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Die Erfindung betrifft eine Batterie sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterie.
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In Kraftfahrzeugen kommen Batterien zum Einsatz, um elektrische Verbraucher des Kraftfahrzeugs bedarfsweise mit elektrischer Energie zu versorgen. Dabei werden einerseits solche Batterien verwendet, die ausschließlich die elektrische Leistung für den Betrieb von elektrischen Nebenaggregaten, Komfortsystemen und Steuerungssystemen des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Mit der zunehmenden Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen, die dann in Form von batterieelektrischen Kraftfahrzeugen (BEV) oder Hybridfahrzeugen (HEV und PHEV) ausgebildet sind, werden Batterien in Kraftfahrzeugen andererseits auch zur Versorgung von elektrischen Traktionsmotoren eingesetzt. Solche Batterien werden vielfach als Traktionsbatterien bezeichnet.
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Bei einer Batterie handelt es sich grundsätzlich um eine Zusammenschaltung mehrerer gleichartiger galvanischer (Batterie-)Zellen. Diese Batteriezellen, die jeweils zwei verschiedene Elektroden sowie einen Elektrolyten umfassen, stellen elektrochemische Energiespeicher und Energiewandler dar, bei deren Entladung gespeicherte chemische Energie durch eine elektrochemische Redoxreaktion in elektrische Energie umgewandelt wird. Derartige Batteriezellen können entweder Primärzellen, bei denen diese Redoxreaktion nicht umkehrbar ist, oder Sekundärzellen, bei denen eine solche Umkehrbarkeit gegeben ist und die folglich wieder aufladbar sind, sein. Neben den Batteriezellen umfassen Batterien üblicherweise auch eine Umhüllung für die Batteriezellen, die üblicherweise dazu dient, die Batteriezellen zueinander positioniert zu halten und/oder diese vor einer Verunreinigung und/oder einer Beschädigung durch einen Kontakt mit Fremdkörpern oder Fremdsubstanzen, insbesondere flüssigen Fremdsubstanzen (z.B. Wasser), zu schützen. Auch können solche Umhüllungen dem Zweck dienen, ein Austreten der häufig flüssigen Elektrolyten der Batteriezellen und damit ein von diesen Elektrolyten ausgehendes Sicherheits- und Umweltgefährdungsrisiko zu vermeiden.
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Bei Kraftfahrzeugen sind Umhüllungen von darin verbauten Batterien üblicherweise in Form von festen Gehäusen ausgebildet, um die für eine solche Verwendung erforderlichen Sicherheitsanforderungen zu erfüllen. Insbesondere im Fall eines Unfalls eines solchen Kraftfahrzeugs soll eine Beschädigung der darin verbauten Batterien vermieden werden. Dies gilt insbesondere für Traktionsbatterien von elektrifizierten Kraftfahrzeugen, von denen eine erhebliche Brandgefahr ausgehen kann.
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Gehäuse von Batterien, insbesondere auch von solchen Batterien, die in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, sind üblicherweise mehrteilig ausgebildet, so dass zwischen mindestens zwei Gehäuseteilen ein Gehäusespalt ausgebildet ist, der in der Regel abgedichtet ist, um insbesondere ein Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutzpartikeln in den die Batteriezellen aufnehmenden Gehäuseinnenraum zu vermeiden. Üblicherweise wird ein Gehäusespalt eines Gehäuses einer Batterie zur Abdichtung sowie zur Fixierung der Gehäuseteile aneinander mit Klebstoff verfüllt oder die Gehäuseteile werden verschraubt, wobei ein Dichtelement, das beispielsweise in Form eines Dichtrings aus einem elastomeren Vollmaterial vorliegen kann, innerhalb des Gehäusespalts deformiert gehalten ist.
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Die
DE 32 16 054 A1 beschreibt eine Schlauchdichtung mit einer Gasfüllung zur Abdichtung von Behältern, wobei der Druck der Gasfüllung mindestens dem Betrag des Überdruckes, gegenüber dem abgedichtet werden soll, entsprechen soll. Die Schlauchdichtung dient insbesondere zur Abdichtung von zwei Räumen gegeneinander, in denen erheblich voneinander abweichende Fluiddrücke herrschen.
