DE102018119052A1

DE102018119052A1 - Batteriegehäuse

Info

Publication number: DE102018119052A1
Application number: DE102018119052.2A
Authority: DE
Inventors: Jochen Haussmann; Jerome Tanneur
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2018-08-06
Filing date: 2018-08-06
Publication date: 2020-02-06
Also published as: CN112534633A; WO2020030653A1; US20210167457A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse (10) zum Aufbau eines Antriebsbatteriesystems für ein Kraftfahrzeug, wobei das Batteriegehäuse (10) ein erstes (11) und ein zweites Gehäuseteil aufweist, welche in einem Verbindungsbereich mit einer dazwischen liegenden Dichtung (20) aneinander befestigt sind, wobei eine Montagehilfe (30) vorgesehen ist, die sich in dem durch das erste (11) und zweite Gehäuseteil gebildeten Innenraum und zumindest abschnittsweise am Verbindungsbereich befindet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse zur Ausbildung eines Antriebsbatteriesystems für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Verfahren zur Montage eines Batteriegehäuses.
Stand der Technik
Batteriesysteme für Elektro- und Hybridfahrzeuge sowie für Fahrzeuge mit Brennstoffzellen sind Gegenstand aktueller Forschung und Entwicklung. Die leistungsbezogenen Parameter eines Batteriesystems, wie etwa die Lebensdauer und Kapazität, hängen erheblich von der Anwendungsumgebung ab. Sowohl bei der Bereitstellung und Abgabe elektrischer Leistung als auch beim Aufladen sind die in der Batterie ablaufenden elektrochemischen Prozesse beispielsweise von der Umgebungstemperatur und der Luftfeuchte abhängig.
Wichtig für einen zuverlässigen Betrieb eines Batteriesystems ist somit die Schaffung und Aufrechterhaltung einer wohldefinierten Umgebung für die Batteriezellen. Zudem müssen die das Batteriesystem aufbauenden Batteriezellen und Batteriemodule gegenüber den Umgebungsbedingungen geschützt werden. Aus diesen und anderen Gründen ist beim Aufbau eines Batteriesystems ein Batteriegehäuse vorgesehen, welches zur Aufnahme von Batteriemodulen und zum Schutz derselben vor äußeren Einflüssen eingerichtet ist.
Das Batteriegehäuse ist üblicherweise mehrteilig vorgesehen, es umfasst beispielsweise ein wannenartiges Gehäuseunterteil und einen dieses Gehäuseunterteil verschließenden Deckel, um die Montage und Wartung des Batteriesystems zu ermöglichen. Um eine definierte Atmosphäre im Innern des Batteriegehäuses zu gewährleisten, können die Gehäuseteile mittels einer flexiblen Dichtung gegeneinander abgedichtet sein.
Um beim Auftreten einer Havarie und insbesondere bei einem Thermal Runaway einen möglicherweise entstehenden Brand schnell eindämmen zu können, ist die Atmosphäre im Inneren des Batteriegehäuses möglichst sauerstoffarm beziehungsweise das Volumen der im Batteriegehäuse verbleibenden Luft wird bevorzugt klein gehalten.
So beschreibt die DE 10 2010 022 876 A1 eine Batteriebefestigungsanordnung für ein Fahrzeug mit einem Batteriekasten, der eine Batteriewanne und eine Abdeckung aufweist. In einem Verbindungsbereich zwischen der Batteriewanne und der Abdeckung ist eine Dichtungseinrichtung vorgesehen. Ein ähnlicher Batteriekasten mit Dichtung geht ferner aus der EP 2 525 426 A1 hervor.
Vor dem Zusammenfügen der Gehäuseteile muss die Dichtung korrekt positioniert und fixiert werden. Hierbei ist sicherzustellen, dass sich die Dichtung an der richtigen Stelle und in der richtigen Lage befindet und während der Montage auch in dieser Orientierung verbleibt, da andernfalls der gewünschte Abdichtungsgrad nicht gewährleistet werden kann. Die Handhabung der Dichtung ist jedoch aufgrund der Flexibilität und Elastizität des Dichtungsmaterials erschwert. Die Positionierung erfordert Zeit und ein Restrisiko einer Fehlpositionierung und/oder Beschädigung der Dichtung kann daher bei herkömmlichen Systemen nicht gänzlich ausgeschlossen werden.
