DE102014102176A1

DE102014102176A1 - Not-Trockenlegungsvorrichtung für abgeschlossene Kammern

Info

Publication number: DE102014102176A1
Application number: DE201410102176
Authority: DE
Inventors: Jürgen Thyroff; Johannes Lauer
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2014-08-28
Anticipated expiration: 2034-02-21
Also published as: US20140239208A1; CN104022235A; CN104022235B; DE102014102176B4; US8944087B2

Abstract

Eine Trockenlegungsvorrichtung zum Anordnen auf einem Gehäuse umfasst eine äußere Stopfenkomponente und eine durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente. Die äußere Stopfenkomponente weist ein erstes Kappenteilstück und ein zweites Befestigungsteilstück auf. Das erste Kappenteilstück ist über einer Außenseite einer Gehäusewand positionierbar. Das erste Befestigungsteilstück ist geeignet, um die Trockenlegungsvorrichtung an einer Öffnung in der Gehäusewand zu befestigen. Die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente steht mit der äußeren Stopfenkomponente in Kontakt und ist geeignet, um mit einer Struktur innerhalb des Gehäuses in Kontakt zu stehen, wenn die Trockenlegungsvorrichtung auf dem Gehäuse angeordnet ist. Bezeichnenderweise weist die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente ein größeres Volumen auf, wenn sie mit einer Flüssigkeit in Kontakt steht, als wenn sie trocken ist. Die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente drückt die innere Stopfenkomponente von der Struktur innerhalb des Gehäuses weg, wenn die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente von einem keine Flüssigkeit enthaltenden Zustand in einen Flüssigkeit enthaltenden Zustand übergeht, um dadurch einen Weg zum Entweichen von Flüssigkeit bereitzustellen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft in zumindest einem Aspekt Batteriemodulgehäuse mit einer verbesserten Wasser/Kühlmittelschaden-Widerstandsfähigkeit.
HINTERGRUND
Elektrische Einrichtungen wie z. B. Batteriemodule enthalten oft empfindliche elektronische Einrichtungen, die Wasserschäden unterworfen sind. Im Speziellen können Flutungsbedingungen empfindliche elektronische Komponenten in solchen Vorrichtungen wie Batteriemodulen und Brennstoffzellen beschädigen.
Batteriebetriebene Fahrzeuge umfassen ausnahmslos empfindliche elektronische Steuerkomponenten zusätzlich zu Hochspannungsbatteriezellen. Diese Komponenten sind anfällig für Wasserschäden, wenn die Kammern, in denen sie enthalten sind, mit Wasser oder dem in solchen Vorrichtungen verwendeten Kühlmittel geflutet werden sollten. Lithium-Ionen-Batterien stellen eine wichtige Art von Batterietechnologie dar, die in solchen Fahrzeugen verwendet wird. Die meisten Batterieanordnungen, einschließlich Lithium-Ionen-Batterieanordnungen, umfassen eine Vielzahl von einzelnen elektrochemischen Zellen. Solche elektrochemischen Zellen umfassen in der Regel eine Anode, eine Kathode und einen Separator, der zwischen der Anode und der Kathode eingebaut ist. Die Anode umfasst in der Regel eine dünne Metallplatte oder -folie (üblicherweise Kupfermetall), die mit einer Graphitschicht beschichtet ist. In ähnlicher Weise umfasst die Kathode üblicherweise eine dünne Metallplatte oder -folie (üblicherweise Aluminiummetall), die mit einer lithiumhaltigen Schicht beschichtet ist. Schließlich umfassen elektrochemische Zellen einen Elektrolyt, der zwischen der Anode und der Kathode eingebaut ist. Anschlüsse gestatten es, dass die erzeugte Elektrizität in einem äußeren Stromkreis verwendet wird. Elektrochemische Zellen produzieren Elektrizität über eine elektrochemische Reaktion. Für Hochleistungs- und Hochenergieanwendungen wird eine Vielzahl von Batteriezellen verwendet und zu einem Batteriemodul zusammengebaut. Überdies umfassen solche Batteriemodule eine Vielzahl von metallischen (z. B. Kupfer und/oder Aluminium), flüssigkeitsgekühlten Rippen, die zwischen den Batteriezellen eingestreut sind. Die Batterieanordnungen steuern auch eine Elektronik, welche das Laden und die Verteilung von Leistung auf elektronische Vorrichtungen überwacht. Potenzielle Gefahren für solche Batterieanordnungen umfassen Kriechströme, Kurzschlüsse und Brände infolge von mit Kühlmitteln gefluteten Gehäusen nach einem Schaden oder einer Undichtheit eines Batterie-Kühlmittelsystems.
