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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen oder Auftragen einer wärmeleitfähigen Füllmasse in einen Zwischenraum unterschiedlicher Höhe, der zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil ausgebildet wird oder ausgebildet ist. Bei den Bauteilen handelt es sich insbesondere um ein Batteriemodul und eine Batterieaufnahme für ein elektrisch betreibbares Kraftfahrzeug. Das Verfahren kommt insbesondere zur Anwendung beim Herstellen einer Batteriemodulvorrichtung, die insbesondere mehrere in einer Batterieaufnahme angeordnete Batteriemodule umfasst, für ein elektrisch betreibbares Kraftfahrzeug.
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Zur automatisierten Herstellung von Hochvolt-Batteriespeichersystemen für elektrisch betreibbare Kraftfahrzeugzeuge (battery electric vehicles; kurz: BEV) erfolgt häufig eine thermische Koppelung zwischen Batteriemodulen und einem Temperiersystem. Die thermische Koppelung übernehmen dabei meist sogenannte Thermal-Interface-Materialien (kurz: TIM bzw. Tl-Materialien), welche neben deren eigentlicher Hauptfunktion des Wärmetransfers (Wärmeab- bzw. -zuführung) aus den Batteriemodulen auch eine Funktion des Toleranzausgleichs zur Überbrückung eines Spalts bzw. Zwischenraums zwischen thermisch miteinander zu koppelnden Flächen übernehmen. Die Herausforderung bei der Realisierung des Temperiersystems mittels TIM's besteht darin, prozess- und materialseitige Randbedingungen miteinander derart zu kombinieren, dass eine effiziente Temperierleistung bei gleichzeitig möglichst geringer Komplexität von Prozessen, wie beispielsweise Montageprozessen ermöglicht ist.
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Als Füllmasse kommen sogenannte „Gapfiller“ zum Einsatz, die Wärmeleitpasten darstellen. Ein Verfahren zum Injiziieren von Füllmasse bzw. einem Gapfiller in eine Batteriemodulvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist beispielsweise in der
DE 10 2018 208 070 A1 beschrieben.
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Ferner zeigen auch die
DE 20 2019 101 971 U1 und die
DE 10 2013 007 252 B3 jeweils die Aufnahme einer wärmeleitfähigen Füllmasse, die in einen Zwischenraum zwischen Batterien und einer Batterieaufnahme gefüllt ist bzw. wird.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, die zu injizierende Füllmasse in Bezug auf die Einbausituation der Bauteile zu optimieren.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, eine Batteriemodulvorrichtung, ein elektrisch betreibbares Kraftfahrzeug und durch eine Anlage zum Einbringen von Füllmasse gemäß der jeweiligen unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Vorgeschlagen wird also ein Verfahren zum Einbringen einer wärmeleitfähigen Füllmasse in einen Zwischenraum unterschiedlicher Höhe, der zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil ausgebildet wird. Dabei ist vorgesehen, dass der Anteil eines in der Füllmasse enthaltenen wärmeleitenden Füllstoffes in Abhängigkeit der Höhe des Zwischenraums variiert wird.
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Hierdurch kann die Wärmeleitfähigkeit der Füllmasse bzw. des Gapfillermaterials flexibel je nach Zwischenraum- bzw. Spaltsituation eingestellt werden. Insbesondere wird die Wärmeleitfähigkeit der Füllmasse über den Anteil von Füllstoffen in der Füllmasse bestimmt.
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Bei dem Verfahren kann der Anteil des Füllstoffs vergrößert werden, wenn die Höhe des Zwischenraums zunimmt.
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Bei kleinen Spalten bzw. Zwischenräumen mit geringer Höhe wird somit weniger Füllstoff in der Füllmasse benötigt, also eine eher geringere Wärmeleitfähigkeit der Füllmasse. Bei großen Höhen des Zwischenraums bzw. großen Spalten kann die Wärmeleitfähigkeit der Füllmasse gezielt erhöht werden durch Erhöhung des Anteils des Füllstoffs.
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Bei dem Verfahren kann die Füllmasse ein 2-Kompopnenten-Material sein, dem der Füllstoff zugegeben bzw. beigemengt wird.