Darstellung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Montage eines mehrteiligen Batteriegehäuses mit einer Dichtung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Batteriegehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen folgen aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Darstellung sowie der Beschreibung bevorzugter Ausfü h ru ngsbeispiele.
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Montage eines Batteriegehäuses zur Ausbildung eines Antriebsbatteriesystems für ein Fahrzeug. Das Batteriegehäuse ist vorzugsweise ein Batteriegehäuse, etwa zur Aufnahme und zum Schutz eines oder mehrerer Batteriemodule für den Betrieb eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs oder eines Fahrzeuges mit einer Brennstoffzelle.
Das Batteriegehäuse kann aus Kunststoff, Metall, einem anderen Material oder einer Kombination verschiedener Materialien gefertigt sein.
Das Batteriegehäuse kann mehrteilig aufgebaut sein und weist ein erstes und ein zweites Gehäuseteil auf, die in einem Verbindungsbereich mit einer dazwischen vorgesehenen Dichtung aneinander zu befestigen sind, wobei der erste und zweite Gehäuseteil nach der Befestigung vorzugsweise direkt miteinander in Kontakt stehen.
Das erste Gehäuseteil weist am Verbindungsbereich einen Dichtungsaufnahmeabschnitt auf, der die Lage und Position der Dichtung im Verbindungsbereich bestimmt.
Vorzugsweise werden die beiden Gehäuseteile miteinander verschraubt. Alternativ können die beiden Gehäuseteile geklemmt, verklebt oder auf andere Weise miteinander verbunden werden.
Die Bezeichnungen „erstes“ und „zweites“ dienen hierin lediglich zur namentlichen Unterscheidung der beiden Gehäuseteile. Eine bestimmte Ordnung, Position usw. ist damit nicht definiert.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Dichtung so an einer Montagehilfe angebracht, dass die Dichtung durch die Montagehilfe zumindest temporär in einer Konfiguration gehalten wird, die der Montageendkonfiguration der Dichtung am Dichtungsaufnahmeabschnitt entspricht oder zumindest einer Näherung daran entspricht.
Mit der „Montageendkonfiguration“ ist jene Form bzw. Konfiguration gemeint, welche die Dichtung nach dem Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile hat bzw. haben soll. Mit anderen Worten wird die Dichtung mittels der Montagehilfe in eine Form, die der Montageendkonfiguration entspricht, oder eine Zwischenkonfiguration, die eine Annäherung an die Montageendkonfiguration ist, gebracht.
Wenn die Dichtung eine ringförmige Dichtung ist, die das Batteriegehäuse am Verbindungsbereich umlaufend abdichtet, wird die Dichtung durch die Montagehilfe vorzugsweise so aufgespannt, dass sie der umlaufenden Kontur oder dem umlaufenden Rand des Batteriegehäuses am Verbindungsbereich entspricht oder sich daran annähert.
Nach dem Anbringen der Dichtung an der Montagehilfe wird die Montagehilfe zusammen mit der Dichtung so am ersten Gehäuseteil angeordnet, dass die Dichtung in dem Dichtungsaufnahmeabschnitt liegt. Die Dichtung kann hierbei zunächst teilweise mit dem Dichtungsaufnahmeabschnitt des entsprechenden Gehäuseteils in Kontakt kommen oder auch quasi schwebend durch die Montagehilfe in dem Dichtungsaufnahmeabschnitt angeordnet sein.
Die Montagehilfe ist vorzugsweise so gestaltet, dass die Dichtung bei korrekt positionierter Montagehilfe im Wesentlichen vollständig mit dem Dichtungsaufnahmeabschnitt in Kontakt kommt, um die Notwendigkeit eines Nachjustierens der Dichtung zu vermeiden.
Nachdem die Dichtung die gewünschte Position und Lage im Dichtungsaufnahmeabschnitt eingenommen hat, werden das erste und zweite Gehäuseteil miteinander verbunden, so dass sich die Dichtung im Verbindungsbereich in ihrer Montageendkonfiguration sowohl in Kontakt mit dem Dichtungsaufnahmeabschnitt, als auch zwischen den beiden Gehäuseteilen befindet. Auf diese Weise wird bei der Verbindung des ersten mit dem zweiten Gehäuseteil durch die Dichtung eine Abdichtung zwischen den beiden Gehäuseteilen hergestellt.
