DE102013215699B4 - Batteriegehäuse mit Druckausgleichselement - Google Patents

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Abstract

Batteriegehäuse mit einem Innenraum zur Anordnung von Batteriezellen und mindestens einem Druckausgleichselement (16) für in dem Batteriegehäuse eingeschlossene Luft, wobei das Druckausgleichselement (16) ein Volumen umfasst und den Innenraum des Batteriegehäuses (10) mit der Umgebung (20) derart verbindet, dass Luft aus dem Innenraum in das Druckausgleichselement einströmen und Luft aus dem Druckausgleichselement in den Innenraum einströmen kann, wobei das Druckausgleichselement (16) dazu an einem ersten Ende eine zum Innenraum (18) gerichtete Innenöffnung (22) und an einem zweiten Ende eine zur Umgebung (20) gerichtete Außenöffnung (24) mit einem Ventil (26) aufweist und wobei das Volumen des Druckausgleichselements (16) größer ist als das maximal erforderliche Ausgleichsvolumen des Batteriegehäuses (10) während des bestimmungsgemäßen Einsatzes des Batteriegehäuses (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Druckausgleichselement (16) als schlauchartiges Element ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse mit einem Druckausgleichselement, insbesondere ein Batteriegehäuse für eine zumindest teilweise als Antriebsenergiespeicher genutzte Batterie eines Kraftfahrzeuges. Dies sind insbesondere Batteriegehäuse für als „Battery Electric Vehicle“ (BEV) oder als „Hybrid Electric Vehicle“ (HEV) bezeichnete Fahrzeuge. HEV-Fahrzeuge, deren Batterie (auch) extern an einem Stromnetz geladen werden kann, werden als Plug-in-Hybrid Electric Vehicle (PHEV) oder Steckdosenhybrid-Fahrzeuge bezeichnet.
  • Aus DE 10 2010 051 000 A1 ist eine Batterie mit einem Batteriegehäuse für ein Fahrzeug bekannt, wobei in dem Innenraum des Batteriegehäuses eine Mehrzahl von Einzelzellen angeordnet ist. Das Batteriegehäuse soll hermetisch dicht ausgebildet sein, wobei der Innenraum des Batteriegehäuses strömungstechnisch mit einem Ausdehnungsgefäß verbunden ist und das Batteriegehäuse mit einem trockenen Gas befüllt ist. Das Ausdehnungsgefäß kann dabei mittels eines Schlauches oder Rohres mit dem Batteriegehäuse verbunden sein.
  • Aus DE 10 2013 009 212 A1 ist eine Vorrichtung zum Druckausgleich eines geschlossenes Volumens und ein damit ausgestatteter Energiespeicher beschrieben. Die Vorrichtung umfasst einen Druckausgleichszylinder mit einem darin verschieblich angeordneten Kolben. Der Kolben teilt den Druckausgleichszylinder in ein erstes und ein zweites Volumen, Der Druckausgleichszylinder umfasst einen Fluidauslass, der das erste Volumen mit einem geschlossenen Volumen koppelt. Ferner umfasst der Druckausgleichszylinder einen Umgebungsfluideinlass, der mit dem zweiten Volumen gekoppelt ist.
