DE102021119206A1

DE102021119206A1 - Method for sealing an intermediate space between a battery module and a battery housing, battery and motor vehicle

Info

Publication number: DE102021119206A1
Application number: DE102021119206.4A
Authority: DE
Inventors: Tobias Benker; Marc Gormanns; Ruben Heid; Andrea Kreuzwieser; Victor Schmadalla; Matthias Wimmi; Michael Schüssler
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2021-07-23
Filing date: 2021-07-23
Publication date: 2023-01-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen einer Wärmeleitmasse (20) in einen Zwischenraum (18) zwischen ein Batteriemodul (12) und einen Teil (10) eines Batteriegehäuses (16), wobei das Batteriegehäuse (16) bereitgestellt wird, das Batteriemodul (12) in einem Aufnahmebereich (14) des Batteriegehäuses (16) angeordnet wird, eine den Zwischenraum (18) zumindest zum Teil begrenzende Dichtung (22) zwischen dem Batteriemodul (12) und dem Teil (10) des Batteriegehäuses (16) bereitgestellt wird, und die Wärmeleitmasse (20) in den Zwischenraum (18) eingebracht wird. Dabei wird die Dichtung (22) als eine durch eine externe Aktivierung aushärtbare Dichtmasse (22) bereitgestellt, die in einem nicht aktivierten Zustand in eine bestimmte Endposition zwischen dem Batteriemodul (12) und dem Teil (10) des Batteriegehäuses (16) das Batteriemodul (12) und den Teil (10) des Batteriegehäuses (16) kontaktierend gebracht wird, und aktiviert wird, wenn sie sich in der bestimmten Endposition befindet.

The invention relates to a method for introducing a heat-conducting compound (20) into an intermediate space (18) between a battery module (12) and a part (10) of a battery housing (16), the battery housing (16) being provided, the battery module (12) is arranged in a receiving area (14) of the battery housing (16), a seal (22) at least partially delimiting the intermediate space (18) is provided between the battery module (12) and the part (10) of the battery housing (16), and the Thermally conductive compound (20) is introduced into the intermediate space (18). The seal (22) is provided as a sealing compound (22) that can be hardened by external activation and, in a non-activated state, moves the battery module ( 12) and the part (10) of the battery case (16) is brought into contact, and is activated when it is in the determined final position.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen einer Wärmeleitmasse in einen Zwischenraum zwischen einem Batteriemodul und einem Teil eines Batteriegehäuses, wobei das Batteriegehäuse bereitgestellt wird, das Batteriemodul in einem Aufnahmebereich des Batteriegehäuses angeordnet wird, eine den Zwischenraum zumindest zum Teil begrenzende Dichtung zwischen dem Batteriemodul und dem Teil des Batteriegehäuses bereitgestellt wird und die Wärmeleitmasse in den Zwischenraum eingebracht wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Batterie und ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for introducing a heat-conducting compound into an intermediate space between a battery module and part of a battery housing, the battery housing being provided, the battery module being arranged in a receiving area of the battery housing, a seal between the battery module and the intermediate space at least partially delimiting Part of the battery case is provided and the thermal compound is introduced into the gap. Furthermore, the invention also relates to a battery and a motor vehicle.

Um bei Elektrofahrzeugen die bei der Schnellladung und beim Leistungsabruf in den Hochvoltbatterien entstehende Wärme effizient abführen zu können, kommt zwischen Batteriemodul und Kühlboden eine Wärmeleitpaste, der sogenannte Gapfiller, der im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Wärmeleitmasse bezeichnet wird, zum Einsatz. Bei der Montage der Hochvoltbatterie kann der Gapfiller beispielsweise in das noch leere Batteriegefache raupenförmig appliziert werden und dann durch das Aufsetzen und Absenken des Batteriemoduls langsam in die Fläche verdrückt werden. Eine alternative Möglichkeit besteht darin, den Gapfiller in den Zwischenraum zwischen Batteriegehäuse und Modul zu injizieren. Dabei wird zuerst das Batteriemodul in das leere Batteriegefache gesetzt und verschraubt. In den entsprechenden Spalt zwischen Batteriemodul und Gehäuseboden wird dann der Gapfiller injiziert. Eine solche Gapfillerinjektion ist zum Beispiel in der DE 10 2018 208 070 A1 beschrieben. Der Zwischenraum, in welchen das Wärmeleitmedium eingeleitet wird, ist dabei durch wenigstens ein Dichtelement abgedichtet, welches zwischen dem Batteriemodul und dem Gehäuseelement angeordnet ist.In order to be able to efficiently dissipate the heat generated in the high-voltage batteries during fast charging and when power is called up in electric vehicles, a heat-conducting paste, the so-called gap filler, which is referred to as heat-conducting compound in the context of the present invention, is used between the battery module and the cooling base. When assembling the high-voltage battery, the gap filler can, for example, be applied in the form of a caterpillar to the empty battery compartment and then slowly pressed into the surface by placing and lowering the battery module. An alternative possibility is to inject the gap filler into the space between the battery case and the module. The battery module is first placed and screwed into the empty battery compartment. The gap filler is then injected into the corresponding gap between the battery module and the bottom of the housing. Such a gap filler injection is, for example, in DE 10 2018 208 070 A1 described. The intermediate space into which the heat-conducting medium is introduced is sealed by at least one sealing element, which is arranged between the battery module and the housing element.

Eine solche Dichtung ist dabei vorteilhaft, um die zu benetzende Fläche zwischen Batteriemodul und Gefacheboden, d.h. dem Teil des Gehäusebodens, der zu einem dem Batteriemodul zugeordneten Aufnahmefach korrespondiert, nach außen zu begrenzen. Eine solche Dichtung hat dabei vielzählige Anforderungen zu erfüllen. Zum einen sollte die Dichtung dem Gapfiller-Injektionsdruck während des Einbringens standhalten. Daher muss die Dichtung äußerst robust ausgebildet werden. Andererseits muss die Dichtung bei den auftretenden Spalthöhentoleranzen, welche z.B. zwischen 0,5 und 2,0 mm liegen können, funktionieren. Mit anderen Worten sollte die Dichtung solche Höhentoleranzen ausgleichen können. Daher wäre eine sehr weiche Dichtung von Vorteil. Gleichzeitig darf die Dichtung auch keinen zu großen Gegendruck auf Batteriemodul und Gefache ausüben, um den Spalt nicht unnötig in die Höhe zu drücken. Auch hierfür wäre wiederum eine möglichst weiche Dichtung von Vorteil. Weiche Dichtungen scheitern wiederum an der Anforderung, dem oben genannten Injektionsdruck standzuhalten. Entsprechend ist eine solche gewünschte Dichtung aufgrund der gegenläufigen Anforderungen auf dem Markt nicht verfügbar.Such a seal is advantageous in order to outwardly delimit the surface to be wetted between the battery module and the compartment base, i.e. the part of the housing base which corresponds to a compartment assigned to the battery module. Such a seal has to meet numerous requirements. First, the seal should withstand the gap filler injection pressure during installation. Therefore, the seal must be extremely robust. On the other hand, the seal must work with the gap height tolerances that occur, which can be between 0.5 and 2.0 mm, for example. In other words, the seal should be able to compensate for such height tolerances. Therefore, a very soft seal would be an advantage. At the same time, the seal must not exert too much counter-pressure on the battery module and compartments, so as not to unnecessarily push the gap up. A seal that is as soft as possible would also be advantageous for this. Soft seals, on the other hand, fail to withstand the injection pressure mentioned above. Accordingly, such a desired seal is not available on the market due to the conflicting requirements.