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Die Füllmasse bzw. das Gapfillermaterial wird in einem Anlieferungszustand üblicherweise aus zwei Grundstoffen (2-Komponenten-Systemen (2K)) gebildet. In beiden Grundkomponenten können bereits wärmeleitende Füllstoffe enthalten sein. Durch das hier vorgeschlagene Verfahren können die Grundkomponenten mit weniger Füllstoffen ausgeliefert werden.
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Mögliche Materialien für die Füllmasse sind Silikone, Polyurethane, silanmodifizierte Polymere (SMP). Als Füllstoffe kommen beispielsweise keramische Füllstoffe in Betracht, wie etwa Aluminiumoxid, Zinkoxid und dergleichen.
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Je geringer der Füllstoffanteil in der Füllmasse, desto geringer ist auch die Viskosität der Füllmasse. Das hat den Vorteil, dass gerade kleine Zwischenräume bzw. Spalte druckärmer bzw. schneller gefüllt werden können, wenn der Anteil an wärmeleitendem Füllstoff gering ist. Bei großen Zwischenräumen bzw. Spalten hingegen kann die Viskosität höher sein, was durch den erhöhten Anteil an Füllstoffen erfolgt.
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Somit kann die Füllmasse, insbesondere deren Viskosität und Wärmeleitfähigkeit beim Einbringen auf die Höhe des Zwischenraums angepasst werden, so dass zum einen der Prozess des Einbringens, insbesondere in engen bzw. kleinen Zwischenräumen verbessert wird, und zum anderen die Wärmeleitfähigkeit des Füllmaterials einstellbar ist.
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Die Füllmasse mit dem zusätzlich beigemengten Füllstoff kann auch als 3K-Gapfillermaterial bezeichnet werden. Es wird allerdings darauf hingewiesen, dass der zusätzlich beigemengte Füllstoff nicht zwingend ein anderer Füllstoff sein muss, als er schon in den Grundstoffen der Füllmasse enthalten ist. Vielmehr können die Grundstoffe mit einem minimalen Anteil an wärmeleitendem Füllstoff bereitgestellt werden und bei Bedarf, insbesondere bei großen Zwischenräumen, kann wärmeleitender Füllstoff beigemengt werden, um den Füllstoffanteil in der Füllmasse gezielt zu erhöhen.
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Bei dem Verfahren kann die Füllmasse unmittelbar vor dem Einbringen gemischt werden. Insbesondere kann sie aus den oben erwähnten Grundkomponenten gemischt werden.
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Vor dem Einbringen oder während des Einbringen von Füllmasse kann die Höhe des Zwischenraums bestimmt werden und das Beimengen von Füllstoff in die gemischte Füllmasse kann in Abhängigkeit der bestimmten Höhe erfolgen.
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Der mit Füllmasse zu befüllende Zwischenraum kann zwischen einem Batteriemodul und einer Batterieaufnahme ausgebildet sein.
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Bei dem Verfahren können das erste Bauteil und das zweite Bauteil, insbesondere die den betreffenden Zwischenraum begrenzenden Flächen des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils, vor dem Einbringen der Füllmasse, insbesondere optisch vermessen werden, um hieraus Zwischenrauminformationen abzuleiten.
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Das Einbringen von Füllmasse kann in Abhängigkeit der erfassten Zwischenrauminformationen erfolgen. Die Zwischenrauminformationen können beispielsweise die Höhe des Zwischenraums an einer bestimmten Stelle der zu verbindenden Bauteile enthalten.
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Das Einbringen von Füllmasse kann durch Aufbringen von wenigstens einer Füllmassenraupe auf einem der beiden Bauteile erfolgen bevor die Bauteile zusammengesetzt werden. Dabei kann die Zwischenrauminformation beispielsweise dazu genutzt werden, den beizumengenden Füllstoff in Abhängigkeit der zu erwartenden bzw. berechneten Höhe des Zwischenraums zu dosieren. Die auf ein Bauteil aufzubringen Füllmassenraupe kann somit entlang ihrer Auftragslänge an unterschiedlichen Stellen unterschiedliche Anteile an Füllstoff aufweisen.
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Alternativ kann das Einbringen von Füllmasse durch Injizieren von Füllmasse in den Zwischenraum erfolgen, nachdem die Bauteile zusammengesetzt worden sind.