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Eine mittels eines Fluids „aufblasbare“ Schlauchdichtung ist weiterhin aus der
DE-OS 2 253 233 bekannt, wobei auch dort eine Verwendung zur Abdichtung von zwei Räumen gegeneinander, in denen erheblich voneinander abweichende Fluiddrücke herrschen, beschrieben ist.
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Die
DE 10 2017 009 544 A1 offenbart ein Verfahren zum Anbringen eines aufblasbaren Dichtelements an einem Gehäuseteil. Dabei wird das Dichtelement aufgeblasen, um dieses temporär an einem Montagerahmen zu befestigen, mittels dessen das Dichtelement dann in eine dafür vorgesehene Aufnahmenut eines abzudichtenden Bauteils eingebracht wird. Der Druck in dem Dichtelement wird daraufhin wieder reduziert, um dieses von dem Montagerahmen zu lösen. Die anschließende Dichtwirkung bewirkt das Dichtelement im nicht aufgeblasenen Zustand.
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Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte Möglichkeit zur Abdichtung eines Gehäusespalts eines Gehäuses einer Batterie, insbesondere einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, aufzuzeigen. Dabei sollte insbesondere auch eine sichere Abdichtung eines komplex geformten, dreidimensional gekrümmt verlaufenden Gehäusespalts möglich sein. Zudem sollte das Gehäuse möglichst wieder geöffnet werden können und nach einem darauf folgenden Verschließen sollte wieder problemlos eine Abdichtung erreicht werden, ohne ein Dichtelement austauschen zu müssen. Weiterhin sollte nach Möglichkeit auch die Wirksamkeit der Abdichtung des Gehäusespalts kontrollierbar sein.
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Diese Aufgabe wird mittels einer Batterie gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterie ist Gegenstand des Patentanspruchs 10. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen einer solchen Batterie und eines solchen Kraftfahrzeugs sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und/oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
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Erfindungsgemäß ist eine Batterie mit einer oder mehreren Batteriezellen und einem die Batteriezellen umgebenden Gehäuse, das mindestens zwei Gehäuseteile aufweist, vorgesehen, wobei ein zwischen diesen Gehäuseteilen ausgebildeter Gehäusespalt mittels eines Dichtelements abgedichtet ist. Dabei bildet das Dichtelement einen Hohlraum aus und dieses ist infolge eines in dem Hohlraum herrschenden Überdrucks abdichtend innerhalb des Gehäusespalts gehalten.
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Der „Überdruck“ bezieht sich dabei auf die Differenz zwischen dem Fluiddruck innerhalb des Hohlraums des Dichtelements einerseits und dem Fluiddruck oder den Fluiddrücken in der Umgebung des Dichtelements andererseits. Der oder die Fluiddrücke in der Umgebung sind einerseits der in zumindest einem an den Gehäusespalt angrenzenden Abschnitt des Gehäuses vorliegende Fluiddruck und andererseits der außerhalb des Gehäuses vorliegende Fluiddruck, wobei dort insbesondere der atmosphärische Luftdruck vorliegen kann. Diese Fluiddrücke sollen demnach in einem relevanten Ausmaß kleiner als der Fluiddruck innerhalb des Hohlraums sein.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine erfindungsgemäße Batterie umfasst. Bei dieser Batterie oder bei zumindest einer dieser Batterien kann es sich insbesondere um eine Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs handeln, die demnach dafür vorgesehen ist, einen elektrischen Traktionsmotor des Kraftfahrzeugs mit der zur Erzeugung einer Fahrantriebsleistung erforderlichen elektrischen Energie zu versorgen. Insbesondere bei einer solchen Traktionsbatterie stellt sich die Anforderung einer sicheren Abdichtung des dazugehörigen Gehäuses, insbesondere gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz von außen in das Gehäuse.