  • Aus DE 10 2007 010 740 B4 ist ein doppelwandig ausgebildetes Batteriegehäuse mit einem Innengehäuse und einem Außengehäuse bekannt, wobei das Innengehäuse und das Außengehäuse so zueinander angeordnet sind, dass dazwischen ein Spaltraum ausgebildet ist. Der Spaltraum dient dem Ausleiten von Abgas aus Austrittsöffnungen, die im Boden von in dem Gehäuse angeordneten Batteriezellen angeordnet sind. Das Außengehäuse umfasst ein oder mehrere Auslassöffnungen, durch welche Abgase aus dem Spaltraum in die Umgebung austreten können. Die Auslassöffnungen sollen gegen das Eindringen von Feuchte und Wasser aus der Umgebung geschützt sein können, wobei keine konkreten diesbezüglichen Maßnahmen vorgeschlagen werden. Es ist auch nicht beschrieben, wie einer Kondenswasserbildung bei einem Druckausgleich entgegengewirkt werden soll.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst einfach aufgebautes Batteriegehäuse mit einem Druckausgleichselement zur Verfügung zu stellen, mit welchem Kondenswasserbildung im Batteriegehäuse während und nach einem Druckausgleich wirksam verhindert werden kann.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse umfasst einen Innenraum zur Anordnung von Batteriezellen und mindestens ein Druckausgleichselement für in dem Batteriegehäuse eingeschlossene Luft, wobei das Druckausgleichselement ein Volumen VD umfasst und den Innenraum des Batteriegehäuses mit der Umgebung derart verbindet, dass Luft aus dem Innenraum in das Druckausgleichselement einströmen und Luft aus dem Druckausgleichselement in den Innenraum einströmen kann, wobei das Druckausgleichselement dazu an einem ersten Ende eine zum Innenraum gerichtete Innenöffnung und an einem zweiten Ende eine zur Umgebung gerichtete Außenöffnung mit einem Ventil aufweist und wobei das Volumen VD des Druckausgleichselements größer ist als das maximal erforderliche Ausgleichsvolumen ΔVG des Batteriegehäuses während des bestimmungsgemäßen Einsatzes des Batteriegehäuses. Das Druckausgleichselement ist ferner als schlauchartiges Element ausgebildet. Mit dem maximal erforderlichen Ausgleichsvolumen ΔVG bei bestimmungsgemäßem Einsatz ist die größte Volumendifferenz gemeint, die in dem Batteriegehäuse bei angenommenen Extremwert-Parameter-Kombinationen auftreten kann. Die maximale Volumendifferenz ist abhängig vom Druck, von der Temperatur und für Luft verfügbaren Volumen VG des Gehäuses (freier Raum im Gehäuse). Das für Luft verfügbare Volumen VG entspricht dem Gesamtvolumen des Innenraums abzüglich des Volumens sämtlicher innerhalb des Innenraums angeordneter Gegenstände, wie z.B. Batteriezellen, Druckausgleichselement etc. Eine Volumendifferenz ergibt sich beispielsweise, wenn sich die in dem Batteriegehäuse befindliche Luft aufgrund eines fallenden Umgebungsdrucks in dem Batteriegehäuse ausdehnt und damit ein Teil der Luft in den Druckausgleichsbehälter strömt. Dazu kommt es beispielsweise, wenn ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Batteriekasten von einem Ausgangspunkt auf einen Berg fährt, der 1000 Meter höher liegt als der Ausgangspunkt. Das dadurch bedingte Ausströmen von Luft aus dem Batteriegehäuse führt dazu, dass die Luft in dem Druckausgleichsbehälter in Richtung Außenöffnung und dort durch das Ventil in die Umgebung strömt (Druckausgleich). Das Ventil ermöglicht es umgekehrt auch, dass Luft zum Zwecke eines Druckausgleichs in das Druckausgleichselement einströmen kann. Da das maximale Ausgleichsvolumen ΔVG des Batteriegehäuses so gewählt ist, dass dieses während des bestimmungsgemäßen Einsatzes des erfindungsgemäßen Batteriegehäuses kleiner ist als das Volumen VD des Druckausgleichselements, kann bei geeigneter Gestaltung des Druckausgleichselements sichergestellt werden, dass Luft mit hohem Feuchtegehalt aus der Umgebung nicht im Batteriegehäuse kondensiert, sondern innerhalb des Druckausgleichselements. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist das Druckausgleichselement so dimensioniert und ausgelegt, dass bei theoretisch maximal auszugleichendem Luftvolumen, das bei bestimmungsgemäßem Einsatz des Batteriegehäuses auftritt, Luft nur von dem Batteriegehäuse in das Druckausgleichselement strömt, jedoch nicht darüber hinaus durch das Ventil das Druckausgleichselement in die Umgebung verlässt. Im Austausch mit der Umgebung steht somit ausschließlich Luft aus dem Druckausgleichselement. Bevorzugt ist ΔVG kleiner als 80%, besonders bevorzugt kleiner als 70% und weiter bevorzugt kleiner als 50% des Volumens VD des Druckausgleichsbehälters, da in diesen Fällen entsprechende „Puffer“ zur Sicherstellung der vorstehend beschriebenen Funktion vorhanden sind. Der erfindungsgemäße Batteriekasten hat den Vorteil, dass etwaige Kondensierungsvorgänge beim Einströmen von Luft, insbesondere Luft mit hohem Feuchtegehalt, in das Druckausgleichselement, Kondenswasser während und nach einem Druckausgleich ausschließlich zwischen der Außenöffnung und der Innenöffnung im Druckausgleichselement gebildet wird, nicht jedoch jenseits der Innenöffnung im Batteriegehäuse selbst. Das Ventil ist vorzugsweise so ausgebildet, dass Flüssigkeiten nicht in die Außenöffnung eindringen können, beispielsweise wenn sich Wasser auf der Fahrbahn angestaut hat oder wenn ein Bach- oder Flusslauf durchquert werden soll.
