DE102017217917A1

DE102017217917A1 - Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, sowie Verfahren zum Trennen zweier Gehäuseelemente einer solchen Speichereinrichtung

Info

Publication number: DE102017217917A1
Application number: DE102017217917.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Fuchs; Tobias Schmieg
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-10-09
Filing date: 2017-10-09
Publication date: 2019-04-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Speichereinrichtung (1) zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem ersten Gehäuseelement (4), durch welches wenigstens ein Aufnahmeraum (3) der Speichereinrichtung (1) zumindest teilweise begrenzt ist, und mit wenigstens einem eine Öffnung (6) des ersten Gehäuseelements (4) zumindest teilweise verschließenden zweiten Gehäuseelement (5), welches mittels wenigstens einer Kleberaupe (8) mit dem ersten Gehäuseelement (4) verklebt und dadurch mit dem ersten Gehäuseelement (4) verbunden ist, wobei wenigstens ein als ein Bauelement der Speichereinrichtung (1) ausgebildetes Trennelement (12) vorgesehen ist, mittels welchem unter Beaufschlagen des Trennelements (12) mit einer Kraft (F) die Kleberaupe (8) durchtrennbar und infolgedessen die Gehäuseelemente (4, 5) zerstörungsfrei voneinander trennbar sind

Description

Die Erfindung betrifft eine Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Trennen zweier Gehäuseelemente einer zum Speichern von elektrischer Energie ausgebildeten Speichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug.
Eine solche, zum Speichern von elektrischer Energie ausgebildete Speichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, ist beispielsweise bereits der EP 0 737 367 B1 als bekannt zu entnehmen. Die beispielsweise als Batterie ausgebildete Speichereinrichtung umfasst dabei wenigstens ein erstes Gehäuseelement, durch welches wenigstens ein Aufnahmeraum der Speichereinrichtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, begrenzt ist. In dem Aufnahmeraum ist wenigstens ein Bauelement der Speichereinrichtung aufnehmbar beziehungsweise aufgenommen. Außerdem umfasst die Speichereinrichtung ein zweites Gehäuseelement, mittels welchem beispielsweise eine Öffnung des ersten Gehäuseelements beziehungsweise des Aufnahmeraums zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, verschlossen ist. Das zweite Gehäuseelement ist somit beispielsweise ein Deckel, mittels welchem die Öffnung verschlossen ist. Über die zunächst freigegebene Öffnung kann beispielsweise das zuvor genannte Bauelement in dem Aufnahmeraum angeordnet beziehungsweise aus dem Aufnahmeraum entnommen werden, woraufhin die Öffnung mittels des Deckels beziehungsweise mittels des zweiten Gehäuseelements verschlossen werden kann. Dabei ist das zweite Gehäuseelement mittels wenigstens einer beziehungsweise über wenigstens eine Kleberaupe mit dem ersten Gehäuseelement verklebt und dadurch mit dem ersten Gehäuseelement verbunden. Die Kleberaupe ist aus einem Klebstoff gebildet, mittels welchem die Gehäuseelemente miteinander verklebt und dadurch miteinander verbunden sind.
Außerdem offenbart die EP 0 503 264 A1 eine Akkumulatoren-Batterie mit flüssigen Elektrolyten.
Des Weiteren ist der DE 10 2009 053 506 A1 ein Batteriegehäuse zum Aufnehmen von mindestens einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung in einem Zellenfach bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Speichereinrichtung und ein Verfahren zu schaffen, sodass die Speichereinrichtung besonders vorteilhaft gewartet beziehungsweise repariert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Speichereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. Mit anderen Worten ist die erfindungsgemäße Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom ausgebildet. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäß Speichereinrichtung als Hochvolt-Komponente ausgebildet, welche beispielsweise eine elektrische Spannung, insbesondere eine elektrische Betriebsspannung, von wenigstens 50 Volt, insbesondere von wenigstens 60 Volt und vorzugsweise von mehreren 100 Volt, aufweist. Die Speichereinrichtung ist beispielsweise als Batterie, insbesondere als Hochvolt-Batterie (HV-Batterie), ausgebildet. Dadurch dass die Speichereinrichtung vorzugsweise als Hochvolt-Batterie beziehungsweise als Hochvolt-Komponente ausgebildet ist, können beispielsweise besonders hohe elektrische Leistungen realisiert werden, mittels welchen das Kraftfahrzeug, insbesondere elektrisch, angetrieben werden kann.
