DE102021105355A1

DE102021105355A1 - Ermittlungseinrichtung und Verfahren zum Aufbringen einer Wärmeleitmasse auf einen Kühlboden eines Batteriegehäuses

Info

Publication number: DE102021105355A1
Application number: DE102021105355.2A
Authority: DE
Inventors: Tobias Benker
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2021-03-05
Filing date: 2021-03-05
Publication date: 2022-09-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Wärmeleitmasse (20) auf eine Unterseite (18) eines Batteriemoduls (16) und/oder auf eine Seite (12a) eines Kühlbodens (12) eines bereitgestellten Batteriegehäuses (10) zur Aufnahme eines Batteriemoduls (16), dem ein Aufnahmebereich (14) der Seite (12a) zugeordnet ist, der in mehrere Segmente (SG; SG1, SG2, SG3, SG4) eingeteilt wird, für die als ein Ergebnis eines Vermessens jeweils eine geometrische Eigenschaft (H; H1, H2, H3, H4) bereitgestellt wird, in Abhängigkeit von welcher eine Menge (V1, V2, V3, V4; V1", V2", V3", V4") an Wärmeleitmasse (20) für ein jeweiliges Segment (SG; SG1, SG2, SG3, SG4) ermittelt wird, welche anschließend aufgebracht wird. Dabei wird eine Ausgleichsebene (48, 46) ermittelt, die eine Endposition einer Unterseite (18) des Batteriemoduls (16) approximiert, wobei das Ermitteln der Menge (V1, V2, V3, V4; V1", V2", V3", V4") an Wärmeleitmasse (20) in Abhängigkeit von der ermittelten Ausgleichsebene (48, 46) durchgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Wärmeleitmasse auf eine Unterseite eines Batteriemoduls und/oder auf eine Seite eines Kühlbodens eines Batteriegehäuses zur Aufnahme des zumindest einen Batteriemoduls, wobei dem zumindest einen Batteriemodul ein durch die Seite des Kühlbodens bereitgestellter Aufnahmebereich zugeordnet ist. Dabei wird das Batteriegehäuse bereitgestellt, der Aufnahmebereich in mehrere Segment eingeteilt, ein jeweiliges Segment des Aufnahmebereichs vermessen und eine geometrische Eigenschaft für jedes Segment als Ergebnis des Vermessens bereitgestellt. In Abhängigkeit von der jeweiligen geometrischen Eigenschaft wird eine Menge an Wärmeleitmasse ermittelt und die Wärmeleitmasse in Abhängigkeit von der für ein jeweiliges Segment ermittelten Menge an Wärmeleitmasse aufgebracht. Die Erfindung betrifft auch eine Ermittlungseinrichtung zur Ermittlung einer aufzubringenden Menge an Wärmeleitmasse.
Zur automatisierten Herstellung von Hochvoltbatterie-Speichersystemen für Elektrofahrzeuge sind Prozesse von Bedeutung, die es erlauben, Batteriemodule thermisch an ein Kühlsystem anzubinden. Die thermische Anbindung übernehmen dabei sogenannte Thermal-Interface-Materialien, die auch Gapfiller oder Wärmeleitpaste genannt werden und im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Wärmeleitmasse bezeichnet werden. Diese müssen neben der eigentlichen Hauptaufgabe der Wärmeabfuhr aus den Batteriemodulen auch die Aufgabe eines Toleranzausgleichs übernehmen. Dabei wird oftmals unmittelbar vor der Batteriemodulmontage auf die thermisch anzubindende Fläche des Batteriegehäuses, zum Beispiel ein Wannenboden mit integrierter Fluidkühlung, mittels eines Klebstoffapplikationssystems der Gapfiller appliziert.
Das Gapfiller-Applikationsbild und das applizierte Gapfiller-Volumen sind zunächst angepasst an einen mittels Toleranzkettenanalyse bestimmten Maximalspalt als Schließmaß zwischen Batteriemodul und Batteriegehäuse. Ziel ist die ausreichende und prozesssichere Benetzung der thermisch aktiven Oberfläche beziehungsweise Spaltfüllung nach Abschluss des Setz- und Verschraubprozesses der Batteriemodule.
Die Möglichkeit, den Gehäuseboden und zum Beispiel auch den korrespondierenden Modulboden zu vermessen, ermöglicht eine präzisere Ermittlung des benötigten Gapfiller-Volumens. In diesem Zusammenhang beschreibt die DE 10 2019 101 403 A1 ein Verfahren zum Herstellen einer thermischen Schnittstelle in einer Batterie, wobei ein Aufnahmebereich und eine Seite des Batteriemoduls vermessen werden und darauf basierend Größe und Form eines Spalts bestimmt werden, welcher sich zwischen der Wärmeübertragungsfläche des Gehäuses an der Seite des Batteriemoduls ergibt. Darauf basierend wird eine Dosiervorgabe für ein Wärmeleitmaterial zum Ausfüllen des Spalts ermittelt und dieses Wärmeleitmaterial gemäß der Dosiervorgabe auf die Wärmeübertragungsfläche aufgebracht. Beim Ermitteln der Dosiervorgabe kann die Wärmeübertragungsfläche und auch die Seite des Batteriemoduls in einzelne Segmente unterteilt werden, wobei für die einzelnen Segmente jeweilige Einzelvolumina betreffend das Wärmeleitmaterial festgelegt werden. Zudem können die Volumina zusätzlich unter Berücksichtigung lokaler Unterschiede bezüglich der Steifigkeit der Aufnahmestruktur ermittelt werden.
Ein solcher Spalt lässt sich nur dann genau ermitteln, wenn auch die Batterieanbindungspunkte als relative Bezugspunkte zur Bestimmung der Höhenlage des Modulbodens über dem Gehäuseboden zum Beispiel innerhalb eines Messdatensatzes bekannt sind. Dies ist jedoch nicht notwendigerweise immer der Fall.
Wird bei einem solchen Auftragungsprozess zu viel Wärmeleitmasse auf den Gehäuseboden aufgetragen, so ergeben sich sehr große Spalthöhen zwischen dem Gehäuseboden und dem Batteriemodul, was die Wärmeabfuhr enorm verschlechtert und zusätzlich Gewicht und Kosten verursacht. Ein zu viel an Wärmeleitmasse verursacht neben einer evtl. vergrößerten Spalthöhe auch einen Austritt überschüssiger und damit ungenutzter Wärmeleitmasse aus dem Spalt. Wird dagegen zu wenig Wärmeleitmasse aufgetragen, so kommt keine vollständig Benetzung der Kontaktflächen zustande, und es entstehen Lufteinschlüsse, die ebenso die Wärmeübertragung zwischen Batteriemodul und Gehäuseboden enorm herabsetzen. Daher wäre wünschenswert, die zur Ausfüllung eines Spalts zwischen dem Batteriemodul und dem Gehäuseboden erforderliche Menge an Wärmeleitmasse möglichst genau ermitteln zu können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Ermittlungseinrichtung bereitzustellen, die es ermöglichen, eine möglichst passende Menge an Wärmeleitmasse zur Ausfüllung eines Spalts zwischen einem Batteriemodul und einem Gehäuseboden aufzubringen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und eine Ermittlungseinrichtung mit den Merkmale gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Aufbringen einer Wärmeleitmasse auf eine Unterseite eines Batteriemoduls und/oder auf eine Seite eines Kühlbodens eines Batteriegehäuses zur Aufnahme des zumindest einen Batteriemoduls, wobei dem zumindest einen Batteriemodul ein durch die Seite des Kühlbodens bereitgestellter Aufnahmebereich zugeordnet ist, wird zunächst das Batteriegehäuse bereitgestellt, der Aufnahmebereich in mehrere Segmente eingeteilt und ein jeweiliges Segment des Aufnahmebereichs vermessen und eine geometrische Eigenschaft für jedes Segment als ein Ergebnis des Vermessens bereitgestellt. In Abhängigkeit von der jeweiligen geometrischen Eigenschaft wird eine Menge an Wärmeleitmasse für ein jeweiliges Segment ermittelt und die Wärmeleitmasse in Abhängigkeit von der für ein jeweiliges Segment ermittelten Menge an Wärmeleitmasse aufgebracht. Dabei wird eine Ausgleichsebene ermittelt, die eine Endposition der Unterseite des Batteriemoduls approximiert, wobei das Ermitteln der Menge an Wärmeleitmasse in Abhängigkeit von der ermittelten Ausgleichsebene durchgeführt wird.