  • In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriegehäuses ist die Außenöffnung niedriger angeordnet als die Innenöffnung, wobei „niedriger“ sich auf die Wirkung der Schwerkraft bezieht, so dass in dem Druckausgleichselement kondensierendes Wasser sich schwerkraftbedingt in Richtung Außenöffnung bewegt. Aus diesem Grund ist die Außenöffnung bevorzugt im Bereich des Gehäusebodens und besonders bevorzugt an der tiefsten Stelle des Gehäusebodens oder sogar darunterliegend angeordnet.
  • In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriegehäuses weist das Druckausgleichselement von der Innenöffnung zur Außenöffnung einen stetig fallenden Verlauf auf. Damit ist gemeint, dass es von der Innenöffnung zur Außenöffnung keine Steigungen gibt, die Kondenswasser gegen die Schwerkraft überwinden müsste, um von dem Druckausgleichselement durch die Außenöffnung zurück in die Umgebung zu gelangen. Bei dieser Ausführungsform ist sichergestellt, dass Kondenswasser ohne zusätzliche Hilfsmittel im Wesentlichen schwerkraftbedingt aus dem Druckausgleichselement ausströmt.
  • Wenn das Druckausgleichselement eines erfindungsgemäßen Batteriegehäuses ein langgestrecktes Element ist, kann schon durch die geometrische Gestaltung des Druckausgleichselements sichergestellt werden, dass von der Umgebung oder von dem Batteriegehäuse in das Druckausgleichselement einströmende Luft die bereits in dem Druckausgleichselement befindliche Luft als eine vollständige „Luftsäule“ vor sich hertreibt. Dies gilt insbesondere für Druckausgleichselemente, die als schlauchartige Elemente ausgebildet sind, dessen Durchmesser sehr viel geringer ist als dessen Länge. Mit „sehr viel geringer“ sind insbesondere Durchmesser gemeint, die weniger als 20% der Länge, bevorzugt weniger als 10% der Länge und besonders bevorzugt weniger als 5% der Länge des schlauchartigen Elements entsprechen. Schlauchartige Elemente haben den weiteren Vorteil, dass sie sehr flexibel innerhalb und/oder außerhalb eines Batteriegehäuses angeordnet werden können. Bevorzugt ist es ebenfalls, schlauchartige Elemente mäanderförmig oder ringförmig anzuordnen, besonders bevorzugt mit stetig steigendem Verlauf (bezogen auf die Schwerkraft).
  • Unabhängig von der geometrischen Gestaltung des Druckausgleichselements ist in dem Druckausgleichselement in einer weiteren praktischen Ausführungsform ein Dichtelement angeordnet. Die Anordnung eines derartigen Dichtelements erfolgt vorzugweise in einem Abschnitt des Druckausgleichselements mit im Wesentlichen gleichbleibender Querschnittsfläche. In diesem Fall kann als Dichtelement beispielsweise ein Kolben dienen, der in einem als Zylinder gestalteten Druckausgleichselement angeordnet ist oder eine Kugel, die in einem als schlauchartiges Element ausgebildeten Druckausgleichselement angeordnet ist. Das Dichtelement ist in diesem Fall so ausgelegt und dimensioniert, dass es sich bei Luftbewegungen innerhalb des Druckausgleichselements genauso verschiebt wie die bewegte „Luftsäule“. So kann mit Hilfe des Dichtelements zusätzlich sichergestellt werden, dass feuchte Luft von der Umgebung nicht durch das Druckausgleichselement in das Batteriegehäuse gelangt.
