DE102015202173B4 - Connection device for an energy storage device to a motor vehicle internal cooling system - Google Patents
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Abstract
Anschlusseinrichtung (10) für einen elektrochemischen Energiespeicher zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, welche zur fluidleitenden Verbindung des Energiespeichers mit einem Kühlsystem des Kraftfahrzeugs eingerichtet ist, dabei weist diese Anschlusseinrichtung (10) wenigstens eine Durchströmausnehmung (32) auf, welche von einem Temperiermedium in einer Durchströmungsrichtung (40I, 40II) durchströmbar ist, und ein Kontaktierungsbauteil (22, 22a), welches zur elektrischen Kontaktierung der Anschlusseinrichtung vorgesehen ist, wobei diese Anschlusseinrichtung einen Kunststoff als Bestandteil aufweist oder wenigstens im Wesentlichen aus diesem besteht, und wobei dieser Kunststoff elektrisch nichtleitend ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchströmausnehmung (32) wenigstens in einem Kontaktbereich (41) von diesem Temperiermedium kontaktierbar ist und, dass dieses Kontaktierungsbauteil (22, 22a) mit diesem Kontaktbereich (41) durch eine Stromleiteinrichtung (42, 42a, 42b, 42c) elektrisch leitend verbindbar ist.Connecting device (10) for an electrochemical energy storage device for use in a motor vehicle, which is adapted for the fluid-conducting connection of the energy store with a cooling system of the motor vehicle, while this connection device (10) at least one Durchströmausnehmung (32), which of a temperature control in a flow direction (40I, 40II) can be flowed through, and a contacting component (22, 22a), which is provided for electrical contacting of the connection device, said connection device comprises a plastic as a component or at least substantially consists of this, and wherein said plastic is electrically non-conductive, characterized in that the Durchströmausnehmung (32) at least in a contact region (41) is contacted by this tempering and that this contacting component (22, 22a) with this contact region (41) by a Stromleiteinrichtung (42, 42a, 42b, 42c) e electrically conductive is connected.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlusseinrichtung zum Anschließen eines elektrochemischen Energiespeichers an ein kraftfahrzeuginternes Kühlsystem. Es ist bekannt, dass eine Energiespeichereinrichtung an das Kühlsystem eines Kraftfahrzeugs angeschlossen wird, wobei die Energiespeichereinrichtung über eine Anschlusseinrichtung, insbesondere einen Anschlussflansch, mit dem Kühlsystem fluidleitend verbindbar ist.The present invention relates to a connection device for connecting an electrochemical energy store to a motor vehicle internal cooling system. It is known that an energy storage device is connected to the cooling system of a motor vehicle, wherein the energy storage device via a connection device, in particular a connecting flange, is fluid-conductively connectable to the cooling system.
Die Energie, welche einem elektrochemischen Energiespeicher (Akkumulator) entnehmbar ist, hängt unter anderem von der Temperatur dieses Speichers ab. Für Anwendungen in einem Kraftfahrzeug hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Energiespeicher im Falle von tiefen Temperaturen vorzuwärmen und im Falle von hohen Temperaturen, welche auch während des Betriebs des Akkumulators durch das Ein- oder Ausspeichern von Energie entstehen können, zu kühlen (Temperieren des Akkumulators). Eine besonders effiziente Art der Temperierung wird durch Zuführen von Kühlmedium aus dem fahrzeuginternen Kühlsystem erreicht.The energy which can be taken from an electrochemical energy store (accumulator) depends inter alia on the temperature of this store. For applications in a motor vehicle, it has proven to be advantageous to preheat the energy storage in the case of low temperatures and in the case of high temperatures, which may also occur during operation of the accumulator by the injection or withdrawal of energy to cool (tempering of accumulator). A particularly efficient type of temperature control is achieved by supplying cooling medium from the in-vehicle cooling system.
Für mobile Anwendungen, also in einem Kraftfahrzeug, ist das Gewicht von Komponenten sowie deren Herstellkosten bei den im Kraftfahrzeugbau typischen großen Stückzahlen von besonderer Bedeutung. Es ist daher ein allgemeines Ziel im Kraftfahrzeugbau Komponenten aus Kunststoffen herzustellen. Im Falle eines Akkumulators, welcher eine elektrische Spannung zur Verfügung stellt, kann es zu Potentialdifferenzen/-unterschieden zwischen diesem und anderen Bauteilen des Kraftfahrzugs kommen. Derartige Potentialdifferenz sind unerwünscht. Weiter können die, im kraftfahrzeuginternen Kühlsystemen verwendeten Temperiermedien, unter Überdruck stehen. Sowohl die erwünschte elektrische Leitfähigkeit, wie auch die mechanische Beanspruchung beim Durchleiten des Temperiermediums sprechen gegen die Verwendung von Kunststoffen für derartige Anschlussflansche.For mobile applications, ie in a motor vehicle, the weight of components and their production costs in the large numbers of vehicles typical in the automotive industry is of particular importance. It is therefore a general goal in the automotive industry to produce components from plastics. In the case of a rechargeable battery, which provides an electrical voltage, there may be potential differences / differences between this and other components of the motor vehicle train. Such potential difference are undesirable. Furthermore, the tempering media used in the motor vehicle internal cooling systems can be under overpressure. Both the desired electrical conductivity, as well as the mechanical stress when passing the tempering speak against the use of plastics for such connection flanges.