Die Erfindung beruht zum einen auf der Erkenntnis, dass sich durch ein alternatives Anbindungsverfahren von Batteriemodulen an das Batteriegehäuse die Spaltmaße zwischen den Batteriemodulen und dem Gehäuseboden weiter reduzieren lassen. Hierbei können sogenannte Ausgleichselemente zur Auflage der Batteriemodule verwendet werden, die einen Toleranzausgleich in Setzrichtung, das heißt vom Batteriemodul in Richtung Gehäuseboden, ermöglichen. Die finale Höhe der Ausgleichselemente zur Auflage der Batteriemodule ergibt sich dann allerdings erst während des Zusammenbaus, wenn sich also die Wärmeleitmasse bereits zum Beispiel auf dem Gehäuseboden befindet. Die finale Höhe wird u. a. beeinflusst von der Prozessführung des Batteriemodul-Setzprozesses, d.h. der Kraft/Zeit-Führung, und den Fließeigenschaften des Gapfiller-Materials. Vorab ist also die finale Endposition der Unterseite des Batteriemoduls, die in dessen bestimmungsgemäßer Einbaulage innerhalb des Batteriegehäuses dem Gehäuseboden zugewandt ist, unbekannt. Daher können bisherige Verfahren zur Ermittlung einer möglichst genauen, zur Spaltausfüllung geeigneten Menge an Wärmeleitmasse, die auf der Kenntnis der finalen Endposition des Batteriemoduls in Bezug auf den Gehäuseboden beruhen, nicht mehr oder nicht mehr in unveränderter Weise zur möglichst genauen Ermittlung der zu Verwendenden Menge an Wärmeleitmasse verwendet werden.
Durch die Erfindung dagegen ist es nun vorteilhafterweise möglich, selbst wenn die genaue Endposition der Unterseite des Batteriemoduls sowie gegebenenfalls auch deren Geometrie unbekannt sind, eine geeignete Menge an Wärmeleitmasse für ein jeweiliges Segment des Aufnahmebereichs zu ermitteln, und zwar basierend auf einer diese Endposition approximierenden Ausgleichsebene. Die Ermittlung dieser kann zum Beispiel auf Basis der Segmenttopologie, das heißt der Segmenthöhenverteilung beruhen. Dadurch kann ein solches Verfahren vorteilhafterweise auch bei einer Modulmontage Verwendung finden, bei welcher die eingangs beschriebenen Toleranzausgleichselemente an den Anbindungspunkten zwischen Batteriemodul und Batteriegehäuse verwendet werden. Dadurch stehen für das beschriebene Verfahren deutlich mehr Einsatzmöglichkeiten bereit. Zudem wird eine deutlich genauere Bestimmung der erforderlichen Menge an Wärmeleitmasse bei Batterien mit Toleranzausgleichselementen ermöglicht. Dadurch können insgesamt deutlich geringere Spaltbreiten bereitgestellt werden, die Wärmeübertragung optimiert und zudem noch Kosten und Gewicht eingespart werden.
Beim Aufbringen der Wärmeleitmasse bestehen die Möglichkeiten, diese auf den Aufnahmebereich des Gehäusebodens aufzubringen und dann das Batteriemodul darauf zu setzen und anzupressen und/oder die Wärmeleitmasse auf die nach oben gerichtete Unterseite des Batteriemoduls aufzubringen, das Batteriemodul umzudrehen und in den Aufnahmebereich des Kühlbodens einzusetzen. Im letztgenannten Fall ist es vorteilhaft, wenn die Wärmeleitmasse ausreichend viskose Eigenschaften aufweist, die ein vorzeitiges Abfließen von der Unterseite verhindern. Wird die Wärmeleitmasse auf den Aufnahmebereich des Kühlbodens appliziert, so erfolgt das Aufbringen auf ein jeweiliges Segment des Aufnahmebereichs in Abhängigkeit von der für das jeweilige Segment ermittelten Menge an Wärmeleitmasse. Erfolgt das Aufbringen auf die Unterseite des Batteriemoduls, so ist auch die Unterseite des Batteriemoduls in Modul-Segmente gegliedert, die zu jeweiligen Segmenten des Aufnahmebereichs korrespondieren und das Aufbringen auf ein jeweiliges ModulSegment erfolgt in Abhängigkeit von der für ein jeweiliges korrespondierendes Segment des Aufnahmebereichs ermittelten Menge an Wärmeleitmasse. Beides lässt sich auch kombinieren, d.h. es kann auch ein Teil der Wärmeleitmasse auf den Aufnahmebereich des Kühlbodens und ein Teil auf die Unterseite des Batteriemoduls aufgebracht werden.
Grundsätzlich lässt sich eine solche, oben genannte Ausgleichsebene auch in Abhängigkeit von der Geometrie und Position von Anbindungspunkten zur Anbindung des Batteriemoduls an das Batteriegehäuse, zum Beispiel zum Verschrauben, ermitteln, was vorteilhaft ist, wenn keine Toleranzausgleichselemente verwendet werden. Da jedoch das beschriebene Verfahren vorzugsweise zum Einsatz kommt, wenn gerade solche Toleranzausgleichselemente verwendet werden, ist es bevorzugt, dass die Ermittlung der Ausgleichsebene von einer Position und/oder Geometrie solcher Anbindungspunkte zur Anbindung des Batteriemoduls am Batteriegehäuse unabhängig ermittelt wird. Solche Anbindungspunkte können durch das Batteriemodul einerseits und das Batteriegehäuse andererseits bereitgestellt sein. Dies beruht auf der weiteren Erkenntnis, dass im Falle der Verwendung von Toleranzausgleichselementen die Endposition der Unterseite des Batteriemoduls, wenn dieses auf die Wärmeleitmasse aufgesetzt und in Richtung des Gehäusebodens gepresst wird, eben gerade nicht mehr durch die Position der Anbindungspunkte bestimmt ist.
Dabei stellt es eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn die Ausgleichsebene in Abhängigkeit von den geometrischen Eigenschaften der jeweiligen Segmente ermittelt wird. Dies beruht auf der Erkenntnis, dass gerade die Oberflächengeometrie im Falle der Verwendung solcher eingangs beschriebenen Toleranzausgleichselemente die maßgebliche Einflussgröße ist, die letztendlich die Endposition der Unterseite des Batteriemoduls bestimmt. Dies wiederum beruht auf der Erkenntnis, dass sich die Fügepartner, nämlich die Unterseite des Batteriemoduls und der Aufnahmebereich des Gehäusebodens, sich, zumindest in Grenzen, beim Setzen des Batteriemoduls aneinander ausrichten. Dies ist dadurch bedingt, dass dies Relativlage dieser beiden Fügepartner nun nicht mehr eindeutig durch die Lage der Anbindungspunkte bestimmt ist. Weist zum Beispiel der Gehäuseboden im Aufnahmebereich eine leichte Schräge auf, so wird sich das Batteriemodul beim Setzen in den Aufnahmebereich ebenfalls gemäß dieser Schräge ausrichten und entsprechend leicht in Richtung dieser Schräge geneigt sein. Ohne die Verwendung von Toleranzausgleichselementen wäre die Endposition der Unterseite des Batteriemoduls lediglich von der Position der Anbindungspunkte abhängig, und ein solches aneinander Ausrichten der Fügepartner wäre nicht möglich. Durch die Ermittlung der verschiedenen Ausgleichsebenen kann dieses aneinander Ausrichten der Fügepartner approximiert werden.
Dies lässt damit eine besonders genaue Ermittlung der benötigten Wärmeleitmasse zu.
Des Weiteren kann der Gehäuseboden durch eine Gegenhalteeinrichtung unterhalb des Gehäusebodens während des Auftragungsvorgangs und/oder Setzvorgangs in Position gehalten werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass sich die Gehäusebodengeometrie während der Batteriemodulmontage und den dabei auftretenden Kräften nicht deformiert/verändert, insbesondere gegenüber dem Zustand zum früheren Zeitpunkt der Datenaufnahme mittels Kamera. Des Weitern kann diese Gegenhalteeinrichtung derart gestaltet sein, dass sie sich flexibel und möglichst kraftfrei an die Gehäusebodenunterseite anschmiegt und sich während des Prozesses der Batteriemodulmontage in einem verriegelten Zustand befindet, d.h. näherungsweise starr ist. Nach dem Einsetzen des Batteriemoduls und z.B. nach dem aushärten der Wärmeleitmasse kann die Gegenhalteeinrichtung wieder vom Gehäuseboden entfernt werden oder die Batterie vom der Gegenhalteeinrichtung. Die Verwendung einer solchen Gegenhalteeinrichtung hat den Vorteil, dass sich so auch die Ermittlung der jeweiligen Mengen an Wärmeleitmasse deutlich vereinfacht, da keine signifikante, positionsabhängige Verformung des Aufnahmebereichs während des Setzprozesses berücksichtigt werden muss.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stellt die Ausgleichsebene eine Tangentialebene an die Seite des Aufnahmebereichs dar oder approximiert diese Tangentialebene zumindest. Die Ausgleichsebene stellt dabei lediglich rechnerische, gedachte Ebene dar. Die Tangentialebene an der Seite des Aufnahmebereichs stellt dabei eine Ebene dar, die mindestens drei oder mehr Oberflächenpunkte, insbesondere lokale Maxima, der Seite des Aufnahmebereichs berührt. Sie erstreckt sich also so, als würde man eine ebene Platte auf diese Seite des Aufnahmebereichs auflegen. Wäre beispielsweise die Unterseite des Batteriemoduls vollkommen eben, so würde die Ausgleichsebene in diesem Fall die Ausrichtung der Unterseite des Batteriemoduls im gesetzten Zustand besonders gut nachbilden. Wie später näher erläutert wird, kann die genaue Geometrie der Unterseite des Batteriemoduls bei der Ermittlung der Menge an Wärmeleitmasse ebenfalls berücksichtigt werden. Nichtsdestoweniger kann die Menge an Wärmeleitmasse aber auch unabhängig von der Kenntnis der genauen Geometrie der Unterseite des Batteriemoduls bestimmt werden. Dies wiederum beruht auf der Erkenntnis, dass die Unterseite eines Batteriemoduls üblicherweise deutlich geringeren geometrischen Schwankungen und Toleranzen unterliegt, als die Geometrie des Gehäusebodens. Die Berücksichtigung der Geometrie des Gehäusebodens zumindest im Aufnahmebereich, in welchem das Batteriemodul aufgenommen werden soll, ist dabei hauptsächlich maßgeblich für die letztendlich in diesem Bereich benötigte Menge an Wärmeleitmasse.