Weiterhin beschreibt die DE 11 2019 002 449 T5 wärmeleitfähige Spaltfüllstoffmaterialien mit kontrollierter Härtung. Ein solcher Spaltfüllstoff kann dabei zwischen Batteriezellen und einer Basisplatte zum Einsatz kommen. Dabei kann ein Muster aus Spaltfüllstoff, das dem gewünschten Layout der Batteriezellen entspricht, auf die Oberfläche der Basisplatte, zum Beispiel mit einem Roboter, aufgebracht werden. Um eine solche Schicht mit einem diskreten Muster des wärmeleitfähigen Spaltfüllstoffs auszubilden, muss dieser eine relativ hohe Viskosität aufweisen. Um jedoch eine Wärmeleitmasse in den Zwischenraum mit einem oben beschriebenen Injektionsverfahren einbringen zu können, sollte die Wärmeleitmasse eine möglichst geringe Viskosität aufweisen, um ein möglichst gleichmäßiges Verteilen im Zwischenraum zu ermöglichen. Bei Wärmeleitmassen mit höherer Viskosität werden entsprechend höhere Injektionsdrücke erforderlich, die zu einer Beschädigung des Batteriemoduls führen könnten oder andererseits eine robustere Ausbildung des Batteriemoduls erfordern würden, was wiederum Nachteile hinsichtlich Bauraum, Gewicht und Aufwand mit sich bringt.Furthermore describes the DE 11 2019 002 449 T5 thermally conductive gap filler materials with controlled cure. Such a gap filler can be used between battery cells and a base plate. A pattern of gap filler that corresponds to the desired layout of the battery cells can be applied to the surface of the base plate, for example with a robot. In order to form such a layer with a discrete pattern of the thermally conductive gap filler, it must have a relatively high viscosity. However, in order to be able to introduce a thermally conductive compound into the intermediate space using an injection method described above, the thermally conductive compound should have the lowest possible viscosity in order to enable it to be distributed as evenly as possible in the intermediate space. In the case of thermally conductive masses with a higher viscosity, correspondingly higher injection pressures are required, which could damage the battery module or, on the other hand, would require a more robust design of the battery module, which in turn entails disadvantages in terms of installation space, weight and complexity.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren, eine Batterie und ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die ein möglichst effizientes Abdichten eines solchen Zwischenraums und dabei gleichzeitig möglichst geringe Spalthöhen des Zwischenraums zwischen einem Batteriemodul und einem Gehäuseteil ermöglichen.The object of the present invention is therefore to provide a method, a battery and a motor vehicle that enable such a space to be sealed as efficiently as possible and at the same time allow the gap heights of the space between a battery module and a housing part to be as small as possible.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, eine Batterie und ein Kraftfahrzeug 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, a battery and a motor vehicle having 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 Einbringen einer Wärmeleitmasse in einen Zwischenraum zwischen einem Batteriemodul und einem Teil eines Batteriegehäuses wird das Batteriegehäuse bereitgestellt, das Batteriemodul in einem Aufnahmebereich des Batteriegehäuses angeordnet und eine den Zwischenraum zumindest zum Teil begrenzende Dichtung zwischen dem Batteriemodul und dem Teil des Batteriegehäuses bereitgestellt. Des Weiteren wird die Wärmeleitmasse in den Zwischenraum eingebracht. Dabei wird die Dichtung als eine durch eine externe Aktivierung aushärtbare Dichtmasse bereitgestellt, die in einem nicht aktivierten Zustand in eine bestimmte Endposition zwischen dem Batteriemodul und dem Teil des Batteriegehäuses, in welcher die Dichtmasse das Batteriemodul und den Teil des Batteriegehäuses kontaktiert, gebracht wird und aktiviert wird, wenn sie sich in der bestimmten Endposition befindet.In a method according to the invention for introducing a heat-conducting compound into an intermediate space between a battery module and part of a battery housing, the battery housing is provided, the battery module is arranged in a receiving area of the battery housing, and a seal that at least partially delimits the intermediate space is provided between the battery module and the part of the battery housing . Furthermore, the heat-conducting compound is introduced into the intermediate space. The seal is made to be hardenable by external activation Sealing compound provided, which in a non-activated state is brought into a certain final position between the battery module and the part of the battery housing, in which the sealing compound contacts the battery module and the part of the battery housing, and is activated when it is in the certain final position.

Somit lässt es sich vorteilhafterweise bewerkstelligen, dass eine solche Dichtung, die durch Dichtmasse bereitgestellt wird, im nicht aktivierten Zustand sehr weich ist. Dadurch ist es möglich, dass diese beim Hineinsetzen des Batteriemoduls in das Gefache, das heißt den durch das Batteriegehäuse bereitgestellten Aufnahmebereich, keine oder keine zu große Gegenkraft ausübt. Zudem kann es hierdurch vorteilhafterweise erreicht werden, dass die Dichtung trotz Höhentoleranzen der Spalthöhe bzw. Höhe des Zwischenraums im Bereich zwischen zum Beispiel 0,5 mm und 2 mm den Spalt zwischen dem Batteriemodul und dem Teil des Batteriegehäuses vollständig ausfüllt. Wird die Dichtmasse dagegen dann durch die externe Aktivierung aktiviert, so reagiert diese aus und bildet beispielsweise eine harte Umrandung zur Begrenzung des Zwischenraums. Hierdurch ist dann entsprechend eine Dichtung bereitgestellt, die auch den typischen Injektionsdrücken von z.B. bis zu 4 bar standhalten kann. Somit können vorteilhafterweise durch die Dichtmasse alle der eingangs genannten Anforderungen erfüllt werden. Entsprechend lassen sich durch die Verwendung einer solchen Dichtmasse als Dichtung sehr geringe Spalthöhen zwischen Batteriemodul und dem Teil des Batteriegehäuses, insbesondere dem Gehäuseboden, erzielen, was wiederum förderlich für die Wärmeabfuhr aus dem Batteriemodul ist und letztendlich die Kühlung der Batterie deutlich verbessert.It can thus advantageously be achieved that such a seal, which is provided by sealing compound, is very soft in the non-activated state. This makes it possible that when the battery module is inserted into the compartment, ie the receiving area provided by the battery housing, it does not exert any counterforce or does not exert an excessively large counterforce. In addition, this can advantageously result in the seal completely filling the gap between the battery module and the part of the battery housing, despite height tolerances of the gap height or height of the intermediate space in the range between, for example, 0.5 mm and 2 mm. If, on the other hand, the sealing compound is then activated by the external activation, it reacts and forms, for example, a hard border to limit the gap. As a result, a seal is then provided which can also withstand the typical injection pressures of, for example, up to 4 bar. All of the requirements mentioned at the outset can thus advantageously be met by the sealing compound. Accordingly, by using such a sealing compound as a seal, very small gap heights between the battery module and the part of the battery housing, in particular the housing base, can be achieved, which in turn promotes heat dissipation from the battery module and ultimately significantly improves the cooling of the battery.