  • Es wurde bereits erwähnt, dass das Druckausgleichselement eines erfindungsgemäßen Batteriegehäuses nicht zwingend innerhalb des Batteriegehäuses angeordnet sein muss, sondern auch außerhalb des Batteriegehäuses angeordnet sein kann. Die Anordnung innerhalb des Gehäuses hat jedoch den Vorteil, dass das Druckausgleichselement vor mechanischen und sonstigen Einwirkungen geschützt ist und im Wesentlichen den gleichen thermischen Beeinflussungen ausgesetzt ist wie das Batteriegehäuse selbst. Die Anordnung außerhalb des Batteriegehäuses hat den Vorteil, dass aufgrund der weitestgehend frei wählbaren Positionierung und geometrischen Gestaltung des Druckausgleichselements mit diesem existierende Freiräume in einem Kraftfahrzeug ausgefüllt und die Raumausnutzung in Kraftfahrzeugen verbessert werden kann.
  • Um einem Eindringen von grobem Schmutz, Insekten und Fremdkörpern entgegenzuwirken, ist es vorteilhaft, wenn die Innenöffnung und/oder die Außenöffnung des Druckausgleichselements eines erfindungsgemäßen Batteriegehäuses mit einem Sieb verschlossen ist bzw. wenn im Bereich der Innenöffnung und/oder der Außenöffnung ein entsprechendes Sieb angeordnet ist.
  • Wenn das Druckausgleichselement eines erfindungsgemäßen Batteriekastens zumindest teilweise auf der zur Vorderseite eines Kraftfahrzeuges weisenden Seite des Gehäuses angeordnet ist und/oder ein oder mehrere Luftführungskanäle direkt oder indirekt auf das Druckausgleichselement gerichtet sind, kann auf eine Kondensation im Bereich des Druckausgleichselements hingewirkt und das Risiko einer temperaturbedingten Kondensation innerhalb des Batteriegehäuses weiter reduziert werden.
  • In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriegehäuses ist der Innenraum vollständig oder teilweise mit einem Füllmaterial gefüllt. Durch diese Maßnahme kann das verbleibende, von Luft gefüllte Volumen innerhalb des Batteriegehäuses reduziert werden, wodurch sich auch das erforderliche Ausgleichsvolumen des Druckausgleichselements reduziert. Als Füllmaterial geeignet sind alle Materialien, welche den in dem Druckausgleichselement vorherrschenden Bedingungen dauerhaft ausgesetzt werden können. Die Verwendung von schüttförmigen Gütern, wie z.B. Kugeln, hat den Vorteil, dass der Batteriekasten nach Installation der Batteriezellen auf einfache Art und Weise über entsprechende Befüllungskanäle mit Füllmaterial gefüllt werden kann. Als Füllmaterial besonders geeignet sind Werkstoffe, die im Falle von erhöhten Temperaturen brandhemmende Substanzen, wie z.B. Stickstoff oder Kohlendioxid, freisetzen. Beispielsweise könnten als Füllmaterial Kugeln eingesetzt werden, deren Oberfläche sich ab einer gewissen Temperatur (z.B. 300 °C, 400 °C oder 500 °C) vollständig oder teilweise auflöst, um eine im Inneren der Kugel eingeschlossene, brandhemmende Substanz freizusetzen und somit einem bereits vorhandenen oder gerade entstehenden Feuer entgegenzuwirken.
  • Es kann ferner vorteilhaft sein, wenn das Druckausgleichselement eines erfindungsgemäßen Batteriekastens Mittel zur Beheizung und/oder Kühlung aufweist. Unter einer Kühlung wird in diesem Zusammenhang auch eine Klimatisierung verstanden. Eine Beheizung kann insbesondere im Bereich des Ventils an der Außenöffnung sinnvoll sein, um im Falle einer Vereisung und einer möglicherweise dadurch verursachten Sperrung des Druckausgleichselements bei sehr geringen Außentemperaturen entgegenzuwirken. Mit einer (mechanischen) Kühlung können die gleichen Effekte wie vorstehend in Verbindung mit einer Kühlung durch einen oder mehrere Strömungskanäle erzielt werden.
  • Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • 1 ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse mit einem Druckausgleichselement,
    • 2 eine alternative Ausführungsform eines Druckausgleichselements für ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse und
    • 3 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriegehäuses mit einem außerhalb des Batteriegehäuses angeordneten Druckausgleichselement.
  • 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse 10 zur Aufnahme nicht dargestellter Batteriezellen, die vollständig oder teilweise zum Antrieb eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges dienen. Das Batteriegehäuse besteht aus einem Oberteil 12 und einem Unterteil 14, die gas- und flüssigkeitsdicht dicht miteinander verschließbar sind. Innerhalb des Batteriegehäuses 10 ist in der Nähe der Gehäusewand des Oberteils 12 ein Druckausgleichselement 16 angeordnet, das den Innenraum 18 des Batteriegehäuses 10 mit der Umgebung 20 verbindet. Das Druckausgleichselement 16 ist als schlauchartiges Element mit einer zum Innenraum 18 gerichteten Innenöffnung 22 und einer zur Umgebung gerichteten Außenöffnung 24 ausgebildet. Die Außenöffnung 24 führt durch das Oberteil des Batteriegehäuses 10 in die Umgebung. Sie ist durch ein Ventil 26 verschlossen. Das Ventil 26 stellt sicher, dass keine Flüssigkeit von der Umgebung in das Druckausgleichselement 16 gelangt. Unmittelbar hinter dem Ventil 26 im Bereich der Außenöffnung sowie im Bereich der Innenöffnung 22 sind nicht dargestellte Siebe angeordnet. Das gesamte Volumen innerhalb des Druckausgleichselementes 16, das für die Aufnahme von Luft zur Verfügung steht, beträgt VD. Das Volumen VD ist so groß gewählt, dass es größer ist als das maximal erforderliche Ausgleichsvolumen ΔVG des Batteriegehäuses 10 während des bestimmungsgemäßen Einsatzes des erfindungsgemäßen Batteriegehäuses 10. Dies bewirkt, dass Volumenveränderungen der in dem Batteriegehäuse 10 eingeschlossenen Luft (z.B. aufgrund sich ändernder Druck- und/oder Temperaturverhältnisse) nie so groß sind, dass Luft aus dem Innenraum 18 in die Umgebung 20 oder Luft aus der Umgebung 20 in den Innenraum 18 strömt.
  • Wie in 1 gut erkennbar ist, ist das als Druckausgleichselement 16 dienende schlauchartige Element mäanderförmig ausgebildet, wobei sich die Innenöffnung 22 - ausgehend von der mit dem Pfeil G dargestellten Gravitation - an der relativ höchsten Position des Druckausgleichselements 16 befindet und sich die Außenöffnung 24 mit dem Ventil 26 an der - ausgehend von der mit dem Pfeil G dargestellten Gravitation - an der relativ niedrigsten Position des Druckausgleichselements 16 befindet. Die mäanderförmige Ausbildung ist so gewählt, dass das Druckausgleichselement 16 einen ausschließlich ebenen oder fallenden Verlauf aufweist.
  • Mit dem Pfeil F ist die Fahrtrichtung eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges dargestellt, in welchem das erfindungsgemäße Batteriegehäuse 10 installiert ist. Fahrtwind prallt daher unmittelbar gegen die Wand des Batteriegehäuses 10, hinter welcher das Druckausgleichselement 16 angeordnet ist. Die Anordnung bewirkt damit eine mittelbare Fahrtwindkühlung und begünstigt eine Kondensation innerhalb des Druckausgleichselements 16.
  • Das in 1 gezeigte Batteriegehäuse 10 und das Druckausgleichselement 16 bestehen aus einem formstabilen Kunststoff. Die Elemente können jedoch auch aus anderen und insbesondere aus verschiedenen Werkstoffen bestehen, insbesondere aus metallischen und Verbundwerkstoffen. Die Verwendung formstabiler Werkstoffe hat den Vorteil, dass das Volumen bei Druckveränderungen konstant bleibt.