Die Speichereinrichtung umfasst wenigstens ein erstes Gehäuseelement, durch welches wenigstens ein Aufnahmeraum der Speichereinrichtung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, begrenzt ist. Des Weiteren umfasst die Speichereinrichtung wenigstens ein zweites Gehäuseelement, mittels welchem eine Öffnung des ersten Gehäuseelements beziehungsweise des Aufnahmeraums zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, verschlossen ist. In dem Aufnahmeraum ist beispielsweise wenigstens ein von den Gehäuseelementen separat ausgebildetes, zusätzlich zu den Gehäuseelementen vorgesehenes Bauteil anordenbar beziehungsweise angeordnet. Bei dem Bauteil handelt es sich beispielsweise um eine zum Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom ausgebildeten Speicherzelle, welche insbesondere als Batteriezelle beziehungsweise als elektrochemische Speicherzelle ausgebildet sein kann. Das zweite Gehäuseelement ist beispielsweise ein Deckel, mittels welchem die Öffnung überdeckt und somit verschlossen werden kann. Beispielsweise im Rahmen einer Herstellung beziehungsweise Fertigung der Speichereinrichtung ist die Öffnung beispielsweise in einem Zustand, in welchem die Gehäuseelemente noch nicht miteinander verbunden sind, freigegeben, sodass beispielsweise über die Öffnung das genannte Bauteil in dem Aufnahmeraum angeordnet beziehungsweise aus dem Aufnahmeraum entnommen werden kann. Daraufhin werden beispielsweise die Gehäuseelemente miteinander verbunden, wodurch das zweite Gehäuseelement die Öffnung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, überdeckt und dadurch verschließt.
Das zweite Gehäuseelement ist dabei mittels wenigstens einer Kleberaupe mit dem ersten Gehäuseelement verklebt und dadurch mit dem ersten Gehäuseelement verbunden. Die Kleberaupe ist dabei beispielsweise aus einem Klebstoff gebildet, mittels welchem die Gehäuseelemente miteinander verklebt und dadurch miteinander verbunden sind. Somit sind die Gehäuseelemente stoffschlüssig miteinander verbunden.
Um nun eine besonders einfache und insbesondere kostengünstige Wartung beziehungsweise Reparatur der Speichereinrichtung realisieren zu können, ist erfindungsgemäß wenigstens ein als ein Bauelement der Speichereinrichtung ausgebildetes Trennelement vorgesehen, mittels welchem unter Beaufschlagen des Trennelements mit einer Kraft, insbesondere mit einer Zugkraft, die Kleberaupe durchtrennbar und in der Folge die Gehäuseelemente zerstörungsfrei voneinander trennbar beziehungsweise voneinander lösbar sind.
Unter dem Merkmal, dass das Trennelement als ein Bauelement der Speichereinrichtung ausgebildet ist, ist insbesondere zu verstehen, dass das Trennelement Bestandteil der Speichereinrichtung ist und somit zur Speichereinrichtung gehört und nicht etwa als eine von der Speichereinrichtung separate Komponente ausgebildet ist. Somit ist das Trennelement in die Speichereinrichtung integriert. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt umfasst die Speichereinrichtung in ihrem vollständig hergestellten Zustand das Trennelement, sodass zum Trennen der Gehäuseelemente und somit zum Durchtrennen der Kleberaupe kein von der Speichereinrichtung separates Werkzeug verwendet werden muss. Die Speichereinrichtung stellt somit selbst eine Möglichkeit in Form des Trennelements bereit, um die Kleberaupe zu durchtrennen und in der Folge die Gehäuseelemente voneinander zu trennen.
Unter dem Merkmal, dass die Gehäuseelemente zerstörungsfrei voneinander getrennt werden können, ist insbesondere zu verstehen, dass durch das mittels des Trennelements bewirkte beziehungsweise bewirkbare Durchtrennen der Kleberaupe die Gehäuseelemente voneinander gelöst beziehungsweise voneinander getrennt werden können, ohne dass es zu einer Beschädigung oder Zerstörung der Gehäuseelemente kommt. In der Folge können die Gehäuseelemente, nachdem sie voneinander getrennt wurden, wieder verwendet und beispielsweise wieder miteinander verklebt werden. Dadurch kann vermieden werden, dass die Gehäuseelemente entsorgt und neue, andere Gehäuseelemente verwendet werden müssen.
Die Gehäuseelemente an sich sind separat voneinander ausgebildete und miteinander verklebte und dadurch miteinander verbundene Komponenten, welche beispielsweise im Rahmen der zuvor genannten Fertigung der Speichereinrichtung zunächst in voneinander getrenntem Zustand bereitgestellt und daraufhin miteinander verbunden werden. Kommt es nun beispielsweise zu einer Reparatur oder einer Wartung der Speichereinrichtung, so kann es insbesondere dann erforderlich sein, das zuvor genannte, zunächst in dem Aufnahmeraum aufgenommene Bauteil aus dem Aufnahmeraum herauszunehmen. Hierzu müssen die miteinander verklebten Gehäuseelemente voneinander getrennt und dann voneinander weg bewegt werden. Der Kleberaupe kommt auch eine Dichtwirkung beziehungsweise eine Dichtfunktion zu, da die Kleberaupe verwendet wird, um die Gehäuseelemente gegeneinander abzudichten. In der Folge kann der Aufnahmeraum von einer jeweiligen Umgebung der Speichereinrichtung abgedichtet werden. Durch Verkleben der Gehäuseelemente kann eine besonders vorteilhafte Dichtwirkung realisiert werden.
