel kann beispielsweise als dünne, flächige Kühlfolie ausgebildet sein. Die Verbindung des Kühlmittels, d. h. insbesondere einer derartigen Kühlfolie, kann z. B. über ein Verkleben mittels eines Klebers erfolgen. Hierbei kann das Gewicht der Energiespeicheranordnung während des Aushärtens des Klebers genutzt werden, indem das Aufnahmegehäuse derart angeordnet wird, dass sein Gewicht auf die Klebefläche wirkt.
-
Wie bezüglich des erfindungsgemäßen Aufnahmegehäuses bereits erwähnt, können die Abmessungen des Energiespeicheraufnahmeraums an die Abmessungen der in diesem aufzunehmenden Energiespeicher in einem gegeneinander verspannten Zustand angepasst sein.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
-
1, 2 jeweils eine perspektivische Darstellung eines Aufnahmegehäuses gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
-
3 eine Schnittansicht durch eine Energiespeicheranordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Aufnahmegehäuses 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Aufnahmegehäuse 1 dient der Aufnahme einer Anzahl an elektrischen Energiespeichern 2 (vgl. 3), welche auch als Energiespeicherzellen bezeichnet werden können. Die Energiespeicher 2 sind jeweils in einem eigenen Gehäuse (nicht gezeigt) aufgenommen, bevor sie in das Aufnahmegehäuse 1 eingesetzt werden. Wenn im Weiteren von einem Energiespeicher 2 die Rede ist, ist stets ein in einem diesem zugehörigen Gehäuse aufgenommener Energiespeicher 2 gemeint. Bei den Energiespeichern 2 kann es sich beispielsweise um Lithium-Ionen-Energiespeicher handeln.
-
In 1 ist zu erkennen, dass das Aufnahmegehäuse 1 einen quaderförmigen Gehäusekörper, welcher durch eine Bodenfläche 3 bzw. einer Bodenwandung und von diesem im Wesentlichen lotrecht abragende Seitenflächen 4 bzw. Seitenwandungen gebildet ist, aufweist. Durch die quaderförmige Gestalt des Gehäusekörpers bzw. des Aufnahmegehäuses 1 bilden die zwei flächenmäßig kleineren Seitenflächen 4 Stirnseiten des Aufnahmegehäuses 1. Die Bodenfläche 3 und die Seitenflächen 4 sind einstückig aus einem Metallblech gebildet. Das Aufnahmegehäuse 1 ist ein Tiefziehteil. Die Bodenfläche 3 und die Seitenflächen 4 könnten gleichermaßen auch aus einem Kunststoff gebildet sein. Das Aufnahmegehäuse 1 könnte demnach auch als Spritzgießteil ausgebildet sein.
-
Ersichtlich begrenzen die Bodenfläche 3 und die Seitenflächen 4 einen Energiespeicheraufnahmeraum 5. Der Energiespeicheraufnahmeraum 5 dient der Aufnahme, gegebenenfalls gegeneinander verspannter, Energiespeicher 2. Der Energiespeicheraufnahmeraum 5 ist zu einer Seite hin offen. Das Aufnahmegehäuse 1 hat demnach eine trog- bzw. wannenartige Gestalt. Die eine Zugangsmöglichkeit in den Energiespeicheraufnahmeraum 5 schaffende Öffnung kann mittels eines Abdeckelements (nicht gezeigt) geschlossen werden, so dass in dem Energiespeicheraufnahmeraum 5 aufgenommene Energiespeicher 2 nach Außen hin vollständig abgeschlossen bzw. abgedichtet und so vor z. B. korrosiven Umgebungen, Verschmutzungen etc. geschützt sind. Durch die Ausführung des Aufnahmegehäuses 1 aus einem Metallblech ist gleichermaßen eine elektromagnetische Abschirmung von in dem Energiespeicheraufnahmeraum 5 aufgenommenen Energiespeichern 2 gegeben.