Es besteht demzufolge Bedarf an verbesserten Sicherheitsvorkehrungen, um den Folgen von Wasser- und Kühlmittelschäden in elektronischen Vorrichtungen, die in batteriebetriebenen Fahrzeug anzutreffen sind, entgegenzuwirken.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung löst eines oder mehrere der Probleme des Standes der Technik durch Vorsehen, zumindest in einer Ausführungsform, einer Drainage- bzw. Trockenlegungsvorrichtung zum Befestigen an einem Gehäuse, das eine Gehäusewand mit zumindest einem darin definierten Kanal aufweist. Die Trockenlegungsvorrichtung umfasst eine äußere Stopfenkomponente, eine innere Stopfenkomponente und eine durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente. Die äußere Stopfenkomponente weist ein erstes Kappenteilstück und eine erstes Befestigungsteilstück auf. Das erste Kappenteilstück ist über einer Außenseite der Gehäusewand positionierbar. Die innere Stopfenkomponente weist ein zweites Kappenteilstück und ein zweites Befestigungsteilstück auf. Das zweite Kappenteilstück ist über einer Innenseite der Gehäusewand positionierbar. Das zweite Befestigungsteilstück passt mit dem ersten Befestigungsteilstück zusammen, um einen hohlen Hohlraum zu bilden. Die innere Stopfenkomponente definiert einen Ablaufkanal, welcher zulässt, dass Flüssigkeit in den hohlen Hohlraum hinein fließt. Die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente, ist in dem hohlen Hohlraum positioniert. Bezeichnenderweise weist die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente ein größeres Volumen auf, wenn sie mit einer Flüssigkeit in Kontakt steht, als wenn sie trocken ist, so dass die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente die innere Stopfenkomponente und die äußere Stopfenkomponente auseinanderdrückt, wenn die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente von einem keine Flüssigkeit enthaltenden Zustand in einen Flüssigkeit enthaltenden Zustand übergeht, um dadurch einen Weg zum Entweichen von Flüssigkeit aus dem Gehäuse bereitzustellen.
In einer anderen Ausführungsform ist eine Trockenlegungsvorrichtung zum Anordnen auf einem Gehäuse vorgesehen. Das Gehäuse umfasst eine Gehäusewand mit zumindest einem darin definierten Kanal. Die Trockenlegungsvorrichtung umfasst eine äußere Stopfenkomponente und eine durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente. Die äußere Stopfenkomponente weist ein erstes Kappenteilstück und ein zweites Befestigungsteilstück auf. Das erste Kappenteilstück ist über einer Außenseite der Gehäusewand positionierbar. Das erste Befestigungsteilstück ist geeignet, um die Trockenlegungsvorrichtung an einer Öffnung in der Gehäusewand zu befestigen. Die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente steht mit der äußeren Stopfenkomponente in Kontakt und ist geeignet, um mit einer Struktur innerhalb des Gehäuses in Kontakt zu stehen, wenn die Trockenlegungsvorrichtung auf dem Gehäuse angeordnet ist. Bezeichnenderweise weist die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente ein größeres Volumen auf, wenn sie mit einer Flüssigkeit in Kontakt steht, als wenn sie trocken ist. Die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente drückt die innere Stopfenkomponente von der Struktur innerhalb des Gehäuses weg, wenn die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente von einem keine Flüssigkeit enthaltenden Zustand in einen Flüssigkeit enthaltenden Zustand übergeht, um dadurch einen Weg zum Entweichen von Flüssigkeit bereitzustellen.
