DE102021113212A1

DE102021113212A1 - Method for disassembling a battery assembly and disassembling device

Info

Publication number: DE102021113212A1
Application number: DE102021113212.6A
Authority: DE
Inventors: Martin Simon
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2021-05-21
Filing date: 2021-05-21
Publication date: 2022-11-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Demontieren einer Batterieanordnung (10), welche einen Träger (14) und mindestens eine auf einer ersten Seite (14a) des Trägers (14) in einem Aufnahmebereich (18) des Trägers (14) angeordnete Batterieeinheit (12) umfasst, wobei die mindestens eine Batterieeinheit (12) mittels einer Wärmeleitmasse (24) an der ersten Seite (14a) des Trägers (14) angeklebt ist. Dabei wird in einem bestimmten Bereich (32), der an einen Teilbereich (36) einer zweiten Seite (14b) des Trägers (14) angrenzt, die der ersten Seite (14a) des Trägers (14) gegenüberliegt, ein gegenüber einem Umgebungsdruck (p2) verringerter Unterdruck (p1) erzeugt und während im bestimmten Bereich (32) der Unterdruck (p1) erzeugt ist, wird eine Zugkraft (F) auf die Batterieeinheit (12) in eine von dem Träger (14) wegweisende Zugrichtung (z) zum Entfernen der Batterieeinheit (12) vom Träger (14) ausgeübt.

The invention relates to a method for dismantling a battery arrangement (10), which comprises a carrier (14) and at least one battery unit (12) arranged on a first side (14a) of the carrier (14) in a receiving area (18) of the carrier (14). comprises, wherein the at least one battery unit (12) is glued to the first side (14a) of the carrier (14) by means of a heat-conducting compound (24). In a specific area (32), which adjoins a partial area (36) of a second side (14b) of the carrier (14), which is opposite the first side (14a) of the carrier (14), an ambient pressure (p2 ) Reduced negative pressure (p1) is generated and while the negative pressure (p1) is generated in the specific area (32), a tensile force (F) is applied to the battery unit (12) in a pulling direction (z) pointing away from the carrier (14) for removal of the battery unit (12) exerted by the carrier (14).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Demontieren einer Batterieanordnung, welche einen Träger und mindestens eine auf einer ersten Seite des Trägers in einem Aufnahmebereich des Trägers angeordnete Batterieeinheit umfasst, wobei die mindestens eine Batterieeinheit mittels einer Wärmeleitmasse an der ersten Seite des Trägers angeklebt ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Demontageeinrichtung zum Demontieren einer Batterieanordnung.The invention relates to a method for dismantling a battery arrangement, which comprises a carrier and at least one battery unit arranged on a first side of the carrier in a receiving area of the carrier, the at least one battery unit being glued to the first side of the carrier using a heat-conducting compound. Furthermore, the invention also relates to a dismantling device for dismantling a battery arrangement.

Hochvolt-Batterien für rein elektrische oder Hybrid-Fahrzeuge sind üblicherweise aus einzelnen Batteriezellen aufgebaut. Die Batteriezellen werden für gewöhnlich zu einzelnen Zellmodulen beziehungsweise Zellstacks zusammengefasst, welche in das Batteriegehäuse aufgenommen werden. Um eine optimale Betriebstemperatur der Zellen im Betrieb zu gewährleisten, können die Zelle mit Hilfe einer Kühlplatte temperiert werden. Zwischen den Zellen und der Kühlplatte werden hierfür oftmals so genannte Gapfiller beziehungsweise Wärmeleitpasten verwendet, um die thermische Anbindung der Zellen an die Kühlplatte zu verbessern und Lufteinschlüsse zu vermeiden. Je dünner und gleichmäßiger die Gapfillerschicht dabei aufgebracht ist, desto besser ist dies für die Wärmeabfuhr. Eine solche Wärmeleitpaste erzeugt jedoch eine Verklebung zwischen der flüssigkeitsgekühlten Kühlplatte und den Zellen beziehungsweise den Zellmodulen. Dadurch erschwert sich entsprechend die Demontage einer solchen Batterieanordnung. Im Reparaturfall müssen beispielsweise defekte Einzelmodule aus der Batteriewanne ausgebaut und ersetzt werden. Dafür muss die verbindende Schicht, nämlich der Gapfiller, gelöst werden. High-voltage batteries for purely electric or hybrid vehicles are usually made up of individual battery cells. The battery cells are usually combined into individual cell modules or cell stacks, which are accommodated in the battery housing. In order to ensure an optimal operating temperature of the cells during operation, the cell can be tempered with the help of a cooling plate. So-called gap fillers or thermally conductive pastes are often used between the cells and the cooling plate in order to improve the thermal connection of the cells to the cooling plate and to avoid air pockets. The thinner and more evenly the gap filler layer is applied, the better it is for heat dissipation. However, such a heat-conducting paste creates a bond between the liquid-cooled cooling plate and the cells or the cell modules. This correspondingly complicates the dismantling of such a battery arrangement. In the event of repairs, for example, defective individual modules must be removed from the battery tray and replaced. To do this, the connecting layer, namely the gap filler, must be loosened.

Hauptanforderung ist, dass die Wannendeformation, das heißt die Deformation der den Aufnahmebereich der Batteriemodule bereitstellenden und den Kühlboden umfassenden Wanne, höchstens elastisch ist, damit bei Einbau eines neuen Moduls die Ursprungskontur vorliegt. Dies ist entscheidend für den Benetzungsgrad des Gapfillers und den Innendruck. Wird der Wannenboden mit anderen Worten beim Entfernen eines Batteriemoduls aufgrund zu hoher Zugkräfte durch die zu starke Verklebung mit dem Kühlboden plastisch deformiert, und soll daraufhin ein neues Modul wieder in diese nun deformierte Wanne eingesetzt und über einen Gapfiller angebunden werden, so lässt sich ein solcher Gapfiller nicht mehr gleichmäßig verteilen und benetzt unter Umständen den Modulboden sowie den Kühlboden der Wanne nicht mehr vollständig. Lokale Anhäufungen der Gapfillermasse führen zudem zu einem erhöhten lokalen Druck auf den Modulboden, wodurch die Batteriezellen unter Umständen beschädigt werden können. Ein schlechter Benetzungsgrad beeinträchtigt eine ausreichende Wärmeabfuhr im Betrieb des Batteriemoduls. Dadurch, dass die Gapfillerschicht üblicherweise sehr dünn ist, führt dies zudem dazu, dass der elastische Anteil an Deformation im Gapfiller sehr niedrig ist und die aufzuwendende Kraft für die Modulentnahme sehr hoch, was wiederum nachteilig für eine mögliche Wannendeformation ist. Um laufend gleichzeitig den Zug einzuleiten, ist nicht zielführend, da dies zu noch höheren Demontagekräften führen würde. Somit wird üblicherweise einseitig gezogen, das heißt eine auf das Modul wirkende vom Kühlboden wegweisende Zugkraft auf das Modul aufgebracht, was allerdings bislang materialabhängig dazu führt, dass sich die Wanne, also die Kühlplatte, plastisch deformiert und somit beim Wiedereinbau des neuen Moduls zu massiven Problemen führt, wie oben bereits beschrieben.The main requirement is that the trough deformation, ie the deformation of the trough providing the receiving area for the battery modules and enclosing the cooling base, is at most elastic, so that the original contour is present when a new module is installed. This is crucial for the degree of wetting of the gap filler and the internal pressure. In other words, if the base of the tray is plastically deformed when removing a battery module due to excessive tensile forces due to excessive adhesion to the cooling base, and if a new module is then to be reinserted into this now deformed tray and connected via a gap filler, this can be done Gap filler can no longer be distributed evenly and, under certain circumstances, no longer completely wets the module base and the cooling base of the tub. Local accumulations of the gap filler mass also lead to increased local pressure on the module base, which can damage the battery cells under certain circumstances. A poor degree of wetting impairs adequate heat dissipation during operation of the battery module. Due to the fact that the gap filler layer is usually very thin, this also means that the elastic component of deformation in the gap filler is very low and the force to be applied to remove the module is very high, which in turn is disadvantageous for possible tank deformation. Initiating the train continuously at the same time is not expedient, as this would lead to even higher dismantling forces. Thus, it is usually pulled on one side, i.e. a tensile force acting on the module and pointing away from the cooling base is applied to the module, which, depending on the material, has so far led to the tray, i.e. the cooling plate, being plastically deformed and thus to massive problems when the new module is reinstalled leads, as already described above.