Durch die Montagehilfe und ihre Anwendung wird das Positionieren und Fixieren der Dichtung erleichtert, da die räumliche Konfiguration der Dichtung durch die Montagehilfe oder eines Abschnitts derselben zumindest temporär vorgegeben ist. Zudem erfolgt die Montage der Dichtung ausgesprochen zuverlässig, da eine Fehlpositionierung der Dichtung, ein Verrutschen während der Montage und dergleichen unterbunden werden kann.
Die Dichtung muss auch nicht als Einzelteil positioniert und ausgerichtet werden. Stattdessen kommt die Dichtung durch das Einsetzen die Montagehilfe bereits an der vorgesehenen Position, d.h. der Montageendkonfiguration oder einer Zwischenkonfiguration, welche eine Annäherung an die Montageendkonfiguration ist, zum Liegen. Dadurch wird auch das Risiko einer Beschädigung der Dichtung während der Montage - beispielsweise durch Einquetschen - minimiert.
Ferner kann die Montage mithilfe der Montagehilfe beschleunigt werden. Die Zeitersparnis gegenüber einer Einzelmontage der Dichtung reduziert die Produktionskosten bei gleichzeitiger Steigerung der Produktsicherheit und Qualität.
Vorzugsweise wird die Montagehilfe zusammen mit der daran angebrachten Dichtung zumindest teilweise in das erste Gehäuseteil eingebracht, wodurch die Anbringung der Dichtung am Dichtungsaufnahmeabschnitt vereinfacht wird. Dies gilt besonders für eine ringförmige, umlaufende Dichtung.
Die Bezeichnung „ringförmig“ ist dabei weit auszulegen und beschränkt sich nicht nur auf kreisförmige Konturen. Vielmehr sind „ringförmige Dichtungen“ hierin solche Dichtungen, welche die Kontur oder den Rand des Batteriegehäuses am Verbindungsbereich vollständig oder im Wesentlichen vollständig umlaufen.
Vorzugsweise verbleibt die Montagehilfe beim und nach dem Verbinden des ersten mit dem zweiten Gehäuseteil im Batteriegehäuse, so dass sie im montierten Zustand ein Bestandteil des Gehäuseinneren ist.
Alternativ ist es möglich, die Montagehilfe vor dem Verbinden des ersten und des zweiten Gehäuseteils von der Dichtung zu lösen und aus dem ersten Gehäuseteil zu entfernen, wodurch die Montagehilfe wiederverwendbar wäre. Allerdings ist der Verbleib der Montagehilfe im Inneren des Batteriegehäuses zum einen nützlich, um die Dichtung während der gesamten Montage von innen zu stabilisieren, indem ein Abschnitt der Montagehilfe am Verbindungsbereich verbleibt und so eine dauerhafte Stabilisierung für die Dichtung bereitstellt. Zum anderen kann die Brennbarkeit des Batteriegehäuses beziehungsweise der darin aufgenommenen Komponenten reduziert werden, wenn die Montagehilfe aus einem schwer entzündbaren oder selbstlöschenden Material gefertigt ist. Die Montagehilfe reduziert durch ihr Volumen weiterhin das freie Luftvolumen und damit auch das Sauerstoffvolumen im Inneren des Batteriegehäuses.
Die Montagehilfe dient somit vorzugsweise sowohl zum Füllen von ungenutzten Hohlräumen im Batteriegehäuse als auch zum Einsetzen und Stabilisieren der Dichtung, wodurch Sicherheitsaspekte und Abdichtung auf synergetische Weise erzielt werden. Zu diesem Zweck ist die Montagehilfe vorzugsweise vollständig oder teilweise aus einem Schaumstoff gefertigt. Dieser ist leicht und verdrängt Luft und damit Sauerstoff, wodurch das Batteriegehäuse schwerer entzündbar ist.