In einer anderen Ausführungsform ist ein Gehäuse vorgesehen, welches eine oder mehrere der oben dargelegten Trockenlegungsvorrichtungen beinhaltet. Das Gehäuse umfasst eine Gehäusewand, in der eine Trockenlegungsvorrichtung in einer Öffnung angebracht ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen besser verständlich, wobei:
1A eine Querschnittsansicht einer Trockenlegungsvorrichtung für ein elektrisches Gehäuse oder eine abgeschlossene Kammer ist;
1B eine Draufsicht der Trockenlegungsvorrichtung von 1A ist;
2 eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses mit Trockenlegungsvorrichtungen und elektrischen Komponenten darin ist;
3A eine Querschnittsansicht einer alternativen Trockenlegungsvorrichtung ist;
3B eine Draufsicht der Trockenlegungsvorrichtung von 3A ist;
4A eine Querschnittsansicht einer alternativen Trockenlegungsvorrichtung ist;
4B eine Draufsicht der Trockenlegungsvorrichtung von 4A ist; und
5 eine graphische Darstellung ist, welche die Kraft zeigt, die durch einen sich durch Wasser ausdehnenden Schwamm entwickelt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nunmehr wird im Detail Bezug auf zur Zeit bevorzugte Zusammensetzungen, Ausführungsformen und Verfahren der vorliegenden Erfindung genommen, welche die besten Arten, die Erfindung praktisch umzusetzen, darstellen, die den Erfindern derzeit bekannt sind. Die Fig. sind nicht unbedingt maßstabgetreu. Es sollte jedoch einzusehen sein, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich exemplarisch für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt sein kann. Daher sind hierin offenbarte Einzelheiten nicht als einschränkend, sondern rein als eine repräsentative Basis für jeden Aspekt der Erfindung und/oder als eine repräsentative Basis, um einem Fachmann zu vermitteln, wie er die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise einsetzen kann, zu betrachten.
Außer in den Beispielen, oder wo anderweitig ausdrücklich angegeben, sind alle numerischen Größen in dieser Beschreibung, die Mengen bzw. Beträge von Reaktions- und/oder Gebrauchsmaterial oder -bedingungen angeben, so zu verstehen, dass sie durch das Wort „etwa” zur Beschreibung des Schutzumfanges im weitesten Sinne der Erfindung modifiziert sind. Die Praxis innerhalb der angegebenen numerischen Grenzen wird allgemein bevorzugt. Außerdem, wenn nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird: sind Prozent, „Teile von” und Verhältniswerte pro Gewicht; impliziert die Beschreibung einer Gruppe oder Klasse von Materialien als geeignet oder bevorzugt für einen gegebenen Zweck in Verbindung mit der Erfindung, dass Mischungen aus zwei oder mehreren der Mitglieder der Gruppe oder Klasse gleichermaßen geeignet oder bevorzugt sind; bezieht sich die Beschreibung von Bestandteilen in chemischer Hinsicht auf die Bestandteile zum Zeitpunkt der Zugabe zu einer beliebigen Kombination, die in der Beschreibung angegeben ist, und schließt nicht notwendigerweise chemische Wechselwirkungen zwischen den Bestandteilen einer Mischung, sobald sie gemischt ist, aus; trifft die erste Definition eines Akronyms oder einer anderen Abkürzung auf alle nachfolgenden Verwendungen derselben Abkürzung hierin zu und, wenn nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben wird, wird die Messung einer Eigenschaft durch dieselbe Technik bestimmt, wie zuvor oder später für dieselbe Eigenschaft angeführt.
Es sollte auch einzusehen sein, dass diese Erfindung nicht auf die spezifischen Ausführungsformen und Verfahren beschränkt ist, die unten stehend beschrieben sind, da spezifische Komponenten und/oder Bedingungen selbstverständlich variieren können. Des Weiteren wird die hierin verwendete Terminologie nur zum Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet, und soll in keiner Weise einschränkend sein.
Es ist auch anzumerken, dass, wie in der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendet, die Einzahlform „ein/e/s” und „der/die/das” die Mehrzahlformen umfassen, es sei denn, der Kontext bringt deutlich etwas anderes zum Ausdruck. Zum Beispiel soll die Bezugnahme auf eine Komponente in der Einzahl eine Vielzahl von Komponenten umfassen.
In dieser gesamten Anmeldung sind, wenn auf Veröffentlichungen verwiesen wird, die Offenbarungsgehalte dieser Veröffentlichungen in ihrer Gesamtheit hiermit durch Bezugnahme in dieser Anmeldung aufgenommen, um den Stand der Technik vollständig zu beschreiben, auf den sich diese Erfindung bezieht.