Aus der
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Anschlussflansch, insbesondere einen Anschlussflansch, der wenigstens teilweise aus einem Kunststoff besteht, mit verbessertem elektrischen Potentialausgleich, zur Verfügung zu stellen.It is an object of the invention to provide an improved connection flange, in particular a connection flange, which consists at least partially of a plastic, with improved electrical equipotential bonding.
Ein herkömmlicher Anschlussflansch aus Kunststoff (Kunststoffflansch) weist das Problem auf, dass dieser elektrisch isolierend ist und ein Potentialausgleich dadurch nicht ohne weiteres möglich ist. Weiter hat es sich als Problem erwiesen, dass Temperiermedien in fahrzeuginternen Kühlsystemen häufig unter Überdruck stehen und dadurch die Leitungen, welche zum Führen des Temperiermediums vorgesehen sind, sowie insbesondere Anschlussbereiche dieser Leitungen, mechanisch stark belastet sind. Diese Probleme werden insbesondere dadurch gelöst, dass in einer erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung, welche wenigstens im Wesentlichen aus einem Kunststoff besteht, eine Durchströmungsausnehmung vorgesehen ist, welche von einem Temperiermedium in einer Durchströmungsrichtung durchströmbar ist. Weiter ist diese Durchströmungsausnehmung wenigstens einen Kontaktbereich auf, in welchem diese durch das Temperiermedium kontaktierbar ist. Zudem ist dieser Kontaktierungsbereich elektrisch leitend mit einem Kontaktierungsbauteil der Anschlusseinrichtung verbindbar, insbesondere über eine Stromleiteinrichtung verbindbar. Durch diese Ausgestaltung der Anschlusseinrichtung (Anschlussflansch) ist es ermöglicht, das Temperiermedium elektrisch leitend mit dem Kontaktierungsbauteil, und damit mit diesem in Verbindung stehenden weiteren Komponenten, insbesondere Fahrzeugbauteilen, zu verbinden. Durch diese elektrische Verbindung zwischen dem Temperiermedium und dem Kontaktierungsbauteil wird eine Anschlusseinrichtung mit einem Potentialausgleich erreicht.A conventional plastic flange (plastic flange) has the problem that it is electrically insulating and potential equalization is not readily possible. Furthermore, it has proven to be a problem that tempering media in vehicle-internal cooling systems are frequently under overpressure and, as a result, the lines which are provided for guiding the temperature control medium, and in particular connection regions of these lines, are mechanically heavily loaded. These problems are in particular solved by providing a flow-through recess in a connection device according to the invention, which consists at least substantially of a plastic, which can be flowed through by a temperature-control medium in a flow-through direction. Furthermore, this flow-through recess has at least one contact region in which it can be contacted by the tempering medium. In addition, this contacting region is electrically conductively connectable to a contacting component of the connection device, in particular connectable via a current conducting device. This configuration of the connection device (connection flange) makes it possible to connect the temperature control medium in an electrically conductive manner to the contacting component, and thus to further components in connection therewith, in particular vehicle components. By means of this electrical connection between the temperature control medium and the contacting component, a connection device with potential equalization is achieved.
Im Sinne der Erfindung ist unter einer Anschlusseinrichtung eine Einrichtung zu verstehen, durch welche ein Temperiermedium aus einem kraftfahrzeuginternen Kühlsystem zu einem elektrochemischen Energiespeicher leitbar ist. Vorzugsweise ist diese Anschlusseinrichtung als ein Anschlussflansch eines Gehäuses des elektrochemischen Energiespeichers, beziehungsweise eines Kühlsystems des elektrochemischen Energiespeichers eingerichtet, mit welchem dieser an das kraftfahrzeuginterne Kühlsystem fluidleitend anschließbar ist. Weiter vorzugsweise weist die Anschlusseinrichtung wenigstens eine Durchströmungsausnehmung auf, weiter vorzugsweise zwei Durchströmungsausnehmungen von welchen eine als Zulauf und eine als Ablauf eingerichtet ist.For the purposes of the invention, a connection device is to be understood as a device by means of which a temperature control medium can be conducted from an internal-vehicle cooling system to an electrochemical energy store. Preferably, this connection device is set up as a connection flange of a housing of the electrochemical energy store, or of a cooling system of the electrochemical energy store, with which it can be fluid-conductively connected to the motor vehicle-internal cooling system. Further preferably, the connection device has at least one Durchströmungsausnehmung, more preferably two Durchströmungsausnehmungen of which one is set up as an inlet and a drain.