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Bei dem innerhalb des Hohlraums des Dichtelements vorliegenden Fluid kann es sich sowohl um eine Flüssigkeit als auch um ein Gas handeln, wobei eine Verwendung eines Gases und insbesondere von Luft aufgrund einer einfachen Handhabbarkeit bevorzugt ist.
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Grundsätzlich erscheint die Abdichtung eines Gehäuses einer Batterie mittels einer Überdruckdichtung, wie dies erfindungsgemäß vorgesehen ist, unnötig aufwändig. Im Vergleich zu einem Abdichten eines Gehäuses einer Batterie mittels Verklebens der Gehäuseteile oder mittels eines einfachen Dichtelements, das beispielsweise aus einem elastomeren Vollmaterial ausgebildet ist, kann die erfindungsgemäße Überdruckdichtung nämlich mit einem deutlich erhöhten Herstellungs- und/oder Montageaufwand verbunden sein. Insbesondere erscheint die Verwendung einer solchen Überdruckdichtung bei einer Batterie, bei der keine Abdichtung einer erheblichen Druckdifferenz zwischen den Fluiddrücken, die einerseits innerhalb des Gehäuses und andererseits außerhalb des Gehäuses vorliegen, erfolgen muss, unnötig aufwändig. Auch bei einer erfindungsgemäßen Batterie kann vorzugsweise vorgesehen sein, das keine solche Abdichtung einer erheblichen Druckdifferenz vorgesehen ist. Vielmehr kann innerhalb des Gehäuses insgesamt, zumindest jedoch in einem an den Gehäusespalt angrenzenden Abschnitt eines Innenraums des Gehäuses, und insbesondere auch in einem die Batteriezellen aufnehmenden Aufnahmeraum des Gehäuses ein im Wesentlichen dem äußeren Umgebungsdruck entsprechender Fluiddruck vorliegen. Der Fluiddruck innerhalb des Gehäuses entspricht „im Wesentlichen“ dem äußeren Umgebungsdruck, wenn dieser, bezogen auf den äußeren Umgebungsdruck, um maximal 5% oder 10% oder 20% von diesem abweicht.
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Das Dichtelement kann vorzugsweise ringförmig ausgebildet sein, wobei dessen Ringform geometrisch beliebig und somit auch von einer Kreisringform abweichend sein kann.
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Weiterhin bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Hohlraum geschlossen umlaufend ausgebildet ist. Dadurch ist es beispielsweise ausreichend, in diesem einen Hohlraum einen Fluiddruck einzustellen, um eine definierte Dichtwirkung des Dichtelements über dessen gesamter Länge zu erzielen. Dadurch kann u.a. die Handhabung beziehungsweise die Montage eines solchen Dichtelements möglichst einfach gehalten werden.
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Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das Material oder die Materialien, aus dem/denen eine den Hohlraum begrenzende Wandung des Dichtelements ausgebildet ist, vollständig oder zumindest teilweise elastisch ist, um durch eine Variation des Fluiddrucks innerhalb des Hohlraums eine geometrische Größenveränderung, insbesondere hinsichtlich der Querschnittsform zu realisieren. Zwingend erforderlich ist eine solche Elastizität jedoch nicht, weil auch durch eine geometrische Veränderung beziehungsweise Deformation, die hinsichtlich der Größe von insbesondere der Querschnittsfläche im Wesentlichen neutral ist, eine sichere Dichtwirkung realisierbar ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Batterie umfasst diese einen Drucksensor zur Ermittlung eines Fluiddrucks innerhalb des Hohlraums des Dichtelements, wodurch sowohl ein Einstellen eines definierten Werts für den Fluiddruck innerhalb des Hohlraums als auch das Aufrechterhalten eines solchen definierten Druckwerts oder Druckwertebereichs in vorteilhafter Weise kontrolliert werden können. Eine nicht ausreichende oder nachlassende Dichtwirkung des Dichtelements, beispielsweise infolge einer Leckage des Dichtelements und einer daraus resultierenden Verringerung eines vorgesehenen Überdrucks, kann auf diese Weise einfach und schnell ermittelt werden. Es können dann entsprechende Gegenmaßnahmen, wie beispielsweise eine Reparatur oder ein Austausch des Dichtelements oder eine erneute Erhöhung des Fluiddrucks in dem Hohlraum des Dichtelements, getroffen werden.