Mit Bezugnahme auf die 1 und 2 ist eine Trockenlegungsvorrichtung zum Befestigen an einem Gehäuse mit einer Gehäusewand vorgesehen. 1A ist eine Querschnittsansicht der Trockenlegungsvorrichtung, während 1B eine Draufsicht der Trockenlegungsvorrichtung ist. 2 ist eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses mit Trockenlegungsvorrichtungen und elektrischen Komponenten darin. Wie hierin verwendet, werden die Ausdrücke „Gehäuse” und „abgeschlossene Kammer” hierin wechselweise austauschbar verwendet. Die vorliegende Ausführungsform ist besonders zweckdienlich für elektrische Gehäuse wie jene, die für Batteriemodule und Brennstoffzellen verwendet werden. Die Trockenlegungsvorrichtung 10 umfasst eine äußere Stopfenkomponente 12, eine innere Stopfenkomponente 14 und eine durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16. Die äußere Stopfenkomponente 12 umfasst ein erstes Kappenteilstück 20 und ein erstes Befestigungsteilstück 22. Wie hierin verwendet, ist ein Kappenteilstück das Ende einer Stopfenkomponente und ein Befestigungsteilstück ist jener Bereich einer Stopfenkomponente, der Merkmale aufweist, um eine Befestigung zu erleichtern. Das erste Kappenteilstück 20 ist über einer Außenseite 28 der Gehäusewand 30 eines Gehäuses 37 positionierbar. In einer Verfeinerung ist das Kappenteilstück über und in Kontakt mit der Außenseite 28 angeordnet, um eine Abdichtung herbeizuführen. Die innere Stopfenkomponente 14 umfasst ein zweites Kappenteilstück 34 und ein zweites Befestigungsteilstück 34. Das zweite Kappenteilstück 32 ist über einer Innenseite 40 der Gehäusewand 30 positionierbar. In einer Verfeinerung weist das zweite Kappenteilstück 32 einen Abschnitt auf, der über und in Kontakt mit der Innenseite 40 angeordnet ist, um eine Abdichtung herbeizuführen. Das zweite Befestigungsteilstück 34 passt mit dem ersten Befestigungsteilstück 22 zusammen, um einen hohlen Hohlraum 44 zu definieren. Die innere Stopfenkomponente 14 definiert Ablaufkanäle 48, die zulassen, dass Flüssigkeit in den hohlen Hohlraum 44 hinein fließt.
In einer Verfeinerung umfasst das erste Befestigungsteilstück 22 ein erstes Befestigungsmerkmal 50, und das zweite Befestigungsteilstück 22 weist ein zweites Befestigungsmerkmal 52 auf, die sich jeweils um den Umfang des jeweiligen Befestigungsteilstückes herum erstrecken. Das erste Befestigungsmerkmal 50 passt mit dem zweiten Befestigungsmerkmal 52 zusammen. In einer weiteren Verfeinerung umfassen das erste Befestigungsmerkmal 50 und das zweite Befestigungsmerkmal 52 jeweils unabhängig Vorsprünge oder Nuten. 1A zeigt ein Beispiel, in dem das Befestigungsmerkmal 50 ein Vorsprung ist und das Befestigungsmerkmal 52 eine Nut ist. Es sollte einzusehen sein, dass diese Ausgestaltungen vertauscht sein können.
Weiterhin Bezug nehmend auf die 1A, 1B und 2 ist eine durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 in dem hohlen Hohlraum 44 positioniert. In einer Variante ist/sind eines oder beide von dem ersten Befestigungsteilstück 22 und dem zweiten Befestigungsteilstück 36 hohl. Im Spezielleren können diese Teilstücke eine allgemein zylindrische Ausdehnung von deren jeweiligen Kappenteilstücken weg sein. Bezeichnenderweise weist die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 ein größeres Volumen auf, wenn sie mit einer Flüssigkeit in Kontakt steht, als wenn sie trocken ist, so dass die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 die innere Stopfenkomponente 14 und die äußere Stopfenkomponente 12 auseinanderdrückt, wenn die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 von einem keine Flüssigkeit enthaltenden Zustand in einen Flüssigkeit enthaltenden Zustand übergeht, um dadurch einen Weg zum Entweichen von Flüssigkeit aus dem Gehäuse 37 bereitzustellen. Der Ausdruck „trocken”, wie hierin verwendet, bedeutet, dass die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 im Wesentlichen keinerlei (d. h. weniger als 5 Gewichtsprozent) Flüssigkeit enthält oder Flüssigkeit darin aufgenommen hat. Typischerweise umfassen Flüssigkeiten, die in dem Gehäuse 37 vorhanden sein können, Wasser, und in dem Fall von Batteriemodulen flüssige Kühlmittel (z. B. Ethylenglykol und dergleichen). In einer Verfeinerung drückt die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 die innere Stopfenkomponente 14 und die äußere Stopfenkomponente 12 auseinander, wenn die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 in einem hinreichenden Ausmaß von einem keine Flüssigkeit enthaltenden Zustand in einen Flüssigkeit enthaltenden Zustand übergeht, so dass die äußere Stopfenkomponente 12 die innere Stopfenkomponente 14 freigibt (d. h. davon getrennt wird). Es sollte hervorgehoben werden, dass ein Zwischenraum 58 zwischen der durch Flüssigkeit ausdehnbaren Komponente 16 und der Fläche, gegen die während des Ausdehnens gedrückt wird, vorhanden sein kann oder nicht. In einer Verfeinerung beträgt der Zwischenraum 58 zwischen 0 und 5 mm.