-
Erkennbar sind die die Längseiten des Aufnahmegehäuses 1 bildenden Seitenflächen 4 dreidimensional strukturiert. Derart sind Halteelemente, insbesondere Haltelaschen, bzw. Einführschächte für entsprechende in den Energiespeicheraufnahmeraum 5 einzusetzende Energiespeicher 2 gebildet. Die Halteelemente 2 sind durch nach innen, d. h. in den Energiespeicheraufnahmeraum 5 ragende Bereiche der Seitenflächen 4 gebildet. Die Halteelemente erleichtern das Einführen von Energiespeichern 2 in den Energiespeicheraufnahmeraum 5 und sorgen gleichermaßen für eine lage- bzw. positionsstabile Halterung der in dem Energiespeicheraufnahmeraum 5 aufgenommenen Energiespeicher 2.
-
An den die Stirnseiten des Aufnahmegehäuses 1 bildenden Seitenflächen 4 sind Versteifungsstrukturen 6 in Form von Versteifungsblechen befestigt. Die Befestigung der Versteifungsstrukturen 6 erfolgt z. B. über ein Anschrauben an das Aufnahmegehäuse 1 respektive ein Anschrauben an die stirnseitigen Seitenflächen 4. Die Versteifungsstrukturen 6 sind aus einem vergleichsweise steifen metallischen Material gebildet und erhöhen demnach die Steifigkeit des Aufnahmegehäuses 1 im Bereich der Stirnseiten. Im Bereich der die Längsseiten des Aufnahmegehäuses 1 bildenden Seitenflächen 4 ist ein als Zuganker 13 bezeichnetes Bauteil angeordnet. Sowohl an den an den Stirnseiten des Aufnahmegehäuses 1 angeordneten Versteifungsstrukturen 6 als auch an dem an den Längsseiten des Aufnahmegehäuses 1 angeordneten Zuganker 13 sind Halteelemente zur Befestigung von mit dem Aufnahmegehäuse 1 oder in dem Energiespeicheraufnahmeraum 5 angeordneten Energiespeichern 2 zu verbindenden Bauteilen oder Bauteilgruppen vorgesehen.
-
An den stirnseitig angeordneten Versteifungsstrukturen 6 sind entsprechend durchbruchartige Öffnungen vorgesehen, welche der Befestigung z. B. einer Kabelhalterung dienen. An dem an den Längsseiten des Aufnahmegehäuses 1 bildenden Seitenflächen 4 angeordneten Zuganker 13 sind oberseitig Halteelemente in Form von Rast- bzw. Schnappelementen ausgebildet, welche der Befestigung eines den Energiespeicheraufnahmeraum 5 abdeckenden Abdeckelements dienen. Entsprechende Halteelemente können selbstverständlich auch unmittelbar an den Seitenflächen 4 selbst angeordnet bzw. ausgebildet sein.
-
2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Aufnahmegehäuses 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die in 2 gezeigte Ansicht des Aufnahmegehäuses 1 zeigt das Aufnahmegehäuse 1 von unten. Demnach ist hier zu erkennen, dass in der Bodenfläche 3 des Aufnahmegehäuses 1 entsprechende Anschlussbereiche 7 für wenigstens ein elektrisches Anschlusselement, wie z. B. einem Hochvolt-Anschlusselement 8 (vgl. 3) oder einem Niedervolt-Anschlusselement 9 (vgl. 3), vorgesehen sind. Die Anschlusselemente werden im verbauten Zustand des Aufnahmegehäuses 1 mit entsprechenden innerhalb des Energiespeicheraufnahmeraums 5 angeordneten Energiespeichern 2 respektive diesen zugehörigen elektrischen Anschlüssen verbunden (vgl. 3).
-
Die Anschlussbereiche 7 sind hier als Vertiefungen in der Bodenfläche 3 des Aufnahmegehäuses 1 ausgeführt, in welchen zusätzlich Öffnungen für die elektrischen Anschlusselemente vorgesehen sind. Im Bereich des linken Anschlussbereichs 7 sind hierfür zwei Bohrungen 10 ausgebildet, in dem rechten Anschlussbereich 7 ist eine im Wesentlichen rechteckige Öffnung 11 ausgebildet.