Bei herkömmlichen Speichereinrichtungen jedoch ist kein zuverlässiges Trennen der Verklebung der Gehäuseelemente möglich, ohne dass es zu einer Zerstörung der Gehäuseelemente kommt. Üblicherweise kommt zum Trennen der Verklebung und somit der Gehäuseelemente ein von der Speichereinrichtung separates, zusätzlich dazu vorgesehenes Schneidwerkzeug insbesondere in Form eines Vibrationsschneiders zum Einsatz, mittels welchem die ausgehärtete Verklebung beziehungsweise Kleberaupe aufgetrennt wird. Hierbei wirken hohe mechanische Belastungen auf die Gehäuseelemente, sodass es in der Regel zu Beschädigungen beziehungsweise zu Zerstörungen der Gehäuseelemente kommt. Insbesondere kommt es zu Beschädigungen an jeweiligen Kleberhaftflächen der Gehäuseelemente, an deren Kleberhaftflächen die Kleberaupe haftet. Somit sind die Gehäuseelemente in miteinander verklebtem Zustand über die Kleberhaftflächen miteinander verklebt und insbesondere gegeneinander abgedichtet. Alternativ oder zusätzlich kann es zu plastischen Verformungen der Gehäuseelemente, insbesondere der Kleberhaftflächen, kommen. Dadurch können die Gehäuseelemente nicht wiederverwendet werden, da bei einer erneuten Verklebung der Gehäuseelemente über ihre beschädigten Kleberhaftflächen keine zuverlässige Dichtheit des Aufnahmeraums beziehungsweise eines die Gehäuseelemente umfassenden Gehäuses der Speichereinrichtung mehr erreicht werden kann. In der Folge müssen die Gehäuseelemente, welche vor ihrer Trennung unbeschädigt und somit eigentlich nicht zu reparieren waren, gegen neue Gehäuseelemente ausgetauscht werden. Dies führt zu einem hohen Zeit- und Kostenaufwand, was nun jedoch mittels der erfindungsgemäßen Speichereinrichtung vermieden werden kann.
Durch die beschriebene Integration des Trennelements in die Speichereinrichtung können Kräfte beziehungsweise Belastungen, die beim Trennen der Gehäuseelemente auf diese wirken, besonders gering gehalten werden, sodass aus dem Trennen der Gehäuseelemente resultierende Beschädigungen vermieden werden können. In der Folge können die Gehäuseelemente nach ihrem Trennen wiederverwendet und insbesondere über ihre Kleberhaftflächen wieder miteinander verklebt und gegeneinander abgedichtet werden, wobei eine hinreichende Dichtheit des Aufnahmeraums beziehungsweise des genannten Gehäuses gewährleistet werden kann. Insbesondere wurde gefunden, dass bei der erfindungsgemäßen Speichereinrichtung eine hinreichende Dichtheit über die Lebensdauer der Speichereinrichtung hinweg auch dann realisiert werden kann, wenn die zunächst miteinander verklebten und gegeneinander gedichteten Gehäuseelemente auf die beschriebene Weise voneinander getrennt und daraufhin wieder miteinander verklebt und gegeneinander abgedichtet werden.
Durch die Integration des Trennelements in die Speichereinrichtung kann einerseits eine gezielte Krafteinwirkung auf die Kleberaupe gewährleistet werden, sodass die insbesondere auch als Dichtungselement beziehungsweise als Dichtraupe verwendete Kleberaupe gezielt und mit einer nur geringen Krafteinwirkung aufgetrennt werden kann. Somit kann andererseits eine Krafteinwirkung auf die Gehäuseelemente bei deren Trennen besonders gering gehalten werden, sodass das Trennen beziehungsweise Lösen der Klebeverbindung zwischen den Gehäuseelementen ohne Schädigung und insbesondere ohne plastische Verformung der Gehäuseelemente realisiert werden kann.
Nach dem Trennen der Gehäuseelemente kann beispielsweise das zweite Gehäuseelement von dem ersten Gehäuseelement wegbewegt werden, wodurch die Öffnung freigegeben wird. In der Folge ist der auch als Innenraum bezeichnete Aufnahmeraum über die Öffnung zugänglich, sodass beispielsweise das in dem Aufnahmeraum angeordnete Bauteil beziehungsweise ein Innenleben der Speichereinrichtung gewartet, repariert beziehungsweise instandgesetzt werden kann. Nach erfolgter Instantsetzung des Speicherinnenlebens kann eine erneute, dichte Verklebung der beiden Gehäuseelemente realisiert werden. In der Folge kann im Vergleich zu herkömmlichen Speichereinrichtungen eine starke Reduktion von Instantsetzungskosten durch Einsparung von Ersatzteilbedarf, Logistikkosten und Teile-Lagerungskosten realisiert werden. Dabei können durch den Wegfall von Logistikzeiten die Instantsetzungszeiten reduziert werden, was neben den reduzierten Fallkosten dazu beitragen kann, dass Reparatur- beziehungsweise Wartungszeiten zum Reparieren beziehungsweise Warten des Kraftfahrzeugs insgesamt besonders gering gehalten werden können.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Trennelement auf einer einer Umgebung der Speichereinrichtung abgewandten Innenseite der Kleberaupe angeordnet. Dadurch kann die Kleberaupe beispielsweise besonders vorteilhaft aufgetrennt werden, indem das Trennelement von der der Umgebung abgewandten Innenseite beispielsweise auf eine beziehungsweise in Richtung einer der Umgebung zugewandten Außenseite der Kleberaupe bewegt wird. Insbesondere kann dadurch eine zum Auftrennen der Kleberaupe erforderliche Kraft besonders einfach und komfortabel auf das Trennelement ausgeübt werden, sodass die Gehäuseelemente besonders zeit- und kostengünstig voneinander getrennt beziehungsweise voneinander gelöst werden können.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Trennelement auf einer dem Aufnahmeraum zugewandten Seite der Kleberaupe angeordnet ist. Die dem Aufnahmeraum zugewandte Seite kann die zuvor genannte Innenseite der Kleberaupe sein. Hierdurch kann die Kleberaupe mittels des Trennelements besonders einfach aufgetrennt werden, sodass die Gehäuseelemente zeit- und kostengünstig voneinander getrennt werden können, ohne dass es zu einer Beschädigung oder Zerstörung der Gehäuseelemente kommt.