In einer Verfeinerung wird die Fähigkeit der äußeren Stopfenkomponente 12 und der inneren Stopfenkomponente 14, von einer sich ausdehnenden, durch Flüssigkeit ausdehnbaren Komponente 16 auseinandergedrückt zu werden, dadurch unterstützt, dass diese Komponenten aus einem elastomeren Material wie z. B. elastomeren Kautschuken und elastomeren Kunststoffen gebildet werden. Beispiele für geeignete elastomere Kautschuke umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, natürliche Polyisopren-Kautschuke, synthetische Polyisopren-Kautschuke, Butadien-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk, Butyl-Kautschuke, halogenierte Butyl-Kautschuke, Styrol-Butadien-Kautschuke, Nitril-Kautschuke, Ethylen-Polypropylen-Kautschuk (EPM), Ethylen-Polypropylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Polyacryl-Kautschuk, Silikon-Kautschuke, Fluorelastomere, Ethylenvinylacetat und dergleichen. In einer Verfeinerung nimmt das Volumen der durch Flüssigkeit ausdehnbaren Komponente um mindestens 50 Prozent zu, wenn sie mit der Flüssigkeit gesättigt wird. In einer weiteren Verfeinerung nimmt das Volumen der durch Flüssigkeit ausdehnbaren Komponente um etwa 50 bis 100 Prozent oder mehr zu, wenn sie mit der Flüssigkeit gesättigt wird. In einer noch weiteren Verfeinerung nimmt das Volumen der durch Flüssigkeit ausdehnbaren Komponente 16 derart zu, dass eine Kraft zwischen etwa 20 N und 35 N oder mehr zwischen der inneren Stopfenkomponente und der äußeren Stopfenkomponente erzeugt wird, wenn die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente mit Flüssigkeit gesättigt wird. In einer noch weiteren Verfeinerung nimmt das Volumen der durch Flüssigkeit ausdehnbaren Komponente 16 derart zu, dass eine Kraft zwischen etwa 20 N und 30 N oder mehr zwischen der inneren Stopfenkomponente und der äußeren Stopfenkomponente erzeugt wird, wenn die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente mit Flüssigkeit gesättigt wird.
In einer Variante umfasst die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 einen Schwamm. Beispiele für Schwamm-Materialien, aus denen die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 aufgebaut ist, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, geschäumte Polymere wie z. B. Polyether niedriger Dichte, Polyvinylacetat, Polyester und dergleichen, Zellulosefasern, Polyurethan und einen Schwamm.
Weiterhin Bezug nehmend auf 2 sollte einzusehen sein, dass die Trockenlegungsvorrichtung 10 in einer beliebigen Anzahl von Positionen auf dem Gehäuse 37 positionierbar ist. 2 illustriert die Positionierung von Trockenlegungsvorrichtungen 10 ¹, 10 ², 10 ³ und 10 ⁴. Die Trockenlegungsvorrichtungen 10 ¹, 10 ², 10 ³ und 10 ⁴ können die gleiche Bauart wie in den 1A und 1B gezeigt oder die nachfolgend in näherem Detail in Verbindung mit den 3A und 3B (Trockenlegungsvorrichtung 70) oder der 4A und 4B (Trockenlegungsvorrichtung 120) dargelegten Bauarten aufweisen. Eine Positionierung auf der Oberseite, der Unterseite und den Seiten des Gehäuses 37 gestattet die Trockenlegung in dem Fall einer Änderung der Lage des Gehäuses, z. B. wenn sich ein Fahrzeug überschlägt.