Im Sinne der Erfindung ist unter einer Durchströmungsausnehmung eine Ausnehmung zu verstehen, welche dazu eingerichtet ist, von einem Temperiermedium in einer Durchströmungsrichtung durchströmbar zu sein. Weiter vorzugsweise ist eine Durchströmungsausnehmung als eine Ausnehmung in dieser Anschlusseinrichtung zu verstehen. Vorzugsweise weist diese Anschlusseinrichtung wenigstens eine erste Durchströmungsausnehmung zum Zuführen des Temperiermediums zu dem elektrochemischen Energiespeicher und eine zweite Durchströmungsausnehmung zum Abführen des Temperiermediums aus diesem elektrochemischen Energiespeicher auf (Zulauf/Ablauf). Vorzugsweise ist eine derartige Durchströmungsausnehmung in einem wenigstens abschnittsweise rohrartigen Bereich dieser Anschlusseinrichtung angeordnet. Die Durchströmungsausnehmung ist insbesondere unmittelbar in der Anschlusseinrichtung angeordnet, wodurch ein besonders einfacher Aufbau ermöglicht ist. Vorzugsweise ist die Durchströmungsausnehmung mittelbar in der Anschlusseinrichtung angeordnet, d. h. in einem weiteren Bauteil, insbesondere einem Temperiermediumsrohr, welches in die Anschlusseinrichtung eingesetzt ist. Durch eine mittelbare Anordnung der Durchströmungsanordnung in der Anschlusseinrichtung ist es ermöglicht, dass dieses Bauteil insbesondere eine hohe radiale Steifigkeit aufweist und so eine besonders hohe Betriebssicherheit erreichbar ist.In the context of the invention, a flow-through recess is to be understood as meaning a recess which is set up to be permeable by a temperature-control medium in a flow-through direction. Further preferably, a Durchströmungsausnehmung is to be understood as a recess in this connection device. Preferably, this connection device has at least one first flow-through recess for Feeding the tempering to the electrochemical energy storage and a second Durchströmungsausnehmung for discharging the tempering of this electrochemical energy storage on (inlet / outlet). Preferably, such a flow-through recess is arranged in an at least partially tubular region of this connection device. The flow-through recess is arranged in particular directly in the connection device, whereby a particularly simple construction is made possible. Preferably, the flow-through recess is arranged indirectly in the connection device, ie in a further component, in particular a tempering medium tube, which is inserted into the connection device. By an indirect arrangement of the flow-through in the connection device, it is possible that this component in particular has a high radial stiffness and so a particularly high reliability is achievable.
Im Sinne der Erfindung ist unter einem Kontaktierungsbauteil ein Bauteil zu verstehen, welches einerseits zur elektrischen Kontaktierung und andererseits zur mechanischen Befestigung der Anschlusseinrichtung eingerichtet ist. Vorzugsweise ist das Kontaktierungsbauteil als metallische Befestigungseinrichtung ausgebildet, welche in der Anschlusseinrichtung anordenbar ist.For the purposes of the invention, a contacting component is to be understood as meaning a component which, on the one hand, is set up for electrical contacting and, on the other hand, for the mechanical fastening of the connection device. Preferably, the contacting component is designed as a metallic fastening device, which can be arranged in the connection device.