Die DE 10 2012 003 192 A1 beschreibt eine Vakuumspannvorrichtung, die einen Sauggreifer aufweist, der sich aus einer einen Saugnapf aufweisenden Saugeinheit und einer Steckverbindungseinheit zusammensetzt. Die Saugeinheit verfügt über einen rohrförmigen Befestigungsstutzen, mit dem sie in die Steckverbindungseinheit einsteckbar und diesbezüglich lösbar fixierbar ist. Durch Evakuieren des Saugraums auf der Grundlage des sich hierbei einstellenden Unterdrucks kann ein Festspannen eines Gegenstands am Saugnapf stattfinden.the DE 10 2012 003 192 A1 describes a vacuum clamping device which has a suction gripper which is composed of a suction unit having a suction cup and a plug-in connection unit. The suction unit has a tubular attachment piece with which it can be inserted into the plug-in connection unit and fixed in a detachable manner in this regard. By evacuating the suction space on the basis of the resulting negative pressure, an object can be clamped to the suction cup.

Würde eine solche Vorrichtung zur Aufbringung der Zugkraft auf das Batteriemodul zur Entnahme aus der Wanne verwendet werden, so würden oben genannte Probleme dennoch weiterhin bestehen.If such a device were used to apply the tensile force to the battery module for removal from the tray, the problems mentioned above would still exist.

Die DE 10 2018 203 375 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines zum Speichern von elektrischer Energie ausgebildeten Hochvolt-Energiespeichers, gemäß welchem Batteriemodule auf eine Bodenkühlstruktur über einen Gapfiller angebunden werden, und wobei die Bodenkühlstruktur mit einer Seitenwandstruktur reversibel lösbar verbunden wird. Zum Tausch der Module kann dabei die Seitenwandstruktur am Kraftfahrzeug montiert bleiben, während nur die Bodenkühlstruktur mit dem Modul vom Kraftfahrzeug und insbesondere von der Seitenwandstruktur gelöst wird. Um die Module von der Bodenkühlstruktur zu demontieren können diese von der Bodenkühlstruktur abgeschält werden.the DE 10 2018 203 375 A1 describes a method for producing a high-voltage energy store designed to store electrical energy, according to which battery modules are connected to a floor cooling structure via a gap filler, and the floor cooling structure is reversibly and detachably connected to a side wall structure. To exchange the modules, the side wall structure can remain mounted on the motor vehicle, while only the floor cooling structure with the module is detached from the motor vehicle and in particular from the side wall structure. In order to dismantle the modules from the floor cooling structure, they can be peeled off the floor cooling structure.

Auch ein solches Abschälen geht mit einer gewissen Kraft auf die Module und die Bodenkühlstruktur einher, so dass eine irreversible Deformation der Bodenkühlstruktur auch hierbei nicht ausgeschlossen werden kann.Such peeling is also associated with a certain force on the modules and the base cooling structure, so that an irreversible deformation of the base cooling structure cannot be ruled out here either.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Demontieren einer Batterieanordnung und eine Demontageeinrichtung bereitzustellen, welche es ermöglichen, eine an einen Träger angeklebte Batterieeinheit auch für den Träger auf möglichst schonende Weise zu entfernen.The object of the present invention is therefore to provide a method for dismantling a battery arrangement and a dismantling device which make it possible to remove a battery unit glued to a carrier in the most gentle way possible for the carrier.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und eine Demontageeinrichtung mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.This object is achieved by a method and a dismantling device with the features according to the respective independent patent claims. Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent patent claims, the description and the figures.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Demontieren einer Batterieanordnung, welche einen Träger und mindestens eine auf einer ersten Seite des Trägers in einem Aufnahmebereich des Trägers angeordnete Batterieeinheit umfasst, und wobei die mindestens eine Batterieeinheit mittels einer Wärmeleitmasse an der ersten Seite des Trägers angeklebt ist, wird in einem bestimmten Bereich, der an einen Teilbereich einer zweiten Seite des Trägers angrenzt, die der ersten Seite des Trägers gegenüber liegt, ein gegenüber einem Umgebungsdruck verringerter Unterdruck erzeugt. Weiterhin wird während im bestimmten Bereich der Unterdruck erzeugt ist, eine Zugkraft auf die Batterieeinheit in eine von dem Träger wegweisende Zugrichtung zum Entfernen der Batterieeinheit vom Träger ausgeübt.In a method according to the invention for dismantling a battery arrangement, which comprises a carrier and at least one battery unit arranged on a first side of the carrier in a receiving area of the carrier, and wherein the at least one battery unit is glued to the first side of the carrier by means of a heat-conducting compound, in a certain area, which adjoins a partial area of a second side of the carrier, which is opposite the first side of the carrier, generates a negative pressure that is reduced compared to the ambient pressure. Further, while the negative pressure is generated in the specified area, a pulling force is applied to the battery pack in a pulling direction away from the carrier to remove the battery pack from the carrier.