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Dementsprechend kann eine erfindungsgemäße Batterie oder ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug auch eine signalübertragend mit dem Drucksensor verbundene Steuerungsvorrichtung sowie, weiterhin bevorzugt, eine signalübertragend mit der Steuerungsvorrichtung verbundene Anzeigevorrichtung umfassen, die zur Anzeige einer von dem mittels des Drucksensors ermittelten Fluiddruck abhängigen Information eingerichtet ist. Eine solche Information kann beispielsweise ein Aufleuchten einer Warnleuchte und/oder das Ertönen eines Warntons und/oder das Anzeigen eines Warnbilds und/oder eines Warntexts bei einem zu geringen Fluiddruck in dem Hohlraum des Dichtelements sein. Bei einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug kann ein solcher Warntext beispielsweise einen Führer des Kraftfahrzeugs zum Aufsuchen einer Werkstatt auffordern.
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Um eine einfache Beeinflussung des Fluiddrucks innerhalb des Hohlraums des Dichtelements zu ermöglichen, weist dieses vorzugsweise einen Fluidanschluss zur bedarfsweisen Ein- oder Ausbringung von Fluid in den oder aus dem Hohlraum auf. Der Fluidanschluss kann dabei insbesondere ein aktiv schaltbares Ventil oder ein passives Ventil, dann vorzugsweise ein Rückschlagventil, umfassen.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung einer solchen erfindungsgemäßen Batterie, die zudem einen Drucksensor umfasst, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Drucksensor derart in den Fluidanschluss integriert ist, dass dieser permanent den Fluiddruck innerhalb des Hohlraums messen kann, wobei der Drucksensor weiterhin bevorzugt außerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Dies stellt eine einfache und kostengünstige Art der Integration des Drucksensors in eine erfindungsgemäße Batterie dar. Insbesondere kann dadurch auch ermöglicht werden, den Drucksensor kabelgebunden und folglich relativ einfach und kostengünstig signalübertragend mit einer Steuerungsvorrichtung der Batterie oder des Kraftfahrzeugs zu verbinden.
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Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der Drucksensor oder zumindest einer von mehreren Drucksensoren innerhalb des Hohlraums des Dichtelements angeordnet ist, was gegebenenfalls eine besonders exakte Druckmessung ermöglicht. Ein solcher innerhalb des Hohlraums angeordneter Drucksensor kann dabei vorzugsweise kabellos mit einer Steuerungsvorrichtung der Batterie oder des Kraftfahrzeugs verbunden sein und hierzu, ebenso wie die Steuerungsvorrichtung, mit einer entsprechenden Einrichtung zur kabellosen Datenfernübertragung ausgestattet sein. Durch eine solche kabellose Verbindung des Drucksensors mit der Steuerungsvorrichtung kann vermieden werden, Signalkabel abgedichtet durch die Wandung des Dichtelements hindurch führen zu müssen.
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Ein besonderer Vorteil, der mittels der erfindungsgemäßen Überdruckdichtung erreicht werden kann, liegt in einer sicheren Abdichtung auch geometrisch komplexer Gehäusespalte, wie dies bei einer erfindungsgemäßen Batterie der Fall sein kann. Der Gehäusespalt und das Dichtelement können dabei insbesondere in verschiedenen Krümmungsebenen liegende Krümmungsabschnitte aufweisen. Als „Krümmungsabschnitt“ wird dabei ein Abschnitt entlang einer Längserstreckung des (länglichen) Dichtelements (bzw. von dessen Längsachse) verstanden, der nicht geradlinig und insbesondere gekrümmt, gegebenenfalls jedoch auch abgewinkelt, verläuft. Eine solche Krümmung beziehungsweise ein solcher Winkel definieren dabei eine „Krümmungsebene“, d.h. diejenige Ebene, innerhalb der der entsprechende Krümmungsabschnitt verläuft.