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Bei dem Verfahren kann der Anteil des Füllstoffs in der Füllmasse etwa 20 bis 75 Vol% betragen. Bei einem Zwischenraum mit einer Höhe bis etwa einem Millimeter kann der Anteil des Füllstoffs in der Füllmasse etwa 20 bis 40 Vol-%, insbesondere etwa 30 Vol-%, betragen. Bei einem Zwischenraum mit einer Höhe von mehr als einem Millimeter bis etwa vier Millimetern kann der Anteil des Füllstoffs in der Füllmasse etwa 45 bis 70 Vol-%, insbesondere etwa 60 Vol-%, betragen.
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Die obige Aufgabe wird auch gelöst durch eine Batteriemodulvorrichtung für ein Elektrofahrzeug mit wenigstens einem Batteriemodul, das in einer Batterieaufnahme angeordnet ist, wobei zwischen dem wenigstens einen Batteriemodul und der Batterieaufnahme, insbesondere einem Kühlboden der Batterieaufnahme, ein Zwischenraum mit unterschiedlicher Höhe ausgebildet ist, der mit einer wärmeleitenden Füllmasse gefüllt ist. Dabei ist vorgesehen, dass in dem Zwischenraum wenigstens ein erster Bereich mit einer ersten Höhe und ein zweiter Bereich mit einer zweiten Höhe vorhanden sind, wobei die erste Höhe kleiner ist als die zweite Höhe, und dass die Füllmasse in dem ersten Bereich einen ersten Anteil eines wärmeleitenden Füllstoffs und in dem zweiten Bereich einen zweiten Anteil des wärmeleitenden Füllstoffs aufweist, wobei der erste Anteil kleiner ist als der zweite Anteil.
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Eine elektrisch betreibbares Fahrzeug kann wenigstens eine solche Batteriemodulvorrichtung aufweisen.
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Vorgeschlagen wird ferner auch eine Anlage zum Einbringen einer wärmeleitfähigen Füllmasse in einen Zwischenraum, der zwischen einem Batteriemodul und einer Batterieaufnahme, insbesondere einem Kühlboden der Batterieaufnahme, ausgebildet wird oder ausgebildet ist, und in unterschiedlichen Bereichen eine unterschiedliche Höhe aufweist, mit einer Batterieaufnahmehalterung, in der die Batterieaufnahme gehalten ist, einer Einrichtung zum Einbringen bzw. Aufbringen von Füllmasse, und mit einer Mischvorrichtung, die dazu eingerichtet ist die Füllmasse unmittelbar vor dem Einbringen zu mischen und der Füllmasse wenigstens einen weiteren Füllstoff in Abhängigkeit der Höhe des Zwischenraums beizumengen.
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Die Anlage zum Einbringen von Füllmasse kann eine Steuereinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, die Mischvorrichtung derart anzusteuern, dass der einzubringenden Füllmasse ein der Höhe des Zwischenraums entsprechenden Anteil des Füllstoffs beigemengt wird.
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Ferner kann die Anlage zum Einbringen von Füllmasse eine Bestimmungseinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, die Höhe des mit Füllmasse zu befüllenden Zwischenraums vor dem Einbringen von Füllmasse zu bestimmen. Die Bestimmungseinrichtung kann beispielswese dazu eingerichtet sein, die miteinander zu verbindenden Bauteile vor dem Zusammensetzen optisch zu vermessen, um hieraus Zwischenrauminformationen abzuleiten bzw. zu berechnen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigt:
- 1 ein vereinfachtes und schematisches Diagramm für ein Verfahren zum Einbringen einer wärmeleitenden Füllmasse;
- 2 eine vereinfachte und schematische Schnittdarstellung einer Batteriemodulvorrichtung ;
- 3 eine vereinfachte und schematische Schnittdarstellung eines Zwischenraums mit variabler Höhe;
- 4 eine vereinfachte und schematische Darstellung eines Zwischenraummodells;
- 5 in den Teilfiguren A) und B) verschiedene Arten des Einbringens von Füllmasse unter Verwendung des Zwischenraummodells;
- 6 eine vereinfachte und schematische Darstellung einer Anlage zum Einbringen von Füllmasse;
- 7 eine vereinfachte und schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Batteriemodulvorrichtung, die nach dem Verfahren der 1 hergestellt ist.