Dadurch, dass während der Demontage der Batterieeinheit auf der der Batterieeinheit gegenüberliegenden Seite des Trägers ein Unterdruck erzeugt werden kann, kann vorteilhafterweise eine auf den Träger wirkende und der Zugkraft auf die Batterieeinheit entgegengesetzte Kraft bereitgestellt werden, die es vorteilhafterweise ermöglicht, die Gefahr einer reversiblen, plastischen Deformation des Trägers während des Entfernens der Batterieeinheit deutlich zu reduzieren. Daraus resultieren wiederum vielzählige weitere Vorteile, insbesondere hinsichtlich der Wiederverwendbarkeit des Trägers. Da somit nämlich plastische Deformationen des Trägers vermieden werden können, kann auf diesen vorteilhafterweise wieder eine neue oder reparierte Batterieeinheit in den Aufnahmebereich eingesetzt und mittels einer Wärmeleitmasse angeklebt werden. Da der Träger durch den vorhergehenden Demontageprozess nicht beschädigt beziehungsweise plastisch verformt wurde, lassen sich auch im Zuge einer solchen Wiederverwendung kleine Spaltbreiten zwischen einer solchen neu eingesetzten Batterieeinheit und dem Träger erzielen, insbesondere gleichmäßige Spaltbreiten, ein hoher Benetzungsgrad zwischen der Batterieeinheit und dem Träger, was durch die Möglichkeit einer möglichst gleichmäßigen Verteilung der Wärmeleitmasse aufgrund des weiterhin relativ ebenen Trägers möglich ist. Auch Anhäufungen von Wärmeleitmasse können somit vorteilhafterweise vermieden werden, wodurch wiederum ein lokal überhöhter Druck auf die Batterieeinheit beim Einsetzen und eine damit einhergehende Modulschädigung vermieden werden kann.Because a negative pressure can be generated during disassembly of the battery unit on the side of the carrier opposite the battery unit, a force acting on the carrier and opposing the tensile force on the battery unit can advantageously be provided, which advantageously makes it possible to reduce the risk of a reversible, to significantly reduce plastic deformation of the carrier during removal of the battery pack. This in turn results in numerous other advantages, in particular with regard to the reusability of the carrier. Since plastic deformations of the carrier can thus be avoided, a new or repaired battery unit can advantageously be reinserted into the receiving area and glued on by means of a heat-conducting compound. Since the carrier was not damaged or plastically deformed by the previous dismantling process, small gap widths between such a newly inserted battery unit and the carrier can also be achieved in the course of such reuse, in particular uniform gap widths, a high degree of wetting between the battery unit and the carrier, what is possible due to the possibility of a distribution of the heat-conducting compound that is as uniform as possible due to the still relatively flat carrier. Accumulations of thermally conductive compound can thus advantageously also be avoided, as a result of which locally excessive pressure on the battery unit when it is inserted and damage to the module associated therewith can be avoided.

Die Zugrichtung ist dabei vorzugsweise senkrecht zur ersten und zweiten Seite ausgerichtet oder weist zumindest eine Kraftkomponente auf, die senkrecht zur ersten und zweiten Seite ausgerichtet ist. Diese Kraftkomponente oder die gesamte Zugkraft, die auf den Träger übertragen wird, kann dann durch den Unterdruck teilweise oder vollständig kompensiert werden. Der Träger kann beispielsweise als ein Kühlboden, insbesondere eines Batteriegehäuses einer Hochvolt-Batterie, ausgebildet sein, wie dies später näher erläutert wird. Entsprechend kann die Batterieanordnung als eine Hochvolt-Batterie für ein Kraftfahrzeug ausgebildet sein. Eine solche Batterieanordnung umfasst mindestens eine, vorzugsweise jedoch mehrere Batteriezellen, zum Beispiel Lithium-Ionen-Zellen, welche in einem Batteriegehäuse aufgenommen sind. Solche Batteriezellen können zudem zu Zellgruppen zusammengefasst sein, die zum Beispiel als Batteriemodule bereitgestellt sein können. Bei der oben genannten mindestens einen Batterieeinheit kann es sich beispielsweise um eine einzelne Batteriezelle oder aber auch um ein Batteriemodul mit mehreren Batteriezellen handeln. Letzteres ist bevorzugt, da dies eine effizientere Demontage erlaubt, wenn mehrere Batteriezellen in Form eines Batteriemoduls gleichzeitig vom Träger entfernt werden. Die Batterieanordnung kann dabei auch mehrere solcher Batterieeinheiten umfassen. Eine jeweilige Batterieeinheit kann in einem zugeordneten Aufnahmebereich des Trägers auf dessen ersten Seite angeordnet sein und über die genannte Wärmeleitmasse an der ersten Seite des Trägers angeklebt sein. Sollen beispielsweise im Zuge der Demontage mehrere Batterieeinheiten vom Träger entfernt werden, so ist es weiterhin bevorzugt, dass dies zeitlich sequenziell und nicht gleichzeitig erfolgt, was schonender für den Träger ist. Bei der Wärmeleitmasse kann es sich um einen eingangs genannten Gapfiller handeln, der üblicherweise im Zuge der Batteriemontage zum Beispiel in Form einer Paste beziehungsweise Masse mit hoher Viskosität in einem Bereich zwischen dem Träger und der Batterieeinheit eingebracht wird beziehungsweise zunächst auf dem Träger aufgebracht wird und anschließend die Batterieeinheit darauf gesetzt wird. Diese Wärmeleitmasse härtet anschließend aus, wodurch die Batterieeinheit an den Träger angeklebt ist.The pulling direction is preferably aligned perpendicularly to the first and second side or has at least one force component that is aligned perpendicularly to the first and second side. This force component or the entire tensile force that is transferred to the carrier can then be partially or completely compensated for by the negative pressure. The carrier can be designed, for example, as a cooling base, in particular of a battery housing of a high-voltage battery, as will be explained in more detail later. Accordingly, the battery arrangement can be designed as a high-voltage battery for a motor vehicle. Such a battery arrangement comprises at least one, but preferably several battery cells, for example lithium-ion cells, which are accommodated in a battery housing. Such battery cells can also be combined into cell groups, which can be provided as battery modules, for example. The at least one battery unit mentioned above can be, for example, a single battery cell or else a battery module with a plurality of battery cells. The latter is preferred because it allows for more efficient disassembly when multiple battery cells in the form of a battery module are removed from the carrier at the same time. The battery arrangement can also include several such battery units. A respective battery unit can be arranged in an associated receiving area of the carrier on its first side and can be glued to the first side of the carrier via the named heat-conducting compound. If, for example, several battery units are to be removed from the carrier in the course of dismantling, it is also preferred that this is done sequentially and not simultaneously, which is gentler on the carrier. The heat-conducting compound can be a gap filler mentioned at the outset, which is usually introduced in the course of battery assembly, for example in the form of a paste or compound with high viscosity, in an area between the carrier and the battery unit or is first applied to the carrier and then the battery pack is placed on it. This thermal compound then hardens, as a result of which the battery unit is bonded to the carrier.

Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Teilbereich der zweiten Seite auf einem dem Aufnahmebereich der ersten Seite direkt gegenüberliegenden Bereich der zweiten Seite beschränkt. Mit anderen Worten kann der Unterdruck gezielt auf der dem zu entnehmenden Batteriemodul beziehungsweise der zu entnehmenden Batterieeinheit erzeugt werden. Die Erzeugung eines Unterdrucks an anderer Stelle wird dadurch vorteilhafterweise vermieden. Dadurch kann es vorteilhafterweise vermieden werden, dass ein Unterdruck an einer Stelle des Trägers erzeugt wird, an welcher keine entgegengesetzte Zugkraft angreift. Hierdurch kann eine mögliche Deformation des Trägers bedingt durch den Unterdruck vorteilhafterweise vermieden werden. Somit kann der Träger in allen Bereichen nahezu konstant im Kräftegleichgewicht gehalten werden. Sollen beispielsweise mehrere Batterieeinheiten vom Träger entfernt werden, so kann ein solcher Unterdruck auch zeitlich sukzessive in den korrespondierenden unterschiedlichen Bereichen der zweiten Seite des Trägers erzeugt werden.In a further very advantageous embodiment of the invention, the partial area of the second side is on an area of the second side directly opposite the receiving area of the first side page limited. In other words, the negative pressure can be generated in a targeted manner on the battery module or battery unit to be removed. This advantageously avoids the generation of a negative pressure at another point. As a result, it can advantageously be avoided that a negative pressure is generated at a point on the carrier where no opposing tensile force is acting. In this way, a possible deformation of the carrier caused by the negative pressure can advantageously be avoided. In this way, the wearer can be kept almost constantly in balance of forces in all areas. If, for example, several battery units are to be removed from the carrier, such a negative pressure can also be generated successively over time in the corresponding different areas of the second side of the carrier.