Bevor nunmehr die konkrete Ermittlung der Menge der Wärmeleitmasse sowie der Ausgleichsebene beschrieben wird, soll zunächst noch auf einige Definitionen von Begriffen und Beispiele für solche Begriffe eingegangen werden:

Bei der Wärmeleitmasse kann es sich um den eingangs genannten Gapfiller beziehungsweise eine Wärmeleitpaste handeln, die auch als Thermal-Interface-Material bezeichnet wird. Eine solche Wärmeleitmasse ist typischerweise relativ zähflüssig und weist entsprechend eine hohe Viskosität auf. Der Kühlboden des Batteriegehäuses stellt dabei einen Boden des Batteriegehäuses dar, an welchen eine Kühleinrichtung angebunden ist oder angebunden wird oder welcher selbst eine Kühleinrichtung aufweist. Der Kühlboden ist dabei vorzugsweise selbst als Kühleinrichtung ausgebildet und weist zu diesem Zweck integrierte Kühlkanäle auf. Beispielsweise kann der Kühlboden durch zwei miteinander verbundene Aluminiumbleche bereitgestellt sein, wobei partiell zwischen diesen beiden Aluminiumblechen Kühlkanäle ausgebildet sind. Der Kühlboden ist auf der dem Batteriemodul zugewandten Seite vorzugsweise eben beziehungsweise möglichst eben ausgebildet, wobei die Kühlkanäle auf der anderen Seite, die im Folgenden auch als Unterseite des Kühlbodens bezeichnet wird, herausstehen können und so beispielsweise unterseitig eine wellige Oberflächenstruktur ausbilden. Die Kühlkanäle können im Betrieb von einem Kühlmedium durchströmt werden. Solche Aluminiumbleche sind in der Regel relativ dünn, wodurch sich hinsichtlich deren Ebenheit große lokale Unebenheiten zum Beispiel in der Größenordnung von ± 0,35 mm ergeben kann. Die Seite des Kühlbodens, auf welcher die Wärmeleitmasse aufgebracht wird, stellt zudem eine Oberseite des Kühlbodens dar. Die Begriffe Ober- und Unterseite beziehen sich dabei auf die bestimmungsgemäße Montagelage des Batteriegehäuses und des Batteriemoduls. Weiterhin können in das Batteriegehäuse mehrere Batteriemodule aufgenommen werden. Zu diesem Zweck kann der Kühlboden auch mehrere Aufnahmebereiche aufweisen, wobei ein jeweiliger Aufnahmebereich einem korrespondierenden Batteriemodul zugeordnet ist, welches letztendlich in diesen Aufnahmebereich aufgenommen werden soll. Ein jeweiliges Batteriemodul kann zum Beispiel eine oder mehrere Batteriezellen umfassen. Eine jeweilige Batteriezelle kann zum Beispiel eine Lithium-Ionen-Zelle darstellen. Diese ist vorzugsweise als eine prismatische Zelle ausgebildet, kann aber auch Rundzelle oder Pouch-Zelle ausgebildet sein. Das zuvor beschriebene Verfahren sowie auch die noch nachfolgend beschriebenen Verfahrensschritte können dabei ganz analog für einen jeweiligen Aufnahmebereich des Batteriegehäuses der mehreren Aufnahmebereiche ausgeführt werden.

Das Vermessen eines jeweiligen Segments des Aufnahmebereichs kann zum Beispiel mittels einer optischen Messeinrichtung, zum Beispiel mittels eines Lasers und/oder einer Kamera erfolgen. Besonders vorteilhaft und einfach ist dabei die Verwendung einer Kamera. Es sind aber auch andere Messmethoden aus dem Stand der Technik bekannt und analog verwendbar. Die Gesamtheit der Segmente bildet weiterhin den Aufnahmebereich. Auch die Einteilung des Aufnahmebereichs in mehrere Segmente stellt dabei eine rein mathematische beziehungsweise gedachte Gliederung des Aufnahmebereichs dar. Um letztendlich die Wärmeleitmasse gemäß der ermittelten Menge für ein jeweiliges Segment aufzubringen, kann zum Beispiel eine Ausgabedüse, aus welcher die Wärmeleitmasse austritt, die jeweiligen Segmente, zum Beispiel raupenförmig, zickzackförmig oder schlangenförmig, überfahren, wobei sich dann zum Beispiel der aus dieser Düse austretende Volumenstrom und/oder die Verfahrgeschwindigkeit der Düse selbst in Abhängigkeit von der Position der Düse in Bezug auf ein jeweiliges Segment steuern lässt. Ist letztendlich die Wärmeleitmasse auf ein jeweiliges Segment im Aufnahmebereich aufgebracht, so kann anschließend das dem Aufnahmebereich zugeordnete Batteriemodul in den Aufnahmebereich auf die Wärmeleitmasse aufgesetzt und in Richtung des Batteriebodens gepresst werden, wodurch sich die Wärmeleitmasse im Spalt zwischen dem Batteriemodul und einem Gehäuseboden verteilt. Anschließend kann das Batteriemodul an Anbindungspunkten befestigt werden, wie dies später näher erläutert wird.
Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als die geometrische Eigenschaft für ein jeweiliges Segment eine mittlere Segmenthöhe in einer ersten Richtung bezüglich einer bestimmten Referenzebene bereitgestellt, insbesondere wobei die Referenzebene parallel zur einer geometrischen Mittelebene des gesamten Aufnahmebereichs verläuft oder diese Mittelebene darstellt, die in Abhängigkeit von dem Vermessen ermittelt wurde.
Das Ermitteln einer solchen geometrischen Eigenschaft, welche sozusagen die Höhe des Aufnahmebereichs in Setzrichtung für die jeweiligen Segmente angibt, ist besonders vorteilhaft, da gerade diese Höhe beziehungsweise diese Höhenunterschiede zwischen den jeweiligen Segmenten letztendlich für die Größe des sich ausbildenden Spalts zwischen der Modulunterseite und dem Aufnahmebereich ausschlaggebend sind. Anhand dieser Höhe kann also einfach ermittelt werden, in welchen Segmenten mehr oder weniger Menge an Wärmeleitmasse erforderlich ist. Entsprechend kann in den Segmenten, welche eine geringere Höhe aufweisen, entsprechend mehr Wärmeleitmasse aufgebracht werden als in Segmenten, die höher sind, da diese letztendlich auch näher an der Modulunterseite liegen werden, wodurch in diesen Segmenten die Spaltbreite geringer ausfällt. Ein besonders großer Vorteil dieser Ausgestaltung besteht jedoch darin, dass zur Ermittlung der Menge an Wärmeleitmasse basierend auf der geometrischen Eigenschaft eines jeweiligen Segments eine mittlere Segmenthöhe herangezogen wird und nicht die exakte Höhentopographie des Segments. Pro Segment kann also mit nur einem Höhenwert gerechnet werden, um die geeignete Menge an Wärmeleitmasse zu ermitteln. Dies führt zu einer enormen Berechnungsvereinfachung, was wiederum eine deutlich schnellere Bereitstellung eines Ermittlungsergebnisses ermöglicht. Dies wiederum ermöglicht kürzere Prozesszeiten.
Weiterhin wird die Segmenthöhe in Bezug auf eine Referenzebene ermittelt. Diese kann zum Beispiel durch eine geometrische Mittelebene des gesamten Aufnahmebereichs des Gehäusebodens und/oder des Bildaufnahmebereichs bezogen auf die Kameraposition der Kamera zur Vermessung des Aufnahmebereichs bereitgestellt sein. Grundsätzlich kann aber jede beliebige Referenzebene herangezogen werden, da letztendlich lediglich Höhenunterschiede für die Ermittlung der Wärmeleitmassenmengen ausschlaggebend sind und keine absoluten Höhenwerte. Spätestens beim Aufbringen der Wärmeleitmasse ist das Batteriegehäuse vorzugsweise derart orientiert, dass der Aufnahmebereich im Wesentlichen parallel zu einer Horizontalen ausgerichtet ist. Entsprechend ist in diesem Fall auch die Referenzebene, wie beispielsweise die geometrische Mittelebene des gesamten Aufnahmebereichs, in diesem Fall im Wesentlichen parallel zu dieser Horizontalen ausgerichtet. Die geometrische Mittelebene kann beispielsweise so definiert sein, dass die Summe der Abstände der einzelnen Messpunkte des Aufnahmebereichs von dieser geometrischen Mittelebene null ist. Als Referenzebene kann beispielsweise auch jede beliebige zu dieser geometrischen Mittelebene parallel Ebene definiert sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird für ein jeweiliges Segment ein Betrag einer Differenz zwischen der Ausgleichsebene, insbesondere eines Mittelpunkts der Ausgleichsebene in einem dem Segment zugeordneten Ausgleichsebenenbereich, und der mittleren Segmenthöhe ermittelt und die Menge der Wärmeleitmasse für das Segment in Abhängigkeit von dem Betrag der Differenz ermittelt. Dabei ist lediglich der Betrag dieser Differenz relevant und zu berücksichtigen. Ist also im Laufe der weiteren Beschreibung von dieser Differenz die Rede, so soll hierunter auch immer deren Betrag verstanden werden. Dieser Betrag stellt also den mittleren Abstand des Aufnahmebereichs von der Ausgleichsebene bezogen auf ein jeweiliges Segment dar. Da die Ausgleichsebene ohnehin oberhalb des Aufnahmebereichs verläuft, insbesondere vorzugsweise als Tangentialebene, so ist die Differenz zwischen der entsprechenden Höhe der Ausgleichsebene und den jeweiligen Segmenten ohnehin positiv, zumindest falls eine Referenzebene zur Ermittlung der Höhe unterhalb der Ausgleichsebene gewählt wird, wie beispielsweise oben genannte geometrische Mittelebenen. Die Wärmeleitmassenmengen für die jeweiligen Segmente werden also anhand der Abstände der jeweiligen Segmente von der ermittelten Ausgleichsebene, zumindest im Mittel, bestimmt. Gerade für besonders ebene Modulunterseiten stellt dies eine besonders gute Approximation der sich letztendlich einstellenden Spaltverhältnisse dar.