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In 1 ist schematisch und vereinfacht ein Diagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens 500 zum Einbringen oder Auftragen einer wärmeleitfähigen Füllmasse in einen Zwischenraum unterschiedlicher Höhe dargestellt. Bei der nachfolgenden Beschreibung des Verfahrens 500 wird auch Bezug genommen auf die schematische und vereinfachte Schnittdarstellung der 2, in der ein Batteriemodul und eine Batterieaufnahme beispielshaft als zwei Bauteile gezeigt sind.
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Bei dem Verfahren 500 kann in einem Schritt S501 das Bereitstellen von einem ersten Bauteil, beispielsweise einem Batteriemodul 10 (2), erfolgen. In einem Schritt S502 kann das Bereitstellen eines zweiten Bauteils, beispielsweise einer Batterieaufnahme 12 (2), erfolgen. Das erste Bauteil 10 und das zweite Bauteil 12 können gemäß einem Schritt S503 miteinander verbunden bzw. zusammengesetzt werden.
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Gemäß einem Schritt S504 wird in einen Zwischenraum 20, der zwischen dem ersten Bauteil 10 und dem zweiten Bauteil 12 ausgebildet ist, wenn die beiden Bauteile bereits zusammengesetzt sind, oder der zwischen dem ersten Bauteil 10 und dem zweiten Bauteil 12 ausgebildet wird, wenn die beiden Bauteile noch nicht zusammengesetzt sind, eine wärmeleitfähige Füllmasse 18 eingebracht. Entsprechend kann der Schritt S504 des Einbringens oder Aufbringens von wärmeleitfähiger Füllmasse 18 vor oder nach dem Schritt S503 durchgeführt werden, was durch die beiden gestrichelten Verbindungslinien illustriert ist.
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Dem Schritt S504 kann ein Schritt S505 zugeordnet sein, bei dem der Anteil eines in der Füllmasse enthaltenen, wärmeleitenden Füllstoffes in Abhängigkeit der Höhe des Zwischenraums 20 variiert wird. Dabei kann der Anteil des Füllstoffs vergrößert werden, wenn die Höhe des Zwischenraums 20 zunimmt.
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Vor dem Einbringen bzw. Aufbringen von Füllmasse (S504) kann in einem Schritt S506 die Höhe des Zwischenraums bestimmt werden. Der Schritt S506 kann beispielsweise das Vermessen der in den Schritten S501 und S502 bereitgestellten Bauteile 10, 12 umfassen.
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Im Falle eines Batteriemoduls 10 und einer Batterieaufnahme 12 können beispielswiese die untere Seite 10a des Batteriemoduls 10 und die Innenseite 12a der Batterieaufnahme 12 vermessen werden, die im zusammengesetzten Zustand von Batteriemodul 10 und Batterieaufnahme 12 einander zugewandt sind und den Zwischenraum begrenzen, der mit Füllmasse ausgefüllt werden soll. Die Innenseite 12a der Batterieaufnahme wird insbesondere gebildet durch einen Aufnahmeboden 16 mit seiner Innenseite 16a.
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Der Schritt S506 kann auch das Berechnen und Speichern von Informationen bzw. Daten über die Geometrie der beiden Bauteile 10, 12 umfassen. Ferner bei dem Schritt S506 auch eine Art Zwischenraummodell bzw. Zwischenrauminformation ermittelt werden.
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Bei dem Verfahren 500 kann in einem Schritt S507 die Füllmasse unmittelbar vor dem Einbringen bzw. Aufbringen gemischt werden. Dabei kann das Beimengen von Füllstoff in die gemischte Füllmasse in Abhängigkeit der bestimmten Höhe des Zwischenraums erfolgen.
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In einem Schritt S508 kann das Einbringen von Füllmasse durch Aufbringen von wenigstens einer Füllmassenraupe auf einem der beiden Bauteile 10, 12 erfolgen bevor die Bauteile zusammengesetzt werden. Beispielsweise kann nach dem Auftragen von wenigstens einer Füllmassenraupe in der Batterieaufnahme 12 das Batteriemodul 10 in die Batterieaufnahme 12 eingesetzt werden. Dabei wird die aufgetragene Füllmasse im Zwischenraum zwischen Batteriemodul 10 und Batterieaufnahme 12 verdrängt, insbesondere flächig verdrängt. Die Füllmassenraupe kann gemäß dem hier vorgestellten Verfahren Abschnitte mit mehr oder weniger Füllstoffanteil aufweisen.