Das Einbringen der Wärmeleitmasse in den Zwischenraum erfolgt dabei zeitlich nach dem Anordnen des Batteriemoduls im Aufnahmebereich. Das Bereitstellen der Dichtung kann jedoch sowohl zeitlich nach als auch vor dem Anordnen des Batteriemoduls im Aufnahmebereich erfolgen. Im letzten Fall wird dann während des Anordnens gar kein Gegendruck auf das Batteriemodul oder den Gehäuseboden durch die Dichtmasse ausgeübt, da sich diese zu diesem Zeitpunkt noch nicht zwischen dem Batteriemodul und dem Teil des Batteriegehäuses befindet. Bei der Wärmeleitmasse kann es sich um den eingangs genannten Gapfiller, auch Spaltfüller genannt, handeln. Dieser kann beispielsweise in pastöser, viskoser oder flüssiger Form bereitgestellt werden. Der Teil des Batteriegehäuses stellt vorzugsweise einen Gehäuseboden des Batteriegehäuses dar. Ein solcher Gehäuseboden kann zudem auch als Kühlboden ausgebildet sein. Zu diesem Zweck kann der Gehäuseboden integrierte, von einem Kühlmedium durchströmbare Kühlkanäle aufweisen oder er kann lediglich als Kühlplatte ausgebildet sein, an welchem auf einer dem Batteriemodul abgewandten Seite eine Kühleinrichtung angeordnet ist. Neben einem Gehäuseboden kann das Batteriegehäuse zudem auch Seitenwände aufweisen und gegebenenfalls weitere Trennwände, sofern das Batteriegehäuse zur Aufnahme mehrerer Batteriemodule ausgelegt ist. Durch die jeweiligen Seiten- und Trennwände kann das Gehäuse in mehrere Fächer untergliedert werden, die auch als Gefache bezeichnet werden, und die jeweils mindestens einen oder genau einen Aufnahmebereich zur Aufnahme eines zugeordneten Batteriemoduls bereitstellen können. Entsprechend kann das Batteriegehäuse auch mehrere Aufnahmebereiche zur Aufnahme jeweiliger Batteriemodule aufweisen. Die jeweiligen Aufnahmebereiche können dabei räumlich voneinander separiert sein, zum Beispiel durch die genannten Trennwände des Batteriegehäuses, oder auch nicht voneinander räumlich separiert sein. Zudem kann das Batteriegehäuse auch einen Gehäusedeckel aufweisen, der aufgesetzt wird, wenn die Batteriemodule in ihren jeweiligen Aufnahmebereichen angeordnet sind. Der Gehäuseboden sowie die Seitenwände können zum Beispiel in Form einer Batteriewanne bereitgestellt werden. Das Batteriegehäuse sowie das mindestens eine darin aufgenommene Batteriemodul können dabei vorzugsweise eine Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, bereitstellen. Die Wärmeleitmasse wird bevorzugt in den Zwischenraum zwischen dem Batteriemodul und dem Gehäuseboden eingebracht. Nichtsdestoweniger ist es aber auch denkbar, dass eine solche Wärmeleitmasse an jeder beliebigen anderen Stelle zwischen das Batteriemodul und einen anderen Teil des Batteriegehäuses, zum Beispiel eine Seitenwand, eingebracht wird. Entsprechend kann das Teil des Gehäusebodens auch grundsätzlich eine Seitenwand oder Trennwand des Batteriegehäuses darstellen.The introduction of the thermally conductive compound into the intermediate space takes place after the battery module has been arranged in the receiving area. However, the seal can be provided either after or before the battery module is arranged in the receiving area. In the latter case, no counter-pressure at all is then exerted on the battery module or the housing base by the sealing compound during the arrangement, since this is not yet located between the battery module and the part of the battery housing at this point in time. The thermally conductive compound can be the gap filler mentioned at the outset, also known as gap filler. This can be provided in pasty, viscous or liquid form, for example. The part of the battery housing preferably represents a housing base of the battery housing. Such a housing base can also be designed as a cooling base. For this purpose, the housing base can have integrated cooling ducts through which a cooling medium can flow, or it can simply be designed as a cooling plate on which a cooling device is arranged on a side facing away from the battery module. In addition to a housing base, the battery housing can also have side walls and optionally further partitions if the battery housing is designed to accommodate a number of battery modules. The housing can be subdivided into a number of compartments by the respective side and partition walls, which are also referred to as compartments and which can each provide at least one or precisely one accommodation area for accommodating an associated battery module. Correspondingly, the battery housing can also have several receiving areas for receiving respective battery modules. The respective receiving areas can be spatially separated from one another, for example by the aforementioned partitions of the battery housing, or not spatially separated from one another. In addition, the battery housing can also have a housing cover that is put on when the battery modules are arranged in their respective receiving areas. The housing floor and the side walls can be provided in the form of a battery tray, for example. The battery housing and the at least one battery module accommodated therein can preferably provide a high-voltage battery for a motor vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle. The heat-conducting compound is preferably introduced into the space between the battery module and the bottom of the housing. Nevertheless, it is also conceivable that such a heat-conducting compound is introduced at any other point between the battery module and another part of the battery housing, for example a side wall. Correspondingly, the part of the housing base can also basically represent a side wall or partition wall of the battery housing.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Batteriegehäuse um ein Gesamtbatteriegehäuse der Hochvoltbatterie. Diese umfasst vorzugsweise mehrere Batteriemodule, die wie zum mindestens einen Batteriemodul beschrieben, im Batteriegehäuse angeordnet werden können. Zwischen einem jeweiligen Batteriemodul und dem Gehäuseboden kann ein korrespondierender Zwischenraum bereitgestellt sein, der wie beschrieben abgedichtet und mit einer Wärmeleitmasse befüllt werden kann. Im Folgenden wird dies exemplarisch nur anhand eines Batteriemoduls beschrieben, kann aber ganz analog auch für mehrere Batteriemodule umgesetzt werden. Das Batteriemodul kann darüber hinaus eine oder mehrere Batteriezellen aufweisen. Diese können beispielsweise als Lithium-Ionen-Zellen ausgebildet sein. Darüber hinaus können die Batteriezellen zum Beispiel als prismatische Batteriezellen ausgebildet sein, wie dies vorliegend bevorzugt ist, oder auch als Rundzellen oder Pouch-Zellen. Weiterhin kann das Batteriemodul auch ein Modulgehäuse aufweisen, in welchem die Batteriezellen angeordnet sind. Das Modulgehäuse kann beispielsweise nur als Rahmen um einen Zellstapel mit mehreren Batteriezellen ausgebildet sein und keinen separaten Modulboden aufweisen. In diesem Fall ist die Unterseite des Batteriemoduls durch die jeweiligen Unterseiten der Batteriezellen des Zellstapels bereitgestellt. Vorzugsweise umfasst das Modulgehäuse jedoch einen Gehäuseboden. Das Batteriemodul wird beim Einbringen in den Aufnahmebereich vorzugsweise so im Aufnahmebereich des Batteriegehäuses angeordnet, dass eine Unterseite des Batteriemoduls, die vorzugsweise durch den genannten Modulboden bereitgestellt wird, dem Gehäuseboden zugewandt ist. Die Wärmeleitmasse wird entsprechend in den Zwischenraum zwischen diesem Modulboden und dem Gehäuseboden eingebracht. Die Dichtung kann zum Beispiel dann entsprechend ihrer bestimmten Endposition so angeordnet sein, dass sie die Unterseite des Batteriemoduls, insbesondere den Modulboden, in einem Randbereich umlaufend in Form einer geschlossenen Dichtlinie, kontaktiert. Weist der Modulboden beispielsweise eine rechteckige Geometrie auf, so kann entsprechend die Dichtung in ihrer Endposition mit einer solchen rechteckigen Geometrie ausgebildet sein. Das Modulgehäuse sowie das Batteriegehäuse sind vorzugsweise aus einem Metall oder einer Legierung gebildet, zum Beispiel Aluminium, können grundsätzlich aber auch aus einem Kunststoff oder faserverstärkten Kunststoff bereitgestellt sein. Das Einbringen der Wärmeleitmasse erfolgt vorzugsweise in Form einer Injektion durch mindestens eine Injektionsöffnung, die in den Zwischenraum mündet. Vorzugsweise ist eine solche Injektionsöffnung durch das Batteriegehäuse, insbesondere durch den Teil des Batteriegehäuses bereitgestellt, also vorzugsweise durch den Gehäuseboden. Eine Injektion der Wärmeleitmasse kann aber auch von einer anderen Seite aus, zum Beispiel ausgehend vom Modul, erfolgen. Beispielsweise kann der Injektionskanal auch durch das Batteriemodul durchlaufend bereitgestellt sein, zum Beispiel in einem Gehäuseteil, zum Beispiel einer Seitenwand, des Modulgehäuses integriert. Sind mehrere Batteriemodule im Batteriegehäuse aufgenommen, so ist vorzugsweise pro Batteriemodul mindestens eine solche Injektionsöffnung für die jeweils zugeordneten, mit der Wärmeleitmasse auszufüllenden Zwischenräume bereitgestellt. Pro Modul können auch mehrere solcher Injektionsöffnungen vorgesehen sein.The battery housing is preferably an overall battery housing of the high-voltage battery. This preferably comprises a plurality of battery modules which, as described for at least one battery module, can be arranged in the battery housing. A corresponding intermediate space can be provided between a respective battery module and the housing floor, which can be sealed as described and filled with a heat-conducting compound. This is described below using only one battery module as an example, but can also be implemented in a very similar way for several battery modules. The battery module can also have one or more battery cells. These can be in the form of lithium-ion cells, for example. In addition, the battery cells can, for example, be in the form of prismatic battery cells, as is preferred here, or alternatively as round cells or pouch cells. Furthermore, the battery module can also have a module housing in which the battery cells are arranged. The module housing can, for example, only be designed as a frame around a cell stack with a number of battery cells and not have a separate module base. In this case, the underside of the battery module is provided by the respective undersides of the battery cells of the cell stack. However, the module housing preferably comprises a housing base. When it is introduced into the receiving area, the battery module is preferably arranged in the receiving area of the battery housing in such a way that an underside of the battery module, which is preferably provided by the named module base, faces the housing base. The heat-conducting compound is introduced accordingly into the space between this module base and the housing base. The seal can, for example, then be arranged according to its specific end position in such a way that it contacts the underside of the battery module, in particular the module base, in a peripheral peripheral area in the form of a closed sealing line. If the module base has a rectangular geometry, for example, then the seal can be designed with such a rectangular geometry in its end position. The module housing and the battery housing are preferably formed from a metal or an alloy, for example aluminum, but can in principle also be made from a plastic or fiber-reinforced plastic. The thermal conduction compound is preferably introduced in the form of an injection through at least one injection opening which opens into the intermediate space. Such an injection opening is preferably provided through the battery housing, in particular through the part of the battery housing, ie preferably through the bottom of the housing. However, the heat-conducting compound can also be injected from another side, for example starting from the module. For example, the injection channel can also be provided continuously through the battery module, for example integrated in a housing part, for example a side wall, of the module housing. If a plurality of battery modules are accommodated in the battery housing, at least one such injection opening is preferably provided per battery module for the respective associated spaces to be filled with the heat-conducting compound. Several such injection openings can also be provided per module.