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Trennelement als Zugmittel ausgebildet. Unter einem solchen Zugmittel ist insbesondere zu verstehen, dass das Zugmittel Zugkräfte, jedoch keine Druckkräfte aufnehmen beziehungsweise übertragen kann. Hierbei ist das Trennelement beispielsweise als ein Seil beziehungsweise nach Art eines Seils ausgebildet, über welches beispielsweise Zugkräfte, jedoch keine Druckkräfte übertragen werden können. Durch die Ausgestaltung des Trennelements als Zugmittel kann die Kleberaupe gezielt mit einer Kraft zum Auftrennen der Kleberaupe beaufschlagt werden, sodass die Kleberaupe mit einer nur geringen Krafteinwirkung aufgetrennt werden kann. Hierdurch können Beschädigungen oder Zerstörungen der Gehäuseelemente vermieden werden. Insbesondere ist es denkbar, dass das Zugmittel biegeschlaff beziehungsweise formlabil ist, sodass das Zugmittel beispielsweise nach Art eines Seils ausgebildet ist.
Um die Kleberaupe besonders einfach auftrennen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Trennelement aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus einem Stahl, gebildet ist. Insbesondere ist das Trennelement beispielsweise als Drahtseil, insbesondere als Stahlseil, ausgebildet, sodass beispielsweise auch hohe Kräfte, insbesondere auch hohe Zugkräfte, auf das Trennelement an sich ausgeübt werden können, um die Kleberaupe aufzutrennen und ohne dass es zu einem Reißen des Trennelements kommt. Gleichzeitig können auf die Gehäuseelemente wirkende Kräfte beim Auftrennen der Kleberaupe besonders gering gehalten werden.
Um die Gehäuseelemente besonderes einfach und insbesondere sicher voneinander trennen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Trennelement nichtleitend ausgebildet ist. Darunter ist zu verstehen, dass das Trennelement elektrisch nichtleitend ausgebildet ist und somit elektrischen Strom beziehungsweise Elektrizität nicht leiten beziehungsweise nicht übertragen kann.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Trennelement direkt an einem der Gehäuseelemente und/oder direkt an der Kleberaupe gehalten ist. Hierdurch wird das Trennelement definiert und gezielt an einer Stelle gehalten, an welcher das Trennelement sehr gut auffindbar beziehungsweise zugänglich ist, sodass die Gehäuseelemente zeit- und kostengünstig voneinander getrennt werden können.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Trennelement zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in der Kleberaupe aufgenommen ist. Hierdurch ist beispielsweise das Trennelement, insbesondere direkt, an der Kleberaupe gehalten. Dies ist insofern vorteilhaft, als die Kleberaupe mit einem nur geringen Zeit- und Kraftaufwand aufgetrennt werden kann.
Beispielsweise können dabei bereits geringe Relativbewegungen zwischen dem Trennelement und der Kleberaupe zu einem Auftrennen der Kleberaupe führen. Somit muss beispielsweise im Rahmen einer Wartung beziehungsweise einer Reparatur der Speichereinrichtung das Trennelement nicht erst aufwändig aufgefunden und bewegt, insbesondere zu der Kleberaupe hin bewegt, werden, sondern das Trennelement befindet sich bereits an einer vorteilhaften Stelle, von welcher ausgehend die Kleberaupe Zeit- und kostengünstig aufgetrennt werden kann.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen zweier Gehäuseelemente einer zum Speichern von elektrischer Energie ausgebildeten Speichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen und vorzugsweise für einen Personenkraftwagen. Bei dem Verfahren wird wenigstens eine Kleberaupe, mittels welcher ein wenigstens einen Aufnahmeraum der Speichereinrichtung zumindest teilweise begrenzendes erstes der Gehäuseelemente mit einem eine Öffnung des ersten Gehäuseelements zumindest teilweise verschließenden zweiten der Gehäuseelemente verklebt und dadurch verbunden ist, mittels wenigstens eines als ein Bauelement der Speichereinrichtung ausgebildeten Trennelements unter Beaufschlagen des Trennelements mit einer Kraft, insbesondere mit einer Zugkraft durchtrennt, wodurch die Gehäuseelemente zerstörungsfrei voneinander getrennt werden. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:

1 eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Speichereinrichtung;
2 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht der Speichereinrichtung;
3 eine schematische Draufsicht der Speichereinrichtung bei einem Trennen von Gehäuseelementen der Speichereinrichtung; und
4 ausschnittsweise eine schematische und geschnittene Seitenansicht der Speichereinrichtung gemäß 2

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine zum Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom ausgebildete Speichereinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen. Wie besonders gut in Zusammenschau mit 2 erkennbar ist, umfasst die Speichereinrichtung 1 ein Gehäuse 2, durch welches wenigstens ein Aufnahmeraum 3 der Speichereinrichtung 1 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, begrenzt beziehungsweise gebildet ist. Die Speichereinrichtung 1, insbesondere das Gehäuse 2, umfasst dabei ein erstes Gehäuseelement 4 und ein zweites Gehäuseelement 5, welches beispielsweise ein Deckel für das Gehäuseelement 4 ist. Das Gehäuseelement 5 an sich beziehungsweise der Aufnahmeraum 3 weist beispielsweise eine insbesondere als Durchgangsöffnung ausgebildete Öffnung 6 auf, über welche beispielsweise der Aufnahmeraum 3 insbesondere dann zugänglich ist, wenn die Öffnung 6 nicht durch das Gehäuseelement 5 verschlossen ist.