Als Unterdruck kommt prinzipiell jeder Druck in Frage, der geringer ist als ein Umgebungsdruck. Dabei ist es prinzipiell auch ausreichend, wenn der Unterdruck nur geringfügig geringer ist als der Umgebungsdruck. Um den Unterdruck zu erzeugen wird, wie später detaillierter beschrieben ist, ein allseitig abgeschlossener Bereich unterhalb des Trägers, das heißt auf der der Batterieeinheit gegenüberliegenden Seite des Trägers, bereitgestellt, aus dem Luft abgesaugt wird, um den Unterdruck zu erzeugen. Dieser Bereich ist also hermetisch dicht ausgeführt. Das Aufbringen der Zugkraft auf die Batterieeinheit während des Entfernens der Batterieeinheit führt damit automatisch zu einer Vergrößerung des Unterdrucks in diesem Bereich. Bereits hierdurch ließe sich die Gefahr selbst bei initial geringem Unterdruck in diesem bestimmten Bereich für eine mögliche Deformation des Trägers während der Demontage deutlich reduzieren. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn als Unterdruck ein Vakuum erzeugt wird. Dies lässt sich durch eine herkömmliche an den bestimmten Bereich angeschlossene Vakuumpumpe einfach bewerkstelligen. Somit lässt sich ein solches Verfahren ohne Spezialequipment auch in Werkstätten einfach umsetzen. Gerade in Kombination damit, dass dieser Unterdruck speziell in einem bestimmten Bereich erzeugt wird, der durch einen Teilbereich der zweiten Seite begrenzt wird, der dem Aufnahmebereich der Batterieeinheit direkt gegenüberliegend angeordnet ist, kann somit vorteilhafterweise gewährleistet werden, dass selbst bei sehr starken Unterdrücken in Form eines Vakuums keine Deformation des Trägers in entgegengesetzter Richtung stattfindet. Die Erzeugung des Vakuums ist also auf einen dem Aufnahmebereich direkt gegenüberliegenden Bereich des Trägers begrenzt. Durch ein Vakuum können vorteilhafterweise auch sehr hohe Zugkräfte auf die Batterieeinheit zum Entfernen der Batterieeinheit vom Träger kompensiert werden.In principle, any pressure that is lower than an ambient pressure can be used as the negative pressure. In principle, it is also sufficient if the negative pressure is only slightly lower than the ambient pressure. In order to generate the negative pressure, as will be described later in more detail, an area that is closed off on all sides is provided underneath the carrier, ie on the side of the carrier opposite the battery unit, from which the air is sucked out in order to generate the negative pressure. This area is therefore designed to be hermetically sealed. The application of the tensile force to the battery unit during the removal of the battery unit thus automatically leads to an increase in the negative pressure in this area. This alone would significantly reduce the risk of possible deformation of the carrier during disassembly, even with an initially low negative pressure in this specific area. However, it is particularly advantageous if a vacuum is generated as the negative pressure. This can easily be done by a conventional vacuum pump connected to the specific area. Such a method can therefore be easily implemented in workshops without special equipment. Precisely in combination with the fact that this negative pressure is generated specifically in a specific area that is delimited by a portion of the second side that is arranged directly opposite the receiving area of the battery unit, it can thus be advantageously ensured that even with very strong negative pressures in the form a vacuum, no deformation of the carrier takes place in the opposite direction. The creation of the vacuum is therefore limited to a region of the carrier directly opposite the receiving region. A vacuum can advantageously also be used to compensate for very high tensile forces on the battery unit for removing the battery unit from the carrier.

Dabei ist es nicht nur vorteilhaft, wenn die Erzeugung des Unterdrucks räumlich auf die auf die Batterieeinheit wirkende Zugkraft abgestimmt ist, sondern auch zeitlich. Entsprechend stellt es eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, dass der Unterdruck erst mit Beginn des Ausübens der Zugkraft auf die Batterieeinheit erzeugt wird. Durch eine zu frühe Erzeugung des Unterdrucks kann somit keine entgegengesetzte plastische Deformation des Trägers hervorgerufen werden. Grundsätzlich ist es aber auch denkbar, dass die Erzeugung des Unterdrucks kurz vor dem Ausüben der Zugkraft auf die Batterieeinheit einsetzt, jedoch das Erreichen des finalen Unterdruckwerts erst dann, wenn das Ausüben der Zugkraft bereits begonnen hat. So wird es möglich, den Träger nicht nur räumlich, sondern auch zeitlich während des Demontagevorgangs im Gleichgewicht zu halten.It is not only advantageous if the generation of the negative pressure is spatially coordinated with the tensile force acting on the battery unit, but also temporally. Accordingly, it represents a further advantageous embodiment of the invention that the negative pressure is only generated when the tensile force begins to be exerted on the battery unit. If the negative pressure is generated too early, no opposite plastic deformation of the carrier can be caused. In principle, however, it is also conceivable that the generation of the negative pressure begins shortly before the tractive force is exerted on the battery unit, but the final negative pressure value is not reached until the exertion of the tractive force has already begun. This makes it possible to keep the carrier in balance not only in terms of space but also in terms of time during the dismantling process.

