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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Zellmoduls in einem Gehäuse, wobei an dem Zellmodul in Längsrichtung endseitig Endplatten angeordnet sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Befestigung eines Zellmoduls in einem Gehäuse, wobei an dem Zellmodul in Längsrichtung endseitig Endplatten angeordnet werden.
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Aus der
EP 2 365 559 B1 ist ein Verbindungsverfahren zum Verbinden eines Batteriemoduls bekannt. Das Verbindungsverfahren umfasst die Verfahrensschritte:
- (a) Abgeben eines Klebstoffes in eine erste Modulbefestigung, die eine Vielzahl von Elementen enthält, wobei die erste Modulbefestigung eine Vielzahl von Verbindungsmulden aufweist, wobei jede Verbindungsmulde einen ersten Teil eines oder mehrerer der Elemente aufnimmt, wobei die Modulbefestigung eine oder mehrere Öffnungen aufweist, die mit einer oder mehreren der Verbindungsmulden in Verbindung stehen, wobei der Klebstoff durch Anwenden einer Aushärtbedingung selektiv aushärtbar ist und wobei der Klebstoff einen oder mehrere Benetzungsparameter aufweist, welche ausgewählt sind aus der Gruppe, die besteht aus einer Viskosität in einem Bereich von ungefähr 0,1 Pascalsekunde bis ungefähr 2 Pascalsekunden (ungefähr 100 Centipoise bis ungefähr 2000 Centipoise), einer Oberflächenspannung auf einem Träger der Verbindungsmulden, die einen Kontaktwinkel mit dem Klebstoff von weniger als ungefähr 30 °C in Luft erzeugt, und Kombinationen hiervon;
- (b) Anwenden der Aushärtbedingung selektiv auf einen ersten Teil des abgegebenen Klebstoffes in einer Abdichtzone, wobei die Abdichtzone einen oder mehrere Bereiche umfasst, welche die Öffnungen umgeben, wobei der abgegebene Klebstoff in der Abdichtzone ausreichend ausgehärtet wird, um zu verhindern, dass nennenswerte Mengen des Klebstoffes aus der Öffnung austreten, während der Klebstoff weiter in die Modulbefestigung abgegeben wird, wobei die Aushärtbedingung nicht auf einen zweiten Teil des Klebstoffes außerhalb der Abdichtzonen angewandt wird; und
- (c) Anwenden der Aushärtbedingung auf den zweiten Teil des abgegebenen Klebstoffes; wobei die Modulbefestigung einen ersten Batteriebefestigungsgreifer und einen zweiten Batteriebefestigungsgreifer umfasst, wobei die Vielzahl der Elemente eine Vielzahl von Batteriezellen umfasst, die Verbindungsmulden durch Senken in den Greifern gebildet sind, wobei die Teile der Batterien, die in den Senken aufgenommen sind, ein Ende der Batteriezelle umfassen, und wobei jede Senke, die mit einem Ende einer der Batteriezellen belegt ist, einen Teil einer Wand des Greifers umfasst, der eine Verbindungsport-Öffnung eingrenzt, die mit der Senke in Verbindung steht, um eine elektrische Verbindung zu dem Ende der Batteriezelle von außerhalb des Greifers zu ermöglichen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Zellmoduls in einem Gehäuse und ein Verfahren zur Befestigung anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Befestigungsvorrichtung, welche die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale, und durch ein Verfahren, welches die in Anspruch 3 angegebenen Merkmale aufweist, gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung eines Zellmoduls in einem Gehäuse, wobei an dem Zellmodul in Längsrichtung endseitig Endplatten angeordnet sind, sieht erfindungsgemäß vor, dass in einem vorgegebenen Bereich einer Oberflächenseite zumindest einer Endplatte eine in Längsrichtung abragende Rippenstruktur angeordnet oder ausgebildet ist. Die Rippenstruktur umfasst eine Anzahl von Rippen mit jeweils zwischen zwei benachbarten Rippen ausgebildetem Zwischenraum. Ein zeitlich vor einem Einsetzen des Zellmoduls in das Gehäuse an vorgegebenen Klebepunkten eingebrachter, mit UV-Licht aushärtbarer Klebstoff zur Fixierung des Zellmoduls an der Gehäusewand dringt nach einem Einsetzen des Zellmoduls in das Gehäuse in den jeweiligen Zwischenraum ein und verteilt sich in diesem. Eine UV-Lichtquelle ist derart angeordnet, den Klebstoff in dem jeweiligen Zwischenraum unmittelbar nach Einsetzen des Zellmoduls in das Gehäuse und seiner Positionierung in einer Endposition zu aktivieren und auszuhärten.