Unter einer externen Aktivierung der Dichtmasse ist dabei ein aktives Hervorrufen des Aushärtprozesses der Dichtmasse zu verstehen und/oder zumindest das aktive Hervorrufen einer Beschleunigung dieser Aushärtung im Vergleich zur Geschwindigkeit des Aushärtens ohne eine solche externe Aktivierung. Entsprechend kann die Dichtmasse auch so ausgestaltet sein, dass diese ohne externe Aktivierung aushärtet, dann jedoch eben nicht so schnell, wie dies durch eine solche externe Aktivierung erfolgt. Durch eine solche externe Aktivierung des Aushärtprozesses beziehungsweise eines beschleunigten Aushärtprozesses lässt es sich damit vorteilhafterweise bewerkstelligen, dass lange Wartezeiten vorteilhafterweise vermieden werden können. Dies ermöglicht also vorteilhafterweise ein besonders zeiteffizientes Einfüllen der Wärmeleitmasse, insbesondere ohne dass lange gewartet werden muss, bis die Dichtmasse ausgehärtet ist. Eine solche externe Aktivierung kann dabei auf verschiedene Arten und Weisen bereitgestellt werden.External activation of the sealing compound is to be understood as actively inducing the curing process of the sealing compound and/or at least actively inducing an acceleration of this curing compared to the speed of curing without such external activation. Correspondingly, the sealing compound can also be designed in such a way that it hardens without external activation, but then not as quickly as is done by such an external activation. Such an external activation of the curing process or an accelerated curing process can thus advantageously be achieved in that long waiting times can advantageously be avoided. This advantageously enables the thermally conductive compound to be filled in in a particularly time-efficient manner, in particular without having to wait a long time for the sealing compound to harden. Such an external activation can be provided in different ways.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Dichtmasse physikalisch aktiviert. Unter einer physikalischen Aktivierung kann zum Beispiel eine Aktivierung mittels Licht in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich, zum Beispiel mittels UV(Ultraviolett)-Strahlung, eine Aktivierung mittels Temperieren auf einen vorbestimmten Temperaturbereich oder auch das Aktivieren durch Anlegen einer Spannung verstanden werden. Durch alle diese Varianten lässt sich je nach Auslegung der Dichtmasse vorteilhafterweise ein sehr schnelles Aushärten der Dichtmasse erreichen. In an advantageous embodiment of the invention, the sealing compound is physically activated. Physical activation can be understood to mean, for example, activation by means of light in a predetermined wavelength range, for example by means of UV (ultraviolet) radiation, activation by tempering to a predetermined temperature range, or activation by applying a voltage. Depending on the design of the sealing compound, all of these variants can advantageously achieve very rapid curing of the sealing compound.

Bei einer weiteren, sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Dichtmasse chemisch mittels eines chemischen Aktivators aktiviert. Beispielsweise gibt es Kunststoffe, die auch als die Dichtmasse im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, welche auch mehrere Tage viskos bleiben und erst durch gewisse Aktivatoren, insbesondere chemische Aktivatoren, ihre Vernetzung starten. Beispiele hierfür sind Polyurethane, die zum Beispiel mittels Wasser als chemischer Aktivator aktiviert werden können. Ein weiteres Beispiel für eine solche Dichtmasse sind Silikone, die zum Beispiel mittels Platin als chemischer Aktivator aktiviert werden können. Durch solche chemischen Aktivatoren kann vorteilhafterweise ein besonders schnelles Aushärten der Dichtmasse erreicht werden, sobald die Dichtmasse mit dem chemischen Aktivator in Kontakt kommt.In a further, very advantageous embodiment of the invention, the sealing compound is chemically activated by means of a chemical activator. For example, there are plastics that can also be used as the sealing compound in the context of the present invention, which remain viscous for several days and only start crosslinking through certain activators, in particular chemical activators. Examples of this are polyurethanes, which can be activated, for example, using water as a chemical activator. Another example of such a sealing compound are silicones, which can be activated, for example, using platinum as a chemical activator. Such chemical activators can advantageously achieve particularly rapid curing of the sealing compound as soon as the sealing compound comes into contact with the chemical activator.

Entsprechend ist es beispielsweise sehr vorteilhaft, wenn der Aktivator in mindestens einem Kontaktbereich des Batteriemoduls und/oder des Batteriegehäuses angeordnet ist, in welchem die Dichtmasse in der bestimmten Endposition das Batteriemodul bzw. das Batteriegehäuse, insbesondere den Gehäuseboden, kontaktiert. Zum Beispiel kann die Aktivatorkomponente bereits in der Batteriewanne aufgebracht sein und beginnt dann beim Kontakt der Dichtmasse nach dem Modulsetzen die chemische Reaktion. Der große Vorteil hierbei ist, dass die Dichtmasse ihre Eigenschaften dann erst nach der Montage aufbaut. Während des Modulsetzens bleibt die Dichtmasse vorteilhafterweise weich und viskos. Sie übt entsprechend kaum Kräfte auf den Gehäuseboden aus und verformt diesen somit nicht. Wenn das Modul seine finale Position erreicht hat, bildet die Dichtmasse mit der Modulunterseite und dem Gehäuseboden eine Verbindung, ausgelöst durch die Aktivierung durch den Aktivator. Erst dann wird sie also aktiviert und entfaltet ihre Aushärtung, so dass später bei der Injektion dem Druck standgehalten werden kann.Accordingly, it is very advantageous, for example, if the activator is arranged in at least one contact area of the battery module and/or the battery housing, in which the sealing compound makes contact with the battery module or the battery housing, in particular the housing base, in the specific end position. For example, the activator component can already be applied in the battery tray and then begins the chemical reaction when it comes into contact with the sealing compound after the module has been set. The big advantage here is that the sealing compound only shows its properties after the assembly builds up. Advantageously, the sealant remains soft and viscous during module setting. Accordingly, it exerts hardly any forces on the case back and therefore does not deform it. When the module has reached its final position, the sealing compound forms a connection with the module underside and the housing base, triggered by activation by the activator. It is only then that it is activated and unfolds its hardening so that the pressure can later be withstood during the injection.

Daher stellt es eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn die Dichtmasse in der bestimmten Endposition das Batteriemodul in einem ersten Kontaktbereich kontaktiert und den Teil des Batteriegehäuses in einem zweiten Kontaktbereich kontaktiert, wobei vor dem Anordnen des Batteriemoduls im Aufnahmebereich der Aktivator im ersten Kontaktereich angeordnet wird und die Dichtmasse im zweiten Kontaktbereich angeordnet wird oder der Aktivator im zweiten Kontaktbereich angeordnet wird und die Dichtmasse im ersten Kontaktbereich angeordnet wird, und wobei die Dichtmasse durch das Anordnen des Batteriemoduls im Aufnahmebereich aktiviert wird.It is therefore a further very advantageous embodiment of the invention if the sealing compound in the specific end position contacts the battery module in a first contact area and contacts the part of the battery housing in a second contact area, with the activator being in the first contact area before the battery module is arranged in the receiving area is arranged and the sealing compound is arranged in the second contact area or the activator is arranged in the second contact area and the sealing compound is arranged in the first contact area, and wherein the sealing compound is activated by arranging the battery module in the receiving area.

