DE102017123343B3

DE102017123343B3 - Housing leadthrough and battery

Info

Publication number: DE102017123343B3
Application number: DE102017123343.1A
Authority: DE
Inventors: Dominik Grass
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2017-10-09
Filing date: 2017-10-09
Publication date: 2019-02-14
Anticipated expiration: 2037-10-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Gehäusedurchführungsvorrichtung (14) zur Anbringung in einem Batteriegehäuse (12) einer elektrischen Batterie (10), mit einem elektrisch leitfähigen Insert (16) zur Montage in einer Gehäusewand (18) des Batteriegehäuses (12), wobei das Insert (16) eine Durchgangsöffnung (20) aufweist, einer Gewindebuchse (24) und einer Befestigungsschraube (26), wobei die Befestigungsschraube (26) durch die Durchgangsöffnung (20) geführt und mit der Gewindebuchse (24) an dem Insert (16) anbringbar ist, und die Gehäusedurchführungsvorrichtung (14) ein Dichtelement (34) aufweist, das eine druckdichte Abdichtung zwischen dem Insert (16) und der Befestigungsschraube (26) bewirkt. Die Erfindung betrifft außerdem eine Batterie (10) mit einem Batteriegehäuse (12) und wenigstens einer Batteriezelle, die in dem Batteriegehäuse (12) angeordnet ist, wobei die Batterie (10) wenigstens eine elektrische Gehäusedurchführungsvorrichtung (14) aufweist, die elektrisch leitend mit der wenigstens einen Batteriezelle verbunden ist, das Batteriegehäuse (12) für einen von einem Umgebungsluftdruck unterschiedlichen Innendruck ausgeführt ist, die wenigstens eine elektrische Gehäusedurchführungsvorrichtung (14) nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 7 ausgeführt ist, und die wenigstens eine elektrische Gehäusedurchführungsvorrichtung (14) druckdicht in dem Batteriegehäuse (12) montiert ist.The invention relates to an electrical housing feedthrough device (14) for mounting in a battery housing (12) of an electric battery (10) with an electrically conductive insert (16) for mounting in a housing wall (18) of the battery housing (12). 16) has a passage opening (20), a threaded bushing (24) and a fastening screw (26), wherein the fastening screw (26) is guided through the passage opening (20) and attachable to the threaded bushing (24) on the insert (16), and the housing feedthrough device (14) has a sealing element (34) which effects a pressure-tight seal between the insert (16) and the fastening screw (26). The invention also relates to a battery (10) having a battery housing (12) and at least one battery cell which is arranged in the battery housing (12), wherein the battery (10) has at least one electrical housing feedthrough device (14) which is electrically conductive with the at least one battery cell is connected, the battery housing (12) is designed for a different from an ambient air pressure internal pressure, which is at least one electrical Gehäusedurchführvorrichtung (14) according to any one of the preceding claims 1 to 7, and the at least one electrical Gehäusedurchführungsvorrichtung (14) pressure-tight is mounted in the battery case (12).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Gehäusedurchführungsvorrichtung zur Anbringung in einem Batteriegehäuse einer elektrischen Batterie, mit einem elektrisch leitfähigen Insert zur druckdichten Montage in einer Gehäusewand des Batteriegehäuses, wobei das Insert eine Durchgangsöffnung aufweist, einer Gewindebuchse und einer Befestigungsschraube, wobei die Befestigungsschraube durch die Durchgangsöffnung. geführt und mit der Gewindebuchse an dem Insert anbringbar ist.The present invention relates to an electrical housing feedthrough device for mounting in a battery housing of an electric battery, with an electrically conductive insert for pressure-tight mounting in a housing wall of the battery housing, wherein the insert has a through hole, a threaded bushing and a fastening screw, wherein the fastening screw through the through hole. guided and attachable with the threaded bushing on the insert.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Batterie mit einem Batteriegehäuse und wenigstens einer Batteriezelle, die in dem Batteriegehäuse angeordnet ist, wobei die Batterie wenigstens eine elektrische Gehäusedurchführungsvorrichtung aufweist, die elektrisch leitend mit der wenigstens einen Batteriezelle verbunden ist.Furthermore, the invention relates to a battery having a battery housing and at least one battery cell, which is arranged in the battery housing, wherein the battery has at least one electrical housing feedthrough device which is electrically conductively connected to the at least one battery cell.

Solche Gehäusedurchführungsvorrichtungen werden im Stand der Technik allgemein zur elektrischen Kontaktierung beispielsweise durch eine Gehäusewand hindurch verwendet. Dadurch ist es möglich, elektrische Verbindungen zuverlässig herzustellen. Die Gehäusedurchführungsvorrichtungen ermöglichen dabei beispielsweise einen elektrischen Anschluss von Komponenten in dem Gehäuse, wobei das Gehäuse gleichzeitig einen zuverlässigen Schutz dieser Komponenten bilden kann.Such housing feedthrough devices are generally used in the prior art for electrical contacting, for example through a housing wall. This makes it possible to reliably produce electrical connections. The housing feedthrough devices allow, for example, an electrical connection of components in the housing, wherein the housing can simultaneously form a reliable protection of these components.

Insbesondere sind solche Gehäusedurchführungsvorrichtungen für Batterien bekannt. Die Gehäusedurchführungsvorrichtungen ermöglichen dabei eine Kontaktierung von in einem Batteriegehäuse angeordneten Batteriezellen, um so die Batterie anzuschließen. Dies betrifft sowohl einen Anschluss zum Laden wie auch zum Entladen der Batterie. Die Batteriezellen sind dabei in dem Batteriegehäuse jederzeit geschützt. Durch die Gehäusedurchführungsvorrichtung wird dabei üblicherweise ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in das Batteriegehäuse verhindert. Solche Gehäusedurchführungsvorrichtungen sind dabei prinzipiell für Hochvolt- wie auch für Niedervoltanwendungen bekannt, beispielsweise für Antriebsbatterien mit einer Spannung von typischerweise mehreren hundert Volt zum Antrieb für Fahrzeuge mit einem elektrischen Antrieb, oder für Bordbatterien für prinzipiell beliebige Fahrzeuge. Solche Bordbatterien haben typischerweise eine Spannung von 12V, 24V oder 48V.In particular, such housing feedthrough devices for batteries are known. In this case, the housing feedthrough devices make it possible to make contact with battery cells arranged in a battery housing so as to connect the battery. This concerns both a connection for charging and for discharging the battery. The battery cells are protected at all times in the battery case. By the housing feedthrough device is usually prevents penetration of dirt and moisture into the battery case. Such housing feedthrough devices are known in principle for high-voltage as well as for low-voltage applications, for example for drive batteries with a voltage of typically several hundred volts for driving vehicles with an electric drive, or for on-board batteries for basically any vehicles. Such on-board batteries typically have a voltage of 12V, 24V or 48V.

In diesem Zusammenhang ist aus der DE 86 00 312 U1 ein Akkumulator bekannt mit mindestens einem durch einen Gehäusedeckel hindurchgeführten Pol, der eine Schulter mit einem eingelegten Dichtring aufweist, die mit einer Kunststoffmutter gegen eine Schulter an der Unterseite des Gehäusedeckels festgezogen wird, und der außerdem einen Schraubeinsatz aufweist, in den ein mit ihrem Schraubenkopf oberhalb des Gehäusedeckels angeordnete Schraube eingeschraubt ist, die durch eine mit einem Anschlusskabel verbundene Kontaktanordnung ragt und diese gegen eine Oberfläche des Pols presst. Die Außenwandung der Kunststoffmutter weist eine Nut auf, in der sich ein an der Wandung der Kammer im Gehäusedeckel anliegender Dichtring befindet.In this context is from the DE 86 00 312 U1 an accumulator known with at least one passed through a housing cover pole having a shoulder with an inserted sealing ring, which is tightened with a plastic nut against a shoulder on the underside of the housing cover, and also has a screw, in the one with its screw head above screw arranged in the housing cover, which projects through a contact arrangement connected to a connection cable and presses against a surface of the pole. The outer wall of the plastic nut has a groove in which there is a fitting against the wall of the chamber in the housing cover sealing ring.