Im Rahmen einer Fertigung der Speichereinrichtung 1 werden beispielsweise die Gehäuseelemente 4 und 5 zunächst in einem Zustand bereitgestellt, in welchem die Gehäuseelemente 4 und 5 noch nicht miteinander verbunden sind. Dadurch ist die Öffnung 6 freigegeben, wodurch der Aufnahmeraum 3 zugänglich ist. Insbesondere in vollständig hergestelltem Zustand der Speichereinrichtung 1 ist beispielsweise in dem Aufnahmeraum 3 wenigstens ein von den Gehäuseelementen 4 und 5 unterschiedliches, zusätzlich dazu vorgesehenes und in 2 besonders schematisch gezeigtes Bauteil 7 der Speichereinrichtung 1 angeordnet beziehungsweise aufgenommen. Dies bedeutet, dass im Rahmen der Fertigung das Bauteil 7 über der Öffnung 6 in dem Aufnahmeraum 3 angeordnet wird. Daraufhin werden beispielsweise die Gehäuseelemente 4 und 5 miteinander verbunden, insbesondere derart, dass das Gehäuseelement 5 die Öffnung 6 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, überdeckt und somit verschließt. Um die Gehäuseelemente 4 und 5 miteinander zu verbinden, werden diese miteinander verklebt. Somit ist das Gehäuseelement 5 mittels wenigstens einer Kleberaupe 8 mit dem Gehäuseelement 4 verklebt und dadurch mit dem Gehäuseelement 4 verbunden. Die Kleberaupe 8 ist aus einem Klebstoff gebildet, mittels welchem die Gehäuseelemente 4 und 5 miteinander verbunden sind. Das Gehäuseelement 4 ist beispielsweise ein Gehäuseunterteil oder eine Wanne, während das Gehäuseelement 5 beispielsweise ein Deckel ist.
Die Speichereinrichtung 1 ist eine elektrische Komponente, welche beispielsweise eine elektrische Spannung, insbesondere eine elektrische Betriebsspannung, aufweist beziehungsweise bereitstellt. Dabei ist die Speichereinrichtung 1 vorzugsweise als Hochvolt-Komponente (HV-Komponente) ausgebildet, sodass die elektrische Spannung der Speichereinrichtung 1 vorzugsweise mehr als 50 Volt, insbesondere vorzugsweise mehr als 60 Volt und ganz vorzugsweise mehrere 100 Volt, beträgt.
Das zuvor genannte Kraftfahrzeug ist beispielsweise als Hybrid- oder Elektrofahrzeug ausgebildet und umfasst wenigstens eine elektrische Maschine, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere elektrisch, antreibbar ist. Hierzu wird die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben. Um die elektrische Maschine in dem Motorbetrieb zu betreiben wird die elektrische Maschine mit in der Speichereinrichtung 1 gespeicherter elektrischer Energie versorgt. Insbesondere kann die Speichereinrichtung 1 als Batterie, insbesondere als Hochvolt-Batterie (HV-Batterie), ausgebildet sein.
Das Bauteil 7 ist beispielsweise als eine Speicherzelle, insbesondere als eine elektrochemische Speicherzelle, ausgebildet, mittels welcher, insbesondere elektrochemisch, elektrische Energie gespeichert beziehungsweise zu speichern ist. Insbesondere kann die Speicherzelle als eine Batteriezelle ausgebildet sein. Beispielsweise bildet das Bauteil 7 ein Innenleben der Speichereinrichtung 1 beziehungsweise das Bauteil 7 ist ein Innenleben der Speichereinrichtung 1, deren Innenleben auch als Speicherinnenleben bezeichnet wird. Dabei kann es insbesondere nach einer gewissen Lebens- beziehungsweise Betriebsdauer der Speichereinrichtung 1 beziehungsweise des Kraftfahrzeugs erforderlich sein, die Speichereinrichtung 1, insbesondere deren Innenleben, zu warten oder zu reparieren beziehungsweise instand zu setzen. Hierzu ist es wünschenswert, die Gehäuseelemente 4 und 5 voneinander zu trennen, um die Öffnung 6 freizugeben und über die Öffnung 6 in den Aufnahmeraum 3 und somit an das Innenleben zu gelangen. Üblicherweise jedoch wird zum Trennen der Gehäuseelemente 4 und 5 ein von der Speichereinrichtung 1 unterschiedliches, zusätzlich dazu vorgesehenes Schneidwerkzeug genutzt, welches beispielsweise als Vibrationsschneider ausgebildet ist. Mittels des Schneidwerkzeugs werden die Kleberaupe 8 und somit eine durch die Kleberaupe 8 bewirkte Verklebung zwischen den Gehäuseelementen 4 und 5 getrennt. Hierbei kommt es jedoch zu hohen mechanischen Krafteinwirkungen auf die Gehäuseelemente 4 und 5, sodass diese, insbesondere an ihren jeweiligen Kleberhaftflächen 9 und 10 beschädigt werden.