Vorzugsweise weist die Anschlusseinrichtung als einen Bestandteil einen Kunststoff auf, bevorzugt besteht die Anschlusseinrichtung, wenigstens im Wesentlichen aus einem solchen Kunststoff. Vorzugsweise besteht ein Grundkörper der Anschlusseinrichtung aus einem derartigen Kunststoff. Weiter vorzugsweise ist ein derartiger Kunststoff als ein spritzgussfähiger Kunststoff zu verstehen. Vorzugsweise ist dieser Kunststoff aus einer Gruppe von Kunststoffen ausgewählt, welche wenigstens folgende umfasst:
- – Polyamid,
- – Polypropylen,
- – Polyethylen,
- – Polystyrol,
- – Polyvinylchlorid,
- – Acrylnitril-Butadien-Styrol,
- – Polytetrafluorethylen,
- – Polycarbonat,
- – Phenol-Formaldehyd,
- – Polysulfon
- – Polybutylenterephthalat,
- - polyamide,
- - polypropylene,
- - polyethylene,
- - polystyrene,
- - polyvinyl chloride,
- Acrylonitrile butadiene styrene,
- Polytetrafluoroethylene,
- - polycarbonate,
- Phenol-formaldehyde,
- - polysulfone
- Polybutylene terephthalate,
Erfindungsgemäß ist die Durchströmungsausnehmung wenigstens in einem Kontaktbereich von diesem Temperiermedium kontaktierbar. Vorzugsweise ist dieser Kontaktbereich als ein Oberflächenabschnitt, beziehungsweise als Oberfläche, dieser Durchströmungsausnehmung zu verstehen. Insbesondere ist der Kontaktbereich wenigstens als ein Abschnitt einer Rohrinnenfläche zu verstehen.According to the invention, the flow-through recess can be contacted by this temperature-control medium, at least in a contact region. Preferably, this contact region is to be understood as a surface portion or as a surface, this Durchströmungsausnehmung. In particular, the contact region is to be understood at least as a section of a tube inner surface.
Weiter ist dieser Kontaktbereich über eine Stromleiteinrichtung elektrisch leitend mit diesem Kontaktierungsbauteil verbindbar. Vorzugsweise ist unter einer Stromleiteinrichtung ein elektrisch leitendes Bauteil zu verstehen, bevorzugt eine elektrisch leitende Beschichtung. Weiter vorzugsweise ist unter einer Stromleiteinrichtung ein metallisches Bauteil wie bspw. ein Draht, eine Leiterbahn oder ein Bügel zu verstehen.Furthermore, this contact region can be electrically conductively connected to this contacting component via a current-conducting device. A current-conducting device is preferably an electrically conductive component, preferably an electrically conductive coating. Further preferably, a current-conducting device is to be understood as meaning a metallic component, such as, for example, a wire, a printed conductor or a yoke.
Weiter vorzugsweise ist die Anschlusseinrichtung mit einem Gehäuse des elektrochemischen Energiespeichers verbindbar. Dazu wird in dieses Kontaktierungsbauteil ein Verbindungselement wie bspw. eine insbesondere metallische Schraube eingesetzt. Durch das Kontaktierungsbauteil ist es damit ermöglicht, die Anschlusseinrichtung elektrisch leitend mit dem Gehäuse des elektrochemischen Energiespeichers zu verbinden und dadurch, zwischen dem Kontaktierungsbauteil und dem Temperiermedium, mit welchem dieses in elektrisch leitendem Kontakt steht, einen Potentialausgleich zu erreichen. Insbesondere durch einen derartigen Potentialausgleich ist eine verbesserte Anschlusseinrichtung darstellbar.Further preferably, the connection device can be connected to a housing of the electrochemical energy store. For this purpose, a connecting element such as, for example, a metallic screw is used in this contacting component. The contacting component thus makes it possible to connect the connection device to the housing of the electrochemical energy store in an electrically conductive manner, thereby achieving potential equalization between the contacting component and the temperature control medium, with which the latter is in electrically conductive contact. In particular, by such potential equalization an improved connection device can be displayed.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kontaktierungsbauteil wenigstens abschnittsweise aus einem metallischen Werkstoff ausgeführt. Vorzugsweise weist das Kontaktierungsbauteil einen Innengewindeabschnitt auf, der insbesondere zur Aufnahme einer Befestigungsschraube eingerichtet ist. Vorzugsweise ist dieser Innengewindeabschnitt dazu eingerichtet zur Verbindung der Anschlusseinrichtung mit einem weiteren Gehäusebauteil, insbesondere dem Gehäuse des elektrochemischen Energiespeichers, zusammenzuwirken. Weiter vorzugsweise ist dieses Kontaktierungsbauteil als ein Gewindeinsert, welches in diese Anschlusseinrichtung einschraubbar oder einstückig mit dieser verbindbar ist, zu verstehen. Insbesondere durch die Verwendung eines Gewindeinserts ist eine besonders einfache elektrische Verbindung darstellbar und somit ist ein Potentialausgleich erreichbar und eine verbesserte Anschlusseinrichtung darstellbar.In a preferred embodiment, the contacting component is at least partially made of a metallic material. The contacting component preferably has an internally threaded portion, which is set up in particular for receiving a fastening screw. Preferably, this internally threaded portion is adapted to cooperate with the connection of the connection device with another housing component, in particular the housing of the electrochemical energy store. Further preferably, this Kontaktierungsbauteil is understood as a Gewindeinsert which is screwed into this connection device or integrally connectable with this. In particular, by the use of a threaded insert is a particularly simple electrical connection can be displayed and thus a potential equalization can be achieved and an improved connection device can be displayed.