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Gemäß einem Schritt S509 kann das Einbringen von Füllmasse durch Injizieren von Füllmasse in den Zwischenraum erfolgen, nachdem die Bauteile zusammengesetzt worden sind. Beispielsweise kann das Batteriemodul 10 in die Batterieaufnahme 12 eingesetzt werden. Anschließend kann durch eine Einbringöffnung 24 , die beispielsweise seitlich zwischen dem Batteriemodul 10 und der Batterieaufnahme 12 ausgebildet sein kann, Füllmasse 18 eingebracht, insbesondere injiziert werden. Dabei bewegt sich die Füllmasse 18 im Zwischenraum 20 zwischen Batteriemodul 10 und Batterieaufnahme 12 ausgehend von der Einbringöffnung 24 in die verschiedenen Bereiche des Zwischenraums. Unter Berücksichtigung und Kenntnis des Strömungsverhaltens der Füllmasse kann der Füllmasse beim bzw. vor dem Injizieren eine entsprechende Menge Füllstoff beigemengt werden, so dass die dann gemischte Füllmasse mit einem beispielsweise erhöhten Füllstoffanteil, bis zu einem Zwischenraumbereich mit größerer Höhe strömen bzw. fließen kann.
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Bei dem Verfahren kann der Anteil des Füllstoffs in der Füllmasse etwa 20 bis 75 Vol% betragen.
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Bei einem Zwischenraum mit einer Höhe bis zu etwa einem Millimeter kann der Anteil des Füllstoffs in der Füllmasse etwa 20 bis 40 Vol-%, insbesondere etwa 30 Vol-%, betragen. Bei einem Zwischenraum mit einer Höhe von mehr als einem Millimeter und bis zu vier Millimetern kann der Anteil des Füllstoffs in der Füllmasse etwa 45 bis 70 Vol-%, insbesondere etwa 60 Vol-%, betragen.
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In der obigen Beschreibung des Verfahrens 500 wurde bereits auf die 2 Bezug genommen. 2 zeigt in einer schematischen und vereinfachten Darstellung ein Batteriemodul 10, das in einer Batterieaufnahme 12 angeordnet ist. Eine solche Situation kann beispielsweise das Ergebnis der Schritte S501 bis S503 des Verfahrens 500 sein. Die Batterieaufnahme 12 umfasst einen Innenraum bzw. Aufnahmeraum 14, in dem das Batteriemodul 10 bzw. mehrere Batteriemodule angeordnet sein können. Die Batterieaufnahme umfasst einen Aufnahmeboden 16, der insbesondere als Kühlboden ausgebildet ist. Mit dem Begriff Kühlboden 16 wird ein Boden bezeichnet, der dazu eingerichtet ist, Wärme von dem Batteriemodul 10 abzuführen oder ggf. zuzuführen. Seitlich wird die Batterieaufnahme 12 durch Seitenwände 17 begrenzt, die mit dem Aufnahmeboden 16 verbunden sind. Durch die hier beispielhaft dargestellte Einbringöffnung 24 kann beispielsweise eine Art Rohr oder Schlauch (nicht dargestellt) eingeführt werden, um Füllmasse 18 in den Zwischenraum 20 einzubringen oder zu injizieren.
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3 zeigt vereinfacht und schematisch eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts des Batteriemoduls 10 und der Batterieaufnahme 12. Durch diese Darstellung soll illustriert werden, dass der Zwischenraum 20 an unterschiedlichen Stellen unterschiedliche Höhen h1, h2 aufweisen kann. Beispielsweise kann die Batterieaufnahme 12, insbesondere deren Aufnahmeboden 16 in einem oder mehreren Bereichen gekrümmt, insbesondere konvex gekrümmt ausgebildet sein. Entsprechend können sich zwischen der Batterieaufnahme 12 und dem darin aufgenommenen Batteriemodul 10 unterschiedliche hohe (h1, h2) Zwischenraumbereiche ausbilden.