Auch ist aus der DE 20 2006 018 313 U1 ein Pol-Einlegeteil zur Befestigung einer Polschraube an einem Pol einer Batterie bekannt. Bei dem Pol-Einlegeteil ist zur Befestigung der Polschraube an dem Pol der Batterie eine gewindefreie Bohrung zur Aufnahme einer gewindeschneidenden Polschraube vorgesehen.Also is from the DE 20 2006 018 313 U1 a pole insert for fixing a pole screw to a pole of a battery known. In the pole insert part, a thread-free bore for receiving a thread-cutting pole screw is provided for fastening the pole screw to the pole of the battery.

Weiter ist aus der EP 0 407 507 B1 eine Durchführung eines Bleipoles durch den Gefäßdeckel von Akkumulatorzellen bekannt. Bei der Durchführung ist auf den Schaft des Bleipoles in Höhe des Zellendeckels eine Überwurfmutter aufgeschraubt, die an ihrem unteren Ende eine Verlängerung mit einer Hohlkehle aufweist, welche einen Dichtungs-0-Ring aufnimmt und diesen gegen einen Axialabsatz des Polschaftes presst. Die Hohlkehle der Verlängerung der Überwurfmutter am Dichtungs-0-Ring greift mittels einer zur axialen Richtung unter einem vorbestimmten Winkel geneigten Druckfläche an, über welche der Dichtungs-0-Ring auch in radialer Richtung gegen den Polschaft pressbar ist. Die Überwurfmutter ist mittels einer weiteren ringförmigen Dichtung in radialer Richtung gegen eine axial verlaufende Dichtfläche eines die Überwurfmutter koaxial umgebenden Kragens des Zellendeckels abgedichtet. Dieser Kragen bildet an seiner Außenseite eine axial verlaufende Dichtfläche für eine relativ zu dieser in axialer Richtung beweglichen Dichtungslippe der Abdeckkappe.Next is from the EP 0 407 507 B1 a passage of a lead particle through the tube lid of accumulator cells known. When carrying out a cap nut is screwed onto the shaft of the lead pole at the level of the cell cover, which has at its lower end an extension with a groove, which receives a seal 0-ring and presses against an axial shoulder of the pole shank. The groove of the extension of the union nut on the seal 0-ring attacks by means of a direction inclined to the axial direction at a predetermined angle pressure surface over which the seal 0-ring can be pressed in the radial direction against the Polschaft. The union nut is sealed by means of a further annular seal in the radial direction against an axially extending sealing surface of a collar coaxially surrounding the collar of the cell cover. This collar forms on its outer side an axially extending sealing surface for a relative to this movable in the axial direction sealing lip of the cap.

Außerdem ist aus der US 2012/0156548 A1 bekannt, dass eine Sekundärbatterie eine Elektrodenanordnung mit einer ersten Elektrodenplatte, einem Separator und einer zweiten Elektrodenplatte, eine mit der Elektrodenanordnung elektrisch verbundene Sammelplatte, ein zur Aufnahme der Elektrodenanordnung ausgebildetes Gehäuse und eine dafür konfigurierte Abdeckplatte Abdichten des Gehäuses und eines Elektrodenanschlussabschnitts, der durch die Abdeckplatte angeordnet und elektrisch mit der Sammelplatte verbunden ist, enthält. Der Elektrodenanschlussabschnitt umfasst einen ersten Elektrodenanschluss, einen zweiten Elektrodenanschluss und einen dritten Elektrodenanschluss.Moreover, from the US 2012/0156548 A1 It is known that a secondary battery comprises an electrode assembly having a first electrode plate, a separator and a second electrode plate, a collection plate electrically connected to the electrode assembly, a housing adapted to receive the electrode assembly, and a cover plate configured therefor sealing the housing and an electrode terminal portion passing through the cover plate arranged and electrically connected to the collection plate contains. The electrode terminal portion includes a first electrode terminal, a second electrode terminal, and a third electrode terminal.

Die US 2012/0276442 A1 betrifft als nächstliegender Stand der Technik eine Sekundärbatterie umfassend eine Elektrodenanordnung; einen ersten Anschluss, der elektrisch mit der Elektrodenanordnung verbunden ist, wobei der erste Anschluss eine erste Sammelplatte umfasst, die die Elektrodenanordnung kontaktiert und mindestens eine Öffnung aufweist; eine erste Anschlussplatte mit mindestens einem Vorsprung, der sich in die mindestens eine Öffnung erstreckt; und einen ersten Kopplungsanschluss, der sich durch die erste Anschlussplatte erstreckt und elektrisch mit der ersten Sammelplatte gekoppelt ist; ein Gehäuse, in dem die Elektrodenanordnung untergebracht ist; und eine Kappenanordnung, die den Behälter versiegelt.The US 2012/0276442 A1 in the closest prior art concerns a secondary battery comprising an electrode assembly; a first terminal electrically connected to the Electrode assembly is connected, wherein the first terminal comprises a first collection plate, which contacts the electrode assembly and having at least one opening; a first terminal plate having at least one projection extending into the at least one opening; and a first coupling terminal extending through the first terminal plate and electrically coupled to the first collection plate; a housing in which the electrode assembly is housed; and a cap assembly that seals the container.

Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Gehäusedurchführungsvorrichtung zur Anbringung in einem Batteriegehäuse einer elektrischen Batterie sowie eine Batterie mit einem Batteriegehäuse und wenigstens einer Batteriezelle der oben genannten Art anzugeben, die eine verbesserte Abdichtung im Bereich der Gehäusedurchführungsvorrichtung ermöglichen.Based on the above-mentioned prior art, the invention is therefore an object of the invention to provide an electrical housing feedthrough device for mounting in a battery case of an electric battery and a battery with a battery case and at least one battery cell of the type mentioned above, providing an improved seal in the Allow housing throughfeed device.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist somit eine elektrische Gehäusedurchführungsvorrichtung zur Anbringung in einem Batteriegehäuse einer elektrischen Batterie angegeben, mit einem elektrisch leitfähigen Insert zur druckdichten Montage in einer Gehäusewand des Batteriegehäuses, wobei das Insert eine Durchgangsöffnung aufweist, einer Gewindebuchse und einer Befestigungsschraube, wobei die Befestigungsschraube durch die Durchgangsöffnung geführt und mit der Gewindebuchse an dem Insert anbringbar ist, die Gehäusedurchführungsvorrichtung ein Dichtelement aufweist, das eine druckdichte Abdichtung zwischen dem Insert und der Befestigungsschraube bewirkt, und das Dichtelement angeordnet und ausgeführt ist, eine radiale Abdichtung zwischen einem Kopf der Befestigungsschraube und einer inneren Umfangsfläche des Inserts zu bewirken.According to the invention, an electrical housing feedthrough device for mounting in a battery housing of an electric battery is therefore provided, with an electrically conductive insert for pressure-tight mounting in a housing wall of the battery housing, the insert having a passage opening, a threaded bushing and a fastening screw, wherein the fastening screw is guided through the passage opening and with the threaded bushing attachable to the insert, the housing feedthrough device has a sealing element which effects a pressure-tight seal between the insert and the fastening screw, and the sealing element is arranged and constructed, a radial seal between a head of the fastening screw and an inner circumferential surface of the insert to effect.