  • Die 2 und 3 zeigen weitere Ausführungsformen bzw. Anordnungen von Druckausgleichselementen 16 und eines erfindungsgemäßen Batteriegehäuses 10 (3). Für identische oder zumindest funktionsgleiche Elemente der alternativen Ausführungsformen werden im Folgenden die gleichen Bezugszeichen wie in 1 verwendet.
  • 2 zeigt eine alternative und besonders einfache Ausführungsform eines Druckausgleichselements 16, das als zylindrischer Körper ausgebildet ist. Innerhalb des Druckausgleichselements 16 ist als Dichtelement 28 ein Kolben 30 mit einem Dichtungsring 32 verschiebbar angeordnet. Die nach oben weisende Innenöffnung 22 steht mit dem Innenraum des in 2 nicht dargestellten Batteriegehäuses in Verbindung. Die nach unten weisende Außenöffnung 24 führt in die Umgebung. Analog zu dem in 1 dargestellten Druckausgleichselement 16 sind die Innenöffnung 22 und die Außenöffnung 24 mit einem Sieb versehen sein. Im Bereich der Außenöffnung ist wiederum ein nicht dargestelltes Ventil mit den bereits beschriebenen Eigenschaften angeordnet. Mit dem als Dichtelement 28 dienenden Kolben 30 wird sichergestellt, dass von der Umgebung durch das Ventil in die Außenöffnung einströmende Luft, nicht - am Kolben vorbei - in den Innenraum des Batteriegehäuses gelangen kann. Als Ausgleichsvolumen für den Innenraum steht daher nur die Luft in dem Druckausgleichselement 16 oberhalb des Kolbens 30 zur Verfügung. Bei einer Erhöhung des Umgebungsdrucks verfährt der Kolben 30 nach oben, bei einer Verringerung des Umgebungsdrucks verfährt der Kolben nach unten. Um einen vollständigen Druckausgleich sicherzustellen ist es erforderlich, dass die Größe des Druckausgleichselements 16 so ausgelegt ist, dass der Kolben nicht den oberen Anschlag (Innenöffnung 22) oder den unteren Anschlag (Außenöffnung 24) erreicht, sondern sich stets im Bereich zwischen diesen Positionen befindet.
  • Der gleiche Dichteffekt wie mit dem in 2 dargestellten Kolben kann bei dem in 1 dargestellten Druckausgleichselements 16 mit einem geeigneten, nicht dargestellten Dichtelement erzielt werden. Hierfür geeignet wäre insbesondere eine Kugel aus einem elastischen Material, die mit Spannung dichtend in dem schlauchartigen Element angeordnet ist. Im Falle von Druckänderungen würde sich eine derartige Kugel innerhalb des schlauchartigen Elements im Bereich zwischen der Innenöffnung 22 und der Außenöffnung 24 hin- und herbewegen und würde ein Einströmen von Luft aus der Umgebung in den Innenraum 18 des Batteriegehäuses 10 verhindern.
  • 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriegehäuses 10 mit einem außerhalb des Batteriegehäuses 10 angeordneten Druckausgleichselement 16, das - wie in der Ausführungsform in 1 - als schlauchartiges Element ausgebildet ist. Anders als in 1, führt die Innenöffnung 22 aus dem Batteriegehäuse 10 heraus. Die Innenöffnung 22 ist an der höchsten Stelle des Druckausgleichselements 16 angeordnet. Das schlauchartige Element ist schraubenförmig mit gleichbleibendem Durchmesser angeordnet bzw. ausgebildet. An der niedrigsten Stelle des Druckausgleichselements 16 befindet sich die zur Umgebung 20 führende Außenöffnung 24.