Entsprechend stellt es eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn die Bereitstellung des Unterdrucks im bestimmten Bereich spätestens beendet wird, sobald die Batterieeinheit vom Träger gelöst ist. Damit wirkt auch keine Zugkraft mehr auf den Träger beziehungsweise wird keine Zugkraft mehr von der Batterieeinheit auf den Träger übertragen. Entsprechend ist es ebenso vorteilhaft, damit einhergehend auch die Erzeugung des Unterdrucks zu beenden, um wiederum eine Deformation des Trägers in die Gegenrichtung zu vermeiden. So kann auch zeitlich eine optimale Abstimmung des Unterdrucks auf die Entnahme der Batterieeinheit erfolgen.Accordingly, it represents a further advantageous embodiment of the invention if the provision of the negative pressure in the specific area is terminated at the latest as soon as the battery unit is detached from the carrier. As a result, there is no longer any tractive force acting on the carrier or any tractive force is no longer transmitted from the battery unit to the carrier. Accordingly, it is also advantageous to also end the generation of the negative pressure at the same time, in order to avoid deformation of the carrier in the opposite direction. In this way, the negative pressure can also be optimally coordinated in terms of time when the battery unit is removed.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Unterdruck mittels einer Demontagevorrichtung erzeugt, die eine Unterdruckeinheit aufweist, wobei die Unterdruckeinheit ein Grundelement und mindestens eine auf dem Grundelement angeordnete Dichtlippe aufweist, wobei die Unterdruckeinheit zur Erzeugung des Unterdrucks an der zweiten Seite des Trägers angeordnet wird, so dass die mindestens eine Dichtlippe an der zweiten Seite des Trägers anliegt und der bestimmte Bereich durch zumindest eines Teil des Grundelements und der mindestens einer Dichtlippe begrenzt wird. Die Dichtlippe kann zum Beispiel zumindest zum Teil elastisch beziehungsweise reversibel deformierbar ausgebildet sein. Dadurch ist es möglich, den bestimmten Bereich dicht abzuschließen. Dabei kann zum Beispiel eine einzelne solche Dichtlippe bereitgestellt sein, die zum Beispiel entlang einer geschlossenen Kontur auf dem Grundelement angeordnet ist und damit den bestimmten Bereich in lateraler Richtung vollständig umschließt. Eine solche Umschließung kann aber auch mit mehreren aneinandergereihten Dichtlippen erreicht werden. Es ist jedoch einfacher, eine Abdichtung mit nur einer Dichtlippe zu erreichen. Weiterhin kann eine Vakuumpumpe als Teil der Unterdruckeinheit beispielsweise in einem Bereich des Grundelements münden. Das Grundelement ist dagegen vorzugsweise steif beziehungsweise starr ausgebildet, so dass dieses sich während der Erzeugung des Unterdrucks nicht deformiert. Weiterhin kann diese Unterdruckeinheit vorteilhafterweise auch verfahrbar ausgebildet sein, so dass diese bei einer zeitlich sequenziellen Entnahme mehrerer Batterieeinheiten an die entsprechenden Bereiche der zweiten Seite des Trägers gefahren werden kann, um dort jeweils den entsprechenden Unterdruck zu erzeugen.According to a further advantageous embodiment of the invention, the vacuum is generated by means of a dismantling device which has a vacuum unit, the vacuum unit having a base element and at least one sealing lip arranged on the base element, the vacuum unit for generating the vacuum being arranged on the second side of the carrier , so that the at least one sealing lip rests against the second side of the carrier and the specific area is delimited by at least part of the base element and the at least one sealing lip. The sealing lip can, for example, be designed to be at least partially elastic or reversibly deformable. This makes it possible to tightly seal the specified area. In this case, for example, a single such sealing lip can be provided, which is arranged, for example, along a closed contour on the base element and thus completely encloses the specific area in the lateral direction. However, such an enclosure can also be achieved with a plurality of sealing lips lined up in a row. However, it is easier to achieve a seal with just one sealing lip. Furthermore, a vacuum pump can be used as part of the vacuum unit for example open out in a region of the basic element. The base element, on the other hand, is preferably stiff or rigid, so that it does not deform during the generation of the negative pressure. Furthermore, this vacuum unit can advantageously also be designed to be movable, so that when several battery units are removed sequentially over time, it can be moved to the corresponding areas of the second side of the carrier in order to generate the corresponding vacuum there.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auf dem Grundelement in einer von der mindestens einen Dichtlippe umschlossenen Bereich des Grundelements mindestens ein Stützelement angeordnet, welches bei Anordnung der Unterdruckeinheit an der zweiten Seite des Trägers die zweite Seite des Trägers gegen eine Deformation in Richtung des Grundelements beim Erzeugen des Unterdrucks abstützt. Dies ist besonders vorteilhaft, da so auch gegenüber einem Umgebungsdruck deutlich verringerte Drücke genutzt werden können, ohne Gefahr zu laufen, dass sich der Träger in die entgegengesetzte Richtung, nämlich in Richtung des Grundelements, deformiert. Selbst wenn beispielsweise auch das Erzeugen des Unterdrucks nicht exakt zeitlich auf das Ausüben der Zugkraft auf die Batterieeinheit und insbesondere auf die Entnahme der Batterieeinheit abgestimmt ist, so kann durch solch ein Stützelement gewährleistet werden, dass sich der Träger nicht in Richtung des Grundelements aufgrund des hohen Unterdrucks deformieren kann.In a further advantageous embodiment of the invention, at least one support element is arranged on the base element in a region of the base element surrounded by the at least one sealing lip, which, when the vacuum unit is arranged on the second side of the carrier, protects the second side of the carrier against deformation in the direction of the base element supported when generating the negative pressure. This is particularly advantageous since in this way pressures that are significantly lower than the ambient pressure can also be used without running the risk of the carrier being deformed in the opposite direction, namely in the direction of the base element. Even if, for example, the generation of the negative pressure is not exactly timed to match the exertion of the tensile force on the battery unit and in particular the removal of the battery unit, such a support element can ensure that the wearer does not move in the direction of the base element due to the high under pressure can deform.

Ein solches Stützelement kann zum Beispiel in Form eines Stifts oder Stegs oder Stützwandabschnitts ausgebildet sein. Dabei können auch mehrere solcher Stützelemente auf dem Grundelement angeordnet sein, zum Beispiel verteilt über dem Grundelement, um eine möglichst homogene Stützwirkung zu erreichen.Such a support element can be designed, for example, in the form of a pin or web or support wall section. It is also possible for several such support elements to be arranged on the base element, for example distributed over the base element, in order to achieve the most homogeneous possible support effect.

Dabei ist es weiterhin sehr vorteilhaft, wenn der Träger als ein Kühlboden mit mindestens einem Kühlkanal ausgebildet ist, wobei das Stützelement beim Anordnen der Unterdruckeinheit an der zweiten Seite des Trägers die zweite Seite des Trägers in einem von mindestens einem Kühlkanal verschiedenen Bereich kontaktiert. Dadurch kann gewährleistet werden, dass der Kühlkanal durch die Druckkraft des Stützelements nicht deformiert wird. Ein solcher Kühlkanal kann zum Beispiel mehrere Kühlkanalteile oder Windungen aufweisen. Diese können sich beispielsweise mäanderförmig über den Träger ziehen. Beispielsweise können diese Kühlkanalabschnitte in einer ersten Richtung parallel zueinander verlaufen und in einer zweiten Richtung mit einem Abstand zueinander nebeneinander angeordnet sein. Somit kann das Stützelement zum Beispiel zwischen zwei solchen Kühlkanalabschnitten angeordnet werden. Sind mehrere Stützelemente vorgesehen, so können diese ebenfalls in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sein und entlang eines Kühlbodenabschnitts zwischen zwei Kühlkanalabschnitten in ihrer Anordnung zueinander verlaufen.It is also very advantageous if the carrier is designed as a cooling base with at least one cooling channel, with the support element contacting the second side of the carrier in a region different from at least one cooling channel when the vacuum unit is arranged on the second side of the carrier. This can ensure that the cooling channel is not deformed by the compressive force of the support member. Such a cooling channel can, for example, have several cooling channel parts or windings. These can, for example, meander over the carrier. For example, these cooling channel sections can run parallel to one another in a first direction and be arranged next to one another at a distance from one another in a second direction. The support element can thus be arranged, for example, between two such cooling channel sections. If several support elements are provided, they can also be arranged next to one another in the first direction and can run along a cooling base section between two cooling channel sections in their arrangement relative to one another.