Erfindungsgemäß ist außerdem eine Batterie mit einem Batteriegehäuse und wenigstens einer Batteriezelle, die in dem Batteriegehäuse angeordnet ist, angegeben, wobei die Batterie wenigstens eine elektrische Gehäusedurchführungsvorrichtung aufweist, die elektrisch leitend mit der wenigstens einen Batteriezelle verbunden ist, das Batteriegehäuse für einen von einem Umgebungsluftdruck unterschiedlichen Innendruck ausgeführt ist, die wenigstens eine elektrische Gehäusedurchführungsvorrichtung wie oben angegeben ausgeführt ist, und die wenigstens eine elektrische Gehäusedurchführungsvorrichtung druckdicht in dem Batteriegehäuse montiert ist.According to the invention, there is also provided a battery having a battery case and at least one battery cell disposed in the battery case, the battery having at least one electrical case feedthrough device electrically connected to the at least one battery cell, the battery case different from an ambient air pressure Internal pressure is executed, which is at least one electrical housing feedthrough device as stated above, and the at least one electrical housing feedthrough device is pressure-tightly mounted in the battery housing.

Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, durch die Ausgestaltung der Gehäusedurchführungsvorrichtung mit dem Dichtelement die Gehäusedurchführungsvorrichtung besonders zuverlässig abzudichten. Dadurch wird ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit besonders zuverlässig verhindert. Darüber hinaus kann die Gehäusedurchführungsvorrichtung durch das Dichtelement sogar druckdicht ausgeführt werden. Dies ermöglicht es, in dem Batteriegehäuse einen von dem Umgebungsluftdruck unterschiedlichen Innendruck zu halten. Dies kann beispielsweise wünschenswert oder erforderlich sein, wenn die Batterie beispielsweise aktive temperiert wird. Wenn die Batterie beispielsweise einen Wärmekreislauf zur Zirkulation eines Kühlmittels/Wärmemittels aufweist, kann sich in dem Batteriegehäuse ein von dem Umgebungsluftdruck abweichender Innendruck einstellen. Durch die druckdichte Montage der Gehäusedurchführungsvorrichtung mit der Dichtung kann dabei das Batteriegehäuse insgesamt diesen abweichenden Innendruck halten.The basic idea of the present invention is thus to seal the housing feedthrough device particularly reliably by the design of the housing feedthrough device with the sealing element. As a result, penetration of dirt and moisture is particularly reliably prevented. In addition, the housing feedthrough device can even be made pressure-tight by the sealing element. This makes it possible to keep a different internal pressure in the battery case from the ambient air pressure. This may be desirable or necessary, for example, if the battery is actively tempered, for example. For example, if the battery has a heat cycle for circulating a coolant / heating medium, an internal pressure other than the ambient air pressure may be set in the battery case. Due to the pressure-tight mounting of the housing feedthrough device with the seal while the battery case can hold this deviating internal pressure total.

Das Dichtelement ist dabei vorzugsweise an der inneren Umfangsfläche des Inserts gehalten, beispielsweise in einer Aussparung in der inneren Umfangsfläche. Der Kopf der Befestigungsschraube wird beim Einschrauben entlang der inneren Umfangsfläche bewegt, bis er einen axialen Bereich entlang der inneren Umfangsfläche erreicht, in dem das Dichtelement positioniert ist. Dann kann das Dichtelement einen Spalt zwischen der inneren Umfangsfläche und dem Kopf der Befestigungsschraube bewirken. Das Dichtelement ist vorzugsweise als 0-Ring ausgeführt.The sealing element is preferably held on the inner peripheral surface of the insert, for example in a recess in the inner peripheral surface. The head of the fastening screw is moved along the inner peripheral surface during screwing until it reaches an axial region along the inner peripheral surface in which the sealing element is positioned. Then, the sealing member may cause a gap between the inner peripheral surface and the head of the fastening screw. The sealing element is preferably designed as a 0-ring.

Dabei kann die Batterie eine Zirkulationseinrichtung für ein Kühlmittel aufweisen. Die Zirkulationseinrichtung kann zumindest teilweise in dem Batteriegehäuse angeordnet sein. Die Zirkulationseinrichtung umfasst typischerweise einen Fluidkreislauf für eine Fluid zum Wärmetransport mit einer Pumpe und zwei Wärmetauschern, um Wärme aus dem Batteriegehäuse zu transportieren, oder umgekehrt.In this case, the battery may have a circulation device for a coolant. The circulation device can be arranged at least partially in the battery housing. The circulation device typically includes a fluid circuit for a heat transfer fluid with a pump and two heat exchangers to transfer heat from the battery case, or vice versa.

Die elektrische Gehäusedurchführungsvorrichtung ist bei der Batterie in deren Batteriegehäuse angebracht. Die Anbringung kann auf prinzipiell unterschiedliche Weise geschehen, wobei neben der Druckdichtigkeit der Gehäusedurchführungsvorrichtung selber eine druckdichte Montage der Gehäusedurchführungsvorrichtung erforderlich ist, um das Batteriegehäuse im Bereich der Gehäusedurchführungsvorrichtung insgesamt druckdicht zu gestalten. Daher ist das elektrisch leitfähige Insert selber selbst vorzugsweise druckdicht in der Seitenwand des Batteriegehäuses montiert. Darüber hinaus ist das Insert vorzugsweise verdrehsicher in dem Batteriegehäuse gehalten. Um eine Verdrehsicherung zu gewährleisten kann an dem Insert auch eine extra Geometrie z.B. eine Rippe eingearbeitet werden. Die Rippe kann in oder an dem Batteriegehäuse befestigt werden, um die Verdrehsicherung zu gewährleisten.The electric case feedthrough device is attached to the battery in its battery case. The attachment can be done in principle different ways, in addition to the pressure tightness of the housing feedthrough device itself a pressure-tight mounting of the housing feedthrough device is required to make the battery case in the region of the housing feedthrough device total pressure-tight. Therefore, the electrically conductive insert itself is preferably mounted pressure-tight in the side wall of the battery case. In addition, the insert is preferably held against rotation in the battery case. In order to ensure an anti-rotation can be incorporated on the insert and an extra geometry such as a rib. The rib can be secured in or on the battery case to ensure the rotation.

Das elektrisch leifähige Insert bildet einen elektrischen Leiter, durch den Strom durch die Gehäusewand fließen kann. Es erfolgt beispielsweise eine elektrische Kontaktierung an beiden Seiten des Inserts.The electrically conductive insert forms an electrical conductor through which current can flow through the housing wall. For example, there is an electrical contact on both sides of the insert.

Die Durchgangsöffnung ist in dem Insert ausgeführt. Die Durchgangsöffnung kann sich abhängig von der Ausgestaltung des Inserts an einem innenseitigen Ende oder einem außenseitigen davon befinden. Die Durchgangsöffnung ist entsprechend als Durchlass durch das Insert zu verstehen.The passage opening is made in the insert. The through hole may be located at an inside end or an outside thereof depending on the configuration of the insert. The passage opening is accordingly to be understood as the passage through the insert.

Die Gewindebuchse und die Befestigungsschraube können prinzipiell beliebig ausgestaltet sein. Zur Anbringung ist die Befestigungsschraube durch die Durchgangsöffnung geführt und mit der Gewindebuchse an dem Insert angebracht. Um eine einfache Anbringung von einer Außenseite des Batteriegehäuses zu ermöglichen, ist die Befestigungsschraube vorzugsweise von einer Außenseite durch das Batteriegehäuse eingesetzt, so dass die Befestigungsschraube von der Außenseite einfach betätigt werden kann. Wenn die Gewindebuchse drehfest gehalten ist, kann die Montage lediglich durch Einschrauben der Befestigungsschraube von der Außenseite erfolgen.The threaded bush and the fastening screw can in principle be configured as desired. To attach the mounting screw is passed through the through hole and attached to the threaded bushing on the insert. In order to enable easy attachment from an outside of the battery case, the fastening screw is preferably inserted from an outside through the battery case, so that the fastening screw can be easily operated from the outside. If the threaded bush is held against rotation, the assembly can be done only by screwing the mounting screw from the outside.