Mit Bezugnahme auf die 3A, 3B und 2 ist eine Variante einer Trockenlegungsvorrichtung zum Befestigen an einem Gehäuse schematisch illustriert. 3A ist eine Querschnittsansicht einer Trockenlegungsvorrichtung, die von einer Außenseite des Gehäuses befestigbar ist. 3B ist eine Draufsicht dieser Trockenlegungsvorrichtung. Die Trockenlegungsvorrichtung 70 umfasst eine äußere Stopfenkomponente 72, eine innere Stopfenkomponente 74 und eine durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16. Die äußere Stopfenkomponente 72 umfasst ein erstes Kappenteilstück 80 und ein erstes Befestigungsteilstück 82. In dieser Variante sind das erste Kappenteilstück 80 und das erste Befestigungsteilstück 82 über einer Außenseite 28 der Gehäusewand 30 des Gehäuses 37 positionierbar. Die innere Stopfenkomponente 74 umfasst ein zweites Kappenteilstück 94 und ein zweites Befestigungsteilstück 96. Das zweite Kappenteilstück 94 ist über einer Innenseite 40 der Gehäusewand 30 positionierbar. Das zweite Befestigungsteilstück 96 passt mit dem ersten Befestigungsteilstück 82 zusammen, um einen hohlen Hohlraum 104 zu definieren. Die innere Stopfenkomponente 74 definiert einen Ablaufkanal 108, welcher zulässt, dass Flüssigkeit in den hohlen Hohlraum 104 hinein fließt.
In einer Verfeinerung, wie oben dargelegt, umfasst das erste Befestigungsteilstück 82 ein erstes Befestigungsmerkmal 110, und das zweite Befestigungsteilstück 96 weist ein zweites Befestigungsmerkmal 112 auf. Das erste Befestigungsmerkmal 110 passt mit dem zweiten Befestigungsmerkmal 112 zusammen. In einer weiteren Verfeinerung weisen das erste Befestigungsmerkmal 110 und das zweite Befestigungsmerkmal 112 jeweils unabhängig Vorsprünge oder Nuten auf, die sich um einen Umfang des entsprechenden Befestigungsteilstückes herum erstrecken. 3A zeigt ein Beispiel, in dem das Befestigungsmerkmal 110 eine Nut ist und das Befestigungsmerkmal 112 ein Vorsprung ist.
Weiterhin Bezug nehmend auf die 3A, 3B und 2 ist eine durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 in dem hohlen Hohlraum 104 positioniert. In einer Variante ist/sind eines oder beide von dem ersten Befestigungsteilstück 82 und dem zweiten Befestigungsteilstück 96 hohl. Im Spezielleren können diese Teilstücke eine allgemein zylindrische Ausdehnung von deren jeweiligen Kappenteilstücken weg sein. Wie oben dargelegt, weist die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 ein größeres Volumen auf, wenn sie mit einer Flüssigkeit in Kontakt steht, als wenn sie trocken ist, so dass die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 die innere Stopfenkomponente 74 und die äußere Stopfenkomponente 72 auseinanderdrückt, wenn die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 von einem keine Flüssigkeit enthaltenden Zustand in einen Flüssigkeit enthaltenden Zustand übergeht, um dadurch einen Weg zum Entweichen von Flüssigkeit aus dem Gehäuse 37 bereitzustellen. In einer weiteren Verfeinerung drückt die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 die innere Stopfenkomponente 74 und die äußere Stopfenkomponente 72 auseinander, wenn die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 in einem hinreichenden Ausmaß von einem keine Flüssigkeit enthaltenden Zustand in einen Flüssigkeit enthaltenden Zustand übergeht, so dass die äußere Stopfenkomponente 72 die innere Stopfenkomponente 74 freigibt. Die Details für die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente sind die gleichen wie oben mit Bezug auf die Beschreibungen der 1A und 1B einschließlich der Details bezüglich des Zwischenraumes und der Materialien, aus denen sie gebildet ist, dargelegt.