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist dieser Kontaktbereich an einer inneren Oberfläche der Durchströmungsausnehmung angeordnet. Vorzugsweise weist diese innere Oberfläche der Durchströmungsausnehmung wenigstens im Kontaktbereich als einen Bestandteil einen metallischen Werkstoff auf. Insbesondere weist die Durchströmungsausnehmung im Kontaktbereich eine metallische Beschichtung auf. Vorzugsweise ist die Durchströmungsausnehmung in einem Temperiermediumsrohr angeordnet. Weiter vorzugsweise ist dieses Temperiermediumsrohr zur Leitung des Temperiermediumsstroms durch diese Anschlusseinrichtung eingerichtet. Insbesondere dadurch, dass eine metallische Beschichtung bzw. ein metallisches Temperiermediumsrohr vorgesehen ist, sind ein besonders einfacher Potentialausgleich und damit eine verbesserte Anschlusseinrichtung darstellbar.In a preferred embodiment, this contact region is arranged on an inner surface of the flow-through recess. Preferably, this inner surface of the flow-through at least in the contact region as a component of a metallic material. In particular, the flow-through recess has a metallic coating in the contact region. Preferably, the Durchströmungsausnehmung arranged in a Temperiermediumsrohr. Further preferably, this Temperiermediumsrohr is set up to conduct the Temperiermediumsstroms by this connection device. In particular, the fact that a metallic coating or a metallic Temperiermediumsrohr is provided, a particularly simple equipotential bonding and thus an improved connection device can be displayed.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist das Temperiermediumsrohr als einen Bestandteil einen Aluminiumwerkstoff oder Stahlwerkstoff auf oder besteht aus einem dieser Werkstoffe. Im Zusammenhang mit Hochdruckfahrzeugkühlsystemen, bei welchen das Temperiermedium unter Drücken von 20, 30 und mehr Bar Druck steht, hat sich gezeigt, dass die zuvor genannten Werkstoffe die notwendige Festigkeit und Steifigkeit aufweisen, um das Temperiermedium sicher durch die Anschlusseinrichtung zu führen. Insbesondere in Kühlsystem bei welchen das Temperiermedium CO2 ist oder wenigstens im Wesentlichen CO2 ist, sind hohe Drücke zum Betrieb notwendig. Bei derartigen System sind Betriebsdrücke von 120 Bar und mehr erreichbar mit entsprechenden Auswirkungen auf die Dimensionierung der Komponenten. Um ein derartiges Temperiermedium sicher verwenden zu können muss auch die Anschlusseinrichtung auf diese Anforderungen eingerichtet sein. Mit einem erfindungsgemäßen Anschlussflansch ist es ermöglicht einen leichten Kunststoff für den Grundkörper zu verwenden, feste Rohre zur Aufnahme der Durchströmungsöffnungen bereitzustellen und wenigstens ein Kontaktierungsbauteil elektrisch leitend mit der Durchströmungsöffnung zu verbinden und so eine verbesserte Anschlusseinrichtung bereitzustellen.In a further preferred embodiment, the Temperiermediumsrohr as an ingredient on an aluminum material or steel material or consists of one of these materials. In connection with high-pressure vehicle cooling systems, in which the temperature control medium is under pressure of 20, 30 and more bar pressure, it has been found that the aforementioned materials have the necessary strength and rigidity to guide the temperature control medium safely through the connection device. Especially in cooling systems in which the tempering medium is CO2 or at least substantially CO2, high pressures for operation are necessary. In such systems operating pressures of 120 bar and more are achievable with corresponding effects on the sizing of the components. In order to be able to use such a tempering medium safely, the connection device must also be set up to meet these requirements. With a connection flange according to the invention, it is possible to use a lightweight plastic for the base body, to provide solid tubes for receiving the flow openings and to connect at least one contacting component in an electrically conductive manner to the flow opening and thus to provide an improved connection device.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Temperiermediumsrohr zur Durchleitung eines CO2-Temperiermediums eingerichtet und weist als einen Bestandteil einen Aluminium- oder Stahlwerkstoff auf oder besteht aus diesem. Vorzugsweise weist das Temperiermediumsrohr eine Wandstärke von 0,75 mm oder mehr, vorzugsweise von 1 mm oder mehr und bevorzugt von 1,5 mm oder mehr auf. Weiter vorzugsweise weist das Temperiermediumsrohr eine Wandstärke von 5 mm oder weniger, vorzugsweise von 3 mm oder weniger und bevorzugt von 2 mm oder weniger auf. Untersuchungen haben gezeigt, dass insbesondere mit einer derartigen Wandstärke einerseits eine ausreichende Festigkeit des Temperiermediumsrohrs darstellbar ist und andererseits das Gewicht der Anschlusseinrichtung gering ist. Insbesondere durch