Das Dichtelement kann beispielsweise als 0-Ring ausgeführt sein, der eine druckdichte Abdichtung zwischen dem Insert und der Befestigungsschraube bewirkt. Das Dichtelement ist vorzugsweise elastisch verformbar, um eine druckdichte Abdichtung zwischen dem Insert und der Befestigungsschraube zu bewirken.The sealing element may for example be designed as a 0-ring, which causes a pressure-tight seal between the insert and the fastening screw. The sealing element is preferably elastically deformable to effect a pressure-tight seal between the insert and the fastening screw.

Die Batterie kann eine an sich beliebige Batterie sein, beispielsweise eine Antriebsbatterie für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug mit einer Spannung von typischerweise mehreren hundert Volt, oder eine Bordbatterie für ein prinzipiell beliebiges Fahrzeug mit einer Spannung von typischerweise 12V, 24V oder auch 48V.The battery may be any battery per se, for example a drive battery for an electrically driven vehicle with a voltage of typically several hundred volts, or an on-board battery for a vehicle of any type with a voltage of typically 12V, 24V or even 48V.

In dem Batteriegehäuse können entsprechend unterschiedliche Anordnungen aus einzelnen Batteriezellen aufgenommen sein, um die gewünschte Spannung bereitzustellen und einen gewünschten maximalen Strom zu liefern. Die einzelnen Batteriezellen können dabei innerhalb des Batteriegehäuses in Reihe und/oder parallel elektrisch miteinander verbunden sein.Accordingly, different arrangements of individual battery cells can be accommodated in the battery housing to provide the desired voltage and to provide a desired maximum current. The individual battery cells can be electrically connected to one another within the battery housing in series and / or in parallel.

Das Batteriegehäuse ist typischerweise aus einem nicht elektrisch leitenden Material ausgeführt, um eine Gefahr bei Berührung des Batteriegehäuses zu vermeiden. Beispielsweise kann das Batteriegehäuse als laminiertes Gehäuse ausgeführt sein. Entsprechend kann das Batteriegehäuse einen mehrschichtigen Aufbau aufweisen, wodurch eine hohe Stabilität erreicht werden kann. Bei dem laminierten Gehäuse ist das Insert vorzugsweise in eine Gehäusewand des Batteriegehäuses einlaminiert. Dadurch ist das Insert fest in dem Batteriegehäuse gehalten. Außerdem kann das Insert so druckdicht in dem Batteriegehäuse montiert werden. Zwar können die laminierten Schichten innerhalb der Schicht teilweise leitfähig sein, wobei jedoch zumindest eine Isolation zwischen einer Innenseite des Batteriegehäuses und dessen Außenseite, also quer zu den Schichten, gegeben ist.The battery case is typically made of a non-electrically conductive material to avoid any risk of contact with the battery case. For example, the battery case can be configured as a laminated housing. Accordingly, the battery case can have a multilayer structure, whereby high stability can be achieved. In the laminated case, the insert is preferably laminated in a housing wall of the battery case. As a result, the insert is firmly held in the battery case. In addition, the insert can be mounted so pressure-tight in the battery case. Although the laminated layers within the layer may be partially conductive, there is at least one insulation between an inner side of the battery housing and its outer side, that is, transverse to the layers.

Die Batterie weist wenigstens eine, typischerweise wenigstens zwei elektrische Gehäusedurchführungsvorrichtungen auf, um die wenigstens eine Batteriezelle nach außen zu verbinden. Zum Schließen des Stromkreises sind dabei zwei elektrische Kontakte erforderlich, die durch zwei Gehäusedurchführungsvorrichtungen an dem Batteriegehäuse bereitgestellt werden.The battery has at least one, typically at least two electrical housing feedthrough devices for connecting the at least one battery cell to the outside. To close the circuit while two electrical contacts are required, which are provided by two Gehäusedurchführungsvorrichtungen on the battery case.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Gewindebuchse als innenseitiges Kontaktelement zur elektrischen Verbindung mit wenigstens einer Batteriezelle der elektrischen Batterie ausgeführt, und das Insert weist an seinem der Gewindebuchse zugewandten Ende einen Flansch zur Kontaktierung der Gewindebuchse auf. Die Gewindebuchse kann also unmittelbar beispielsweise mit einer Stromschiene oder einem Elektrischen Kabel oder eine Lamellenstromschiene innerhalb des Batteriegehäuses verbunden sein. Vorzugsweise ist auch an der Gewindebuchse ein Flansch ausgebildet, der an dem Flansch des Inserts im befestigten Zustand in Anlage kommt und einen zuverlässigen elektrischen Übergang zwischen der Gewindebuchse und dem Insert ermöglicht.In an advantageous embodiment of the invention, the threaded bushing is designed as an inner-side contact element for electrical connection with at least one battery cell of the electric battery, and the insert has at its end facing the threaded bushing a flange for contacting the threaded bushing. The threaded bush can therefore be directly connected, for example, to a busbar or an electrical cable or a lamella busbar within the battery housing. Preferably, a flange is also formed on the threaded bush, which comes into abutment against the flange of the insert in the attached state and allows a reliable electrical transition between the threaded bushing and the insert.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Gehäusedurchführungsvorrichtung wenigstens einen elektrischen Polschuh zur elektrischen Verbindung mit wenigstens einer Batteriezelle der elektrischen Batterie auf, das Insert weist an seinem der Gewindebuchse zugewandten Ende einen Flansch zur Kontaktierung des Polschuhs auf, und der Polschuh ist zwischen der Gewindebuchse und dem Insert angeordnet. Der Polschuh kann also unmittelbar beispielsweise mit einer Stromschiene oder einem elektrischen Kabel oder eine Lamellenstromschiene innerhalb des Batteriegehäuses verbunden sein. Vorzugsweise ist auch an dem Polschuh ein Flansch ausgebildet, der an dem Flansch des Inserts im befestigten Zustand in Anlage kommt und einen zuverlässigen elektrischen Übergang zwischen dem Polschuh und dem Insert ermöglicht. Der Polschuh wird bei der Montage durch die Gewindebuchse gegen den Flansch des inserts gedrückt, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem Polschuh und dem Insert gebildet wird.In an advantageous embodiment of the invention, the housing feedthrough device has at least one electrical pole piece for electrical connection to at least one battery cell of the electric battery, the insert has at its end facing the threaded bushing a flange for contacting the pole piece, and the pole piece is between the threaded bushing and the Insert arranged. The pole piece can therefore be directly connected, for example, to a busbar or an electrical cable or a lamella busbar within the battery housing. Preferably, a flange is also formed on the pole piece, which comes to the flange of the insert in the attached state in abutment and allows a reliable electrical transition between the pole piece and the insert. The pole piece is pressed during assembly through the threaded bushing against the flange of the insert, so that an electrical contact between the pole piece and the insert is formed.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Insert an seinem der Durchgangsöffnung entgegengesetzten Ende mit einem Innengewinde ausgeführt. Das Innengewinde ermöglicht ein Einschrauben einer Gewindeschraube, mit der beispielsweise ein Polschuh außenseitig an dem Insert anbringbar ist. Durch das Einschrauben der Gewindeschraube wird dabei der Polschuh gegen das Insert gedrückt, um eine elektrische Kontaktierung zwischen dem Polschuh und dem Insert zu bewirken. Der Polschuh ist außerhalb des Batteriegehäuses beispielsweise mit einer Stromschiene oder einem elektrischen Kabel verbunden. Vorzugsweise ist auch an dem Polschuh ein Flansch ausgebildet, der an dem Flansch des Inserts im befestigten Zustand in Anlage kommt und einen zuverlässigen elektrischen Übergang zwischen dem Polschuh und dem Insert ermöglicht.In an advantageous embodiment of the invention, the insert is designed at its end opposite the passage opening with an internal thread. The internal thread allows screwing a threaded screw, with the example, a pole piece on the outside of the insert can be attached. By screwing the threaded screw while the pole piece is pressed against the insert to cause an electrical contact between the pole piece and the insert. The pole piece is connected outside of the battery case, for example, with a bus bar or an electrical cable. Preferably, a flange is also formed on the pole piece, which comes to the flange of the insert in the attached state in abutment and allows a reliable electrical transition between the pole piece and the insert.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Insert an seinem der Durchgangsöffnung entgegengesetzten Ende mit einem elektrischen Kontaktierungselement verbunden, insbesondere zur Verbindung mit einem Polschuh, wobei das elektrische Kontaktierungselement radial außerhalb des Inserts angeordnet ist. Das Kontaktierungselement kann beispielsweise mit einem Gewindestift oder einer Gewindebohrung ausgeführt sein, so dass ein Polschuh in an sich bekannter Weise daran befestigt werden kann. Das Kontaktierungselement ist vorzugsweise integral bzw. einteilig mit dem Insert ausgeführt. Durch die exzentrische Anbringung kann das Kontaktierungselement unmittelbar als Verdrehschutz wirken, um eine Rotation der Gehäusedurchführungsvorrichtung in der Gehäusewand zu verhindern. Das Kontaktierungselement ist vorzugsweise insgesamt aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgeführt. Alternativ kann das Kontaktierungselement einen elektrischen Leiter zur Verbindung mit dem Insert und einer Kontaktierung beispielsweise mit einem Polschuh beinhaltenIn an advantageous embodiment of the invention, the insert is connected at its end opposite the passage opening with an electrical contacting element, in particular for connection to a pole piece, wherein the electrical contacting element is arranged radially outside of the insert. The contacting element can be designed, for example, with a threaded pin or a threaded hole, so that a pole piece can be fastened thereto in a manner known per se. The contacting element is preferably integral with the insert. Due to the eccentric attachment, the contacting element can act directly as anti-rotation protection to prevent rotation of the housing feedthrough device in the housing wall. The contacting element is preferably made entirely of an electrically conductive material. Alternatively, the contacting element may include an electrical conductor for connection to the insert and a contact, for example, with a pole piece