-
Wie sich aus den in 1, 2 gezeigten Ausführungsbeispielen ergibt, ist das Aufnahmegehäuse 1 demnach im Wesentlichen für zwei Funktionen vorgesehen. Einerseits dient es als ein die in dem Energiespeicheraufnahmeraum 5 aufgenommenen Energiespeicher 2 nach Außen hin vollkommen abdichtendes Bauteil. Zweitens ist durch die bodenflächenseitig vorgesehene Ausbildung entsprechender Anschlussbereiche 7 ein besonders einfaches elektrisches Kontaktieren der in dem Energiespeicheraufnahmeraum 5 angeordneten Energiespeicher 2 mit einer elektrischen bzw. elektronischen Anwendung, worunter insbesondere ein kraftfahrzeugseitiges Bordnetz, zu verstehen ist, möglich.
-
Die den Energiespeicheraufnahmeraum 5 begrenzenden Abschnitte der Bodenfläche 3 wie auch der Seitenflächen 4 sind elektrisch isolierend ausgeführt, d. h. z. B. mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehen. Derart ist ein unerwünschter Ladungsübertritt von den in dem Energiespeicheraufnahmeraum 5 angeordneten Energiespeichern 2 auf das Aufnahmegehäuse 1 unterbunden. Die elektrisch isolierende Beschichtung kann beispielsweise auch durch eine elektrisch isolierende Klebefolie, welche den Energiespeicheraufnahmeraum 5 auskleidet, realisiert sein.
-
3 zeigt eine Schnittansicht durch eine Energiespeicheranordnung 14 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Energiespeicheranordnung 14 umfasst ein Aufnahmegehäuse 1 sowie in diesem angeordnete bzw. aufgenommene Energiespeicher 2. Die Energiespeicher 2 sind derart in den Energiespeicheraufnahmeraum 5 eingeführt bzw. eingesetzt, dass die energiespeicherseitig vorgesehenen elektrischen Anschlüsse (Terminals) im Bereich der Bodenfläche 3 des Aufnahmegehäuses 1 angeordnet sind. Die Energiespeicher 2 wurden also mit den diesen jeweils zugehörigen elektrischen Anschlüssen voran in den Energiespeicheraufnahmeraum 5 eingeführt. Ersichtlich sind die energiespeicherseitigen elektrischen Anschlüsse mit einem Hochvolt-Anschlusselement 8 respektive einem Niedervolt-Anschlusselement 9 verbunden.
-
Im Bereich der der Bodenfläche 3 des Aufnahmegehäuses 1 abgewandten Enden der Energiespeicher 2 ist ein Kühlmittel in Form einer Kühlfolie 12 angeordnet. Ersichtlich verläuft die Kühlfolie 12 über die gesamte Breite des Energiespeicheraufnahmeraums 5, so dass diese sämtliche Energiespeicher 2 im Bereich der der Bodenfläche 3 abgewandten Enden überdeckt.
-
Die Abmessungen des Energiespeicheraufnahmeraums 5 sind an die Abmessungen der Energiespeicher 2 in einem gegeneinander verspannten Zustand angepasst. Die Energiespeicher 2 sind demnach in dem Energiespeicheraufnahmeraum 5 unter Spannung angeordnet bzw. verpresst. Dadurch, dass die Steifigkeit des Aufnahmegehäuses 1 konstruktionsbedingt im Bereich der Bodenfläche 3 am höchsten ist, werden die Seitenflächen 4 im Bereich ihrer freien Enden bedingt durch die auf diese durch die verpressten Energiespeicher 2 wirkenden Querkräfte geringfügig aufgeweitet. Die innerhalb des Energiespeicheraufnahmeraums 5 angeordneten Energiespeicher 2 weisen demnach eine schematisch angedeutete fächerartige Gestalt auf.