die Verwendung eines derartigen Temperiermediumsrohrs ist eine verbesserte Anschlusseinrichtung darstellbar.In a preferred embodiment, the Temperiermediumsrohr is set up for the passage of a CO2 tempering and has as an ingredient on an aluminum or steel material or consists of this. The tempering medium tube preferably has a wall thickness of 0.75 mm or more, preferably 1 mm or more and preferably 1.5 mm or more. Further preferably, the Temperiermediumsrohr a wall thickness of 5 mm or less, preferably of 3 mm or less, and preferably of 2 mm or less. Investigations have shown that, in particular with such a wall thickness, on the one hand sufficient strength of the temperature control medium tube can be represented and, on the other hand, the weight of the connection device is low. In particular, by the use of such Temperiermediumsrohrs an improved connection device can be displayed.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stromleiteinrichtung einstückig mit dieser Anschlusseinrichtung ausgebildet. Vorzugsweise kann eine einstückige Ausbildung der Stromleiteinrichtung mit der Anschlusseinrichtung dadurch erreicht werden, dass ein elektrischer Leiter in der Anschlusseinrichtung eingegossen wird, bzw. wenigstens abschnittsweise vollständig von dieser umgeben ist. Vorzugsweise ist die Stromleiteinrichtung als eingegossene Leiterbahn ausgebildet.In a preferred embodiment, the current-conducting device is formed integrally with this connection device. Preferably, a one-piece design of the Stromleiteinrichtung with the connection device can be achieved in that an electrical conductor is poured into the connection device, or at least partially completely surrounded by this. Preferably, the Stromleiteinrichtung is formed as a cast-in conductor track.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Stromleiteinrichtung als eine Beschichtung auf einer Oberfläche der Anschlusseinrichtung aufgebracht. Weiter vorzugsweise ist die Stromleiteinrichtung als ein, wenigstens bereichsweise aufgebrachter, metallischer Überzug der Anschlusseinrichtung zu verstehen. Insbesondere durch die einstückige Ausbildung der Stromleiteinrichtung mit der Anschlusseinrichtung ist ein besonders kostengünstiger Aufbau dieser ermöglicht und damit ist eine verbesserte Anschlusseinrichtung darstellbar.In a further preferred embodiment, the current-conducting device is applied as a coating on a surface of the connection device. Further preferably, the Stromleiteinrichtung is to be understood as a, at least partially applied, metallic coating of the connection device. In particular, by the one-piece design of the Stromleiteinrichtung with the connection device, a particularly cost-effective structure of this is possible and thus an improved connection device can be displayed.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stromleiteinrichtung als eine wenigstens abschnittsweise metallische, separate Verbindungseinrichtung ausgebildet. Vorzugsweise ist separat in diesem Sinn derart zu verstehen, dass die Stromleiteinrichtung wenigstens abschnittsweise nicht in oder auf der Anschlusseinrichtung einstückig aufgenommen ist. Weiter vorzugsweise ist die Stromleiteinrichtung als ein Metallbügel, bevorzugt eine Metallklammer oder besonders bevorzugt ein Kabel ausführbar. Weiter vorzugsweise ist die Stromleiteinrichtung als ein elektrischer Leiter zwischen dem Temperiermediumsrohr und dem Kontaktierungsbauteil angeordnet. Insbesondere durch eine separate Verbindung der Kontaktierungseinrichtung mit dem Kontaktbereich ist eine besonders sichere Verbindung dieser darstellbar.In a preferred embodiment, the current conducting device is designed as an at least partially metallic, separate connecting device. Preferably, it is to be understood separately in this sense that the current conducting device is at least partially not integrally received in or on the connecting device. Further preferably, the current-conducting device can be embodied as a metal strap, preferably a metal clip or particularly preferably a cable. Further preferably, the Stromleiteinrichtung is arranged as an electrical conductor between the Temperiermediumsrohr and the contacting component. In particular, by a separate connection of the contacting device with the contact area a particularly secure connection of these is represented.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stromleiteinrichtung wenigstens mit dem Temperiermediumsrohr oder dem Kontaktierungsbauteil oder mit beiden vorzugsweise stoffschlüssig, bevorzugt formschlüssig oder besonders bevorzugt kraftschlüssig verbindbar. Insbesondere durch die genannte Art der Verbindung ist eine besonders sichere elektrisch leitende Verbindung herstellbar und damit ist eine verbesserte Anschlusseinrichtung darstellbar.In a preferred embodiment, the Stromleiteinrichtung is at least connected to the Temperiermediumsrohr or the contacting component or both preferably cohesively, preferably form-fitting or particularly preferably non-positively. In particular, by the aforementioned type of connection, a particularly secure electrically conductive connection can be produced and thus an improved connection device can be displayed.