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Dichtelement angeordnet und ausgeführt, eine axiale Abdichtung zwischen einem Kopf der Befestigungsschraube und einer axialen Anschlagfläche des Inserts zu bewirken. Somit wird der Kopf der Befestigungsschraube beim Einschrauben gegen die Anschlagfläche gedrückt, so dass das dazwischen angeordnete Dichtelement eine Abdichtung dazwischen bewirkt. Das Dichtelement ist vorzugsweise als 0-Ring ausgeführt. Die Anschlagfläche kann in einem Innenbereich des Inserts ausgebildet sein, so dass der Kopf der Befestigungsschraube beispielsweise in dem Insert aufgenommen ist, oder an einem Außenbereich.In an advantageous embodiment of the invention, the sealing element is arranged and designed to effect an axial seal between a head of the fastening screw and an axial stop surface of the insert. Thus, the head of the fastening screw is pressed when screwing against the stop surface, so that the interposed sealing element causes a seal therebetween. The sealing element is preferably designed as a 0-ring. The abutment surface can be formed in an inner region of the insert, so that the head of the fastening screw is received, for example, in the insert, or on an outer area.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Befestigungsschraube konzentrisch zu dem Insert ausgeführt. Dadurch kann die Befestigungsschraube platzsparend in dem Insert gehalten werden. Somit kann zusätzlicher Bauraum gespart werden.In an advantageous embodiment of the invention, the fastening screw is designed concentrically to the insert. As a result, the fastening screw can be held in the insert to save space. Thus, additional space can be saved.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Batteriegehäuse und der Gehäusedurchführungsvorrichtung ein Isolationselement angebracht. Das Isolationselement kann beispielsweise als Isolationsschicht um die Gehäusedurchführungsvorrichtung ausgeführt sein. Das Isolationselement ist aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise FR4, hergestellt. Das Isolationselementumgibt das Insert im eingebauten Zustand und bewirkt eine elektrische Isolierung gegenüber dem Batteriegehäuse. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn das Batteriegehäuse aus einem laminierten Material gefertigt ist. Dabei können die einzelnen Schichten des Laminats entlang der Schichten eine zumindest geringe elektrische Leitfähigkeit aüfweisen, wenn diese beispielsweise aus einem carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) gefertigt sind. Durch das Isolationselement können die Schichten des Laminats elektrisch von dem Insert isoliert werden. Das Isolationselement ist beispielsweise aus FR4 hergestellt. FR4 bezeichnet eine Klasse von schwer entflammbaren und flammenhemmenden Verbundwerkstoffen bestehend aus Epoxidharz und Glasfasergewebe. FR steht dabei für den englischen Begriff flame retardant, zu Deutsch flammenhemmend. FR-4 ist in verschiedenen Varianten am Markt verfügbar.In an advantageous embodiment of the invention, an insulating element is mounted between the battery case and the housing feedthrough device. The insulation element can be designed, for example, as an insulation layer around the housing feedthrough device. The insulating element is made of an electrically insulating material, for example FR4. The isolation element surrounds the insert when installed and provides electrical isolation from the battery case. This is particularly advantageous when the battery case is made of a laminated material. In this case, the individual layers of the laminate can exhibit an at least low electrical conductivity along the layers, if they are made, for example, from a carbon-fiber-reinforced plastic (CFRP). The insulating element allows the layers of the laminate to be electrically isolated from the insert. The isolation element is made of FR4, for example. FR4 refers to a class of flame retardant and flame retardant composites consisting of epoxy resin and glass fiber fabric. FR stands for the English term flame retardant, German flame retardant. FR-4 is available in different versions on the market.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand von Beispielen exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which the features shown below may represent an aspect of the invention both individually and in combination.

Es zeigen:

1: eine schematische Darstellung einer elektrischen Batterie mit einer Gehäusedurchführungsvorrichtung in einem Batteriegehäuse gemäß einem ersten Beispiel in einer seitlichen Schnittansicht,
2: eine schematische Darstellung einer elektrischen Gehäusedurchführungsvorrichtung in einem Batteriegehäuse gemäß einem zweiten Beispiel in einer seitlichen Schnittansicht, und
3: eine schematische Darstellung einer elektrischen Gehäusedurchführungsvorrichtung in einem Batteriegehäuse gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform in einer seitlichen Schnittansicht.

Show it:

1 FIG. 2: a schematic representation of an electric battery with a housing feed-through device in a battery housing according to a first example in a lateral sectional view, FIG.
2 FIG. 2 is a schematic representation of an electrical housing feedthrough device in a battery housing according to a second example in a side sectional view, and FIG
3 : A schematic representation of an electrical housing feedthrough device in a battery housing according to an embodiment of the invention in a side sectional view.

Die 1 zeigt eine elektrische Batterie 10 gemäß einem ersten Beispiel. Die Batterie 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Antriebsbatterie für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug mit einer Spannung von typischerweise mehreren hundert Volt.The 1 shows an electric battery 10 according to a first example. The battery 10 is in this embodiment, a drive battery for an electrically powered vehicle with a voltage of typically several hundred volts.

Die Batterie 10 umfasst ein Batteriegehäuse 12, in dem eine Anordnung aus einer Mehrzahl einzelner, nicht einzeln dargestellter Batteriezellen in an sich bekannter Weise aufgenommen ist. Die Batteriezellen sind dabei in Reihe und/oder parallel verbunden, um eine gewünschte Spannung bereitzustellen und einen gewünschten maximalen Strom zu liefern.The battery 10 includes a battery case 12 in which an arrangement of a plurality of individual, not individually illustrated battery cells is received in a conventional manner. The battery cells are connected in series and / or in parallel to provide a desired voltage and to provide a desired maximum current.

Zusätzlich umfasst die Batterie 10 eine ebenfalls nicht dargestellte Zirkulationseinrichtung für ein Kühlmittel. Die Zirkulationseinrichtung ist zumindest teilweise in dem Batteriegehäuse 12 angeordnet. Die Zirkulationseinrichtung umfasst einen Fluidkreislauf für eine Fluid zum Wärmetransport mit einer Pumpe und zwei Wärmetauschern, um Wärme aus dem Batteriegehäuse 12 zu transportieren, oder umgekehrt.In addition, the battery includes 10 a circulation device for a coolant, also not shown. The circulation device is at least partially in the battery case 12 arranged. The circulation device comprises a fluid circuit for a heat transfer fluid with a pump and two heat exchangers to remove heat from the battery case 12 to transport, or vice versa.