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Die unbestimmten Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und in der die Patentansprüche allgemein erläuternden Beschreibung, sind als solche und nicht als Zahlwörter zu verstehen. Entsprechend damit konkretisierte Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und mehrfach vorhanden sein können.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausgestaltungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt, jeweils in vereinfachter Darstellung:
- 1: ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug;
- 2: einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Batterie gemäß einer ersten Ausgestaltungsform;
- 3: einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Batterie gemäß einer zweiten Ausgestaltungsform;
- 4: eine Aufsicht auf einen Gehäuseteil einer Batterie gemäß der 2 oder 3;
- 5: den in der 4 mit V gekennzeichneten Abschnitt des Gehäuseteils in einer Seitenansicht; und
- 6 des 8: alternative Querschnittsformen eines Aufnahmekanals und damit eines Dichtelements für eine Batterie gemäß den 2 oder 3.
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Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, das als batterieelektrisches Kraftfahrzeug (BEV) ausgebildet ist und das hierzu einen elektrischen Traktionsmotor 1 umfasst, mittels dessen die Fahrantriebsleistung für das Kraftfahrzeug erzeugt werden kann. Zur Versorgung des Traktionsmotors 1 mit der hierfür erforderlichen elektrischen Energie dient eine erfindungsgemäße Traktionsbatterie 2 des Kraftfahrzeugs.
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Eine solche (Traktions-)Batterie 2 kann gemäß den 2 und 3 ein mehrteiliges Gehäuse 3 umfassen, das einen Aufnahmeraum 4 begrenzt, innerhalb dessen eine Mehrzahl von Batteriezellen 5 angeordnet sind. In denjenigen Bereichen des Aufnahmeraums 4, die nicht von den Batteriezellen 5 belegt sind, ist ein Gas vorhanden, bei dem es sich insbesondere um Luft handeln kann.
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Insbesondere um ein Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutzpartikeln von außen in den Aufnahmeraum 4 zu vermeiden, ist zumindest ein Gehäusespalt des Gehäuses 3, der in einem Kontaktbereich von zwei aneinander anliegenden und miteinander verbundenen Gehäuseteilen 6, 7 liegt, abgedichtet. Dieser Kontaktbereich wird von jeweils einer Aufnahmerinne 8, 9 der beiden Gehäuseteile 6, 7 ausgebildet, die sich jeweils vollumfänglich und in einer geschlossenen Ringform über einen Umfang des Gehäuses 3 erstrecken und im verbundenen Zustand der Gehäuseteile 6, 7 derart einander überdeckend und aneinander anliegend angeordnet sind, dass diese zusammen einen geschlossenen Aufnahmekanal ausbilden. Dieser Aufnahmekanal weist bei den Batterien 2 gemäß den 2 und 3 eine im wesentlichen kreisförmige Querschnittsöffnungsfläche auf. Der Aufnahmekanal dient der Aufnahme eines schlauchförmigen Dichtelements 10, das ebenfalls ringförmig ausgebildet ist und einen geschlossen umlaufenden Hohlraum 11 ausbildet. In eine diesen Hohlraum 11 begrenzende Wandung 12 des Dichtelements 10, die vorzugsweise vollständig aus einem elastischen Material, insbesondere einem Elastomer, ausgebildet ist, ist ein Fluidanschluss 13 integriert, der sich durch eine hierfür vorgesehene Durchtrittsöffnung in einem ersten (6) der Gehäuseteile 6, 7 erstreckt, wodurch der Fluidanschluss 13 an eine Fluiddruckquelle (nicht dargestellt), insbesondere an eine Strömungsmaschine