Vorzugsweise verbleibt zumindest ein Abschnitt der Montagehilfe nach dem Verbinden des ersten und zweiten Gehäuseteils mit der Dichtung in Kontakt, wodurch eine dauerhafte Stabilisierung der Dichtung durch die Montagehilfe realisiert wird. Wenn der Dichtungsaufnahmeabschnitt eine Dichtungsfläche ist, die so geformt ist, dass die Dichtung in Richtung des Gehäuseinnern vollständig oder teilweise freigelegt ist, bildet ein Abschnitt der Montagehilfe, beispielsweise der äußere Umfang des unten beschriebenen Montagerahmens, einen Teil des Dichtungsaufnahmeabschnitts.
Vorzugsweise weist die Montagehilfe einen Montagerahmen, beispielsweise eine Montageplatte, auf, wobei das Anbringen der Dichtung an der Montagehilfe ein Aufziehen der Dichtung auf den Montagerahmen umfasst. Der Montagerahmen gibt auf diese Weise die gewünschte Konfiguration der Dichtung vor. Die Dichtung wird beim Aufziehen in der Regel elastisch umgeformt.
Vorzugsweise weist der Montagerahmen einen Querschnitt auf, der zumindest teilweise oder im Wesentlichen der Innenkontur des ersten Gehäuseteils entspricht. In diesem Fall wird der Montagerahmen zum Positionieren der Dichtung teilweise oder vollständig in das entsprechende Gehäuseteil eingebracht. Auf diese Weise kann eine Fehlpositionierung der Dichtung, ein Verrutschen während der Montage und dergleichen noch zuverlässiger unterbunden werden.
Vorzugsweise ist der Montagerahmen so geformt, dass er im Wesentlichen formschlüssig in das erste Gehäuseteil einsetzbar ist. Auf diese Weise kann eine Fehlpositionierung der Dichtung, ein Verrutschen während der Montage und dergleichen noch zuverlässiger unterbunden werden.
Vorzugsweise weist der Montagerahmen einen oder mehrere Vorsprünge auf, die zur Halterung der Dichtung eingerichtet sind. Die Vorsprünge sind hierbei nach außen gerichtet und an ihren nach außen gerichteten Enden so geformt, vorzugsweise konkav geformt, dass die Dichtung darauf aufgezogen werden kann und in der durch die Vorsprünge vorgegebenen Position und Lage gehalten wird.
Die Montaghilfe kann verstellbar eingerichtet sein, um sie flexibel an unterschiedliche Gehäusegeometrien bzw. unterschiedliche Konturen des Dichtungsaufnahmeabschnitts anpassen zu können. Eine solche Verstellbarkeit kann auch das Aufziehen und/oder Lösen der Dichtung vereinfachen. Zu diesem Zweck können beispielsweise die Vorsprünge oder ein Teil derselben verfahrbar, schwenkbar oder auf andere Weise verstellbar eingerichtet sein.
Vorzugsweise ist der erste Gehäuseteil ein Gehäuseunterteil, etwa ein wannenartiges Gehäuseteil, und der zweite Gehäuseteil ein Deckel. In diesem Fall wird die Dichtung vorzugsweise am Gehäuseunterteil positioniert, bevor der Deckel auf das Gehäuseunterteil aufgebracht und mit diesem verbunden wird.
Vorzugsweise ist die Dichtung eine ringförmige Dichtung, die im unbelasteten Zustand beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt senkrecht zur Erstreckungsrichtung aufweist.
Vorzugsweise ist die Dichtung aus einem elastischen Material, beispielsweise Kautschuk, Silikon, Polyethylen oder Polytetrafluorethylen, gefertigt.
Die oben gestellte Aufgabe wird ferner durch ein Batteriegehäuse zum Aufbau eines Antriebsbatteriesystems für ein Kraftfahrzeug gelöst, wobei das Batteriegehäuse ein erstes und ein zweites Gehäuseteil aufweist, welche in einem Verbindungsbereich mit einer dazwischen liegenden Dichtung aneinander befestigt sind, wobei eine Montagehilfe vorgesehen ist, die sich in dem durch das erste und zweite Gehäuseteil gebildeten Innenraum und zumindest abschnittsweise am Verbindungsbereich befindet.