Das Batteriegehäuse 12 ist als laminiertes Gehäuse ausgeführt mit einem mehrschichtigen Aufbau. Die einzelnen Schichten des Laminats sind hier aus einem carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) gefertigt.The battery case 12 is designed as a laminated housing with a multilayer structure. The individual layers of the laminate are here made of a carbon fiber reinforced plastic (CFRP).

In dem Batteriegehäuse 12 sind zwei elektrische Gehäusedurchführungsvorrichtungen 14 eingesetzt, von denen in der Seitenansicht nur eine sichtbar ist. Die Gehäusedurchführungsvorrichtung 14 umfasst ein elektrisch leitfähiges Insert 16. Das elektrisch leifähige Insert 16 bildet einen elektrischen Leiter, durch den Strom durch das Batteriegehäuse 12 fließen kann.In the battery case 12 are two electrical housing feedthrough devices 14 used, of which only one is visible in the side view. The housing feedthrough device 14 includes an electrically conductive insert 16 , The electrically conductive insert 16 forms an electrical conductor, through the current through the battery case 12 can flow.

Das Insert 16 ist in eine Gehäusewand 18 des Batteriegehäuses 12 einlaminiert. Dabei ist zwischen der Gehäusewand 18 des Batteriegehäuses 12 und der Gehäusedurchführungsvorrichtung 12 ein nicht einzeln dargestelltes Isolationselement angebracht, das eine Isolationsschicht um die Gehäusedurchführungsvorrichtung 14 bildet. Das Isolationselement ist aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise FR4, hergestellt. Durch das Einlaminieren ist das Insert 16 außenseitig druckdicht in dem Batteriegehäuse 12 gehalten.The insert 16 is in a housing wall 18 of the battery case 12 laminated. It is between the housing wall 18 of the battery case 12 and the housing feedthrough device 12 a not individually illustrated insulating member attached, which is an insulating layer around the housing feedthrough device 14 forms. The insulating element is made of an electrically insulating material, for example FR4. Lamination is the insert 16 outside pressure-tight in the battery case 12 held.

Weiterhin weist das Insert 16 eine Durchgangsöffnung 20 auf, die einen Durchlass durch das Insert 16 bildet. Die Durchgangsöffnung 20 erstreckt sich bei der vorliegenden Ausgestaltung des Inserts 16 durch dessen gesamte Länge.Furthermore, the insert has 16 a passage opening 20 on, passing through the insert 16 forms. The passage opening 20 extends in the present embodiment of the insert 16 through its entire length.

Die Gehäusedurchführungsvorrichtungen 14 umfassen jeweils eine Gewindebuchse 24 und eine Befestigungsschraube 26. Die Befestigungsschraube 26 ist von einer Außenseite 28 durch das Batteriegehäuse 12 in das Insert 16 eingesetzt und durch die Durchgangsöffnung 20 geführt. Die Befestigungsschraube 26 ist dabei konzentrisch zu dem Insert 16 ausgeführt.The housing feedthrough devices 14 each include a threaded bushing 24 and a fixing screw 26 , The fixing screw 26 is from an outside 28 through the battery case 12 in the insert 16 inserted and through the passage opening 20 guided. The fixing screw 26 is concentric with the insert 16 executed.

Die Gehäusedurchführungsvorrichtung 14 umfasst einen innenseitigen elektrischen Polschuh 30, der mit einer Stromschiene 32 mit den Batteriezellen der elektrischen Batterie 10 verbunden ist. In Anlage kommende Flächen des Inserts 16 und des innenseitigen elektrischen Polschuhs 30 sind jeweils mit einem Flansch zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen dem innenseitigen elektrischen Polschuh 30 und dem Insert 16 ausgeführt. Der innenseitige elektrische Polschuh 30 ist dabei zwischen der Gewindebuchse 25 und dem Insert 16 angeordnet und wird bei einer Montage, d.h. bei einem Eindrehen der Befestigungsschraube 26 in die Gewindebuchse 24, gegen den Flansch des Inserts 16 gedrückt. Bei einer drehfest gehaltenen Gewindebuchse 24 erfolgt die Montage durch Einschrauben der Befestigungsschraube 26 von der Außenseite 28.The housing feedthrough device 14 includes an inside electrical pole piece 30 that with a power rail 32 with the battery cells of the electric battery 10 connected is. In-plant surfaces of the insert 16 and the inside electric pole piece 30 are each provided with a flange for making electrical contact between the inside electrical pole piece 30 and the insert 16 executed. The inside electrical pole piece 30 is between the threaded bushing 25 and the insert 16 arranged and is at an assembly, ie when screwing the mounting screw 26 into the threaded bush 24 , against the flange of the insert 16 pressed. In a rotatably held threaded bushing 24 the assembly is done by screwing in the fixing screw 26 from the outside 28 ,

Die Gehäusedurchführungsvorrichtung 14 umfasst weiterhin ein Dichtelement 34, das hier als 0-Ring ausgeführt ist. Das Dichtelement 34 ist zur axialen Abdichtung zwischen einem Kopf 36 der Befestigungsschraube 26 und einer axialen Anschlagfläche 38 des Inserts 16. Somit wird der Kopf 36 der Befestigungsschraube 26 beim Einschrauben gegen die Anschlagfläche 38 gedrückt, wodurch das dazwischen angeordnete Dichtelement 34 eine Abdichtung dazwischen bewirkt. Die Anschlagfläche 38 an einem Außenbereich, d.h. einer Außenseite 28, des Inserts 16 ausgebildet. Entsprechend erstreckt sich die Befestigungsschraube 26 durch eine gesamte Länge des Inserts 16.The housing feedthrough device 14 further comprises a sealing element 34 , which is executed here as a 0-ring. The sealing element 34 is for axial sealing between a head 36 the fixing screw 26 and an axial stop surface 38 of the insert 16 , Thus, the head becomes 36 the fixing screw 26 when screwing against the stop surface 38 pressed, whereby the interposed sealing element 34 creates a seal between them. The stop surface 38 at an outdoor area, ie an outside 28 , the insert 16 educated. Accordingly, the fastening screw extends 26 through an entire length of the insert 16 ,

Das Dichtelement 34 bewirkt somit eine druckdichte Abdichtung zwischen dem Insert 16 und der Befestigungsschraube 26. Zusammen mit der druckdichten Anbringung der Gehäusedurchführungsvorrichtung 14 in der Gehäusewand 18 des Batteriegehäuses 12 wird an der Stelle der Gehäusedurchführungsvorrichtung 14 insgesamt eine druckdichte Abdichtung des Batteriegehäuses 12 bewirkt, so dass in dem Batteriegehäuse 12 ein von einem Umgebungsluftdruck unterschiedlicher Innendruck vorherrschen kann. Der von dem Umgebungsluftdruck unterschiedliche Innendruck kann somit in dem Batteriegehäuse 12 gehalten werden.The sealing element 34 thus creates a pressure-tight seal between the insert 16 and the fixing screw 26 , Together with the pressure-tight attachment of the housing feedthrough device 14 in the housing wall 18 of the battery case 12 is at the location of the housing feedthrough device 14 Overall, a pressure-tight seal of the battery case 12 causes so in the battery case 12 an internal pressure different from an ambient air pressure may prevail. The different from the ambient air pressure inside pressure can thus in the battery case 12 being held.