Mit Bezugnahme auf die 4A, 4B und 2 ist eine andere Variante einer Trockenlegungsvorrichtung zum Befestigen an einem Gehäuse schematisch illustriert. 4A ist ein schematischer Querschnitt einer Trockenlegungsvorrichtung, die gegen eine innen in dem Gehäuse angebrachte Komponente drückt. 4B ist eine Draufsicht eines äußeren Stopfens, der in der Trockenlegungsvorrichtung verwendet wird. Die Trockenlegungsvorrichtung 120 umfasst eine äußere Stopfenkomponente 122 und eine durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16. Die äußere Stopfenkomponente 122 umfasst ein erstes Kappenteilstück 130 und ein erstes Befestigungsteilstück 132. In dieser Variante ist das erste Kappenteilstück 130 über einer Außenseite 28 der Gehäusewand 30 des Gehäuses 37 positionierbar. In einer Verfeinerung umfasst das erste Befestigungsteilstück 132 ein erstes Befestigungsmerkmal 134, welches den Umfang des ersten Befestigungsteilstückes überspannt. Das erste Befestigungsmerkmal 134 sichert die äußere Stopfenkomponente 122 an der Gehäusewand 30 und ist in 4A als ein Vorsprung dargestellt. Die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 ist in dem hohlen Hohlraum 136 positioniert, der in dem Befestigungsteilstück 132 gebildet ist. Wie oben dargelegt, weist die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 ein größeres Volumen auf, wenn sie mit einer Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird, als wenn sie trocken ist, so dass die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 die innere Stopfenkomponente 122 und die im Inneren des Gehäuses wiederkehrende Komponente 140 auseinanderdrückt, wenn die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 von einem keine Flüssigkeit enthaltenden Zustand in einen Flüssigkeit enthaltenden Zustand übergeht, um dadurch einen Weg zum Entweichen von Flüssigkeit aus dem Gehäuse 37 bereitzustellen. In einer weiteren Verfeinerung drückt die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 die äußere Stopfenkomponente 122 und die Komponente 140 auseinander, wenn die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 in einem hinreichenden Ausmaß von einem keine Flüssigkeit enthaltenden Zustand in einen Flüssigkeit enthaltenden Zustand übergeht, so dass sich die äußere Stopfenkomponente 122 von dem Gehäuse 37 löst. Die Details für die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente 16 sind die gleichen wie oben mit Bezug auf die Beschreibungen der 1A und 1B einschließlich der Details bezüglich des Zwischenraumes und der Materialien, aus denen sie gebildet ist, dargelegt.
Mit Bezugnahme auf 5 sind graphische Darstellungen vorgesehen, welche demonstrieren, dass die durch einen sich durch Wasser ausdehnenden Schwamm entwickelte Kraft hinreichend ist, um die oben dargelegte Stopfenkomponenten zu drücken. Die in 5 dargelegte Messung wurde durch Messen der Kraft bestimmt, die zwischen einem feststehenden Element 130 und einer Skala 132 für verschiedene Beladungen von Flüssigkeit (z. B. Wasser) entwickelt wurde. Es ist zu beobachten, dass, selbst bei einem Zwischenraum von 5 mm zwischen dem Schwamm 131 und dem Element 130, eine hinreichende Kraft (20 N bis 30 N) für die oben dargelegten Anwendungen entwickelt wird. Da die entwickelte Kraft von dem Querschnitt des Schwammes abhängig ist, wurde in dem Experiment von 1a ein Stück eines Schwammes mit einer Querschnittsabmessung von 20 mm·20 mm verwendet. Im Allgemeinen werden die Größe und das Volumen des Schwammes derart ausgelegt, dass die Ausdehnungskräfte des Flüssigkeit enthaltenden Schwammes die Befestigungs- und Reibungskräfte der Stopfen überwinden.