Dabei ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn auch die Ausgleichsebene in Abhängigkeit von einer jeweiligen mittleren Segmenthöhe ermittelt wird, insbesondere als Tangentialebene beziehungsweise approximierte Tangentialebene an eine durch die jeweiligen mittleren Segmenthöhen approximierte Geometrie des Aufnahmebereichs. Mit anderen Worten können zur Ermittlung der Ausgleichsebene als Tangentialebene an den Aufnahmebereich vorzugsweise die mittleren Segmenthöhen anstatt der tatsächlich geometrisch exakten Höhenverteilung des Aufnahmebereichs herangezogen werden. Auch dies hat wiederum den großen Vorteil, dass sich die hierdurch zu verarbeitenden Datenmengen enorm reduzieren und die Berechnungen für die Ermittlung der Ausgleichsebene deutlich vereinfachen lassen. Dies spart wiederum Rechenzeit und verkürzt damit die Prozesszeiten.
Um die Wärmeleitmassenmenge noch genauer ermitteln zu können, kann optional zudem auch noch die Geometrie der jeweiligen Modulunterseiten berücksichtigt werden. Die Vorgehensweise kann dabei jedoch ganz analog dazu sein, wie in Bezug auf den Aufnahmebereich des Batteriegehäuses ausgeführt. Entsprechend stellt es eine weitere, sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn die Unterseite des Batteriemoduls in zu den jeweiligen Segmenten korrespondierende Modulsegmente gegliedert wird, die jeweiligen Modulsegmente vermessen werden und als Ergebnis des Vermessens eine zweite Ausgleichsebene und für ein jeweiliges Modulsegment eine mittlere Modulsegmenthöhe ermittelt werden, ein Betrag einer jeweiligen Modul-Differenz zwischen der mittleren Modulsegmenthöhe und der zweiten Ausgleichsebene ermittelt wird, und die Menge der Wärmeleitmasse für das Segment in Abhängigkeit von dem Betrag der Modul-Differenz ermittelt wird. Dies hat den großen Vorteil, dass so auch etwaige Höhentoleranzen in Bezug auf die Unterseite eines Batteriemoduls bei der Bestimmung der jeweiligen Menge der Wärmeleitmasse für das jeweilige Segment berücksichtigt werden können. Die Unterteilung der Batteriemodulunterseite in jeweilige Modulsegmente erfolgt dabei korrespondierend zur Gliederung der jeweiligen Segmente des Aufnahmebereichs. Der Aufnahmebereich korrespondiert dabei hinsichtlich seiner Abmessungen senkrecht zur Setzrichtung zu den Abmessungen der Batteriemodulunterseite, die im Aufnahmebereich auf die im Aufnahmebereich aufgetragene Wärmeleitmasse aufgesetzt wird. Mit anderen Worten korrespondieren die jeweiligen Modulsegmente derart zu jeweiligen Segmenten des Aufnahmebereichs, dass ein jeweiliges Modulsegment im korrespondierenden Segment des Aufnahmebereichs in Setzrichtung gegenüberliegend angeordnet ist, wenn das Batteriemodul in das Batteriegehäuse in seinem zugeordneten Aufnahmebereich eingesetzt ist.
Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn ein betragsmäßiges Minimum aller Beträge der Differenzen und Modul-Differenzen für den einen Aufnahmebereich ermittelt wird und das ermittelte Minimum von allen der Beträge der Differenzen und Modul-Differenzen subtrahiert wird, insbesondere doppelt subtrahiert wird, und die Menge der Wärmeleitmasse für das Segment in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Subtraktion ermittelt wird. Insbesondere kann die Menge der Wärmeleitmasse das Ergebnis der Subtraktion darstellen. Es erfolgt also noch ein Matching zwischen den basierend auf der Geometrie der Modulunterseite ermittelten Mengen der Wärmeleitmasse und den basierend auf der Geometrie des Aufnahmebereichs ermittelten Mengen der Wärmeleitmasse. Dies beruht wiederum auf der Erkenntnis, dass sich Modulunterseite und der Aufnahmebereich unter Umständen näherkommen können als dies für eine als Tangentialebene bereitgestellte Ausgleichsebene möglich ist. Insbesondere kann dies der Fall sein, wenn zum Beispiel der Aufnahmebereich gerade an einer bestimmten Position eine Erhöhung in Richtung der Modulunterseite aufweist und die Modulunterseite an dieser Stelle eine korrespondierende Vertiefung oder umgekehrt. Durch das beschriebene Matching können solche „korrespondierenden“ geometrischen Toleranzen in Setzrichtung bei der Ermittlung der geeigneten Mengen an Wärmeleitmasse vorteilhafterweise berücksichtigt werden.
Um zu gewährleisten, dass die Menge an Wärmeleitmasse in manchen Bereichen nicht zu knapp bemessen ist, kann zum Schluss auch noch eine geringfügige konstante Menge an Wärmeleitmasse zu einem jeweiligen Segment addiert werden. Dies gewährleistet beispielsweise auch, dass auch in Segmenten eine gewisse Menge an Wärmeleitmasse aufgetragen wird, die rechnerisch ideal zum korrespondierenden Modulsegment passen würden, so dass sich hier beispielsweise rechnerisch eine Spaltbreite von null ergeben würde.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird nach dem Einbringen der Wärmeleitmasse auf den Aufnahmebereich das Batteriemodul in den Aufnahmebereich eingesetzt wird, so dass seine Unterseite die Wärmeleitmasse kontaktiert, wobei das Batteriemodul an Anbindungsbereichen am Batteriegehäuse befestigt wird, und wobei die Befestigung mittels Toleranzausgleichselementen erfolgt, die in einem jeweiligen Anbindungsbereich vorhanden sind. Mittels solcher Toleranzausgleichselemente kann, wie eingangs beschrieben, eine variable Toleranz in Richtung des Gehäusebodens beziehungsweise in Setzrichtung bereitgestellt werden. Gerade bei der Verwendung solcher Toleranzausgleichselemente ist das beschriebene Verfahren zur Ermittlung der Wärmeleitmassenmengen besonders vorteilhaft, da in diesem Fall vorab die letztendlich resultierende Einbaulage des Batteriemoduls beziehungsweise dessen Unterseite nicht bekannt ist. Diese kann durch die beschriebenen Ausgleichsebenen vorteilhafterweise dennoch, zumindest approximativ, ermittelt werden, was es somit vorteilhafterweise ermöglicht, auch für diesen Fall eine möglichst optimale Menge an Wärmeleitmasse auf den Aufnahmebereich aufzubringen. Letztendlich lassen sich so besonders geringere Spaltbreiten beziehungsweise Spalthöhen in Setzrichtung bereitstellen, was eine besonders effiziente Wärmeabfuhr sowie ein geringes Gesamtgewicht und sehr geringe Herstellungskosten ermöglicht. Die Anbindung in den jeweiligen Anbindungsbereichen kann zum Beispiel mittels Verschrauben erfolgen.
Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Menge an Wärmeleitmasse zum Aufbringen auf eine Unterseite eines Batteriemoduls oder auf eine Seite eines Kühlbodens eines Batteriegehäuses zur Aufnahme zumindest eines Batteriemoduls, wobei dem zumindest einen Batteriemodul ein durch die Seite des Kühlbodens bereitgestellter Aufnahmebereich, der in mehrere Segmente eingeteilt ist, zugeordnet ist, wobei die Ermittlungseinrichtung dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von einer jeweiligen geometrischen Eigenschaft eines jeweiligen der Segmente eine Menge an Wärmeleitmasse zu ermitteln, und die ermittelte Menge an einer Auftragungseinrichtung zum Auftragen der Wärmeleitmasse bereitzustellen. Dabei ist die Ermittlungseinrichtung dazu ausgelegt, eine Ausgleichsebene zu ermitteln, die eine Endposition einer Unterseite des Batteriemoduls approximiert, und die Menge an Wärmeleitmasse in Abhängigkeit von der ermittelten Ausgleichsebene zu ermitteln.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren und seine Ausführungsformen beschriebenen Vorteile gelten in gleicher Weise für die erfindungsgemäße Ermittlungseinrichtung.
Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Auftragungsanordnung mit einer erfindungsgemäßen Ermittlungseinrichtung oder einer ihrer Ausführungsformen. Die Auftragungsanordnung kann zum Beispiel eine Auftragungseinrichtung zum Aufbringen der Wärmeleitmasse auf die Unterseite des Batteriemoduls und/oder auf die Seite des Kühlbodens der Batteriegehäuses zur Aufnahme des zumindest einen Batteriemoduls aufweisen. Zudem kann die Auftragungsanordnung eine Erfassungseinrichtung aufweist, die dazu ausgelegt ist, jeweilige vorbestimmte Segmente des Aufnahmebereichs zu vermessen und die geometrische Eigenschaft für jedes Segment als ein Ergebnis des Vermessens bereitzustellen, insbesondere an der Ermittlungseinrichtung.
Zu der Erfindung gehört auch die Steuervorrichtung für die Ermittlungseinrichtung bzw. die Auftragungsanordnung. Die Steuervorrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Ermittlungseinrichtung bzw. der Auftragungsanordnung, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Ermittlungseinrichtung bzw. der Auftragungsanordnung hier nicht noch einmal beschrieben.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Batteriegehäuses und eines darin anzuordnenden Batteriemoduls, sowie die geometrische Vermessung des Aufnahmebereichs des Batteriegehäuses gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung des von einer Vermessungskamera aufgenommenen Bilds vom Aufnahmebereich gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 eine schematische Darstellung der Gliederung des Aufnahmebereichs in mehrere Segmente gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 eine graphische Darstellung der mittleren Segmenthöhen der Segmente des Aufnahmebereichs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 eine schematische Darstellung der vermessenen Geometrie des Aufnahmebereichs in einem Querschnitt gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
6 eine schematische Darstellung der vermessenen Geometrie des Aufnahmebereichs in einem Querschnitt und der darauf basierenden Ermittlung der jeweiligen Segmenthöhen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
7 eine schematische Darstellung des Aufnahmebereichs des Batteriegehäuses in einem Querschnitt mit einer horizontal verlaufenden Ebene gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
8 eine schematische Darstellung des Aufnahmebereichs in einem Querschnitt mit einer als Tangentialebene ausgebildeten Ausgleichsebene gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
9 eine schematische Draufsicht auf den in mehrere Segmente gegliederten Aufnahmebereich zur Veranschaulichung der Ermittlung der Ausgleichsebene gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
10 eine schematische Querschnittsdarstellung des Aufnahmebereichs und der Ausgleichsebene zur Veranschaulichung der Ermittlung der Menge an Wärmeleitmasse für jedes Segment gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
11 eine schematische Veranschaulichung der für jedes Segment und für jedes Modulsegment ermittelten Menge an Wärmeleitmasse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
12 eine schematische Veranschaulichung des Matchings der jeweiligen ermittelten Menge für die Segmente und Modulsegmente zur Bereitstellung der letztendlich auf die jeweiligen Segmente des Aufnahmebereichs aufzubringenden Mengen an Wärmeleitmasse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Batteriegehäuses 10 mit einem Gehäuseboden 12, der als Kühlboden ausgebildet ist, wobei der Gehäuseboden 12 eine erste Seite 12a mit einem Aufnahmebereich 14 aufweist, in welchen ein Batteriemodul 16 aufgenommen werden soll, welches in 1 lediglich gestrichelt dargestellt ist. In seiner bestimmungsgemäßen Endposition ist eine Unterseite 18 des Batteriemoduls der ersten Seite 12a des Kühlbodens 12 des Batteriegehäuses 10 zugewandt. Um die thermische Anbindung des Batteriemoduls 16 an den Kühlboden 12 zu verbessern, wird vor dem Einsetzen des Batteriemoduls 16 in das Batteriegehäuse 10 auf den Aufnahmebereich 14 eine Wärmeleitmasse 20 aufgebracht. Durch das Aufsetzen des Batteriemoduls 16 und dessen Anpressen in Richtung des Gehäusebodens 12 wird die Wärmeleitmasse 20, welche auch als Thermal-Interface-Material oder Gapfiller bezeichnet wird, in der Ebene verpresst. In der finalen Einbaulage des Batteriemoduls 16 ist ein Spalt zwischen der Unterseite 18 des Batteriemoduls 16 an dem Aufnahmebereich 14 gebildet, der nach Möglichkeit vollständig mit dieser Wärmeleitmasse 20 befüllt ist. Idealerweise ist der Spalt so klein wie möglich, um die Wärmeabfuhr so effizient wie möglich zu gestalten. Um einerseits eine möglichst vollständig Benetzung der Unterseite 18 des Batteriemoduls 16 und des Aufnahmebereichs 14 zu erreichen sowie andererseits eine möglichst geringe Spaltbreite erzielen zu können, sollte eine möglichst geeignete Menge an Wärmeleitmasse 20 in den Aufnahmebereich 14 appliziert werden. Wird dabei zu wenig aufgebracht, so entstehen Luftlücken, und es kann keine vollständige Benetzung erreicht werden. Wird zuviel eingebracht, entstehen sehr große Spalte, und es wird überschüssiges Material aus dem Spalt herausgedrückt, was Mehrkosten und mehr Gewicht zur Folge hat. Die Aufbringung der Wärmeleitmasse 20 kann beispielsweise mittels eines Kolbendosierers an einem Roboter erfolgen. Um bislang eine möglichst geeignete Menge an Wärmeleitmasse 20 zu ermitteln, wurden das Gapfiller-Applikationsbild und das applizierte Gapfiller-Volumen zunächst angepasst an einen mittels Toleranzkettenanalyse bestimmten Maximalspalt zwischen Batteriemodul 16 und Batteriegehäuse 10.
Zu diesem Zweck wurde die Geometrie des Gehäuses 10 sowie des Batteriemoduls 16 vermessen, um so Teile der Toleranzkette am Einzelteil zu bestimmen, wie zum Beispiel den Abstand einer Oberseite von Batterieanbindungspunkten zu einem Gefacheboden in einem Batteriegehäuse. Auch in dem in 1 dargestellten Beispiel sind die gehäuseseitigen Anbindungspunkte 22 dargestellt, an welche das Batteriemodul 16 mit modulseitigen Anbindungspunkten 24 angebunden, insbesondere verschraubt werden kann.
Bislang war es möglich, anhand einer solchen Vermessung das tatsächlich zu erwartende Schließmaß zu präzisieren. Dies ermöglichte es, das zu applizierende Gapfiller-Volumen zu verringern. Aus messtechnischer Sicht dienen die genannten Batterieanbindungspunkte als relative Bezugspunkte zur Bestimmung des Prüfmerkmals Δz innerhalb eines Messdatensatzes, wobei z, wie in 1, dargestellt die Richtung entgegen der Setzrichtung bezeichnet. Vorliegend und auch im Weiteren wird davon ausgegangen, dass das Batteriegehäuse 10 mit seinem Gehäuseboden 12 im Wesentlichen horizontal, das heißt senkrecht zur dargestellten z-Richtung ausgerichtet ist. Ein Messdatensatz kann dabei in Form von 3D-Punkten beziehungsweise einer korrespondierenden Bildaufnahme bereitgestellt werden, wie dies später näher erläutert wird. Die Positioniergenauigkeit der 3D-Kamera 26, wie diese ebenfalls in 1 dargestellt ist, und welche insbesondere über dem Batteriegehäuse 10 in z-Richtung nach unten blickend positioniert ist, ist durch diese Methode von geringer Bedeutung. Bei bisherigen Vorgehensweisen besteht jedoch der Nachteil, dass ein so ermitteltes Gapfiller-Volumen nur auf ein Einzelgefache gemittelt ermittelt wurde. Ein Einzelgefache korrespondiert dabei zu einem einzelnen Aufnahmebereich 14 wie in 1 illustriert, welcher also zur Aufnahme eines einzelnen Moduls 16 vorgesehen ist. Lokale Unebenheiten können zwar messtechnisch erfasst und ausgewertet werden, jedoch wurden diese beim aktuellen Applikationsprozess in Form entsprechender lokaler Volumenanpassungen nicht abgebildet, insbesondere, um unter anderem die Taktzeit einzuhalten. Zudem funktioniert die beschriebene Vorgehensweise lediglich dann, wenn die Batteriewanne, das heißt das Batteriegehäuse 10, stark toleranzbehaftete Anbindungspunkte aufweist, die die Endposition des Moduls definieren. Durch Vermessen dieser Anbindungspunkte könnte letztendlich die finale Position des Batteriemoduls im Batteriegehäuse rechnerische ermittelt werden.