Das Insert 16 ist an seinem der Durchgangsöffnung 20 entgegengesetzten Ende, d.h. an seiner Außenseite 28, mit einem elektrischen Kontaktierungselement 40 verbunden. Das Kontaktierungselement 40 ist mit einer Gewindebohrung 42 ausgeführt. Das elektrische Kontaktierungselement 40 ist hier exzentrisch, radial außerhalb des Inserts 16 angeordnet. Gleichwohl ist das Kontaktierungselement 40 einteilig mit dem Insert 16 ausgeführt. Das Kontaktierungselement 40 ist entsprechend aus dem gleichen elektrisch leitfähigen Material wie das Insert 16 ausgeführt.The insert 16 is at its through-hole 20 opposite end, ie on its outside 28 , with an electrical contacting element 40 connected. The contacting element 40 is with a threaded hole 42 executed. The electrical contacting element 40 is eccentric here, radially outside the insert 16 arranged. Nevertheless, the contacting element 40 in one piece with the insert 16 executed. The contacting 40 is accordingly made of the same electrically conductive material as the insert 16 executed.

An dem Kontaktierungselement 40 ist ein außenseitiger elektrischer Polschuh 44 mit einer Schraube 46 in an sich bekannter Weise befestigt. Entsprechend ist das Kontaktierungselement 40 mit dem Insert 16 in der Gehäusewand 18 einlaminiert, wodurch es als Verdrehschutz für das Insert 16 wirkt.At the contacting element 40 is an outside electrical pole piece 44 with a screw 46 fastened in a conventional manner. Accordingly, the contacting element 40 with the insert 16 in the housing wall 18 laminated, making it as anti-twist for the insert 16 acts.

Die 2 zeigt eine Gehäusedurchführungsvorrichtung 14 in einer Gehäusewand 18 einer elektrischen Batterie 10 gemäß einem zweiten Beispiel. Details in Bezug auf die hier nicht vollständig dargestellte Batterie entsprechen, soweit nicht offensichtlich, der Batterie 10 des ersten Beispiels.The 2 shows a housing feedthrough device 14 in a housing wall 18 an electric battery 10 according to a second example. Details relating to the battery not fully shown here correspond, if not apparent, to the battery 10 of the first example.

Da das erste und das zweite Ausführungsbeispiel weitgehend identisch ausgeführt sind, werden nachfolgend im Wesentlichen Unterschiede zwischen der Gehäusedurchführungsvorrichtung 14 des ersten und des zweiten Beispiels beschrieben. Nicht explizit beschriebene Details entsprechen im Zweifel denen des ersten Beispiels.Since the first and the second embodiment are carried out largely identical, hereinafter essentially differences between the housing feedthrough device 14 of the first and second examples. In case of doubt, details not explicitly described correspond to those of the first example.

Auch gemäß des zweiten Beispiels ist das Batteriegehäuse 12 als laminiertes Gehäuse mit einem mehrschichtigen Aufbau ausgeführt. Die einzelnen Schichten des Laminats sind hier aus einem carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) gefertigt.Also, according to the second example, the battery case 12 designed as a laminated housing with a multilayer structure. The individual layers of the laminate are here made of a carbon fiber reinforced plastic (CFRP).

In einer Gehäusewand 18 des Batteriegehäuses 12 sind zwei elektrische Gehäusedurchführungsvorrichtungen 14 eingesetzt, von denen auch hier nur eine sichtbar ist. Die Gehäusedurchführungsvorrichtung 14 umfasst ein elektrisch leitfähiges Insert 16. Das elektrisch leifähige Insert 16 bildet einen elektrischen Leiter und ist in die Gehäusewand 18 des Batteriegehäuses 12 einlaminiert. Zwischen der Gehäusewand 18 des Batteriegehäuses 12 und der Gehäusedurchführungsvorrichtung 12 ist ein nicht einzeln dargestelltes Isolationselement angebracht, das eine Isolationsschicht um die Gehäusedurchführungsvorrichtung 14 bildet. Das Insert 16 umfasst gemäß des zweiten Beispiels radial nach außenzeigende Rippen 48, die das Insert 16 gegen ein Verdrehen in der Gehäusewand 18 sichern.In a housing wall 18 of the battery case 12 are two electrical housing feedthrough devices 14 used, of which only one is visible here. The housing feedthrough device 14 includes an electrically conductive insert 16 , The electrically conductive insert 16 forms an electrical conductor and is in the housing wall 18 of the battery case 12 laminated. Between the housing wall 18 of the battery case 12 and the housing feedthrough device 12 a not individually shown insulation element is attached, which is an insulating layer around the housing feedthrough device 14 forms. The insert 16 comprises radially outwardly pointing ribs according to the second example 48 that the insert 16 against twisting in the housing wall 18 to back up.

Weiterhin weist das Insert 16 eine Durchgangsöffnung 20 auf, die einen Durchlass durch das Insert 16 bildet. Die Durchgangsöffnung 20 ist bei der vorliegenden Ausgestaltung des Inserts 16 an einem bezogen auf das Batteriegehäuse 12 innenseitigen Ende 22 davon angeordnet.Furthermore, the insert has 16 a passage opening 20 on, passing through the insert 16 forms. The passage opening 20 is in the present embodiment of the insert 16 at one with respect to the battery case 12 inside end 22 arranged therefrom.

Jede Gehäusedurchführungsvorrichtung 14 umfasst eine Gewindebuchse 24 und eine Befestigungsschraube 26. Die Befestigungsschraube 26 ist von einer Außenseite 28 durch das Batteriegehäuse 12 in das Insert 16 eingesetzt und durch die Durchgangsöffnung 20 geführt.Each housing feedthrough device 14 includes a threaded bush 24 and a fixing screw 26 , The fixing screw 26 is from an outside 28 through the battery case 12 in the insert 16 inserted and through the passage opening 20 guided.

Die Gehäusedurchführungsvorrichtung 14 umfasst einen innenseitigen elektrischen Polschuh 30, der mit einer Stromschiene 32 mit den Batteriezellen der elektrischen Batterie 10 - wie oben unter Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben - verbunden ist.The housing feedthrough device 14 includes an inside electrical pole piece 30 that with a power rail 32 with the battery cells of the electric battery 10 - As described above with reference to the first embodiment - is connected.

Die Gehäusedurchführungsvorrichtung 14 des zweiten Ausführungsbeispiels umfasst ein Dichtelement 34, das als 0-Ring ausgeführt ist. Das Dichtelement 34 ist zur axialen Abdichtung zwischen einem Kopf 36 der Befestigungsschraube 26 und einer axialen Anschlagfläche 38 des Inserts 16. Somit wird der Kopf 36 der Befestigungsschraube 26 beim Einschrauben gegen die Anschlagfläche 38 gedrückt, wodurch das Dichtelement 34 eine Abdichtung dazwischen bewirkt. Die Anschlagfläche 38 an einem Außenbereich, d.h. einer Außenseite 28, des Inserts 16 ausgebildet. Entsprechend erstreckt sich die Befestigungsschraube 26 durch eine gesamte Länge des Inserts 16.The housing feedthrough device 14 of the second embodiment comprises a sealing element 34 , which is designed as a 0-ring. The sealing element 34 is for axial sealing between a head 36 the fixing screw 26 and an axial stop surface 38 of the insert 16 , Thus, the head becomes 36 the fixing screw 26 when screwing against the stop surface 38 pressed, causing the sealing element 34 creates a seal between them. The stop surface 38 at an outdoor area, ie an outside 28 , the insert 16 educated. Accordingly, the fastening screw extends 26 through an entire length of the insert 16 ,

Weiter ist das Insert 16 an seinem der Durchgangsöffnung 20 entgegengesetzten Ende, d.h. an der Außenseite 28, mit einem Innengewinde 50 ausgeführt. In das Innengewinde 50 ist eine Gewindeschraube 52, mit der ein außenseitiger elektrischer Polschuh 44 an dem Insert 16 befestigt ist. Durch das Einschrauben der Gewindeschraube 52 wird dabei der außenseitige elektrische Polschuh 44 gegen das Insert 16 gedrückt. Der außenseitige elektrische Polschuh 44 ist außerhalb des Batteriegehäuses 12 mit einem elektrischen Kabel 54 verbunden. An dem außenseitigen elektrischen Polschuh 44 ist ein Flansch ausgebildet, der mit einem außenseitigen Flansch des Inserts 16 im befestigten Zustand in Anlage kommt und einen zuverlässigen elektrischen Übergang zwischen dem außenseitigen elektrischen Polschuh 44 und dem Insert 16 bewirkt.Next is the insert 16 at its the passage opening 20 opposite end, ie on the outside 28 , with an internal thread 50 executed. In the internal thread 50 is a threaded screw 52 , with an outside electrical pole piece 44 on the insert 16 is attached. By screwing in the threaded screw 52 is the outside electrical pole piece 44 against the insert 16 pressed. The outside electrical pole piece 44 is outside the battery case 12 with an electric cable 54 connected. On the outside electrical pole piece 44 a flange is formed with an outside flange of the insert 16 in the attached state comes into abutment and a reliable electrical transition between the outside electrical pole piece 44 and the insert 16 causes.