Die Merkmale, technischen Wirkungen, Vorteile sowie Ausführungsbeispiele, die in Bezug auf das Verfahren beschrieben wurden, gelten analog für das Batteriegehäuse.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich. Die dort beschriebenen Merkmale können alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben dargelegten Merkmale umgesetzt werden, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele erfolgt dabei unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen.
Figurenliste
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

1 auf perspektivische Weise einen Eckausschnitt eines Gehäuseunterteils sowie eine Montagehilfe mit aufgezogener Dichtung;
2 die Anordnung der 1 aus einer anderen Perspektive und in einem früheren Verfahrensstadium, und
3 einen vergrößerten Ausschnitt der Anordnung gemäß der 1.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
Die 1 bis 3 zeigen einen Eckausschnitt eines Batteriegehäuses 10 zur Aufnahme und zum Schutz eines oder mehrerer Batteriemodule zum Aufbau eines Antriebsbatteriesystems für den Betrieb eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs.
In den Figuren ist beispielhaft ein wannenartiges Gehäuseunterteilteil 11 gezeigt, das zur Montage des Batteriegehäuses 10 mit einem hier nicht dargestellten Deckel zu verbinden ist, wobei der Deckel auf das wannenartige Gehäuseunterteil 11 aufgesetzt wird und damit die nach oben zeigende Montageöffnung des wannenartigen Gehäuseunterteils 11 verschließt.
Das wannenartige Gehäuseunterteil 11 weist Seitenwände 12 und 13, weitere nicht gezeigte Seitenwände und einen ebenfalls nicht gezeigten Boden auf. Es sei darauf hingewiesen, dass die dargestellte Gehäuseform nur sehr beispielhaft ist. Das Batteriegehäuse 10 kann vielmehr jedwede Form aufweisen, insofern es zur Aufnahme und zum Schutz von elektrischen und elektronischen Bauteilen und insbesondere von Batteriemodulen geeignet ist. Zudem kann das Gehäuseunterteil 11 (analog auch der Deckel) einstückig oder mehrteilig aufgebaut sein. Insbesondere ist das Gehäuseunterteil 11 nicht auf die oben genannte Beschaffenheit mit mehreren Seitenwänden 12, 13 und einem Boden beschränkt, sondern kann eine beliebige andere zweckmäßige Form annehmen.
Am Verbindungsbereich zwischen dem Gehäuseunterteil 11 und dem nicht gezeigten Deckel weist das Gehäuseunterteil 11 einen Flansch 14 auf, der zur Montage mit einem entsprechend geformten Gegenabschnitt des Deckels stoßbündig in Kontakt kommt. Der Flansch 14 erstreckt sich von den Seitenwänden 12, 13 nach außen und umläuft das Gehäuseunterteil 11 gallerieartig. Der Flansch 14 kann am Gehäuseunterteil 11 befestigt oder einstückig mit diesem ausgebildet sein.
Das Gehäuseunterteil 11 und der Deckel können bei der Montage eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung eingehen. Vorzugsweise werden die beiden Gehäuseteile miteinander verschraubt. Alternativ können die beiden Gehäuseteile geklemmt, verklebt oder auf andere Weise fest miteinander verbunden werden.
Um das Gehäuseunterteil 11 und den Deckel gas- und/oder flüssigkeitsfest abzudichten, weist der Flansch 14 einen Dichtungsaufnahmeabschnitt 15 auf, in den eine Dichtung 20 einzulegen ist. Der Dichtungsaufnahmeabschnitt 15 ist im einfachsten Fall eine ebene Fläche des Flanschs 14. Vorzugsweise ist der Dichtungsaufnahmeabschnitt 15 eine Nut und/oder umfasst eine speziell geformte Dichtungsfläche 16, die an eine Kontur der Dichtung 20 angepasst ist.
Die Dichtung 20 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein ringförmiges Element mit kreisförmigem Querschnitt senkrecht zur Erstreckungsrichtung (im unbelasteten Zustand). Die Dichtung 20 ist aus einem elastischen Material, beispielsweise Kautschuk, Silikon, Polyethylen oder Polytetrafluorethylen, gefertigt.
Nach der Verbindung des Gehäuseunterteils 11 mit dem Deckel befindet sich die Dichtung derart abdichtend zwischen den beiden Gehäuseteilen, dass sie den Verbindungsbereich gegen das Aus- und Eintreten von Flüssigkeiten und/oder Gasen zumindest innerhalb eines bestimmten Druckbereichs abdichtet.