Die gegenwärtige Entwicklung einer weiteren Plattform für Elektrofahrzeuge weist jedoch gegenüber den bisherigen signifikante konstruktive Änderungen hinsichtlich des Batteriemodul-Batteriewannen-Zusammenbaus auf. Auch im vorliegend in 1 dargestellten Beispiel soll es sich um eine solche Anordnung aus Batteriemodul 16 und Batteriegehäuse 10 handeln. In diesem Beispiel werden die starren Batterieanbindungspunkte 22 im Batteriekasten, das heißt im Gehäuse 10, mit Toleranzausgleichselementen 27 bestückt, die einen Toleranzausgleich in z-Richtung ermöglichen. Durch dieses Konzept reduziert sich vorteilhafterweise die Zusammenbau-Toleranzkette, das heißt das Schließmaß, im Vergleich zu bisherigen Konzepten. Gleichzeitig ist aber eine Messung der Batterieanbindungspunkte 22 zur Vorhersage des zu erwartenden Schließmaßes nicht mehr zielführend, da sich die finale Höhe der Ausgleichselemente 27 zur Auflage der Batteriemodule 16 erst während des Zusammenbaus ergibt.
Die Tatsache, dass nunmehr diese Batterieanbindungspunkte 22 nicht mehr genutzt werden können, um in einem solchen Fall die Endlage des Batteriemoduls 16 zu bestimmen, soll in 1 durch die beiden „X,“ die mit 28 bezeichnet, sind, veranschaulicht werden. Der Boden 12 der Batteriewanne 10 wird, wie beschrieben, zur Wärmeabfuhr genutzt. Vorzugsweise werden durch die Verbindung zweier Aluminiumbleche mittels Löten rückseitig, das heißt auf der der ersten Seite 12a gegenüberliegenden Seite, die dem Batteriemodul 16 abgewandt ist, Kühlkanäle ausgebildet, die vorliegend nicht dargestellt sind. Im Betrieb erfolgt eine Durchströmung mit einem Kühlmedium. Insbesondere die Formtoleranz „Ebenheit“ wird durch das Konstruktionsprinzip in z-Richtung negativ beeinflusst. Es ist mit lokalen Unebenheiten in der Größenordnung von ± 0,35 mm zu rechnen. Die Geometrie des Bodens 12 im Aufnahmebereich 14 ist dabei ebenfalls schematisch in 1 im Querschnitt dargestellt, insbesondere für einen vergrößerten Ausschnitt, der in 1 mit 30 bezeichnet ist. In dieser vergrößerten Darstellung sind auch die beiden genannten Toleranzgrenzen 32 nach oben und nach unten um eine ideale Mittelebene 34 veranschaulicht. Die ideale Mittelebene kann sich als Mittelwert aller Messpunkte in z-Richtung berechnen lassen. Die Toleranzgrenzen 32 weisen also jeweils einen Abstand von dieser Mittelebene 34 auf, der den genannten 0,35 mm entspricht. Für den Verpress- beziehungsweise Zusammenbauprozess ist es vorteilhaft, lokale Unebenheiten mit mehr oder minder Gapfiller-Mengen zu belegen. Hierdurch ist bei sonst unveränderten Zusammenbauparametern, insbesondere Einpresszeit und Einpresskraft des Batteriemoduls 16 ein geringeres Schließmaß und damit letztendlich ein geringer Gapfiller-Materialeinsatz realisierbar. Die Produktkosten können signifikant reduziert und die Produktperformance, das heißt die Kühlleistung gesteigert werden. Um dies zu ermöglichen, wird wie folgt vorgegangen.
Zunächst erfolgen eine Inline-Messung der Unebenheiten, insbesondere in einem dem Batteriemodul 16 zugeordneten Aufnahmebereich 14, sowie optional auch eine Vermessung der Unterseite 18 des Batteriemoduls 16. Im Folgenden können die für den Aufnahmebereich 14 durchgeführten Mess- und Rechenschritte, die nachfolgend erläutert werden, ganz analog auch auf die Unterseite 18 des Batteriemoduls 16 übertragen werden. Daher wird dies nicht nochmal gesondert erläutert, sondern im Folgenden lediglich anhand des Aufnahmebereichs 14 des Kühlbodens 12 beschrieben.
Zur Vermessung wird vorzugsweise eine optische Messeinrichtung, wie zum Beispiel die genannte Kamera 26, verwendet. Dabei ist es zudem denkbar, dass ein solches Messsystem, wie beispielsweise die Kamera 26, zusätzlich auch zur Qualitätsüberwachung vorgelagerter Montageschritte, wie zum Beispiel einer korrekten Positionierung, einem Vorhandensein der Toleranzausgleichselemente oder zur Erkennung von Fremdkörpern, eingesetzt werden kann. Im vorliegenden Beispiel kann durch die Kamera 26 ein 2D-Graustufenbild, wie in 2 schematisch für den Aufnahmebereich 14 dargestellt, aufgenommen werden, welches zur Ermittlung der Geometrie im Aufnahmebereich 14 dient. Dabei ist es zudem vorteilhaft, wenn der Aufnahmebereich 14 in mehrere Segmente SG gegliedert wird, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit in 3 lediglich drei mit einem Bezugszeichen versehen sind. Diese Segmente SG bilden in ihrer Gesamtheit wiederum den Aufnahmebereich 14. Diese können gleich groß gewählt werden, müssen dies aber nicht notwendigerweise. Im vorliegenden Beispiel wurde der Aufnahmebereich in drei Reihen R1, R2, R3 und 13 Spalten S1 bis S13 gegliedert, woraus sich 39 Segmente SG ergeben.
Die in 2 dargestellte Bildaufnahme 36 des Aufnahmebereichs 14 zeigt unterschiedliche Höhenlagen h1, h2, h3, h4, h5, die sich aus den unterschiedlichen Graustufen der Bildaufnahme 36 ergeben. Basierend auf diesen Höhenmesswerten, von denen es deutlich mehr als lediglich die hier aufgezählten fünf Höhenlagen h1 bis h5 gibt, kann nun für jedes Segment SG eine mittlere Segmenthöhe H ermittelt werden, wie diese in 4 veranschaulicht sind. In diesem Beispiel wurden die jeweiligen Segmenthöhen H bezüglich eines Nullpunkts gemessen, der in z-Richtung oberhalb des Aufnahmebereichs 14 liegt. Pro Spalte S1 bis S13 sind in 4 jeweils drei Messwerte Illustriert, die zu den drei Reihen R1, R2, R3, korrespondieren, was durch korrespondierend gleiche Schraffuren der Messwerte einer gleichen Reihe R1, R2, R3, veranschaulicht ist.
Die Ermittlung dieser Segmenthöhen H ist nochmal in 5 und 6 veranschaulicht. 5 zeigt schematisch einen Querschnitt durch den Aufnahmebereich 14, die Mittelebene 34 sowie zwei Begrenzungsebenen 38, 40. Die Mittelebene 34 kann aus der Gesamtheit der Messdaten bestimmt werden, die zum Beispiel durch die Bildaufnahme 36 aus 2 bereitgestellt werden. Die beiden Begrenzungsebenen 38, 40 sind jeweils parallel zu dieser Mittelebene 34. Weiterhin verläuft die obere Grenzebene 38 dabei durch einen sogenannten Peakpoint 42, der in z-Richtung ein Maximum des Aufnahmebereichs 14 darstellt. Die untere Begrenzungsebene 40 verläuft entsprechend durch ein Minimum 44 des Aufnahmebereichs 14. Dies ist in 6 ebenfalls nochmal dargestellt, zusätzlich zu der Einteilung des Aufnahmebereichs 14 in x-Richtung in exemplarisch vier Segmente SG1, SG2, SG3, SG4. Basierend auf den in 2 veranschaulichten Messwerten kann für jedes Segment S1, S2, S3, S4 ein jeweiliger Höhenmittelwert beziehungsweise die genannte mittlere Segmenthöhe H, wie dies auch in 4 veranschaulicht ist, errechnet werden. Im vorliegenden Beispiel ist die mittlere Segmenthöhe für das erste Segment SG1 mit H1 bezeichnet, für das zweite Segment SG2 mit H2, für das dritte Segment SG3 mit H3 und für das vierte Segment SG4 mit H4. Weiterhin wurden die mittleren Segmenthöhen H1, H2, H3, H4 in Bezug auf die obere Begrenzungsebene 38 ermittelt. Diese können im Folgenden auch als Referenzebene 38 bezeichnet werden. Analog könnte aber die Höhe H1 bis H4 auch zum Beispiel in Bezug auf die Mittelebene 34 oder auch die untere Begrenzungsebene 40 bezogen sein. Insbesondere kann hierbei die Betrag der betreffenden Höhen H1 bis H4 gerechnet werden, so dass die Wahl der Bezugsebene beziehungsweise Referenzebene keine Rolle spielt.