Entsprechend ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die mindestens eine Dichtlippe beim Anordnen der Unterdruckeinheit an der zweiten Seite des Trägers die zweite Seite des Trägers im Bereich des mindestens einen Kühlkanals kontaktiert. Da vorzugsweise im Bereich des Kühlkanals keine Stützelemente angeordnet werden, können diese Bereiche vorteilhafterweise genutzt werden, um durch die mindestens eine Dichtlippe zum Bereitstellen des hermetisch abgedichteten bestimmten Bereichs kontaktiert zu werden.Accordingly, it is also advantageous if the at least one sealing lip contacts the second side of the carrier in the region of the at least one cooling channel when the vacuum unit is arranged on the second side of the carrier. Since preferably no support elements are arranged in the area of the cooling channel, these areas can advantageously be used in order to be contacted by the at least one sealing lip to provide the hermetically sealed specific area.

Der Kühlboden kann zum Beispiel zwei Bleche umfassen, wobei zum Beispiel in eines der beiden Bleche die Kühlkanalstrukturen eingeprägt sind, so dass dieses eine dreidimensionale Oberflächenform aufweist, während das andere Blech die der mindestens einen Batterieeinheit zugewandte erste Seite bereitstellt und vorzugsweise möglichst eben ausgebildet ist. Diese Bleche können partiell miteinander verbunden sein, so dass die Kühlkanäle beziehungsweise Kühlkanalabschnitte zwischen diesen beiden Blechen gebildet sind. Da solche Bleche typischerweise relativ dünnwandig sind, ist es sehr vorteilhaft, wenn die oben beschriebenen Stützelemente zwischen solchen Kühlkanälen anliegen und nicht direkt auf einem solchen Kühlkanal aufsetzen, um eine mögliche Deformation eines solchen Kühlkanals zu vermeiden.The cooling base can, for example, comprise two metal sheets, with the cooling channel structures being embossed in one of the two metal sheets, for example, so that it has a three-dimensional surface shape, while the other sheet metal provides the first side facing the at least one battery unit and is preferably as flat as possible. These sheets can be partially connected to one another, so that the cooling channels or cooling channel sections are formed between these two sheets. Since such metal sheets are typically relatively thin-walled, it is very advantageous if the support elements described above rest between such cooling channels and do not touch directly on such a cooling channel in order to avoid possible deformation of such a cooling channel.

Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Demontageeinrichtung zum Demontieren einer Batterieanordnung, welche einen Träger und mindestens eine auf einer ersten Seite des Trägers in einem Aufnahmebereich des Trägers angeordnete Batterieeinheit umfasst, wobei die mindestens eine Batterieeinheit mittels einer Wärmeleitmasse an der ersten Seite des Trägers angeklebt ist. Dabei weist die Demontageeinrichtung eine Unterdruckeinheit auf, die dazu ausgelegt ist, in einem bestimmten Bereich, der an einen Teilbereich an der zweiten Seite des Trägers angrenzt, die der ersten Seite des Trägers gegenüberliegt, einen gegenüber einem Umgebungsdruck verringerten Unterdruck zu erzeugen, zumindest während eine Zugkraft auf die Batterieeinheit in eine von dem Träger wegweisende Zugrichtung zum Entfernen der Batterieeinheit vom Träger ausgeübt wird.Furthermore, the invention also relates to a dismantling device for dismantling a battery arrangement, which comprises a carrier and at least one battery unit arranged on a first side of the carrier in a receiving area of the carrier, wherein the at least one battery unit is glued to the first side of the carrier by means of a heat-conducting compound . The dismantling device has a vacuum unit that is designed to generate a vacuum that is reduced compared to the ambient pressure in a specific area that adjoins a partial area on the second side of the carrier that is opposite the first side of the carrier, at least during a Tensile force is exerted on the battery pack in a direction away from the carrier pulling direction for removing the battery pack from the carrier.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren und eine Ausgestaltung beschriebenen Vorteile geltend damit in gleicher Weise für die erfindungsgemäße Demontageeinrichtung.The advantages described for the method according to the invention and an embodiment therefore apply in the same way to the dismantling device according to the invention.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Demontageeinrichtung, 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 Demontageeinrichtung hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the dismantling device according to the invention, which have features as have already been described in connection with the developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the dismantling device according to the invention are not described again here.

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.The invention also includes the combinations of features of the described embodiments. The invention also includes implementations that each have a combination of the features of several of the described embodiments, unless the embodiments were described as mutually exclusive.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung der Demontage einer Batterieeinheit von einem als Kühlboden ausgebildeten Träger gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine schematische und perspektivische Darstellung eines Unterteils eines Batteriegehäuses während der Entnahme eines Batteriemoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
3 eine schematische Darstellung eines Teils einer Batterieanordnung während der Demontage eines Batteriemoduls mit einer Demontageeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Exemplary embodiments of the invention are described below. For this shows:

1 a schematic representation of the disassembly of a battery unit from a designed as a cooling base carrier according to an embodiment of the invention;
2 a schematic and perspective view of a lower part of a battery housing during the removal of a battery module according to an embodiment of the invention; and
3 a schematic representation of part of a battery arrangement during the dismantling of a battery module with a dismantling device according to an embodiment of the invention.

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.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and that each also develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is also intended to encompass combinations of the features of the embodiments other than those illustrated. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference symbols designate elements with the same function.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Batterieanordnung während der Demontage einer als Batteriemodul 12 ausgebildeten Batterieeinheit von einem als Kühlboden 14 ausgebildeten Träger gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Allgemeinen kann eine solche Batterieanordnung 10 eine Hochvolt-Batterie für ein Kraftfahrzeug bereitstellen. Eine solche Hochvolt-Batterie kann wiederum mehrere Batteriemodule 12 mit jeweils mehreren hier nicht explizit dargestellten Batteriezellen umfassen. Diese Batteriemodule 12 können dabei in einem Batteriegehäuse 16 der Hochvolt-Batterie angeordnet sein, wie dieses zum Teil zum Beispiel in 2 dargestellt ist. 2 zeigt dabei eine perspektivische Darstellung einer Batterieanordnung 10 während der Entnahme eines Batteriemoduls 12 aus einem dem Batteriemodul 12 zugeordneten Aufnahmebereich 18 des Batteriegehäuses 16 beziehungsweise des Kühlbodens 14 als Teil des Batteriegehäuses 16. Die einzelnen jeweiligen Batteriemodulen 12 zugeordneten Aufnahmebereiche 18 dieses Kühlbodens 14 können dabei durch jeweilige Trennstege 20 räumlich voneinander separiert sein, wie diese ebenfalls exemplarisch in 2 veranschaulicht sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind dabei nur einige dieser Trennstege 20 mit einem Bezugszeichen versehen. Zur Modulentnahme kann eine Greifeinrichtung 22 vorgesehen sein, wie diese ebenfalls in 2 dargestellt ist. Mittels dieser Greifeinrichtung 22 wird auf das Batteriemodul 12 während der Entnahme eine Zugkraft F ausgeübt, welche im Wesentlichen parallel zu der hier dargestellten z-Richtung gerichtet ist und im Wesentlichen senkrecht zur Flächennormalen des Trägers 14. 1 shows a schematic representation of a battery arrangement during the dismantling of a battery unit designed as a battery module 12 from a carrier designed as a cooling floor 14 according to an exemplary embodiment of the invention. In general, such a battery arrangement 10 can provide a high-voltage battery for a motor vehicle. Such a high-voltage battery can in turn include multiple battery modules 12 each with multiple battery cells not shown here explicitly. These battery modules 12 can be arranged in a battery housing 16 of the high-voltage battery, as is the case in part, for example, in 2 is shown. 2 shows a perspective view of a battery assembly 10 while a battery module 12 is being removed from a receiving area 18 of the battery housing 16 or cooling base 14 assigned to the battery module 12 as part of the battery housing 16 Separating webs 20 can be spatially separated from one another, as is also the case in 2 are illustrated. For reasons of clarity, only some of these separating webs 20 are provided with a reference number. A gripping device 22 can be provided for module removal, as is also shown in 2 is shown. This gripping device 22 is used to exert a tensile force F on the battery module 12 during removal, which is directed essentially parallel to the z-direction shown here and essentially perpendicular to the surface normal of the carrier 14.