Zur Montage der Dichtung 20, d.h. zum Anbringen oder Einbringen der Dichtung 20 an bzw. in den Dichtungsaufnahmeabschnitt 15, wird die Dichtung 20 zunächst auf eine Montagehilfe 30 aufgezogen. Dies bedeutet konkret, dass die Dichtung 20 mittels der Montagehilfe 30 in die Montageendkonfiguration, d.h. jene Form bzw. Konfiguration, welche die Dichtung 20 nach der Montage des Gehäuseunterteils 11 und des Deckels hat, oder in eine Zwischenkonfiguration, die eine Annäherung an die Montageendkonfiguration ist, gebracht wird.
Das Aufziehen der Dichtung 20 auf die Montagehilfe 30 kann ein Aufspannen und ein Dehnen derselben umfassen. Vorzugsweise wird die Dichtung 20 durch die Montagehilfe 30 in eine Form gebracht, die der Erstreckung des Dichtungsaufnahmeabschnitts 15 in seinem Umfang in der durch den Verbindungsbereich definierten Ebene entspricht.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Montagehilfe 30 eine Montageplatte 31 mit einer vorgegebenen Dicke D auf. In den 1 bis 3 ist lediglich ein Eckausschnitt der Montageplatte 31 gezeigt. Tatsächlich hat die Montageplatte 31 jedoch einen Querschnitt senkrecht zur Dickenrichtung, der im Wesentlichen der Innenkontur des Gehäuseunterteils 11 folgt. Die Montageplatte 31 ist vorzugsweise so geformt, dass sie formschlüssig in das Gehäuseunterteil 11 einsetzbar ist.
Mit anderen Worten füllt die Montageplatte 31 das zwischen den im Gehäuseunterteil 11 aufgenommenen Elementen, beispielsweise den Batteriemodulen, und dem auf den Verbindungsbereich aufzubringenden Deckel vorliegende Volumen aus. Die Montageplatte 31 kann damit auch die Funktion eines Volumenverdrängers haben. Auf diese Weise kann das in dem dann verschlossenen Gehäuse vorliegende Luftvolumen reduziert oder verdrängt werden, um die Brandeigenschaften des Batteriegehäuses zu verbessern.
Damit verbleibt die Montagehilfe 30 auch nach dem Verschließen des Batteriegehäuses 10 durch das Aufbringen des Deckels im Inneren des dann verschlossenen Batteriegehäuses 10.
Die Montageplatte 31 weist einen oder mehrere flanschartige Vorsprünge 32 auf, die zur Halterung der Dichtung 20 eingerichtet sind. Zu diesem Zweck sind die Vorsprünge 32 an ihren nach außen gerichteten Enden so geformt, vorzugsweise konkav geformt, dass die Dichtung 20 darauf aufgezogen werden kann und in der durch die Vorsprünge 32 vorgegebenen Position und Lage gehalten wird.
Anstelle einer plattenförmigen Struktur kann die Montagehilfe 30 alternativ auch einen Montagerahmen aufweisen, der vielseitig geformt und strukturiert sein kann, so lange er ein temporäres oder dauerhaftes Anbringen der Dichtung 20 erlaubt. Die Bezeichnung „Montagerahmen“ umfasst die oben beschriebene Montageplatte 31.
Nachdem die Dichtung 20 auf die Montagehilfe 30 aufgezogen wurde, wird die Anordnung aus Montagehilfe 30 und Dichtung 20 so in das Gehäuseunterteil 11 eingesetzt, dass die Dichtung 20 mit dem Dichtungsaufnahmeabschnitt 15 in Kontakt kommt. Der Einsetzvorgang geht am besten aus dem Übergang vom Zustand der 2 in den Zustand der 1 hervor.
Die Montagehilfe 30 verbleibt beim Verbinden des Gehäuseunterteils 11 und des Deckels im Batteriegehäuse 10, so dass insbesondere die Montageplatte 31 nach der Montage ein Bestandteil des Gehäuseinneren ist. Prinzipiell ist es zwar möglich, die Montagehilfe 30 vor dem Verbinden des Gehäuseunterteils 11 und des Deckels von der Dichtung 20 zu lösen und aus dem Gehäuseunterteil 11 zu entfernen, wodurch die Montagehilfe 30 wiederverwendbar wäre.