So kann vorteilhafterweise das Batteriemodul in den Aufnahmebereich eingesetzt werden, während die Dichtmasse noch weich ist, wodurch dieser auf einfache Weise Toleranzen ausgleichen kann und Gegenkräfte auf den Gehäuseboden vermieden werden können. Dadurch lassen sich besonders kleine Spaltbreiten realisieren. Ist die Dichtmasse dann durch das Anordnen des Batteriemoduls aktiviert, härtet diese schnell aus, und die Wärmeleitmasse kann dann in den Zwischenraum injiziert werden.The battery module can thus advantageously be inserted into the receiving area while the sealing compound is still soft, as a result of which it can easily compensate for tolerances and counteracting forces on the housing base can be avoided. This allows particularly small gap widths to be implemented. If the sealing compound is then activated by arranging the battery module, it hardens quickly and the heat-conducting compound can then be injected into the intermediate space.

Entsprechend stellt es eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, dass die Wärmeleitmasse, nachdem die aktivierte Dichtmasse ausgehärtet ist, in den abgedichteten Zwischenraum eingebracht wird. Dadurch, dass zu diesem Zeitpunkt die aktivierte Dichtmasse bereits ausgehärtet ist, kann sie vorteilhafterweise hohen Injektionsdrücken standhalten.Accordingly, it represents a further advantageous embodiment of the invention that the thermally conductive compound is introduced into the sealed intermediate space after the activated sealing compound has hardened. Because the activated sealing compound has already hardened at this point in time, it can advantageously withstand high injection pressures.

Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Dichtmasse als ein Teil der Wärmeleitmasse bereitgestellt und nach dem Anordnen des Batteriemoduls im Aufnahmebereich in den Zwischenraum injiziert. Bei dieser sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der injizierte Gapfiller selbst als Dichtung genutzt werden. Hierdurch kann als Aktivator beispielsweise ein sogenannter chemischer (oder physikalischer) Booster verwendet werden, der ein extrem schnelles, schlagartiges Vernetzen der Dichtmasse, die hier als Teil der Wärmeleitmasse bereitgestellt ist, ermöglicht. Ein solches schlagartiges Vernetzen wird auch als Snap-Curing bezeichnet. Ein solches schlagartiges Aushärten, das heißt ein Aushärten innerhalb von wenigen Minuten oder sogar Sekunden, kann hierbei wiederum durch einen physikalischen Aktivator, wie oben beschrieben, erreicht werden oder durch einen chemischen Aktivator. Auch hierbei kommen zum Beispiel als mögliche Materialien für die Dichtmasse wieder Polyurethane in Frage, die mit einem Wasserbooster aktiviert werden können, oder Silikone als Dichtmasse, die mit Platinboostern aktiviert werden können. Solche sogenannten Snap-Curing-Prozesse sind in der Kunststoffverarbeitung bereits verfügbar und finden in anderen Bereichen Anwendung. Diese lassen sich nun vorteilhafterweise auch nutzen, um die beschriebene Dichtung bereitzustellen. Neben diesen chemischen Aktivatoren gibt es auch physikalische Möglichkeiten. Beispiele sind UV-Strahlung oder eine andere Art der konzentrierten Energieeinbringung, wie Temperatur.In a further very advantageous embodiment of the invention, the sealing compound is provided as part of the thermally conductive compound and is injected into the intermediate space after the battery module has been arranged in the receiving area. In this very advantageous embodiment of the invention, the injected gap filler itself can be used as a seal. As a result, a so-called chemical (or physical) booster can be used as an activator, for example, which enables extremely rapid, sudden crosslinking of the sealing compound, which is provided here as part of the thermally conductive compound. Such an abrupt crosslinking is also referred to as snap curing. Such an abrupt curing, ie curing within a few minutes or even seconds, can in turn be achieved by a physical activator, as described above, or by a chemical activator. Here, too, possible materials for the sealing compound are, for example, polyurethanes, which can be activated with a water booster, or silicones as a sealing compound, which can be activated with platinum boosters. Such so-called snap-curing processes are already available in plastics processing and are used in other areas. These can now also be used advantageously to provide the seal described. In addition to these chemical activators, there are also physical possibilities. Examples are UV radiation or another type of concentrated energy input, such as temperature.

Gerade durch ein solches abruptes Aushärten ist es nun vorteilhafterweise möglich, die Dichtmasse als Teil der Wärmeleitmasse in diesen Zwischenraum zu injizieren. Sobald also die injizierte Wärmeleitmasse zum Beispiel in Kontakt mit dem chemischen Booster kommt, härtet diese abrupt aus und bildet eine harte Umrandung für den nachströmenden Gapfiller.Precisely because of such an abrupt hardening, it is now advantageously possible to inject the sealing compound as part of the thermally conductive compound into this intermediate space. As soon as the injected thermal compound comes into contact with the chemical booster, for example, it hardens abruptly and forms a hard border for the subsequent gap filler.

Entsprechend stellt es eine weitere, sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn die Dichtmasse in der bestimmten Endposition das Batteriemodul in einem ersten Kontaktbereich kontaktiert und den Teil des Batteriegehäuses in einem zweiten Kontaktbereich kontaktiert, wobei vor dem Anordnen des Batteriemoduls im Aufnahmebereich der Aktivator im ersten und/oder zweiten Kontaktereich angeordnet wird, und wobei die Dichtmasse beim Injizieren der Wärmeleitmasse eine Fließfront darstellt, die durch den Kontakt mit dem Aktivator aushärtet, sobald die Fließfront die bestimmte Endposition erreicht. Die Wärmeleitmasse wird also durch zum Beispiel eine oder mehrere solcher Injektionsöffnungen eingefüllt und breitet sich im Zwischenraum nach allen Seiten aus, bis die Fließfront dieser eingefüllten Wärmeleitmasse letztendlich den umlaufenden chemischen Booster als Aktivator kontaktiert. Dadurch härtet die Wärmeleitmasse im Randbereich, der durch die Fließfront bereitgestellt ist, abrupt aus, wodurch auch hier der nachströmende Gapfiller, das heißt die nachströmende Wärmeleitmasse, innerhalb des Zwischenraums gehalten und auf diesen durch die Dichtung beschränkt wird. Auch in diesem Fall ist es möglich, das Batteriemodul ohne zu große Gegenkraft im Aufnahmebereich anzuordnen. Insbesondere ist hierbei ein Anordnen ohne jegliche Gegenkraft möglich, da sich zu diesem Zeitpunkt des Anordnens noch keine Dichtmasse zwischen dem Batteriemodul und dem Gehäuseboden befindet. Dies ermöglicht es also vorteilhafterweise, das Batteriemodul unter Ausbildung möglichst geringer Spaltbreiten im Batteriegehäuse anzuordnen. Die Dichtung bildet sich durch das Einfüllen der Wärmeleitmasse in den Zwischenraum erst nachträglich wie beschrieben aus und hält durch die schnelle Aktivierung und das dadurch bedingte abrupte Aushärten dem Injektionsdruck stand.Accordingly, it represents a further, very advantageous embodiment of the invention if the sealing compound in the specific end position contacts the battery module in a first contact area and contacts the part of the battery housing in a second contact area, with the activator being placed in the first area before the battery module is arranged in the receiving area and/or second contact area is arranged, and wherein the sealing compound represents a flow front when injecting the thermally conductive compound, which hardens through contact with the activator as soon as the flow front reaches the specific end position. The heat-conducting compound is therefore filled in through, for example, one or more such injection openings and spreads out in all directions in the intermediate space until the flow front of this filled-in heat-conducting compound finally contacts the circulating chemical booster as an activator. As a result, the thermally conductive compound hardens abruptly in the edge region provided by the flow front, whereby the gap filler flowing in, ie the thermally conductive compound flowing in, is also held within the intermediate space and is restricted to this by the seal. In this case, too, it is possible to arrange the battery module in the receiving area without too great a counterforce. In particular, an arrangement without any counterforce is possible here, since at this point in time of the arrangement there is still no sealant between the battery module and located on the bottom of the case. This advantageously makes it possible to arrange the battery module in the battery housing while forming the smallest possible gap widths. The seal is only formed after the filling of the heat-conducting compound into the intermediate space, as described, and withstands the injection pressure due to the rapid activation and the resulting abrupt hardening.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als ein Teil der Wärmeleitmasse, der die Dichtmasse bereitstellt, und ein Teil der Wärmeleitmasse, der nicht die Dichtmasse bereitstellt, insbesondere das gleiche Gapfillermaterial verwendet. Allerdings kontaktiert lediglich die Fließfront den chemischen Booster, wodurch der aktivierte Teil der Wärmeleitmasse schneller aushärtet als die restliche Wärmeleitmasse, die in den Zwischenraum eingefüllt wurde. In den oben beschriebenen Beispielen, in welchen die Dichtmasse kein Teil der Wärmeleitmasse ist, sondern separat eingebracht wird, kann als Dichtmasse optional ein anderes Material verwendet werden als für die Wärmeleitmasse oder ebenfalls das gleiche. Auch in diesen Fällen ist es bevorzugt, dass die Dichtmasse dann nach Aktivierung deutlich schneller aushärtet als die Wärmeleitmasse nach dem Einbringen in den Zwischenraum.In a further advantageous embodiment of the invention, the same gap filler material is used as a part of the heat-conducting compound that provides the sealing compound and a part of the heat-conducting compound that does not provide the sealing compound. However, only the flow front contacts the chemical booster, causing the activated part of the thermal compound to cure faster than the rest of the thermal compound that was filled in the gap. In the examples described above, in which the sealing compound is not part of the thermally conductive compound but is introduced separately, a different material than that used for the thermally conductive compound or also the same material can optionally be used as the sealing compound. In these cases, too, it is preferred that the sealing compound then hardens significantly faster after activation than the thermally conductive compound after it has been introduced into the intermediate space.