in Form eines Verdichters oder eines Gebläses, anschließbar ist, ohne dass das Gehäuse 3 dazu geöffnet werden müsste. Durch den Anschluss an die Fluiddruckquelle kann verdichtetes Gas, insbesondere Luft, in den Hohlraum 11 des Dichtelements 10 eingebracht werden. Dies erfolgt zur Einstellung eines definierten Überdrucks innerhalb des Hohlraums 11 des Dichtelements 10 im Vergleich zu der Umgebung, wobei der Fluiddruck sowohl innerhalb des Gehäuses 3 als auch außerhalb davon im Wesentlichen gleich ist und dem Umgebungsdruck entspricht. Der aus dem Gehäuse 3 heraus ragende Fluidanschluss 13, in den ein Ventil 14, insbesondere ein Rückschlagventil, integriert ist, kann auch dazu genutzt werden, Gas aus dem Hohlraum 11 des Dichteelements 10 abzulassen, um einen darin vorliegenden Überdruck zu reduzieren. Dies kann beispielsweise vorgesehen sein, wenn das Gehäuse 3 zu Wartungs- und/oder Reparaturzwecken geöffnet werden soll. Nach entsprechenden Wartungs- und/oder Reparaturmaßnahmen und einem erneuten Verschließen des Gehäuses 3 durch ein aneinander anliegendes Positionieren und Verbinden der Gehäuseteile 6, 7 kann der Fluiddruck in dem Hohlraum 11 des Dichtelements 10 wieder auf einen definierten Wert erhöht und damit das Dichtelement 10 wiederverwendet werden.
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Ein Verbinden der Gehäuseteile 6, 7 miteinander erfolgt bei den in den Zeichnungen dargestellten Batterien 2 mittels einer Mehrzahl von Verschraubungen. Hierzu bilden die Gehäuseteile 6, 7 jeweils eine Mehrzahl von Verbindungsflanschen 15 aus, die über die durch die Längsverläufe der Aufnahmerinnen 8, 9 vorgegebenen Umfänge der Gehäuseteile 6, 7 verteilt angeordnet sind, Dabei erstrecken sich die Verbindungsflansche 15 von Abschnitten von Wandungen der Gehäuseteile 6, 7, die die Aufnahmerinnen 8, 9 begrenzen. Jeweils zwei Verbindungsflansche 15 der Gehäuseteile 6, 7 sind einander überdeckend angeordnet. Die Verbindungsflansche 15 bilden zudem Durchgangsöffnungen aus, so dass durch jedes Paar einander überdeckender Verbindungsflansche 15 ein Bolzen einer Schraube 16 gesteckt werden kann. Auf einen Gewindeabschnitt dieses Bolzens kann dann eine Mutter 17 aufgeschraubt werden. Jeweils ein zwischen den Verbindungsflanschen 15 jedes Paars angeordnetes, ringförmiges Distanzstück 18 stellt eine exakte Abstandspositionierung der miteinander verbundenen Gehäuseteile 6, 7 sicher.
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Wie es sich aus der 5 ergibt, erstreckt sich der im Kontaktbereich zwischen den Gehäuseteilen 6, 7 liegende, ringförmig verlaufende Gehäusespalt nicht lediglich in einer Ebene. Vielmehr weist dieser einen dreidimensional gekrümmten Längsverlauf auf, wobei die zwei in der 4 links gezeigten Krümmungsabschnitte 19 beziehungsweise „Ecken“ des annähernd rechteckigen Ringverlaufs des Gehäusespalts beziehungsweise der Aufnahmerinnen 8, 9 der Gehäuseteile 6, 7 in einer ersten Ebene 20a (deren Krümmungsebenen sind demnach identisch) verlaufen, während die zwei rechten Krümmungsabschnitte 19 beziehungsweise „Ecken“ in einer zweiten Ebene 20b verlaufen, die zu der ersten Ebene 19a parallel versetzt verläuft. Dieser Versatz wird durch zwei zusätzliche Krümmungsabschnitte realisiert, wie dies in der 5 für eine Seite des Gehäuses 3 gezeigt ist. Dabei liegen die Krümmungsebenen dieser beiden zusätzlichen Krümmungsabschnitte 19 wiederum in einer Ebene 20c, die senkrecht bezüglich der ersten Ebene 20a und der zweiten Ebene 20b ausgerichtet ist.