Allerdings ist der Verbleib der Montagehilfe 30 im Inneren des Batteriegehäuses 10 zum einen nützlich, um die Dichtung 20 während der Montage und auch danach von innen zu stabilisieren, indem ein Abschnitt der Montagehilfe 30 am Verbindungsbereich verbleibt und so eine dauerhafte Stabilisierung für die Dichtung 20 bereitstellt. Zum anderen kann die Brennbarkeit des Batteriegehäuses 10 beziehungsweise der darin aufgenommenen Komponenten reduziert werden, wenn die Montagehilfe 30 aus einem schwer entzündbaren oder selbstlöschenden Material gefertigt ist. Die Montagehilfe 30 reduziert zudem das im Inneren des Batteriegehäuses 10 vorliegende Luftvolumen und damit auch das vorliegende Sauerstoffvolumen.
Die Montagehilfe 30 dient somit vorzugsweise sowohl zum Füllen von ungenutzten Hohlräumen im Batteriegehäuse 10 als auch zum Einsetzen und Stabilisieren der Dichtung 20, wodurch Sicherheitsaspekte und Abdichtung auf synergetische Weise erzielt werden. Zu diesem Zweck ist die Montagehilfe 30, insbesondere die Montageplatte 31, vorzugsweise vollständig oder teilweise aus einem Schaumstoff gefertigt. Dieser ist leicht und verdrängt Sauerstoff, wodurch das Batteriegehäuse 10 schwerer entzündbar ist.
Wenn das Batteriegehäuse 10 einen sogenannten „Organizer“ enthält, in dessen Schaumstruktur weitere Bestandteile des Batteriesystems - beispielsweise Kabel, Anschlüsse oder Elektronikbauteile - aufgenommen werden können, kann dieser auf die oben beschriebene Weise synergetisch als Montagehilfe 30 genutzt werden.
Wenn der Dichtungsaufnahmeabschnitt 15 eine Dichtungsfläche 16 ist, die so geformt ist, dass die Dichtung 20 in Richtung des Gehäuseinnern vollständig oder teilweise freigelegt ist, wie es aus der 1 hervorgeht, bildet der äußere Umfang der Montageplatte 31 gewissermaßen einen Teil des Dichtungsaufnahmeabschnitts 15, wodurch die Stabilisierung der Dichtung 20 durch die Montagehilfe 30 realisiert wird.
Durch die Montagehilfe 30 und ihre Anwendung wird das Positionieren und Fixieren der Dichtung 20 erleichtert, da die räumliche Konfiguration der Dichtung 20 durch die Montagehilfe 30 oder eines Abschnitts derselben vorgegeben wird. Zudem erfolgt die Montage der Dichtung 20 ausgesprochen zuverlässig, da eine Fehlpositionierung der Dichtung 20, ein Verrutschen während der Montage und dergleichen unterbunden werden. Die Dichtung 20 muss nicht als Einzelteil positioniert und ausgerichtet werden. Stattdessen liegt die Dichtung 20 nach dem Einsetzen der Montagehilfe 30 bereits an der vorgesehenen Position und in der Montageendkonfiguration oder einer Zwischenkonfiguration, die eine Annäherung an die Montageendkonfiguration ist. Dadurch wird auch das Risiko einer Beschädigung der Dichtung 20 während der Montage minimiert. Ferner kann die Montage mithilfe der Montagehilfe 30 beschleunigt werden. Die Zeitersparnis gegenüber einer Einzelmontage der Dichtung reduziert die Produktionskosten bei gleichzeitiger Steigerung der Produktsicherheit und Qualität.