Des Weiteren trifft die Erfindung auch eine Batterie für ein Kraftfahrzeug, wobei die Batterie ein Batteriegehäuse mit einem Aufnahmebereich aufweist, ein Batteriemodul, das im Aufnahmebereich des Batteriegehäuses angeordnet ist, eine Wärmeleitmasse in einem Zwischenraum zwischen dem Batteriemodul und zumindest einem Teil des Batteriegehäuses, und eine den Zwischenraum zumindest zum Teil begrenzenden Dichtung zwischen dem Batteriemodul und dem Teil des Batteriegehäuses. Dabei ist die Dichtung als eine durch eine externe Aktivierung aushärtbare Dichtmasse im ausgehärteten Zustand ausgebildet.Furthermore, the invention also relates to a battery for a motor vehicle, the battery having a battery housing with a receiving area, a battery module which is arranged in the receiving area of the battery housing, a heat-conducting compound in an intermediate space between the battery module and at least one part of the battery housing, and a the seal at least partially delimiting the gap between the battery module and the part of the battery housing. The seal is designed as a sealing compound that can be hardened by external activation in the hardened state.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren und seine Ausgestaltungen beschriebenen Vorteile gelten in gleicher Weise für die erfindungsgemäße Batterie. Insbesondere handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Batterie um eine Batterie, die mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens oder eine seiner Ausgestaltungen hergestellt wurde. Die Batterie ist dabei vorzugsweise als eine Hochvoltbatterie ausgebildet.The advantages described for the method according to the invention and its configurations apply in the same way to the battery according to the invention. In particular, the battery according to the invention is a battery that was produced by means of a method according to the invention or one of its configurations. The battery is preferably designed as a high-voltage battery.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Batterie, 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 Batterie hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the battery 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 battery according to the invention are not described again here.

Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Batterie oder einer ihrer Ausgestaltungen.Furthermore, the invention also relates to a motor vehicle with a battery according to the invention or one of its configurations.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car or truck, or as a passenger bus or motorcycle.

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 und perspektivische Darstellung eines Gehäusebodens und eines Batteriemoduls während des Einsetzens des Batteriemoduls in einen Aufnahmebereich gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine schematische Querschnittsdarstellung des Batteriegehäuses und der darin aufgebrachten Dichtmasse vor dem Aktivieren während des Einsetzens des Batteriemoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 eine schematische Darstellung der Anordnung aus 2 nach dem Einsetzen des Batteriemoduls in den Aufnahmebereich bei aktivierter und ausgehärteter Dichtmasse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 eine schematische Querschnittsdarstellung eines im Batteriegehäuse eingesetzten Batteriemoduls während des Einfüllens der Wärmeleitmasse vor dem Aushärten der Dichtmasse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
5 eine schematische Darstellung der Anordnung aus 4 nach ausgehärteter Dichtmasse, die einen Teil der Fließfront der eingeleiteten Wärmeleitmasse darstellt gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

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

1 a schematic and perspective view of a housing base and a battery module during the insertion of the battery module in a receiving area according to an embodiment of the invention;
2 a schematic cross-sectional view of the battery housing and the sealing compound applied therein prior to activation during insertion of the battery module according to an embodiment of the invention;
3 a schematic representation of the arrangement 2 after inserting the battery module into the receiving area with activated and hardened sealing compound according to an exemplary embodiment of the invention;
4 a schematic cross-sectional view of a battery module used in the battery housing during the filling of the heat-conducting compound before the sealing compound hardens according to an exemplary embodiment of the invention; and
5 a schematic representation of the arrangement 4 after cured sealant, which represents part of the flow front of the thermally conductive compound introduced 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, independent gig represent features of the invention to be considered from one another, which also further 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 und perspektivische Darstellung eines Gehäusebodens 10, zumindest eines Teils davon, und eines Batteriemoduls 12, welches in einen Aufnahmebereich 14 des Gehäusebodens 10 eingesetzt wird. Der Gehäuseboden 10 stellt dabei einen Teil eines Batteriegehäuses 16 (vergleiche 2 bis 5) dar, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit in 1 lediglich der Boden 10 dargestellt ist. Insbesondere kann sich der dargestellte Teil des Gehäusebodens 10 auch lediglich auf ein einzelnes Aufnahmefach des Batteriegehäuses 16 beziehen, welche mehrere solche Aufnahmefächer, auch Gefache genannt, aufweisen kann, die jeweils einen solchen Aufnahmebereich 14 bereitstellen. Nachdem das Batteriemodul 12 in den Aufnahmebereich 14 eingesetzt ist, soll ein Zwischenraum mit einer Wärmeleitmasse 20 (vergleiche 3 bis 5) ausgefüllt werden. Um dabei vorzugsweise ausschließlich den Bereich unterhalb des Batteriemoduls 12 mit einer solchen Wärmeleitmasse 20 zu befüllen, wird zwischen dem Batteriemodul 12 und dem Gehäuseboden 10 eine Dichtung 22 in Form einer Dichtmasse 22 bereitgestellt. In 1 ist diese exemplarisch auf dem Gehäuseboden 10 angeordnet, insbesondere in Form mindestens einer Dichtlinie, die in ihrer Geometrie korrespondierend zu einem Randbereich 24 einer Unterseite 26 des Batteriemoduls 12 ausgestaltet ist. 1 shows a schematic and perspective representation of a housing base 10, at least a part thereof, and a battery module 12, which is inserted into a receiving area 14 of the housing base 10. The housing bottom 10 is part of a battery housing 16 (cf 2 until 5 ), where for reasons of clarity in 1 only the bottom 10 is shown. In particular, the part of the housing base 10 that is shown can also relate only to a single receiving compartment of the battery housing 16, which can have a plurality of such receiving compartments, also called compartments, which each provide such a receiving area 14. After the battery module 12 has been inserted into the receiving area 14, an intermediate space should be filled with a heat-conducting compound 20 (cf 3 until 5 ) fill out. In order to preferably only fill the area below the battery module 12 with such a heat-conducting compound 20 , a seal 22 in the form of a sealing compound 22 is provided between the battery module 12 and the housing base 10 . In 1 this is arranged, for example, on the housing floor 10 , in particular in the form of at least one sealing line, the geometry of which is designed to correspond to an edge region 24 of an underside 26 of the battery module 12 .