Aus 2 ist erkennbar, dass die Gehäuseelemente 4 und 5 über die Kleberhaftflächen 9 und 10 miteinander verklebt sind, in dem die Kleberaupe 8 an den Klebehaftflächen 9 und 10 anhaftet. Die Kleberaupe 8 wird beispielsweise nicht nur genutzt, um die Gehäuseelemente 4 und 5 miteinander zu verkleben, sondern der Kleberaupe 8 kommt auch eine Dichtwirkung beziehungsweise Dichtfunktion zu. Dies bedeutet beispielsweise dass die Gehäuseelemente 4 und 5 mittels der Kleberaupe 8 gegeneinander abgedichtet sind, sodass der Aufnahmeraum 3 gegen eine Umgebung 11 der Speichereinrichtung 1 abgedichtet ist. Werden die Gehäuseelemente 4 und 5, insbesondere an den Kleberhaftflächen 9 und 10, beschädigt, wenn die Kleberaupe 8 mittels der Schneidwerkzeugs getrennt wird, so können die Gehäuseelemente 4 und 5 nach ihrem Trennen nicht wieder verwendet und nicht wieder miteinander verklebt und gegeneinander gedichtet werden, da aufgrund der Beschädigung der Gehäuseelemente 4 und 5 an den Kleberhaftflächen 9 und 10 eine hinreichende Dichtheit der Speichereinrichtung 1 beziehungsweise der Gehäuses 2 nicht gewährleistet werden kann. In der Folge müssen die Gehäuseelemente 4 und 5 gegen neue, unbeschädigte Gehäuseelemente ausgetauscht werden, was zu einem hohen Zeit- und Kostenaufwand der Wartung beziehungsweise Reparatur der Speichereinrichtung 1 führt.
Um nun die Speichereinrichtung 1 besonders zeit- und kostengünstig warten beziehungsweise reparieren zu können, ist wenigstens ein als ein Bauelement der Speichereinrichtung 1 ausgebildetes Trennelement 12 vorgesehen, mittels welchem unter Beaufschlagen des Trennelements 12 mit einer in 3 gezeigten und vorzugsweise als Zugkraft ausgebildeten Kraft F die Kleberaupe 8 durchtrennbar und in der Folge die Gehäuseelemente 4 und 5 zerstörungsfrei voneinander trennbar sind. Mit anderen Worten, durch Beaufschlagen des Trennelements 12 mit der vorzugsweise als Zugkraft ausgebildeten beziehungsweise wirkende Kraft F wird eine Trennkraft gezielt und definiert auf die Kleberaupe 8 ausgeübt, wodurch die Kleberaupe 8 aufgetrennt wird. Die Trennkraft und somit eine auf die Gehäuseelemente 4 und 5 wirkende, aus dem Auftrennen der Kleberaupe 8 resultierende Belastung können dabei besonders gering gehalten werden, sodass aus dem Auftrennen der Kleberaupe 8 resultierende Beschädigungen der Gehäuseelemente 4 und 5 vermieden werden können. In der Folge können die Gehäuseelemente 4 und 5 nach ihrem Trennen beziehungsweise Lösen, das heißt nach dem Auftrennen der Kleberaupe 8 wiederverwendet und insbesondere über die Kleberhaftflächen 9 und 10 wieder miteinander verbunden und gegeneinander abgedichtet werden, wobei eine hinreichende Abdichtung der Gehäuseelemente 4 und 5 gegeneinander sowie eine hinreichende Abdichtung des Aufnahmeraums 3 gegen die Umgebung 11 gewährleistet werden kann. Somit kann die Speichereinrichtung 1 zeit- und kostengünstig gewartet beziehungsweise repariert werden.
Um die Kleberaupe 8 besonders schnell und somit zeit- und kostengünstig auftrennen zu können, ist das Trennelement 12 auf einer der Umgebung 11 der Speichereinrichtung 1 abgewandten Innenseite 13 der Kleberaupe 8 angeordnet. Die Innenseite 13 ist dabei eine dem Aufnahmeraum 3 zugewandte Seite der Kleberaupe 8. Somit kann die Kleberaupe 8 dadurch zeit- und kostengünstig aufgetrennt werden, dass das Trennelement 12 durch Beaufschlagen des Trennelements 12 mit der Kraft F von der Innenseite 13 in Richtung der Umgebung 11 und dabei insbesondere in Richtung einer der Umgebung 11 zugewandten Außenseite 14 der Kleberaupe 8 bewegt wird.