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Anschlusseinrichtung als einen Bestandteil einen faserverstärkten Kunststoff auf oder besteht vorzugsweise, wenigstens im Wesentlichen, aus einem derartigen faserverstärkten Kunststoff. Insbesondere faserverstärkte Kunststoffe sind besonders einfach herzustellen und weisen eine verhältnismäßig hohe Festigkeit auf und somit ist eine verbesserte Anschlusseinrichtung darstellbar.In a preferred embodiment, the connection device comprises as a component a fiber-reinforced plastic or preferably consists, at least substantially, of such a fiber-reinforced plastic. In particular, fiber-reinforced plastics are particularly easy to produce and have a relatively high strength and thus an improved connection device can be displayed.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verstärkungsfasern teilweise oder vollständig in einem Winkel zwischen 0 und 60°, bezogen auf die Durchströmungsrichtung, in welcher die Durchströmungsausnehmung von dem Temperiermedium durchströmbar ist, ausgerichtet. Vorzugsweise sind die Verstärkungsfasern ringförmig oder bevorzugt helixförmig um die Durchströmungsausnehmung angeordnet. Vorzugsweise sind die Verstärkungsfasern nur in dem Bereich der Durchströmungsausnehmung in diesem Winkel ausgerichtet. Weiter vorzugsweise sind die Verstärkungsfasern in einem Winkel zwischen 0 und 45° und bevorzugt in einem Winkel zwischen 5 und 30° zur Durchströmungsrichtung ausgerichtet. Durch eine derartige Ausrichtung der Verstärkungsfasern ist eine besonders hohe Steifigkeit der Anschlusseinrichtung im Bereich der Durchströmungsausnehmung, insbesondere in radialer Richtung, erreichbar und damit ist eine verbesserte Anschlusseinrichtung darstellbar.In a preferred embodiment, the reinforcing fibers are partially or completely in an angle between 0 and 60 °, relative to the direction of flow, in which the Durchströmungsausnehmung is flowed through by the temperature control, aligned. Preferably, the reinforcing fibers are arranged annularly or preferably helically around the flow-through recess. Preferably, the reinforcing fibers are oriented only in the region of the flow-through at this angle. Further preferably, the reinforcing fibers are aligned at an angle between 0 and 45 ° and preferably at an angle between 5 and 30 ° to the flow direction. By such an orientation of the reinforcing fibers, a particularly high rigidity of the connection device in the region of the flow-through recess, in particular in the radial direction, can be achieved, and thus an improved connection device can be produced.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der faserverstärkte Kunststoff, insbesondere bezogen auf das Volumen, wenigstens im Mittel einen Faseranteil von 5% oder mehr auf. Vorzugsweise weist der faserverstärkte Kunststoff einen Faseranteil von mehr als 15% und bevorzugt von mehr als 25% auf. Weiter vorzugsweise weist der faserverstärkte Kunststoff einen Faseranteil von weniger als 75%, vorzugsweise von weniger als 66% und bevorzugt von weniger als 40% auf. Weiter vorzugsweise sind die Verstärkungsfasern in der Anschlusseinrichtung wenigstens bereichsweise multidirektional ausgerichtet. Weiter vorzugsweise sind die Verstärkungsfasern in der Anschlusseinrichtung bereichsweise multidirektional und bereichsweise unidirektional gerichtet angeordnet. Dabei ist in diesem Sinne multidirektional derart zu verstehen, dass die Verstärkungsfasern keine Vorzugsausrichtung aufweisen. Insbesondere durch einen Faseranteil aus dem genannten Bereich ist eine besonders leichte und feste Anschlusseinrichtung darstellbar.In a preferred embodiment, the fiber-reinforced plastic, in particular based on the volume, at least on average, a fiber content of 5% or more. Preferably, the fiber-reinforced plastic has a fiber content of more than 15%, and preferably of more than 25%. Further preferably, the fiber-reinforced plastic has a fiber content of less than 75%, preferably less than 66% and preferably less than 40%. Further preferably, the reinforcing fibers are aligned in the connection device at least partially multidirectional. Further preferably, the reinforcing fibers in the connection device are arranged in regions multidirectional and partially unidirectionally directed. In this sense, multidirectional is to be understood such that the reinforcing fibers have no preferred orientation. In particular, by a fiber content from the range mentioned is a particularly light and strong connection device can be displayed.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verstärkungsfasern aus einer Gruppe ausgewählt, welche wenigstens folgende Fasertypen aufweist:
- – Kunststofffasern, insbesondere Nylon- Polyamid- oder Aramidfasern,
- – Stahlfasern,
- – Glasfasern,
- – Carbonfasern oder
- Plastic fibers, in particular nylon-polyamide or aramid fibers,
- - steel fibers,
- - glass fibers,
- - Carbon fibers or
Untersuchungen haben gezeigt, dass insbesondere mit den genannten Fasertypen besonders feste Bauteile darstellbar sind und so eine verbesserte Anschlusseinrichtung darstellbar ist.Investigations have shown that particularly solid components can be represented, in particular with the fiber types mentioned, and thus an improved connection device can be produced.