Diese Dichtmasse 22 ist nun vorteilhafterweise als eine durch eine externe Aktivierung aushärtbare Dichtmasse 22 bereitgestellt. Dies bedeutet, dass der Aushärtprozess durch eine externe Aktivierung, insbesondere einen physikalischen oder chemischen Aktivator, aktiviert oder stark beschleunigt werden kann. Im vorliegenden Beispiel erfolgt die Aktivierung der Dichtmasse 22 mit einem chemischen Aktivator 28 der in 1 im Randbereich 24 der Unterseite 26 des Batteriemoduls 12 aufgebracht ist. Im nicht aktivierten Zustand ist die Dichtmasse 22 weich und viskos. Alternativ könnte die Dichtmasse 22 stattdessen auch unterseitig am Modulboden 26 des Batteriemoduls 12 in dem Randbereich 24 angeordnet sein und der Aktivator 28 an der korrespondierenden Stelle des Gehäusebodens 10, an welcher sich in 1 die Dichtmasse 22 befindet. Dies erlaubt es in beiden Fällen vorteilhafterweise, das Batteriemodul 12 in den Aufnahmebereich 14 einzusetzen, ohne dass durch die Dichtmasse 22 zu starke Gegenkräfte auf den Gehäuseboden 10 ausgeübt werden. Gleichzeitig können hierdurch vorteilhafterweise Toleranzen in der Höhe durch die sehr weiche und viskose Dichtmasse 22 sehr einfach ausgeglichen werden, was für eine optimale Dichtung sorgt. Wird also das Batteriemodul 12 in den Aufnahmebereich 14 eingesetzt, so kontaktiert der chemische Aktivator 28 die Dichtmasse 22, im vorliegenden Beispiel oberseitig, wodurch die Dichtmasse 22 aushärtet beziehungsweise beschleunigt aushärtet. Die Dichtung 22 bildet also mit der Modulunterseite 26 und dem Gehäuseboden 10, insbesondere dem Gefacheboden, d.h. dem Teil des Gehäusebodens 10, der zu einem dem Batteriemodul 12 zugeordneten Aufnahmefach korrespondiert, eine Verbindung, wird aktiviert und entfaltet ihre Aushärtung, so dass später bei der Injektion der Wärmeleitmasse 20 dem Injektionsdruck standgehalten werden kann.This sealing compound 22 is now advantageously provided as a sealing compound 22 that can be cured by external activation. This means that the curing process can be activated or greatly accelerated by an external activation, in particular a physical or chemical activator. In the present example, the sealing compound 22 is activated with a chemical activator 28 of the 1 is applied in the edge area 24 of the underside 26 of the battery module 12 . In the non-activated state, the sealant 22 is soft and viscous. Alternatively, the sealing compound 22 could also be arranged on the underside of the module base 26 of the battery module 12 in the edge area 24 and the activator 28 on the corresponding point of the housing base 10, at which 1 the sealant 22 is located. In both cases, this advantageously allows the battery module 12 to be inserted into the receiving area 14 without the sealing compound 22 exerting too strong counteracting forces on the housing base 10 . At the same time, advantageously, tolerances in height can be very easily compensated for by the very soft and viscous sealing compound 22, which ensures an optimal seal. If the battery module 12 is inserted into the receiving area 14, then the chemical activator 28 contacts the sealing compound 22, in the present example on the upper side, as a result of which the sealing compound 22 hardens or hardens more quickly. The seal 22 thus forms a connection with the module underside 26 and the housing base 10, in particular the compartment base, i.e. the part of the housing base 10 that corresponds to a receiving compartment assigned to the battery module 12, is activated and unfolds its hardening, so that later during the Injection of the thermal compound 20 can withstand the injection pressure.

Dieser Ablauf ist nochmal schematisch in einer Querschnittsdarstellung in 2 und 3 illustriert. 2 zeigt wiederum das Batteriegehäuse 16 mit dem Gehäuseboden 10, sowie das in den Aufnahmebereich 14 einzusetzende Batteriemodul 12. An der Unterseite 26 des Batteriemoduls 12 ist wiederum umlaufend der chemische Aktivator 28 angeordnet. Auf dem Gehäuseboden 10 beziehungsweise dem Gefacheboden 10 ist die extern aktivierbare Dichtmasse 22 angeordnet, mit einer zum Randbereich 24 der Unterseite 26 des Batteriemodul 12 korrespondierenden Geometrie. Dies bedeutet, dass die Dichtmasse 22 den chemischen Aktivator 28 kontaktiert, wenn das Batteriemodul 12 bestimmungsgemäß in den Aufnahmebereich 14 eingesetzt wird. 3 zeigt dabei das Batteriemodul 12 im eingesetzten Zustand. In diesem Fall hat sich einerseits die initial weiche Dichtmasse 22 durch das Einsetzen des Batteriemoduls 12 verformt und ist nach Aktivierung durch den chemischen Aktivator 28 ausgehärtet. Die Dichtmasse 22 dichtet somit stabil im ausgehärteten Zustand den Zwischenraum 18 zwischen dem Batteriemodul 12 und dem Gehäuseboden 10 ab, der, wie in 3 dargestellt, nun mit der Wärmeleitmasse 20 befüllt werden kann. Der Zwischenraum 18 wir im Allgemeinen durch die Dichtung 22, den Modulboden 26 und einen Teil des Gehäusebodens 10 begrenzt. In diesem Beispiel erfolgt das Befüllen der Wärmeleitmasse 20 durch eine Injektionsöffnung 30 über eine Injektionseinrichtung 32, zum Beispiel eine Injektionslanze oder Ähnliches, wobei die Injektionsöffnung 30 in diesem Beispiel im Gehäuseboden 10 angeordnet ist. Nach dem Einfüllen der Wärmeleitmasse 20 härtet auch diese im Laufe der Zeit aus. Dies kann ebenfalls durch eine Aktivierung optional beschleunigt werden, was jedoch nicht zwingend der Fall sein muss. Dass die Aushärtung der Dichtmasse 22 bedingt durch die externe Aktivierung deutlich schneller erfolgt als die Aushärtung der Wärmeleitmasse 20, hat den großen Vorteil, dass lange Wartezeiten bis zum Einfüllen der Wärmeleitmasse 20 vermieden werden können.This process is shown again schematically in a cross-sectional view in 2 and 3 illustrated. 2 again shows the battery housing 16 with the housing base 10, as well as the battery module 12 to be inserted into the receiving area 14. The chemical activator 28 is in turn arranged circumferentially on the underside 26 of the battery module 12. The externally activatable sealing compound 22 is arranged on the housing base 10 or the compartment base 10 , with a geometry that corresponds to the edge region 24 of the underside 26 of the battery module 12 . This means that the sealing compound 22 contacts the chemical activator 28 when the battery module 12 is inserted into the receiving area 14 as intended. 3 shows the battery module 12 in the inserted state. In this case, on the one hand, the initially soft sealing compound 22 has been deformed by the insertion of the battery module 12 and has hardened after activation by the chemical activator 28 . The sealing compound 22 thus stably seals the intermediate space 18 between the battery module 12 and the housing base 10 in the hardened state, which, as shown in FIG 3 shown, can now be filled with the thermal compound 20. Gap 18 is generally defined by gasket 22, module base 26, and a portion of housing base 10. In this example, the thermal conduction compound 20 is filled through an injection opening 30 via an injection device 32, for example an injection lance or the like, with the injection opening 30 being arranged in the housing base 10 in this example. After filling in the heat-conducting compound 20, this also hardens over time. This can also optionally be accelerated by activation, but this does not necessarily have to be the case. That the curing of the sealant 22 due to the External activation takes place much faster than the curing of the thermal compound 20 has the great advantage that long waiting times until the thermal compound 20 is filled in can be avoided.