Während Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht und beschrieben wurden, ist nicht vorgesehen, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung veranschaulichen und beschreiben. Vielmehr ist der in der Beschreibung verwendete Wortlaut ein beschreibender Wortlaut und keine Einschränkung, und es ist einzusehen, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Geist und dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Trockenlegungsvorrichtung zum Befestigen an einem Gehäuse, wobei die Trockenlegungsvorrichtung umfasst: eine äußere Stopfenkomponente mit einem ersten Kappenteilstück und einem ersten Befestigungsteilstück, wobei das erste Kappenteilstück in einer Öffnung in dem Gehäuse positionierbar ist, wobei das erste Kappenteilstück über einer Außenseite einer Gehäusewand angeordnet ist; eine innere Stopfenkomponente mit einem zweiten Kappenteilstück und einem zweiten Befestigungsteilstück, wobei das zweite Kappenteilstück über einer Innenseite der Gehäusewand positionierbar ist, wobei das zweite Befestigungsteilstück mit dem ersten Befestigungsteilstück zusammenpasst, um einen hohlen Hohlraum zu bilden, wobei die innere Stopfenkomponente einen Ablaufkanal definiert, welcher zulässt, dass Flüssigkeit in den hohlen Hohlraum hinein fließt; und eine durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente, die in dem hohlen Hohlraum positioniert ist, wobei die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente ein größeres Volumen aufweist, wenn sie mit einer Flüssigkeit in Kontakt steht, als wenn sie trocken ist, wobei die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente die innere Stopfenkomponente und die äußere Stopfenkomponente auseinanderdrückt, wenn die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente von einem trockenen Zustand in einen Flüssigkeit enthaltenden Zustand übergeht, um dadurch einen Weg zum Entweichen von Flüssigkeit bereitzustellen.
Trockenlegungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei zumindest eine von der inneren Stopfenkomponente und der äußeren Stopfenkomponente ein elastomeres Material umfasst.
Trockenlegungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente die innere Stopfenkomponente und die äußere Stopfenkomponente auseinanderdrückt, wenn die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente von einem trockenen Zustand in einen Flüssigkeit enthaltenden Zustand übergeht, so dass die innere Stopfenkomponente die äußere Stopfenkomponente freigibt.
Trockenlegungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eines oder beide von dem ersten Befestigungsteilstück und dem zweiten Befestigungsteilstück hohl ist/sind.
Trockenlegungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente einen Schwamm umfasst.
Trockenlegungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Volumen der durch Flüssigkeit ausdehnbaren Komponente um mindestens 50 Prozent zunimmt, wenn sie mit der Flüssigkeit gesättigt wird.
Trockenlegungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Volumen der durch Flüssigkeit ausdehnbaren Komponente derart zunimmt, dass eine Kraft zwischen etwa 20 N und 35 N zwischen der inneren Stopfenkomponente und der äußeren Stopfenkomponente erzeugt wird, wenn die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente mit Flüssigkeit gesättigt wird.
Trockenlegungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkeit Wasser oder ein flüssiges Batteriekühlmittel ist.
Trockenlegungsvorrichtung zum Befestigen an einem Gehäuse, wobei die Trockenlegungsvorrichtung umfasst: eine äußere Stopfenkomponente mit einem ersten Kappenteilstück und einem ersten Befestigungsteilstück, wobei die äußere Stopfenkomponente in einer Öffnung in dem Gehäuse positionierbar ist, wobei das Kappenteilstück über einer Außenseite einer Gehäusewand positionierbar ist, wobei das Befestigungsteilstück geeignet ist, um die Trockenlegungsvorrichtung an der Öffnung in der Gehäusewand zu befestigen; und eine durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente, die mit der äußeren Stopfenkomponente in Kontakt steht und geeignet ist, um mit einer Struktur innerhalb des Gehäuses in Kontakt zu stehen, wenn die Trockenlegungsvorrichtung auf dem Gehäuse angeordnet ist, wobei die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente ein größeres Volumen aufweist, wenn sie mit einer Flüssigkeit in Kontakt steht, als wenn sie trocken ist, wobei die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente die äußere Stopfenkomponente von der Struktur des Gehäuses weg drückt, wenn die durch Flüssigkeit ausdehnbare Komponente von einem keine Flüssigkeit enthaltenden Zustand in einen Flüssigkeit enthaltenden Zustand übergeht, um dadurch einen Weg zum Entweichen von Flüssigkeit bereitzustellen.
Trockenlegungsvorrichtung nach Anspruch 9, ferner umfassend eine innere Stopfenkomponente mit einem zweiten Kappenteilstück und einem zweiten Befestigungsteilstück, wobei die innere Stopfenkomponente die Struktur innerhalb des Gehäuses ist, wobei das zweite Kappenteilstück über einer Innenseite der Gehäusewand positionierbar ist, wobei das zweite Befestigungsteilstück mit dem ersten Befestigungsteilstück zusammenpasst, um einen hohlen Hohlraum zu bilden, wobei die innere Stopfenkomponente einen Ablaufkanal definiert, welcher zulässt, dass Flüssigkeit in den hohlen Hohlraum hinein fließt.