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In 3 ist auch die Füllmasse 18 ersichtlich, die in dem Zwischenraum 20 eingebracht worden ist. Die Füllmasse 18 ist gekreuzt schraffiert dargestellt. Durch die unterschiedlichen Graustufen soll illustriert werden, dass die Füllmasse 18 in unterschiedlichen Bereichen unterschiedliche Anteile eines wärmeleitenden Füllstoffs aufweist. Beispielsweise kann der Anteil des Füllstoffs in einem Bereich, in dem der Zwischenraum etwa die größere Hohe h2 aufweist, höher sein (schwarz dargestellt), als der Anteil des Füllstoffs in einem Bereich, in dem der Zwischenraum eine geringere Höhe h1 aufweist (weiß dargestellt). Dabei ist es denkbar, dass der Anteil an wärmeleitendem Füllstoff für Zwischenraumhöhen, die zwischen h1 und h2 liegen andere Werte annimmt, was durch die grauen Bereiche illustriert ist.
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4 zeigt in einer schematischen und vereinfachten Darstellung eine Art Zwischenraummodell in Anlehnung an die Darstellung der 3. Gezeigt ist beispielhaft der Aufnahmeboden 16, der ausgehend von den Rändern sich zum Zentrum hin vertieft. Mit anderen Worten nimmt der Zwischenraum vom Rand zum Zentrum des Aufnahmebodens 16 zu, was durch die hier rein beispielhaft elliptisch gezeichneten Höhenlinien gezeigt ist. Beispielsweise kann der Zwischenraum bis zur von außen hin ersten Höhenlinie eine erste Höhe h1 aufweisen. Der zentrale Bereich innerhalb der innersten Höhenline kann etwa die Höhe h2 aufweisen.
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Nach einer Vermessung der Batterieaufnahme 12 oder/und des Batteriemoduls 10 kann ein solches Zwischenraummodell berechnet werden, wobei das Zwischenraummodell auch komplexer sein kann, als die in 4 vereinfacht gezeigt Höhenliniendarstellung.
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5 zeigt in den Teilfiguren A) und B) rein beispielhaft, wie das Zwischenraummodell der 4 für das Einbringen bzw. Auftragen von Füllmasse eingesetzt werden kann.
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5A zeigt das Aufbringen von Füllmasse für den Fall, dass das Batteriemodul 10 noch nicht in die Batterieaufnahme 12 eingesetzt ist. Bezugnehmend auf das Verfahren 500 (1) kann in einem Schritt S508 das Einbringen von Füllmasse durch Aufbringen von wenigstens einer Füllmassenraupe auf einem der beiden Bauteile 10, 12 erfolgen bevor die Bauteile zusammengesetzt werden. Die Füllmassenraupe ist hier rein beispielhaft als gestrichelte Linie dargestellt, wobei darauf hingewiesen wird, dass der hier dargestellte Verlauf der Füllmassenraupe rein illustrativ ist. Die Füllmassenraupe kann gemäß dem hier vorgestellten Verfahren Abschnitte mit mehr oder weniger Füllstoffanteil aufweisen. Dies kann unter Einbezug der Informationen über die Höhe des Zwischenraums erfolgen. In der gewählten Darstellung sind die gestrichelten Linien, welche die Füllmassenraupe illustrieren, mit zunehmender Dicke dargestellt, was einem zunehmenden Anteil an wärmeleitendem Füllstoff in der Füllmasse entsprechen soll. Nach dem Auftragen von wenigstens einer Füllmassenraupe in der Batterieaufnahme 12 kann das Batteriemodul 10 in die Batterieaufnahme 12 eingesetzt werden. Dabei wird die aufgetragene Füllmasse im Zwischenraum zwischen Batteriemodul 10 und Batterieaufnahme 12 verdrängt, insbesondere flächig verdrängt.
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5B zeigt den Fall, dass die Füllmasse durch eine Einbringöffnung 24 (2) injiziert wird, nachdem das Batteriemodul 10 in die Batterieaufnahme 12 eingesetzt worden ist (vgl. Schritt S503 und S509 in 1). Beim Injizieren der Füllmasse kann ein durch gestrichelte Pfeile dargestelltes Strömungsmodell der sich im Zwischenraum ausbreitenden Füllmasse einbezogen werden. Durch die Berücksichtigung der Höhe des Zwischenraums und des Strömungsmodells kann die Zugabe von Füllstoff in der Füllmasse in gewünschter Weise gesteuert bzw. geregelt werden, so dass nach dem Injizieren die gewünschte Verteilung von Füllmasse mit entsprechenden Füllstoffanteilen erreicht wird. Die Einbringöffnung 24 kann bezogen auf die Batterieaufnahme 12 an einer der kurzen Seiten vorgesehen sein, insbesondere etwa mittig bezogen auf die Länge der kurzen Seite. Hierdurch kann sich über die gesamte Länge der längeren Seite der Batterieaufnahme 12 eine möglichst konstante Fließfront der Füllmasse aufbauen.