Erfindungsgemäß ist die Anschlusseinrichtung in einem elektrochemischen Energiespeicher, insbesondere einem Akkumulator, welcher als so genannte Traktionsbatterie in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist, einsetzbar. Durch die erfindungsgemäße Anschlusseinrichtung ist ein besonders leichter und betriebssicherer elektrochemischer Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug darstellbar.According to the invention, the connection device can be used in an electrochemical energy store, in particular an accumulator, which is provided as a so-called traction battery in a motor vehicle. The connection device according to the invention makes it possible to produce a particularly light and reliable electrochemical energy store for a motor vehicle.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten, teilweise schematisierten Zeichnungen. In diesen zeigt:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying, partially schematic drawings. In these shows:
In
Der Anschlussflansch
Durch diese Anordnung wird ein Potentialausgleich zwischen dem Temperiermedium und dem Gehäuse des elektrochemischen Energiespeichers und weiteren Fahrzeugkomponenten ermöglicht.By this arrangement, a potential equalization between the temperature control medium and the housing of the electrochemical energy storage and other vehicle components is made possible.
In
Die
Jede der Anschlussstellen
Die Grundplatte
Der Anschlussflansch
Ein Metallinsert ist als ein bei der Herstellung des Anschlussflansch einlegbares Bauteil, so dass dieser vom Kunststoff umspritzt wird, oder als ein nachträglich einsetzbares beziehungsweise einschraubbares Bauteil zu verstehen.A metal insert is understood as a component which can be inserted in the manufacture of the connection flange, so that it is extrusion-coated by the plastic, or as a subsequently insertable or screw-in component.
Zur Verbindung des Anschlussflansches
Dabei sind die Befestigungselemente
Weiterhin sind zwei Temperiermediumsrohre
Auf der in
Um eine ausreichende Steifigkeit der Temperiermediumsrohre zu gewährleisten weisen diese eine mittlere Wandstärke TI, TII auf. Die Temperiermediumsrohre
Zur Abdichtung gegenüber dem Gehäuse des Energiespeichersystems weist die Grundplatte
Zusätzlich ist in
Die
Der Anschlussflansch
Weiter ist in
Claims (14)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015202173.4A DE102015202173B4 (en) | 2015-02-06 | 2015-02-06 | Connection device for an energy storage device to a motor vehicle internal cooling system |
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---|---|---|---|
DE102015202173.4A DE102015202173B4 (en) | 2015-02-06 | 2015-02-06 | Connection device for an energy storage device to a motor vehicle internal cooling system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE102015202173A1 DE102015202173A1 (en) | 2016-08-11 |
DE102015202173B4 true DE102015202173B4 (en) | 2017-06-01 |
Family
ID=56498628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102015202173.4A Active DE102015202173B4 (en) | 2015-02-06 | 2015-02-06 | Connection device for an energy storage device to a motor vehicle internal cooling system |
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---|---|---|---|---|
US20120177960A1 (en) * | 2011-01-07 | 2012-07-12 | Hiroshi Tasai | Electric storage device and electric storage apparatus |
DE102012214783A1 (en) * | 2012-08-20 | 2014-02-20 | Behr Gmbh & Co. Kg | Heat exchanger for a battery unit |
-
2015
- 2015-02-06 DE DE102015202173.4A patent/DE102015202173B4/en active Active
Patent Citations (2)
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US20120177960A1 (en) * | 2011-01-07 | 2012-07-12 | Hiroshi Tasai | Electric storage device and electric storage apparatus |
DE102012214783A1 (en) * | 2012-08-20 | 2014-02-20 | Behr Gmbh & Co. Kg | Heat exchanger for a battery unit |
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