Bei dem in den Fig. veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist das Trennelement 12 als insbesondere formlabiles beziehungsweise biegeschlaffes oder aber formstabiles beziehungsweise biegesteifes Zugmittel ausgebildet, welches Zugkräfte, jedoch keine Druckkräfte übertragen kann. Insbesondere ist das Trennelement 12 aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus einem Stahl, gebildet, wobei das Trennelement 12 beispielsweise als ein Drahtseil, insbesondere als ein Stahlseil, ausgebildet sein kann. Insbesondere kann das Trennelement 12 aus einem Edelstahl gebildet sein. Ferner ist es denkbar, dass das Trennelement 12 aus einem lackierten und/oder beschichteten und/oder nicht-leitenden Material gebildet ist. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Trennelement 12 nichtleitend ausgebildet ist, sodass es Elektrizität nicht leiten kann. Ist das Trennelement 12 beispielsweise als ein Draht ausgebildet, so wird das Trennelement 12 als Schneidelement, insbesondere als Schneiddraht, verwendet, mittels welchem beispielsweise die Kleberaupe 8 durchschnitten und dadurch aufgetrennt wird.
In 2 ist eine erste Stelle, an welcher das Trennelement 12 angeordnet ist beziehungsweise angeordnet sein kann, mit S1 bezeichnet. Bei Anordnung des Trennelements 12 an der ersten Stelle S1 ist das Trennelement 12 direkt an der Kleberaupe 8 und dabei direkt an der Innenseite 13 gehalten, sodass das Trennelement 12 die Kleberaupe 8, insbesondere die Innenseite 13, direkt berührt. Dadurch führen beispielsweise bereits geringe Relativbewegungen zwischen dem Trennelement 12 und der Kleberaupe 8 zu einem Auftrennen der Kleberaupe 8.
In 2 ist mit S2 eine zweite mögliche Stelle bezeichnet, an welcher das Trennelement 12 angeordnet sein kann. Bei Anordnung des Trennelements 12 an der zweiten Stelle S2 ist dieses beispielsweise direkt an dem Gehäuseelement 5, insbesondere an einer dem Gehäuseelement 4 zugewandten Seite 15 des Gehäuseelements 5, gehalten. Ferner ist in 2 mit S3 eine dritte mögliche Stelle bezeichnet, an welcher das Trennelement 12 angeordnet sein kann beziehungsweise ist. Bei Anordnung des Trennelements 12 an der dritten Stelle S3 ist das Trennelement 12 direkt an dem Gehäuseelement 4, insbesondere an einer dem Gehäuseelement 5 zugewandten Seite 16 des Gehäuseelements 4, gehalten. Um beispielsweise das Trennelement 12 an der Stelle S2 anzuordnen, wird das Trennelement 12 beispielsweise zunächst an dem Gehäuseelement 5 fixiert, woraufhin beispielsweise das Gehäuseelement 5 mit dem Gehäuseelement 4 verklebt wird. Um das Trennelement 12 beispielsweise an der Stelle S3 anzuordnen, wird das Trennelement 12 beispielsweise auf das Gehäuseelement 4 aufgelegt beziehungsweise in das Gehäuseelement 4 eingelegt.
Die Speichereinrichtung 1 umfasst optional einen zwischen dem Aufnahmeraum 3 und der Kleberaupe 8 angeordneten Steg 17, über welchen beispielsweise das Gehäuseelement 5 an dem Gehäuseelement 4 abgestützt ist beziehungsweise umgekehrt. Hierdurch kann beispielsweise ein definierter Klebespalt 18 zwischen den Gehäuseelementen 4 und 5 eingestellt werden, wobei die Kleberaupe 8 in dem Klebespalt 18 angeordnet wird beziehungsweise ist. Das Trennelement 12 ist dabei beispielsweise in einem Aufnahmebereich 19 aufgenommen, welcher zum Aufnahmeraum 3 durch den Steg 17 zur Umgebung 11 hin durch die Kleberaupe 8 und durch die Gehäuseelemente 4 und 5 begrenzt beziehungsweise gebildet ist. Insbesondere ist der Aufnahmebereich 19 von dem Aufnahmeraum 3 und/oder von der Umgebung 11 getrennt. Durch die Anordnung des Trennelements 12 in dem Aufnahmebereich 19 kann eine definierte Platzierung und/oder Fixierung des Trennelements 12 gewährleistet werden, sodass dieses schnell und zeit- und kostengünstig aufgefunden und zum Auftrennen der Kleberaupe 8 verwendet werden kann.