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Batteriegehäuse
11: Gehäuseunterteil
12: Seitenwand
13: Seitenwand
14: Flansch
15: Dichtungsaufnahmeabschnitt
16: Dichtungsfläche
20: Dichtung
30: Montagehilfe
31: Montageplatte
32: Vorsprung
D: Dicke der Montageplatte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010022876 A1 [0006]
EP 2525426 A1 [0006]

Claims

Verfahren zur Montage eines Batteriegehäuses (10) zur Ausbildung eines Antriebsbatteriesystems für ein Fahrzeug, wobei das Batteriegehäuse (10) ein erstes (11) und ein zweites Gehäuseteil aufweist, welche in einem Verbindungsbereich mit einer dazwischen vorgesehenen Dichtung (20) aneinander zu befestigen sind, wobei das erste Gehäuseteil (11) im Verbindungsbereich einen Dichtungsaufnahmeabschnitt (15) aufweist, welcher die Lage und Position der Dichtung (20) im Verbindungsbereich vorgibt, und das Verfahren die Schritte umfasst: Anbringen der Dichtung (20) an einer Montagehilfe (30), so dass die Dichtung (20) durch die Montagehilfe (30) zumindest temporär in einer Konfiguration gehalten wird, die der Montageendkonfiguration der Dichtung (20) am Dichtungsaufnahmeabschnitt (15) oder einer Näherung daran entspricht; Anordnen der Montagehilfe (30) zusammen mit der daran angebrachten Dichtung (20) am ersten Gehäuseteil (11), so dass die Dichtung (20) in dem Dichtungsaufnahmeabschnitt (15) liegt; und Verbinden des ersten (11) und zweiten Gehäuseteils, während sich die Dichtung (20) in ihrer Montageendkonfiguration gehalten durch die Montagehilfe (30) zwischen den beiden Gehäuseteilen befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagehilfe (30) zusammen mit der daran angebrachten Dichtung (20) zumindest teilweise in das erste Gehäuseteil (11) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagehilfe (30) beim Verbinden des ersten (11) und zweiten Gehäuseteils im Batteriegehäuse (10) verbleibt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt der Montagehilfe (30) nach dem Verbinden des ersten (11) und zweiten Gehäuseteils mit der Dichtung (20) in Kontakt verbleibt.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagehilfe (30) einen Montagerahmen oder eine Montageplatte (31), aufweist, wobei das Anbringen der Dichtung (20) an der Montagehilfe (30) ein Aufziehen der Dichtung (20) auf den Montagerahmen oder die Montageplatte (31) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (20) während des Aufziehens elastisch umgeformt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagerahmen oder die Montageplatte (31) einen Querschnitt aufweist, der zumindest teilweise der Innenkontur des ersten Gehäuseteils (11) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagerahmen oder die Montageplatte (31) so geformt ist, dass er oder sie im Wesentlichen formschlüssig in das erste Gehäuseteil (11) einsetzbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagerahmen oder die Montageplatte (31) einen oder mehrere Vorsprünge (32) aufweist, die zur Halterung der Dichtung (20) eingerichtet sind.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (20) eine ringförmige Dichtung (20) ist, vorzugsweise im unbelasteten Zustand mit einem kreisförmigen Querschnitt senkrecht zur Erstreckungsrichtung.
Batteriegehäuse (10) zum Aufbau eines Antriebsbatteriesystems für ein Kraftfahrzeug, wobei das Batteriegehäuse (10) ein erstes (11) und ein zweites Gehäuseteil aufweist, welche in einem Verbindungsbereich mit einer dazwischen liegenden Dichtung (20) aneinander befestigt sind, wobei eine Montagehilfe (30) vorgesehen ist, die sich in dem durch das erste (11) und zweite Gehäuseteil gebildeten Innenraum und zumindest abschnittsweise am Verbindungsbereich befindet.
Batteriegehäuse (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagehilfe (30) einen Abschnitt im Verbindungsbereich aufweist, der mit der Dichtung (20) in Kontakt steht.
Batteriegehäuse (10) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (20) aus einem elastischen Material, vorzugsweise Kautschuk, Silikon, Polyethylen oder Polytetrafluorethylen, gefertigt ist.
Batteriegehäuse (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagehilfe (30) vollständig oder teilweise aus einem Schaumstoff, vorzugsweise einem schwer brennbaren oder einem selbstlöschenden Schaumstoff, gefertigt ist.
Batteriegehäuse (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagehilfe (30) einen zwischen in dem ersten Gehäuseteil (11) oder in diesem aufgenommenen Komponenten und dem zweiten Gehäuseteil vorliegenden Hohlraum im Wesentlichen ausfüllt.