  • Auch wenn dies in 3 nicht dargestellt ist, sind die Innenöffnung 22 und die Außenöffnung 24 vorzugsweise mit einem Sieb versehen. Die Außenöffnung ist ferner vorzugsweise mit einem wie vorstehend beschriebenen Ventil (nicht dargestellt) versehen, das einem Eindringen von Flüssigkeiten aus der Umgebung in das Druckausgleichselement 16 entgegenwirkt und einen Druckausgleich von Luft in beide Richtungen ermöglicht. In dem Druckausgleichselement 16 aufgrund von Kondensation entstehende Flüssigkeiten können durch das Ventil (nicht gezeigt) in die Umgebung abfließen.
  • Das in 3 dargestellte Druckausgleichselement 16 kann optional mit einem Dichtelement (nicht dargestellt), insbesondere einer Kugel versehen werden. Vorteilhaft an der schraubenförmigen Gestaltung bzw. Anordnung des Druckausgleichselements 16 ist, dass der Radius gleichbleibend ist und ein Dichtelement dadurch bei Relativbewegungen in dem Druckausgleichselement 16 unabhängig von seiner Position in etwa den gleichen Widerstand erfährt.
  • Bei der in 1 gezeigten, mäanderförmigen Anordnung eines als Druckausgleichselement 16 dienenden, schlauchartigen Elements tritt in den „180°-Kurven“ eine erhöhte Reibung und somit ein erhöhter Widerstand auf. Diese Ausführungsform wird daher vorzugsweise ohne zusätzliches Dichtelement verwendet. Vorteilhaft an der in 1 gezeigten Ausführungsform ist der geringere Platzbedarf (Tiefe) des Druckausgleichselements 16.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Batteriegehäuse
    12
    Oberteil
    14
    Unterteil
    16
    Druckausgleichselement
    18
    Innenraum
    20
    Umgebung
    22
    Innenöffnung
    24
    Außenöffnung
    26
    Ventil
    28
    Dichtelement
    30
    Kolben
    32
    Dichtungsring

Claims (9)

  1. Batteriegehäuse mit einem Innenraum zur Anordnung von Batteriezellen und mindestens einem Druckausgleichselement (16) für in dem Batteriegehäuse eingeschlossene Luft, wobei das Druckausgleichselement (16) ein Volumen umfasst und den Innenraum des Batteriegehäuses (10) mit der Umgebung (20) derart verbindet, dass Luft aus dem Innenraum in das Druckausgleichselement einströmen und Luft aus dem Druckausgleichselement in den Innenraum einströmen kann, wobei das Druckausgleichselement (16) dazu an einem ersten Ende eine zum Innenraum (18) gerichtete Innenöffnung (22) und an einem zweiten Ende eine zur Umgebung (20) gerichtete Außenöffnung (24) mit einem Ventil (26) aufweist und wobei das Volumen des Druckausgleichselements (16) größer ist als das maximal erforderliche Ausgleichsvolumen des Batteriegehäuses (10) während des bestimmungsgemäßen Einsatzes des Batteriegehäuses (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Druckausgleichselement (16) als schlauchartiges Element ausgebildet ist.
  2. Batteriegehäuse nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenöffnung (24) niedriger angeordnet ist als die Innenöffnung (22).
  3. Batteriegehäuse nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckausgleichselement (16) von der Innenöffnung (22) zur Außenöffnung (24) einen stetig fallenden Verlauf aufweist.
  4. Batteriegehäuse nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Druckausgleichselement (16) ein Dichtelement (28) angeordnet ist.
  5. Batteriegehäuse nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckausgleichselement (16) innerhalb oder außerhalb des Batteriegehäuses (10) angeordnet ist.
  6. Batteriegehäuse nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenöffnung (22) und/oder die Außenöffnung (24) mit einem Sieb verschlossen ist.
  7. Batteriegehäuse nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckausgleichselement (16) zumindest teilweise auf der zur Vorderseite eines Kraftfahrzeuges weisenden Seite des Gehäuses angeordnet ist und/oder dass ein oder mehrere Luftführungskanäle direkt oder indirekt auf das Druckausgleichselement (16) gerichtet sind.
  8. Batteriegehäuse nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (18) vollständig oder teilweise mit einem Füllmaterial gefüllt ist.
  9. Batteriegehäuse nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckausgleichselement (16) Mittel zur Beheizung und/oder Kühlung aufweist.
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