4 und 5 zeigen ein weiteres Beispiel des Einfüllens der Wärmeleitmasse 20 unter Verwendung einer durch externe Aktivierung aushärtbaren Dichtmasse 22. In diesem Beispiel sind wiederum ein Batteriegehäuse 10 sowie ein Batteriemodul 12 dargestellt. Das Batteriemodul 12 wird dabei zunächst in den Aufnahmebereich 14 des Batteriegehäuses 10 eingesetzt und zum Beispiel mittels Schrauben 34 befestigt. Vor dem Einsetzen wurde das Batteriemodul 12 und/oder der Gehäuseboden 10 mit einem chemischen Aktivator, insbesondere einem chemischen Booster 36, versehen. Dieser chemische Booster 36 kann analog wie zu 1 beschrieben in einem Randbereich 24 des Modulbodens 26 angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann dieser auch in einem zu diesem Randbereich 24 geometrisch korrespondierenden Bereich des Gehäusebodens 10 angeordnet sein, insbesondere zum Beispiel an der Stelle, an welcher in 1 die Dichtmasse 22 illustriert ist. In diesem Fall wird die Dichtmasse 22 nun als Teil der Wärmeleitmasse 20 bereitgestellt. Insbesondere stellt die Dichtmasse 22 die Fließfront 20a während des Einfüllens der Wärmeleitmasse 20 in den Spalt 18 dar, wie dies in 4 illustriert ist. Sobald diese Fließfront 20a in Kontakt mit dem chemischen Booster 36 kommt, härtet diese durch eine schlagartige Vernetzung aus und bildet damit die Dichtung 22. Dies ist in 5 illustriert. Insbesondere zeigt die 5 die Anordnung aus 4 in einem Zustand, in welchem nun die Fließfront 20a bereits in Kontakt mit dem chemischen Booster 36 gekommen ist und dadurch ausgehärtet ist. Wenn also der Gapfiller, das heißt also die Wärmeleitmasse 20, durch das Injektionsloch 30 einströmt, verteilt er sich auf der zu benetzenden Fläche, und sobald das Material Kontakt zu dem aufgebrachten Booster 36 bekommt, beginnt es schlagartig mit der Aushärtung und bildet an diesen Stellen eine harte Fließbarriere. Somit bildet auch hier die Dichtung 22 eine harte Umrandung für den nachströmenden Gapfiller 20 und kann dem Injektionsdruck standhalten. Der Vorteil hierbei, nämlich bei der geboosterten Dichtung 22, ist, dass sie ebenfalls ihre Eigenschaft erst nach der Montage aufbaut. Während des Modulsetzens ist keine Dichtung vorhanden, und es wird demnach auch keine Kraft auf den Gefacheboden 10 ausgeübt. Er wird dadurch auch nicht verformt. Außerdem ist kein zusätzliches Bauteil in Form einer vorapplizierten Dichtung notwendig, und ein zusätzlicher Verfahrensschritt entfällt. 4 and 5 show a further example of filling in the heat-conducting compound 20 using a sealing compound 22 that can be hardened by external activation. In this example, a battery housing 10 and a battery module 12 are again shown. The battery module 12 is first inserted into the receiving area 14 of the battery housing 10 and fastened by means of screws 34, for example. Before being inserted, the battery module 12 and/or the housing base 10 was provided with a chemical activator, in particular a chemical booster 36 . This chemical booster 36 can be analogous to 1 described in an edge region 24 of the module base 26 can be arranged. Additionally or alternatively, this can also be arranged in an area of the housing base 10 that corresponds geometrically to this edge area 24, in particular, for example, at the point at which in 1 the sealant 22 is illustrated. In this case, the sealing compound 22 is now provided as part of the thermally conductive compound 20 . In particular, the sealing compound 22 represents the flow front 20a during the filling of the thermally conductive compound 20 into the gap 18, as is shown in 4 is illustrated. As soon as this flow front 20a comes into contact with the chemical booster 36, it hardens through sudden crosslinking and thus forms the seal 22. This is in 5 illustrated. In particular, the 5 the arrangement 4 in a state in which now the flow front 20a has already come into contact with the chemical booster 36 and has thereby hardened. So when the gap filler, i.e. the heat-conducting compound 20, flows in through the injection hole 30, it spreads over the surface to be wetted, and as soon as the material comes into contact with the applied booster 36, it suddenly begins to harden and forms at these points a hard flow barrier. Here, too, the seal 22 forms a hard border for the gap filler 20 that flows in and can withstand the injection pressure. The advantage here, namely with the boosted seal 22, is that it also develops its property only after assembly. There is no seal during module placement, and consequently no force is exerted on the compartment base 10 either. It is also not deformed as a result. In addition, no additional component in the form of a pre-applied seal is required, and an additional process step is eliminated.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine Dichtung für die Gapfillerinjektion unter einem HV-Batteriemodul mit aktivierbaren Eigenschaften bereitgestellt werden kann, insbesondere unter anderem durch lokales Anboostern. So lässt es sich bewerkstelligen, dass die Dichtung während des Setzens des Moduls entweder gar nicht vorhanden sein muss oder sehr weich und viskos ist, so dass sie keine zu große Gegenkraft ausbildet. Erst durch eine externe Aktivierung wird die Dichtung hart und kann dann bei der Injektion dem Injektionsdruck standhalten.Overall, the examples show how the invention can provide a seal for the gap filler injection under an HV battery module with properties that can be activated, in particular by local boosting, among other things. In this way it can be achieved that the seal either does not have to be present at all during the setting of the module or is very soft and viscous so that it does not develop too great a counterforce. The seal only becomes hard after external activation and can then withstand the injection pressure during injection.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102018208070 A1 [0002]
DE 112019002449 T5 [0004]

Claims

Method for introducing a heat-conducting compound (20) into an intermediate space (18) between a battery module (12) and a part (10) of a battery housing (16), comprising the steps of: - providing the battery housing (16); - Arranging the battery module (12) in a receiving area (14) of the battery housing (16); - Providing a seal (22) at least partially delimiting the intermediate space (18) between the battery module (12) and the part (10) of the battery housing (16); and - introducing the thermally conductive compound (20) into the intermediate space (18); characterized in that the seal (22) is provided as a sealing compound (22) which can be hardened by external activation and which, in a non-activated state, can be placed in a specific end position between the battery module (12) and the part (10) of the battery housing (16). , in which the sealing compound (22) contacts the battery module (12) and the part (10) of the battery housing (16), is placed and activated when it is in the determined end position.

procedure after claim 1 , characterized in that the sealing compound (22) is physically activated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing compound (22) is activated chemically by means of an activator (28, 36) which is arranged in at least one contact area (24) of the battery module (12) and/or the battery housing (16). is in which the sealing compound (22) contacts the battery module (12) or the battery housing (16) in the specific end position.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing compound (22) in the specific end position contacts the battery module (12) in a first contact area (24) and contacts the part (10) of the battery housing (16) in a second contact area, wherein before the battery module (12) is arranged in the receiving area (14) - the activator (28, 36) is arranged in the first contact area (24) and the sealing compound (22) is arranged in the second contact area; or - the activator (28, 36) is arranged in the second contact area and the sealing compound (22) is arranged in the first contact area (24); wherein the sealing compound (22) is activated by arranging the battery module (12) in the receiving area (14).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that after the activated sealing compound (22) has hardened, the thermally conductive compound (20) is introduced into the sealed intermediate space (18).

Procedure according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the sealing compound (22) is provided as a part (20a) of the thermally conductive compound (20) and is injected into the intermediate space (18) after the battery module (12) has been arranged in the receiving area (14).

procedure after claim 6 , characterized in that the sealing compound (22) in the specific end position contacts the battery module (12) in a first contact area (24) and contacts the part (10) of the battery housing (16) in a second contact area, wherein before the battery module is arranged (12) the activator (28, 36) is arranged in the receiving area (14) in the first and/or second contact area (24), with the sealing compound (22) representing a flow front (20a) when the heat-conducting compound (20) is injected, which flows through the contact with the activator (28, 36) hardens as soon as the flow front (20a) reaches the specific end position.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least part of the thermally conductive compound (20) which does not provide the sealing compound (22) hardens more slowly than the activated sealing compound (22) after it has been introduced into the intermediate space (18).

Battery for a motor vehicle, comprising: - a battery housing (16) with a receiving area (14); - A battery module (12) which is arranged in the receiving area (14) of the battery housing (16); - A thermal compound (20) in an intermediate space (18) between the battery module (12) and at least a part (10) of the battery housing (16); and - a seal (22) at least partially delimiting the intermediate space (18) between the battery module (12) and the part (10) of the battery housing (16); characterized in that the seal (22) is designed as a sealing compound (22) that can be hardened by external activation in the hardened state.

Motor vehicle with a battery claim 9 .