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Mittels der Befestigungsvorrichtung ist eine vergleichsweise einfache und kostengünstige weitestgehend exakte Befestigung des Zellmoduls in dem Gehäuse mit Verwendung von Klebstoff möglich.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Befestigung.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch einen Ausschnitt einer Gehäusewand eines Gehäuses zur Aufnahme eines Zellmoduls,
- 2 schematisch einen Ausschnitt der Gehäusewand des Gehäuses mit angeordneter Endplatte des Zellmoduls und
- 3 schematisch eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes der an der Gehäusewand des Gehäuses angeordneten Endplatte.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen Ausschnitt einer Gehäusewand 1.1 eines Gehäuses 1 eines elektrischen Energiespeichers zur Aufnahme eines Zellmoduls, von welchem eine in Längsrichtung des Zellmoduls endseitig angeordnete Endplatte 2 in 2 dargestellt ist.
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In 3 ist eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes der an der Gehäusewand 1.1 angeordneten Endplatte 2 dargestellt.
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Üblicherweise werden Zellmodule mittels sogenannter Zellmodul-Greifer in das Gehäuse 1 auf eine mit Klebstoff beschichtete Fläche, ein sogenanntes Klebebett, gesetzt. Anschließend wird das Zellmodul, nachdem der Zellmodul-Greifer entnommen wurde, mittels eines vergleichsweise schnell aushärtenden Klebstoffes fixiert. Ein stoffschlüssiges Verbinden des Zellmoduls mit dem Gehäuse 1 mittels des Klebstoffes ist bei an dem Zellmodul montierten Zellmodul-Greifer nicht möglich.
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Insbesondere besteht bei einer oben beschriebenen Montage ein Risiko eines Verkippens des positionierten Zellmoduls in dem Gehäuse 1, nachdem der Zellmodul-Greifer zur Entnahme geöffnet wird. Es handelt sich zwar um einen verhältnismäßig einfachen Montageprozess, bei welchem keine exakte Positionierung des Zellmoduls in dem Gehäuse 1 möglich ist und Toleranz- und Qualitätsprobleme folgen können.
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Um eine möglichst kosten- und gewichtsoptimierte Lösung zu schaffen, bei welcher ein Zusatzaufwand in einer Produktion des elektrischen Energiespeichers weitestgehend vermieden wird und die vergleichsweise hohen Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen innerhalb des Gehäuses 1 des elektrischen Energiespeichers erfüllt sind, ist eine Befestigungsvorrichtung, wie im Folgenden beschrieben, ausgebildet.
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An der Gehäusewand 1.1 ist ein mit UV-Licht L aushärtbarer Klebstoff 3 in Form von Klebepunkten K angebracht, insbesondere in einem vorgegebenen Bereich in Bezug auf die Endplatte 2. Das Zellmodul ist anschließend händisch oder mittels eines geeigneten Hebewerkzeuges, insbesondere eines Zellmodul-Greifers, in das Gehäuse 1 einsetzbar und in seine erforderliche Endposition positionierbar.
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An der Endplatte 2 ist zumindest im Bereich eines der Klebepunkte K an der Gehäusewand 1.1 eine Rippenstruktur R angeordnet oder ausgebildet, die eine Anzahl von Rippen 4 umfasst. Diese Rippen 4 ragen in Richtung der Gehäusewand 1.1 von der Endplatte 2 ab. Dabei ist zwischen jeweils zwei benachbarten Rippen 4 ein Zwischenraum Z ausgebildet, wobei sich die Rippen 4 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in 3 in Längsrichtung des Zellmoduls erstrecken.
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Beim Einsetzen des Zellmoduls in das Gehäuse 1 und insbesondere bei Positionierung des Zellmoduls in seine Endposition drückt sich der mit UV-Licht L aushärtbare Klebstoff 3 in die Rippenstruktur R, d. h. in die Zwischenräume Z zwischen den Rippen 4 und verteilt sich dort. Dabei ist die Rippenstruktur R derart an der Endplatte 2 angeordnet oder ausgebildet, dass ein UV-Licht L einer dieses emittierenden Lichtquelle 5 den Klebepunkt K erreicht, so dass der mit UV-Licht L aushärtbare Klebstoff 3 anschließend aktivierbar und aushärtbar ist. Insbesondere gelangt das UV-Licht L durch die Zwischenräume Z zu dem Klebepunkt K. Mittels des ausgehärteten Klebstoffes 3 ist das Zellmodul dann in seiner vorgegebenen Endposition in dem Gehäuse 1 fixiert, beispielsweise auch vorfixiert. Ist das Zellmodul mittels des UV-Lichtes L fixiert, kann das Hebewerkzeug, insbesondere der Zellmodul-Greifer, geöffnet und aus dem Gehäuse 1 entnommen werden.
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Um die Befestigung des Zellmoduls in dem Gehäuse 1 zu optimieren, kann das Zellmodul daraufhin mittels eines nicht gezeigten weiteren Fixierklebstoffes dauerhaft in seiner Endposition in dem Gehäuse 1 fixiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 1.1
- Gehäusewand
- 2
- Endplatte
- 3
- Klebstoff
- 4
- Rippe
- 5
- Lichtquelle
- K
- Klebepunkt
- L
- UV-Licht
- R
- Rippenstruktur
- Z
- Zwischenraum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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