Zunächst ist beispielsweise das Trennelement 12 von außen, das heißt von der Umgebung 11 aus, nicht sichtbar, da es in dem Aufnahmebereich 19 angeordnet und zur Umgebung 11 hin durch die Gehäuseelemente 4 und 5 und durch die Kleberaupe 8 überdeckt ist. Um beispielsweise die Gehäuseelemente 4 und 5 voneinander trennen zu können, wird beispielsweise das Trennelement 12 beziehungsweise der Aufnahmebereich 19 an wenigstens einer geeigneten Stelle, insbesondere punktuell, freigelegt. Dies kann beispielsweise mittels eines Schneidwerkzeugs, insbesondere mittels eines Vibrationsschneiders, erfolgen. Da jedoch das Trennelement 12 nur lokal freigelegt wird, können aus dem Einsatz des Schneidwerkzeugs resultierende Beschädigungen der Gehäuseelemente 4 und 5 vermieden werden.
Aus 3 ist erkennbar, dass beispielsweise jeweilige Enden 20 des Trennelements 12 freigelegt wurden und dadurch an die Umgebung 11 ragen. Wird nun an den Enden 20 gezogen, so wird auf die Enden 20 die zuvor genannte, als Zugkraft ausgebildete Kraft F ausgeübt. Beispielsweise durch Ziehen an den freigelegten Enden 20, insbesondere entlang einer Schneiderichtung, durchtrennt das Trennelement 12 die Kleberaupe 8, ohne dabei eine übermäßig hohe Krafteinwirkung auf die Gehäuseelemente 4 und 5 auszuüben. Die zuvor genannte, auch als Klebeverbindung bezeichnete Verklebung zwischen den Gehäuseelementen 4 und 5 wird damit gelöst, ohne dass es zur Beschädigung der Gehäuseelemente 4 und 5 kommt.
4 veranschaulicht eines der freigelegten Enden 20 und das Ausüben der Zugkraft auf das eine freigelegte Ende 20 weiter. Durch Ziehen an den Enden 20 wird beispielsweise das Trennelement 12 entlang der Kleberaupe 8 bewegt, wodurch diese aufgetrennt wird. In der Folge können die Gehäuseelemente 4 und 5 voneinander gelöst und insbesondere voneinander weg bewegt werden, sodass dann beispielsweise der Aufnahmeraum 3 über die Öffnung 6 zugänglich ist.
Bezugszeichenliste

1: Speichereinrichtung
2: Gehäuse
3: Aufnahmeraum
4: Gehäuseelement
5: Gehäuseelement
6: Öffnung
7: Bauteil
8: Kleberaupe
9: Kleberhaftfläche
10: Kleberhaftfläche
11: Umgebung
12: Trennelement
13: Innenseite
14: Außenseite
15: Seite
16: Seite
17: Steg
18: Klebespalt
19: Aufnahmebereich
29: Ende
F: Kraft
S1: erste Stelle
S2: zweite Stelle
S3: dritte Stelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0737367 B1 [0002]
EP 0503264 A1 [0003]
DE 102009053506 A1 [0004]

Claims

Speichereinrichtung (1) zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem ersten Gehäuseelement (4), durch welches wenigstens ein Aufnahmeraum (3) der Speichereinrichtung (1) zumindest teilweise begrenzt ist, und mit wenigstens einem eine Öffnung (6) des ersten Gehäuseelements (4) zumindest teilweise verschließenden zweiten Gehäuseelement (5), welches mittels wenigstens einer Kleberaupe (8) mit dem ersten Gehäuseelement (4) verklebt und dadurch mit dem ersten Gehäuseelement (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein als ein Bauelement der Speichereinrichtung (1) ausgebildetes Trennelement (12) vorgesehen ist, mittels welchem unter Beaufschlagen des Trennelements (12) mit einer Kraft (F) die Kleberaupe (8) durchtrennbar und infolgedessen die Gehäuseelemente (4, 5) zerstörungsfrei voneinander trennbar sind.
Speichereinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (12) auf einer einer Umgebung (11) der Speichereinrichtung (1) abgewandten Innenseite (13) der Kleberaupe (8) angeordnet ist.
Speichereinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (12) auf einer dem Aufnahmeraum (3) zugewandten Seite (13) der Kleberaupe (8) angeordnet ist.
Speichereinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (12) als Zugmittel (12) ausgebildet ist.
Speichereinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (12) aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus einem Stahl, gebildet ist.
Speichereinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Trennelement (12) nichtleitend ausgebildet ist.
Speichereinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (12) direkt an einem der Gehäuseelemente (4, 5) oder direkt an der Kleberaupe (8) gehalten ist.
Speichereinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (12) zumindest teilweise in der Kleberaupe (8) aufgenommen ist.
Verfahren zum Trennen zweier Gehäuseelemente (4, 5) einer zum Speichern von elektrischer Energie ausgebildeten Speichereinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, bei welchem wenigstens eine Kleberaupe (8), mittels welcher ein wenigstens einen Aufnahmeraum (3) der Speichereinrichtung (1) zumindest teilweise begrenzendes erstes der Gehäuseelemente (4, 5) mit einem eine Öffnung (6) des ersten Gehäuseelements (4) zumindest teilweise verschließenden zweiten der Gehäuseelemente (4, 5) verklebt und dadurch verbunden ist, mittels wenigstens eines als ein Bauelement der Speichereinrichtung (1) ausgebildeten Trennelements (12) unter Beaufschlagen des Trennelements (12) mit einer Kraft (F) durchtrennt wird, wodurch die Gehäuseelemente (4, 5) zerstörungsfrei voneinander getrennt werden.