7 zeigt nochmal eine separate Darstellung der Querschnittskontur des Aufnahmebereichs 14 sowie der oberen Begrenzungsebene 38. Würde beispielsweise angenommen werden, dass die Unterseite 18 des Batteriemoduls 16 ideal eben verlaufen würde und diese sich zudem horizontal gegenüber dem Aufnahmebereich 14 ausrichten würde, so würde die Unterseite 18 sehr gut durch diese obere Begrenzungsebene 38 approximiert werden. In diesem Fall könnten die jeweiligen Gapfiller-Mengen für die jeweiligen Segmente SG anhand der jeweiligen mittleren Segmenthöhen H ermittelt werden, wie diese zuvor beschrieben wurden. In der Realität hat sich jedoch gezeigt, dass sich die Fügepartner, dass die Unterseite 18 des Batteriemoduls 16 und der Aufnahmebereich 14, aneinander zumindest in Grenzen ausrichten. Dies hat zur Folge, dass die Unterseite 18 des Batteriemoduls 16 nicht mehr horizontal, wie in 7 dargestellt, sondern vielmehr in Abhängigkeit von der konkreten Geometrie des Aufnahmebereichs 14 geneigt verlaufen würde, wie dies in 8 durch eine die Unterseite 18 des Batteriemoduls 16 approximierende Tangentialebene 46 dargestellt ist. Daher ist es vorteilhaft, die zu applizierenden Gapfiller-Mengen nicht mit Bezug auf die genannte obere Grenzebene 38 zu ermitteln, sondern stattdessen in Bezug auf eine Ausgleichsebene 48, die zum Beispiel durch die in 8 dargestellte Tangentialebene 46 bereitgestellt sein kann oder durch eine diese zumindest approximierende Ebene 48. Wie eine solche Ausgleichsebene 48 ermittelt werden kann, wird anhand eines Beispiels im Nachfolgenden erläutert.
Zu diesem Zweck wird der Aufnahmebereich in Quadranten A, B, C, D aufgeteilt, wie dies schematisch in 9 veranschaulicht ist. Jeder Quadrant A, B, C, D umfasst wiederum mehrere Segmente SG, von welchem wiederum aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eines mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die Einteilung in Segmente SG kann dabei wie zuvor beschrieben und zum Beispiel auch wie zur 3 dargestellt ausgeführt sein, wenngleich hier in diesem in 9 dargestellten Beispiel eine andere Anzahl an Segmenten SG vorliegt. Vorzugsweise erfolgt die Segmentierung des Prüfbereichs, in diesem Fall des Aufnahmebereichs 14, ausreichend fein und vorzugsweise auch symmetrisch zur Längs- und Querachse, die zu den hier dargestellten x- und y-Achsen korrespondieren. Im vorliegenden Beispiel ist der Schnittpunkt zwischen x- und y-Achse mit P bezeichnet. Die x- und y-Achse gliedern zudem den Aufnahmebereich 14 in die vier Quadranten A, B, C, D. Eine Segmentauswertung der einzelnen Segmente SG kann dabei mittels Peakpoint, das heißt den jeweiligen Segmenten SG zugeordneten Maximalwerten, oder basierend auf deren Mittelwerten, das heißt deren mittleren Segmenthöhen H, erfolgen. Weiterhin werden je nach gewähltem Auswerteverfahren drei Stützstellen für die Ermittlung der Ausgleichsebene 48 in drei der vier Quadranten A, B, C, D ermittelt. Dies ist dadurch bedingt, dass eine Ebene durch drei Punkte eindeutig festgelegt ist. Diese drei Stützstellen sind im vorliegenden, in 9 dargestellten Beispiel mit 42b, 42c, 42d bezeichnet. Diese stellen zum Beispiel die höchsten Punkte oder höchsten Mittelwerte der jeweiligen Quadranten A, B, C, D dar. Weiterhin kann basierend auf diesen drei Stützstellen die Ausgleichsebene 48 ermittelt werden als Ebene, die eben durch diese drei durch die jeweiligen Höhen H in diesen Stützstellen 42b, 42c, 42d vorgegebenen Punkte verläuft. Dabei kann zum Beispiel ein Neigungswinkel α um die x-Achse und ein korrespondierender Neigungswinkel β um die y-Achse ermittelt werden. Diese beiden Neigungswinkel α und β können dann zum Beispiel zusätzlich optional bezüglich der Toleranzgrenzen, die als Toleranzebenen 32, wie zur 1 veranschaulicht, vorgegeben sind, plausibilisiert werden. Diese Toleranzebenen 32 können eine maximal mögliche Abweichung der Ausgleichsebene 48 vom Aufnahmebereich 14 definieren. Weicht zum Beispiel die ermittelte Ausgleichsebene 48 um mehr als durch diese Toleranzgrenzen 32 festgelegt ab, so kann zum Beispiel eine geeignete Modifikation der Tangentialebene 48 vorgenommen werden. Diese kann zum Beispiel bereichsweise gleich den Toleranzgrenzen 32 gesetzt werden. Weiterhin kann es vorgesehen sein, die genannten Winkel α und β mittels fixierter Gewichtungsfaktoren zu vermindern, um eine Anpassung an einen Real-Modulsetzprozess zu ermöglichen. Diese Vorgehensweise kann insbesondere getrennt für die Wannen- und Modulvermessung durchgeführt werden.
Anschließend kann eine Neuberechnung der Segment-Messwerte unter Berücksichtigung der Ausgleichsebenenneigung, das heißt der nunmehr ermittelten Ausgleichsebene 48, durchgeführt werden. Dies ist anhand von 10, 11 und 12 veranschaulicht. 10 zeigt dabei zunächst den Aufnahmebereich 14, wiederum in vier Segmente SG1 bis SG4 gegliedert ist, insbesondere analog zur 6, mit der nunmehr zusätzlich eingezeichneten Ausgleichsebene 48. Im vorliegenden Beispiel wurde diese Ausgleichsebene 48 als auf drei Stützstellen 42b, 42c, 42d ruhend (vergleiche 9) ermittelt, welche zu den jeweiligen Segmentmittelpunkten korrespondieren. Im vorliegenden Beispiel ist auch der Neigungswinkel α gegenüber der ursprünglichen oberen Grenzebene 38 veranschaulicht, das heißt die Neigung der Ausgleichsebene 48 um die x-Achse. Nunmehr wird die mittlere Segmenthöhe H1, H2, H3, H4 nicht mehr wie in 6 dargestellt in Bezug auf die obere Begrenzungsebene 38 ermittelt, sondern mit Bezug auf diese neue Ausgleichsebene 48. Dies kann einfach durch Subtraktion der jeweiligen Höhenwerte der Ausgleichsebene 48 in den Segmentmittelpunkten von den in 6 dargestellten mittleren Segmenthöhen H1 bis H4 erfolgen. Die Ermittlung der jeweiligen Höhenlagen von Ausgleichsebene 48 sowie der Höhenlagen des Aufnahmebereichs in den jeweiligen Segmenten SG1 bis SG4 erfolgt dabei in Bezug auf dieselbe Referenzebene. Anschließend kann der Betrag entnommen werden, da lediglich der Unterschied, d.h. der mittlere Abstand der Segmente SG1 Bis SG4 zur Ausgleichsebene 48, relevant ist. Die resultierende Differenzen D1, D2, D3, D4 bzw. deren Beträge sind in 10 ebenfalls veranschaulicht, insbesondere mit einer optional zusätzlich addierten Konstante an Gapfillermenge. In Abhängigkeit von diesen resultierenden Differenzen D1 bis D4 kann letztendlich für das jeweilige Segment SG1 bis SG4 eine korrespondierende Gapfiller-Menge ermittelt werden.
Analog kann auch für die Unterseite der Seite 18 des Batteriemoduls verfahren werden. Die Ergebnisse hierzu sind in 11 dargestellt. Dabei bezeichnen V1', V2', V3', V4' die entsprechenden Volumina an Wärmeleitmassen 20, die für die jeweiligen Modulsegmente MS1, MS2, MS3, MS4 ermittelt wurden und V1, V2, V3, V4 die korrespondierenden Volumina an Wärmeleitmassen 20, die für die entsprechenden Segmente SG1 bis SG4 ermittelt wurden.
Anschließend erfolgt ein geometrisches Matching, wie dies in 12 veranschaulicht wurde. Dies bedeutet, dass bei teilweise komplementären Geometrien von Modulunterseite 18 und Aufnahmebereich 14 sozusagen ein Ineinandergreifen dieser Geometrien möglich ist, was durch dieses Matching berücksichtigt wird. Dabei können die ermittelten Volumina V1' bis V4', V1 bis V4 derart gegeneinander verschoben werden bis sozusagen das kleinste Volumen, in diesem Beispiel V2, verschwindet beziehungsweise vollständig überlagert ist. Dieses Volumen V2, welches von allen Volumina V1' bis V4', V1 bis V4 das geringste darstellt, kann also rechnerisch zweimal subtrahiert werden, was zu dem in 12 unten dargestellten Ergebnis V1", V2", V3", V4" führt. Dies stellt letztendlich die in den jeweiligen Segmenten SG1 bis SG4 zu applizierende Gapfiller-Menge V1", V2", V3", V4" dar.