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Im Ergebnis der beiden alternativen Arten des Einbringens bzw. Aufbringens von Füllmasse kann eine Verteilung des Anteils von wärmeleitendem Füllstoff etwa entsprechend der Darstellung der 3 erreicht werden, so dass die Wärmeleitfähigkeit der Füllmasse bei hohem Zwischenraum verbessert ist, wobei der Anteil an Füllstoff beim Einbringen der Füllmasse variiert werden kann.
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6 zeigt schematisch und vereinfacht eine Anlage 200 zum Einbringen bzw. Auftragen (Füllmassenraupe) der Füllmasse in den Zwischenraum 20, der zwischen dem Batteriemodul 10 und der Batterieaufnahme 12, insbesondere dem Kühlboden 16 der Batterieaufnahme 12, ausgebildet ist bzw. wird. Die Anlage 200 umfasst eine Batterieaufnahmehalterung 202, die in der 6 vereinfacht illustriert ist. In der Batterieaufnahmehalterung 202 ist die Batterieaufnahme 12 gehalten bzw. fixiert. Im gezeigten Beispiel ist das Batteriemodul 10 in der Batterieaufnahme 12 aufgenommen. Ferner umfasst die Anlage 200 eine Einrichtung 204 zum Einbringen bzw. Auftragen von Füllmasse in den Zwischenraum 20. Die Einrichtung 204 kann beispielsweise einen Roboterarm 206 aufweisen, an dem eine Dosiervorrichtung 208 angebracht ist. Es ist klar, dass die Einrichtung 204 weitere Komponenten umfasst, wie beispielsweise ein Reservoir für Füllmasse, wenigstens eine Füllmassenleitung, und eine Fördereinrichtung, insbesondere eine Pumpe. Mittels der Einrichtung 204 kann die Füllmasse in den Zwischenraum eingebracht werden.
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Die Anlage kann ferner eine Mischvorrichtung 210 aufweisen, die dazu eingerichtet ist die Füllmasse unmittelbar vor dem Einbringen zu mischen und der Füllmasse wenigstens einen weiteren Füllstoff in Abhängigkeit der Höhe des Zwischenraums beizumengen. Dabei kann die Anlage 200 eine Steuereinrichtung 212 aufweisen, die dazu eingerichtet ist, die Mischvorrichtung 210 derart anzusteuern, dass der einzubringenden Füllmasse ein der Höhe des Zwischenraums entsprechenden Anteil des Füllstoffs beigemengt wird. Die Anlage 200 kann auch eine Bestimmungseinrichtung 214 aufweisen, die dazu eingerichtet ist, die Höhe des mit Füllmasse zu befüllenden Zwischenraums vor dem Injizieren von Füllmasse zu bestimmen. Dabei kann die Bestimmungseinrichtung 214 insbesondere dazu dienen, die Batterieaufnahme 12 oder/und das Batteriemodul 10 optisch zu vermessen, um hieraus Zwischenrauminformationen zu berechnen, die beim Einbringen von Füllmasse und Beimengen von Füllstoff berücksichtigt werden können. Die Anlage 200 kann also so ausgeführt sein, dass sie dazu eingerichtet ist, das oben beschriebene Verfahren 500 (1) durchzuführen.
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7 zeigt schließlich ein Kraftfahrzeug 300, in dem eine Batteriemodulvorrichtung 302 aufgenommen ist. Die Batteriemodulvorrichtung 302 umfasst dabei wenigstens ein Batteriemodul 10, das in einer Batterieaufnahme 12 aufgenommen ist. Dabei weist die in dem Zwischenraum 20 zwischen Batteriemodul 10 und die Batterieaufnahme 12 eingebrachte Füllmasse unterschiedliche Anteile an wärmeleitendem Füllstoff auf.