3 zeigt nochmals zur besseren Veranschaulichung eine schematische Darstellung eines Teils einer solchen Batterieanordnung 10 in einem Querschnitt. Im Ausgangszustand der Batterieanordnung 10 ist ein solches Batteriemodul 12 über eine Wärmeleitmasse 24 am Träger 14 angeklebt. Der Träger 14 weist dabei im Übrigen eine erste Seite 14a auf, welche im Ausgangszustand der Batterieeinheit, das heißt in diesem Beispiel dem Batteriemodul 12, zugewandt ist, und eine dem Batteriemodul 12 abgewandte zweite Seite 14b. Zudem umfasst der als Kühlboden ausgebildete Träger 14 Kühlkanäle 26, die von einem Kühlmedium durchströmbar sind. Durch die auf das Batteriemodul 12 bei der Modulentnahme ausgeübte Zugkraft F wirken auf diesen Träger 14 ohne weitere Maßnahmen bei der Modulentnahme ebenfalls sehr große Kräfte, vor allem da die durch die Wärmeleitmasse 24 bereitgestellte sehr dünne Gapfillerschicht dazu führt, dass der elastische Anteil an Deformation im Gapfiller sehr niedrig ist und damit die aufzuwendende Kraft F für die Modulentnahme sehr hoch. 3 FIG. 1 shows again a schematic representation of a part of such a battery arrangement 10 in a cross section for better illustration. In the initial state of the battery arrangement 10, such a battery module 12 is glued to the carrier 14 via a heat-conducting compound 24. The carrier 14 also has a first side 14a, which in the initial state faces the battery unit, ie the battery module 12 in this example, and a second side 14b facing away from the battery module 12. In addition, the carrier 14 designed as a cooling floor comprises cooling channels 26 through which a cooling medium can flow. Due to the tensile force F exerted on the battery module 12 when the module is removed, very large forces also act on this carrier 14 without further measures being taken when the module is removed, especially since the very thin gap filler layer provided by the heat-conducting compound 24 means that the elastic component of deformation in the Gapfiller is very low and thus the force F to be expended for module removal is very high.

Bei herkömmlichen Demontageverfahren ist daher nicht auszuschließen, dass es bei der Demontage zu einer irreversiblen, plastischen Deformation des Trägers kommt, was beim Wiedereinbau eines neuen Moduls zu massiven Problemen führt, da dies einen ungleichmäßigen Gapfillerfluss beim Neueinbau zur Folge hat und dies wiederum einen schlechten Benetzungsgrad sowie einen lokal überhöhten Druck am Modulboden und eine eventuelle Modulschädigung.With conventional disassembly methods, it cannot be ruled out that irreversible, plastic deformation of the carrier occurs during disassembly, which leads to massive problems when reinstalling a new module, as this results in an uneven gap filler flow when installing a new one, which in turn causes a poor degree of wetting as well as locally excessive pressure on the module floor and possible damage to the module.