Wurden letztendlich für die mehreren Segmente des Batteriewannenbodens die Gapfiller-Menge V1", V2", V3", V4" oder Korrekturwerte zur lokalen Anpassung der Gapfiller-Menge ermittelt, können diese prozesssicher vom Gapfiller-Applikationssystem, zum Beispiel Kolbendosierer auf Robotern oder Dreifachachsportal, abgebildet werden. In Abhängigkeit des gewählten Applikationsbildes, zum Beispiel mehreren parallelen Längsraupen, lassen sich mehrere Bereiche einteilen, die mit verschiedenen Gapfiller-Mengen belegt werden können. Zur Mengenanpassung kommen mehrere Prozessgrößen in Frage, wie zum Beispiel die Anpassung der Dosierleistung, das heißt des Flusses, oder die Anpassung der Verfahrgeschwindigkeit der Applikationsdüse. Beides kann zum Beispiel für jede Einzelraupe erfolgen oder abschnittsweise innerhalb der Einzelraupen. Auch eine beliebige Kombination dieser Möglichkeiten ist möglich. Die erste Variante bietet sich dabei insbesondere bei der Verwendung eines Einkomponenten-Gapfiller-Materials an, bei dem kein Mischprozess, beispielsweise durch ein Statikmischrohr, benötigt wird. Die zweite Variante bietet das Potential einer feingliedrigen Segmentierung, allerdings besteht die Gefahr der Taktzeitüberschreitung und damit weniger Prozessrobustheit. Andererseits wird beim Einsatz eines Zweikomponenten-Gapfiller-Materials der Mischprozess nicht durch abrupte Änderungen der Dosierleistung beeinflusst. Die Kombination beider Varianten bietet einerseits die größte Anpassungsbreite. Andererseits sind mehrere Prozessgrößen zur gleichen anzupassen und zu überwachen, was etwas komplexer ist.
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine Vermessung einer Batteriewanne und eine korrespondierende Berechnung an Gapfiller-Menge bereitgestellt werden können, was einen reduzierten Thermal-Interface-Materialeinsatz durch den Einsatz eines Messsystems und angepasste Gapfiller-Applikationsprozesse ermöglicht. Die Erfindung und ihre Ausführungsformen haben den großen Vorteil eines reduzierten Gapfiller-Materialeinsatzes durch die Darstellung geringerer Endspalte, das heißt eines Zusammenbau-Schließmaßes. Das führt zu einer signifikanten Kostenreduktion und zu einer verbesserten Kühlleistung und Produktperformance. Zudem können eine lokale Gapfiller-Menge-Bedarfsermittlung und Gapfiller-Menge-Einbringung erreicht werden, und es kann eine weitgehende Nutzung abrupter und großserientauglicher Technologien ermöglicht werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102019101403 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Aufbringen einer Wärmeleitmasse (20) auf eine Unterseite (18) eines Batteriemoduls (16) und/oder auf eine Seite (12a)eines Kühlbodens (12) eines Batteriegehäuses (10) zur Aufnahme des zumindest einen Batteriemoduls (16), wobei dem zumindest einen Batteriemodul (16) ein durch die Seite (12a) des Kühlbodens (12) bereitgestellter Aufnahmebereich (14) zugeordnet ist, aufweisend die Schritte: - Bereitstellen des Batteriegehäuses (10); - Einteilen des Aufnahmebereichs (14) in mehrere Segmente (SG; SG1, SG2, SG3, SG4); - Vermessen eines jeweiligen Segments (SG; SG1, SG2, SG3, SG4) des Aufnahmebereichs (14) und Bereitstellen einer geometrischen Eigenschaft (H; H1, H2, H3, H4) für jedes Segment (SG; SG1, SG2, SG3, SG4) als ein Ergebnis des Vermessens; - In Abhängigkeit von der jeweiligen geometrischen Eigenschaft (H; H1, H2, H3, H4) Ermitteln einer Menge (V1, V2, V3, V4; V1", V2", V3", V4") an Wärmeleitmasse (20) für ein jeweiliges Segment (SG; SG1, SG2, SG3, SG4); - Aufbringen der Wärmeleitmasse (20) in Abhängigkeit von der für ein jeweiliges Segment (SG; SG1, SG2, SG3, SG4) ermittelten Menge (V1, V2, V3, V4; V1", V2", V3", V4") an Wärmeleitmasse (20); dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgleichsebene (48, 46) ermittelt wird, die eine Endposition der Unterseite (18) des Batteriemoduls (16) approximiert, wobei das Ermitteln der Menge (V1, V2, V3, V4; V1", V2", V3", V4") an Wärmeleitmasse (20) in Abhängigkeit von der ermittelten Ausgleichsebene (48, 46) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsebene (48, 46) in Abhängigkeit von den geometrischen Eigenschaften (H; H1, H2, H3, H4) der jeweiligen Segmente (SG; SG1, SG2, SG3, SG4) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsebene (48, 46) eine Tangentialebene (46) an die Seite (12a) des Aufnahmebereichs (14) darstellt oder zumindest approximiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als die geometrische Eigenschaft (H; H1, H2, H3, H4) für ein jeweiliges Segment (SG; SG1, SG2, SG3, SG4) eine mittlere Segmenthöhe (H; H1, H2, H3, H4) in einer ersten Richtung (z) bezüglich einer bestimmten Referenzebene (34, 38, 40) bereitgestellt wird, insbesondere wobei die Referenzebene (34, 38, 40) eine geometrische Mittelebene (34) des gesamten Aufnahmebereichs (14) darstellt, die in Abhängigkeit von dem Vermessen ermittelt wurde.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für ein jeweiliges Segment (SG; SG1, SG2, SG3, SG4) ein Betrag einer Differenz (D1, D2, D3, D4) zwischen der Ausgleichsebene (48, 46), insbesondere eines Mittelpunkts der Ausgleichsebene (48, 46) in einem dem Segment (SG; SG1, SG2, SG3, SG4) zugeordneten Ausgleichsebenenbereich (46, 48), und der mittleren Segmenthöhe (H; H1, H2, H3, H4) ermittelt wird und die Menge (V1, V2, V3, V4; V1", V2", V3", V4") der Wärmeleitmasse (20) für das Segment (SG; SG1, SG2, SG3, SG4) in Abhängigkeit von dem Betrag der Differenz (D1, D2, D3, D4) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsebene (48, 46) in Abhängigkeit von einer jeweiligen mittleren Segmenthöhe (H; H1, H2, H3, H4) ermittelt wird, insbesondere als Tangentialebene an eine durch die jeweiligen mittleren Segmenthöhen (H; H1, H2, H3, H4) approximierte Geometrie des Aufnahmebereichs (14).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (18) des Batteriemoduls (16) in zu den jeweiligen Segmenten (SG; SG1, SG2, SG3, SG4) korrespondierende Modulsegmente (MS1, MS2, MS3, MS4) gegliedert wird, die jeweiligen Modulsegmente (MS1, MS2, MS3, MS4) vermessen werden, und als Ergebnis des Vermessens eine zweite Ausgleichsebene und für ein jeweiliges Modulsegment (MS1, MS2, MS3, MS4) eine mittlere Modulsegmenthöhe ermittelt werden, eine jeweilige Modul-Differenz zwischen der mittleren Modulsegmenthöhe und der zweiten Ausgleichsebene (48, 46) ermittelt wird, und die Menge (V1", V2", V3", V4") der Wärmeleitmasse (20) für das Segment (SG; SG1, SG2, SG3, SG4) in Abhängigkeit von einem Betrag der Modul-Differenz ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein betragsmäßiges Minimum (V2) aller Differenzen (D1, D2, D3, D4) und Modul-Differenzen für den einen Aufnahmebereich (14) ermittelt wird und das ermittelte Minimum von allen der Differenzen (D1, D2, D3, D4) und Modul-Differenzen subtrahiert wird, insbesondere doppelt, und die Menge (V1", V2", V3", V4") der Wärmeleitmasse (20) für das Segment (SG; SG1, SG2, SG3, SG4) in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Subtraktion ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einbringen der Wärmeleitmasse (20) auf den Aufnahmebereich (14) das Batteriemodul (16) in den Aufnahmebereich (14) eingesetzt wird, so dass seine Unterseite (18) die Wärmeleitmasse (20) kontaktiert, wobei das Batteriemodul (16) an Anbindungsbereichen (22) am Batteriegehäuse (10) befestigt wird, wobei die Befestigung mittels Toleranzausgleichselementen (27), die in einem jeweiligen Anbindungsbereich (22) vorhanden sind, erfolgt.
Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer Menge an Wärmeleitmasse (20) zum Aufbringen auf eine Unterseite (18) eines Batteriemoduls (16) oder auf eine Seite (12a) eines Kühlbodens (12) eines Batteriegehäuses (10) zur Aufnahme zumindest eines Batteriemoduls (16), wobei dem zumindest einen Batteriemodul (16) ein durch die Seite (12a) des Kühlbodens (12) bereitgestellter Aufnahmebereich (14), der in mehrere Segmente (SG; SG1, SG2, SG3, SG4) eingeteilt ist, zugeordnet ist, wobei die Ermittlungseinrichtung dazu ausgelegt ist, - in Abhängigkeit von einer jeweiligen geometrischen Eigenschaft (H; H1, H2, H3, H4) eines jeweiligen der Segmente (SG; SG1, SG2, SG3, SG4) eine Menge (V1, V2, V3, V4; V1", V2", V3", V4") an Wärmeleitmasse (20) zu ermitteln; und, - die ermittelte Menge (V1, V2, V3, V4; V1", V2", V3", V4") an einer Auftragungseinrichtung zum Auftragen der Wärmeleitmasse (20) bereitzustellen; dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungseinrichtung dazu ausgelegt ist, eine Ausgleichsebene (48, 46) zu ermitteln, die eine Endposition einer Unterseite (18) des Batteriemoduls (16) approximiert, und die Menge (V1, V2, V3, V4; V1", V2", V3", V4") an Wärmeleitmasse (20) in Abhängigkeit von der ermittelten Ausgleichsebene (48, 46) zu ermitteln.