Die 3 zeigt eine Gehäusedurchführungsvorrichtung 14 in einer Gehäusewand 18 einer elektrischen Batterie 10 gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Details in Bezug auf die hier nicht vollständig dargestellte Batterie entsprechen, soweit nicht offensichtlich, der Batterie 10 des zweiten Beispiels.The 3 shows a housing feedthrough device 14 in a housing wall 18 an electric battery 10 according to an embodiment of the invention. Details relating to the battery not fully shown here correspond, if not apparent, to the battery 10 of the second example.

Da das zweite und das dritte Ausführungsbeispiel weitgehend identisch ausgeführt sind, werden nachfolgend im Wesentlichen Unterschiede zwischen der Gehäusedurchführungsvorrichtung 14 der zweiten und der dritten Ausführungsbeispiele beschrieben. Nicht explizit beschriebene Details entsprechen im Zweifel denen des zweiten Beispiels.Since the second and the third embodiment are made substantially identical, subsequently substantially differences between the housing feedthrough device 14 of the second and third embodiments. In case of doubt, details not explicitly described correspond to those of the second example.

Die Unterschiede zwischen dem zweiten und dem dritten Ausführungsbeispiel sind eine Anordnung und Ausgestaltung des Dichtelements 34. Das Dichtelement 34 ist auch gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform als 0-Ring zur Abdichtung zwischen dem Kopf 36 der Befestigungsschraube 26 und dem Insert 16 ausgeführt. Allerdings ist das Dichtelement 34 gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform angeordnet und ausgeführt, eine radiale Abdichtung zwischen dem Kopf 36 der Befestigungsschraube 26 und einer inneren Umfangsfläche 56 des Inserts 16 zu bewirken. Das Dichtelement 34 ist dabei an der inneren Umfangsfläche 56 des Inserts 16 in einer darin ausgebildeten Aussparung gehalten. Somit wird der Kopf 36 der Befestigungsschraube 26 beim Einschrauben entlang der inneren Umfangsfläche 56 bewegt, bis er einen axialen Bereich entlang der inneren Umfangsfläche 56 erreicht, in dem das Dichtelement 34 positioniert ist. Dort wird durch das Dichtelement 34 ein Spalt zwischen der inneren Umfangsfläche 56 und dem Kopf 36 der Befestigungsschraube 26 bewirkt.The differences between the second and third embodiments are an arrangement and configuration of the sealing element 34 , The sealing element 34 is also according to the embodiment of the invention as a 0-ring for sealing between the head 36 the fixing screw 26 and the insert 16 executed. However, the sealing element 34 arranged and executed according to the embodiment of the invention, a radial seal between the head 36 the fixing screw 26 and an inner peripheral surface 56 of the insert 16 to effect. The sealing element 34 is on the inner peripheral surface 56 of the insert 16 held in a recess formed therein. Thus, the head becomes 36 the fixing screw 26 when screwing along the inner peripheral surface 56 moves until it has an axial area along the inner peripheral surface 56 achieved in which the sealing element 34 is positioned. There is by the sealing element 34 a gap between the inner peripheral surface 56 and the head 36 the fixing screw 26 causes.

Auch gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform bewirkt das Dichtelement 34 eine, druckdichte Abdichtung zwischen dem Insert 16 und der Befestigungsschraube 26. Zusammen mit der druckdichten Anbringung der Gehäusedurchführungsvorrichtung 14 in der Gehäusewand 18 des Batteriegehäuses 12 wird an der Stelle der Gehäusedurchführungsvorrichtung 14 insgesamt eine druckdichte Abdichtung des Batteriegehäuses 12 bewirkt, so dass in dem Batteriegehäuse 12 ein von einem Umgebungsluftdruck unterschiedlicher Innendruck vorherrschen kann.Also according to the embodiment of the invention causes the sealing element 34 a pressure-tight seal between the insert 16 and the fixing screw 26 , Together with the pressure-tight attachment of the housing feedthrough device 14 in the housing wall 18 of the battery case 12 is at the location of the housing feedthrough device 14 Overall, a pressure-tight seal of the battery case 12 causes so in the battery case 12 an internal pressure different from an ambient air pressure may prevail.

Claims

Electrical housing feedthrough device (14) for mounting in a battery housing (12) of an electric battery (10), with an electrically conductive insert (16) for mounting in a housing wall (18) of the battery housing (12), the insert (16) having a passage opening (20), a threaded bushing (24) and a fastening screw (26), wherein the fastening screw (26) is guided through the passage opening (20) and can be attached to the threaded bush (24) on the insert (16), the housing feedthrough device (14) has a sealing element (34) which effects a pressure-tight seal between the insert (16) and the fastening screw (26), and the sealing element (34) is arranged and designed to effect a radial seal between a head (36) of the fastening screw (26) and an inner peripheral surface (56) of the insert (16).

Housing feedthrough device (14) after the preceding Claim 1 , characterized in that the threaded bush (24) is designed as an inner contact element for electrical connection with at least one battery cell of the electric battery (10), and the insert (16) at its threaded bushing (24) facing the end of a flange for contacting the threaded bushing (24).

Housing feedthrough device (14) according to one of the preceding Claims 1 or 2 , characterized in that the housing feedthrough device (14) has at least one electrical pole piece (30) for electrical connection to at least one battery cell of the electric battery (10), the insert (16) at its end facing the threaded bush (24) end a flange for contacting of the pole piece (30), and the pole piece (30) between the threaded bush (24) and the insert (16) is arranged.

Housing feedthrough device (14) according to one of the preceding claims, characterized in that the through-opening (20) is arranged at an inside end (22) of the insert (16) relative to the battery housing (12), and the insert (16) at its Through opening (20) opposite end with an internal thread (50) is executed.

Housing feedthrough device (14) according to one of the preceding claims, characterized in that the through-opening (20) is arranged at an inside end (22) of the insert (16) relative to the battery housing (12), and the insert (16) at its Through hole (20) opposite end with an electrical contacting element (40) is connected, in particular for connection to a pole piece (44), wherein the electrical contacting element (40) is arranged radially outside of the insert (16).

Housing feedthrough device (14) according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the sealing element (34) is arranged and designed to effect an axial seal between a head (36) of the fastening screw (26) and an axial stop surface (38) of the insert (16).

Housing feedthrough device (14) according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening screw (26) concentric with the insert (16) is executed.

A battery (10) comprising a battery case (12) and at least one battery cell disposed in the battery case (12), the battery (10) including at least one electrical case feedthrough device (14) electrically connected to the at least one battery cell in that the battery housing (12) is designed for an internal pressure different from an ambient air pressure, which at least one electrical housing feedthrough device (14) according to one of the preceding Claims 1 to 7 is executed, and the at least one electrical Gehäusedurchführungsvorrichtung (14) pressure-tight in the battery housing (12) is mounted.

Battery (10) after the previous one Claim 8 , characterized in that between the battery case (12) and the housing feedthrough device (14), an insulating element is attached.