Dies lässt sich nun vorteilhafterweise dadurch vermeiden, indem während der Modulentnahme ein vakuumbasiertes Rückhaltesystem 28 als Teil einer Demontageeinrichtung 30 zum Einsatz kommt. Dieses Vakuumsystem beziehungsweise vakuumbasierte Rückhaltesystem 28 ist schematisch in 1 und detaillierter in 3 dargestellt. Dieses Rückhaltesystem 28 ist dabei als Unterdruckeinheit 28 ausgebildet, die im Allgemeinen dazu ausgelegt ist, in einem bestimmten Bereich 32 einen Unterdruck, vorzugsweise ein Vakuum zu erzeugen, zum Beispiel mittels einer Vakuumpumpe 34. Dieser Bereich 32 grenzt dabei an einen Teilbereich 36 der zweiten Seite 14b des Trägers 14 an. Dieser Teilbereich 36 befindet sich dabei auf der dem Aufnahmebereich 18, in welchem das Batteriemodul 12 aufgenommen ist, direkt gegenüberliegenden Seite. Diese Unterdruckeinheit 28 weist in diesem Beispiel eine Grundplatte 38 und eine darauf angeordnete Dichtlippe 40 auf, welche den Bereich 32 in lateraler Richtung vollständig umschließt. Die Vakuumpumpe 34 kann über einen Anschluss 42 an der Grundplatte 38 angeschlossen sein. Die Dichtlippe 40 sitzt vorzugsweise auf den Bereich 44 der zweiten Seite 14b des Trägers 14 auf, in welchem sich die Kühlkanäle 26 befinden. Die Dichtlippen 40 sind darüber hinaus so ausgeführt, dass durch diese letztendlich der bestimmte Bereich 32 als geschlossener, insbesondere hermetisch abgedichteter, Raum bereitgestellt ist. Weiterhin ist es sehr vorteilhaft, wenn die Unterdruckeinheit 28 zudem noch über Stützpins 46 verfügt, die auf der Grundplatte 38 angeordnet sind, und die, wenn die Unterdruckeinheit 28 an der Unterseite, das heißt an der zweiten Seite 14b des Trägers 14 angeordnet wird, in einem Bereich 48 zwischen zwei Kühlkanälen 26 beziehungsweise Kühlkanalabschnitten 26 anliegt. Damit werden solche Stützpins 46 also in einem struktursteifen Bereich mit dem Träger 14 kontaktiert. Bei beginnender Demontage, das heißt sobald die Zugkraft F auf das Batteriemodul 12 ausgeübt wird, wird mittels der Pumpe 34 ein Vakuum im bestimmten Bereich 32 erzeugt. Im vorliegenden Beispiel ist dieser erzeugte Unterdruck mit p1 bezeichnet und ist im Allgemeinen kleiner als ein Umgebungsdruck p2. Dies hat den großen Vorteil, dass somit eine plastische Deformation der Kühlung, d. h. des Kühlbodens 14, bedingt durch den Demontagezug F durch den entgegen gerichteten Sog nach unten verhindert wird. Die Stützpins 46 sorgen gleichzeitig für eine Verhinderung einer übermäßigen Deformation nach unten. Mit anderen Worten stellen diese Stützpins 46 eine Fixierung der z-Position des Trägers 14 sicher. Der Kühlboden erfährt damit während der Demontage keine plastische Deformation. Dies hat den Vorteil, dass ein neues Modul sofort eingesetzt werden kann, ohne dass der Träger 14 zunächst nachbearbeitet werden muss. Sobald das Batteriemodul 12 vom Träger 14 gelöst ist, wird auch die Erzeugung des Unterdrucks beendet und dafür gesorgt, dass sich im bestimmten Bereich 32 wieder der normale Druck, das heißt der Umgebungsdruck p2 einstellt. Damit ist die Erzeugung des Vakuums sowohl räumlich als auch zeitlich auf das Batteriemodul 12 und dessen Entnahme abgestimmt.This can now advantageously be avoided by using a vacuum-based restraint system 28 as part of a dismantling device 30 during the removal of the module. This vacuum system or vacuum-based restraint system 28 is shown schematically in 1 and more detailed in 3 shown. This restraint system 28 is designed as a vacuum unit 28, which is generally designed to generate a vacuum, preferably a vacuum, in a specific area 32, for example by means of a vacuum pump 34. This area 32 is adjacent to a partial area 36 of the second side 14b of the carrier 14 at. This partial area 36 is located on the side directly opposite the receiving area 18 in which the battery module 12 is received. In this example, this vacuum unit 28 has a base plate 38 and a sealing lip 40 arranged thereon, which completely encloses the area 32 in the lateral direction. The vacuum pump 34 can be connected to the base plate 38 via a connection 42 . The sealing lip 40 is preferably seated on the area 44 of the second side 14b of the carrier 14, in which the cooling channels 26 are located. The sealing lips 40 are also designed in such a way that they ultimately provide the specific area 32 as a closed, in particular hermetically sealed, space. Furthermore, it is very advantageous if the vacuum unit 28 also has support pins 46, which are arranged on the base plate 38 and, when the vacuum unit 28 is arranged on the underside, i.e. on the second side 14b of the carrier 14, in an area 48 between two cooling channels 26 or cooling channel sections 26 is present. Such support pins 46 are thus contacted with the carrier 14 in a structurally rigid area. When disassembly begins, that is to say as soon as the tensile force F is exerted on the battery module 12 , a vacuum is generated in the specific area 32 by means of the pump 34 . In the present example, this generated negative pressure is denoted by p1 and is generally lower than an ambient pressure p2. This has the great advantage that a plastic deformation of the cooling system, ie the cooling base 14, caused by the dismantling train F is prevented by the downward suction directed in the opposite direction. At the same time, the support pins 46 ensure that excessive downward deformation is prevented. In other words, these support pins 46 ensure that the z-position of the carrier 14 is fixed. The cooling base thus experiences no plastic deformation during disassembly. This has the advantage that a new module can be used immediately without the carrier 14 having to be reworked first. As soon as the battery module 12 is detached from the carrier 14, the generation of the negative pressure is also terminated and it is ensured that the normal pressure, ie the ambient pressure p2, is restored in the specific area 32. The generation of the vacuum is thus matched both spatially and temporally to the battery module 12 and its removal.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine vakuumgestützte Demontagevorrichtung für Batteriesysteme bereitgestellt werden kann, die eine besonders einfache und effiziente Modulentnahme aus einem Gehäuse ermöglicht, die gleichzeitig besonders schonend für den Gehäuseboden ist, so dass dieser keine plastische Deformation erfährt. Dadurch lässt sich das Gehäuse und insbesondere der Kühlboden auf einfache Weise ohne Nacharbeitungsschritte wiederverwenden.Overall, the examples show how the invention can provide a vacuum-supported dismantling device for battery systems that enables particularly simple and efficient module removal from a housing, which is also particularly gentle on the housing base so that it does not experience any plastic deformation. As a result, the housing and in particular the cooling base can be reused in a simple manner without any reworking steps.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102012003192 A1 [0004]
DE 102018203375 A1 [0006]

Claims

Method for dismantling a battery arrangement (10) which comprises a carrier (14) and at least one battery unit (12) arranged on a first side (14a) of the carrier (14) in a receiving area (18) of the carrier (14), the at least one battery unit (12) is glued to the first side (14a) of the carrier (14) by means of a heat-conducting compound (24), characterized in that in a specific area (32) which is attached to a partial area (36) of a second side ( 14b) of the carrier (14), which is opposite the first side (14a) of the carrier (14), a reduced pressure (p1) compared to an ambient pressure (p2) is generated and while in the specific area (32) the negative pressure (p1) is generated, a tensile force (F) is exerted on the battery unit (12) in a pulling direction (z) pointing away from the carrier (14) in order to remove the battery unit (12) from the carrier (14).

procedure after claim 1 , characterized in that the partial area (36) of the second side (14b) is limited to an area of the second side (14b) directly opposite the receiving area (18) of the first side (14a).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a vacuum is generated as the negative pressure (p1).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the negative pressure (p1) is only generated when the tensile force (F) begins to be exerted on the battery unit (12).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the provision of the negative pressure (p1) in the specific area (32) is terminated at the latest as soon as the battery unit (12) is detached from the carrier (14).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the negative pressure (p1) is generated by means of a dismantling device (30) which has a negative pressure unit (28), the negative pressure unit (28) having a base element (38) and at least one on the base element (38) arranged sealing lip (40), wherein the vacuum unit (28) for generating the vacuum (p1) is arranged on the second side (14b) of the carrier (14), so that the at least one sealing lip (40) on the second Side (14b) of the carrier (14) and the specific area (32) is delimited by at least part of the base element (38) and the at least one sealing lip (40).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one support element (46) is arranged on the base element (38) in a region of the base element (38) surrounded by the at least one sealing lip (40), which when the vacuum unit (28 ) on the second side (14b) of the carrier (14), the second side (14b) of the carrier (14) against deformation in the direction of the base element (38) when generating the negative pressure (p1) is supported.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier (14) is designed as a cooling floor (14) with at least one cooling channel (26), the supporting element (46) being arranged on the second side (28) when the vacuum unit (28) is arranged 14b) of the carrier (14) contacts the second side (14b) of the carrier (14) in a region (48) different from the at least one cooling channel (26).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one sealing lip (40) when arranging the vacuum unit (28) on the second side (14b) of the carrier (14) the second side (14b) of the carrier (14) in the area (32) of the at least one cooling channel (26) contacted.

Dismantling device (30) for dismantling a battery arrangement (10), which comprises a carrier (14) and at least one battery unit (12) arranged on a first side (14a) of the carrier (14) in a receiving area (18) of the carrier (14). , wherein the at least one battery unit (12) is glued to the first side (14a) of the carrier (14) by means of a heat-conducting compound (24), characterized in that the dismantling device (30) has a vacuum unit (28) which is designed for this , in a certain area (32), which adjoins a partial area (36) of a second side (14b) of the carrier (14), which faces the first side (14a) of the carrier (14), a relative to an ambient pressure (p2) to generate reduced negative pressure (p1), at least while a tensile force (F) is being exerted on the battery unit (12) in a tensile direction (z) pointing away from the carrier (14) in order to remove the battery unit (12) from the carrier (14).