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Die Batterien 2 gemäß den 2 und 3 weisen jeweils einen Drucksensor 21 zur Ermittlung eines Fluiddrucks, der innerhalb des Hohlraums 11 des Dichtelements 10 vorliegt, auf.
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Bei der Batterie 2 gemäß der 2 ist der Drucksensor 21 derart in den Fluidanschluss 13 integriert, dass dieser permanent den Fluiddruck innerhalb des Hohlraums 11 messen kann, dabei gleichzeitig jedoch außerhalb des Gehäuses 3 angeordnet ist. Dadurch ist der Drucksensor 21 auch ohne ein Öffnen des Gehäuses 3 zugänglich und kann zudem auf einfache Weise über Signalkabel 22 mit einer Steuerungsvorrichtung 23, bei der es sich vorzugsweise um ein zentrales Batterie-Management-System eines Kraftfahrzeugs gemäß der 1 handeln kann, verbunden sein. Messwerte des Drucksensors 21 können somit auf konstruktiv einfache Weise und insbesondere auch wartungsfrei an die Steuerungsvorrichtung 23 übertragen und von dieser ausgewertet werden. Hierzu kann beispielsweise bei einer ungewollten Verringerung eines in dem Hohlraum 11 des Dichtelements 10 vorgesehenen Überdrucks mittels einer Anzeigevorrichtung 24, die signalübertragend mit der Steuerungsvorrichtung 23 verbunden ist, ein Warnsignal ausgegeben werden.
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Bei der Batterie 2 gemäß der 3 ist der Drucksensor 21 dagegen innerhalb des Hohlraums 11 des Dichtelements 10 angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung weist sowohl dieser Drucksensor 21 als auch die dazugehörige Steuerungsvorrichtung 23 jeweils eine Einrichtung 25 zur kabellosen Datenfernübertragung auf, die beispielsweise einen beliebigen Funk-Standard nutzen kann. Messwerte dieses Drucksensors 21 werden demnach kabellos an die Steuerungsvorrichtung 23 übertragen.
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Die 6 bis 8 zeigen alternative Querschnittsformen für den Aufnahmekanal einer Batterie 2 gemäß der 2 oder 3 und damit auch des jeweils dazugehörigen Dichtelements 10. Dies gilt für das jeweilige Dichtelement 10 zumindest dann (aufgrund einer entsprechenden Deformation seiner Wandung 12), wenn dieses mittels eines definierten Überdrucks abdichtend innerhalb des jeweiligen Aufnahmekanals aufgenommen ist.
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Gemäß der 6 ist eine rechteckige und insbesondere quadratische Querschnittsform, gemäß der 7 ist einer Rautenform für den Querschnitt und gemäß der 8 ist eine dreieckige Querschnittsform vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektrischer Traktionsmotor
- 2
- (Traktions-)Batterie
- 3
- Gehäuse
- 4
- Aufnahmeraum des Gehäuses
- 5
- Batteriezelle
- 6
- erster Gehäuseteil
- 7
- zweiter Gehäuseteil
- 8
- Aufnahmerinne des ersten Gehäuseteils
- 9
- Aufnahmerinne des zweiten Gehäuseteils
- 10
- Dichtelement
- 11
- Hohlraum des Dichtelements
- 12
- Wandung des Dichtelements
- 13
- Fluidanschluss
- 14
- Ventil
- 15
- Verbindungsflansch
- 16
- Schraube
- 17
- Mutter
- 18
- Distanzstück
- 19
- Krümmungsabschnitt
- 20a
- erste Ebene
- 20b
- zweite Ebene
- 20c
- dritte Ebene
- 21
- Drucksensor
- 22
- Signalkabel
- 23
- Steuerungsvorrichtung
- 24
- Anzeigevorrichtung
- 25
- Einrichtung zur kabellosen Datenfernübertragung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3216054 A1 [0006]
- DE 2253233 [0007]
- DE 102017009544 A1 [0008]
