DE102022101612A1 - Method for filling an intermediate space between a battery module and a housing component, battery arrangement and injection arrangement - Google Patents

Method for filling an intermediate space between a battery module and a housing component, battery arrangement and injection arrangement Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen eines Zwischenraums (26) zwischen einem Batteriemodul (16) und einem Gehäusebauteil (18) einer Batterieanordnung (12) mit einer viskosen Wärmeleitmasse (32), wobei die Batterieanordnung (12) eine fluidisch mit dem Zwischenraum (26) verbundene Einfüllöffnung (34) und einen von der Einfüllöffnung (34) verschiedenen, sich in eine erste Richtung (z) erstreckenden Entlüftungskanal (40) aufweist, der den Zwischenraum (26) mit einer Umgebung (42) der Batterieanordnung (12) fluidisch verbindet. Vor dem Einfüllen der Wärmeleitmasse (32) ist ein Füllstandssignalisierungskörper (38) zumindest zum Teil im Entlüftungskanal (40) angeordnet, wobei der Füllstandssignalisierungskörper (38) bezüglich der ersten Richtung (z) bewegbar ist, und, wenn beim Einfüllen der Wärmeleitmasse (32) die eingefüllte Wärmeleitmasse (32) einen bestimmten Füllstand (44) überschreitet, durch die eingefüllte Wärmeleitmasse (32) in die erste Richtung (z) bewegt wird, so dass ein erstes Ende (38b) des Füllstandssignalisierungskörpers (38) spätestens nach dem Bewegen durch die Wärmeleitmasse (32) aus dem Entlüftungskanal (40) hinausragt.The invention relates to a method for filling an intermediate space (26) between a battery module (16) and a housing component (18) of a battery arrangement (12) with a viscous heat-conducting compound (32), the battery arrangement (12) having a fluid connection with the intermediate space (26 ) connected filling opening (34) and a venting channel (40) which is different from the filling opening (34) and extends in a first direction (z), which fluidly connects the intermediate space (26) to an environment (42) of the battery arrangement (12). . Before the thermally conductive compound (32) is filled in, a filling level signaling body (38) is at least partially arranged in the ventilation channel (40), the filling level signaling body (38) being movable with respect to the first direction (z), and if when the thermally conductive compound (32) is filled in the filled thermal compound (32) exceeds a specific level (44), is moved by the filled thermal compound (32) in the first direction (z), so that a first end (38b) of the level signaling body (38) at the latest after moving through the Thermally conductive compound (32) protrudes from the ventilation duct (40).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen eines Zwischenraums zwischen einem Batteriemodul einer Batterieanordnung und einem Gehäusebauteil der Batterieanordnung mit einer viskosen Wärmeleitmasse mittels einer Injektionsvorrichtung, wobei die Batterieanordnung mit dem Gehäusebauteil und dem Batteriemodul bereitgestellt wird, sodass das Batteriemodul derart in Bezug auf das Gehäusebauteil angeordnet ist, dass ein Zwischenraum zwischen einer dem Gehäusebauteil zugewandten ersten Seite des Batteriemoduls und dem Gehäusebauteil bereitgestellt ist, wobei die Batterieanordnung eine fluidisch mit dem Zwischenraum verbundene Einfüllöffnung und einen von der Einfüllöffnung verschiedenen, sich in eine erste Richtung erstreckenden Entlüftungskanal aufweist, der den Zwischenraum mit einer Umgebung der Batterieanordnung fluidisch verbindet. Weiterhin wird die viskose Wärmeleitmasse in den Zwischenraum durch die Einfüllöffnung mittels der Injektionsvorrichtung eingefüllt. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Batterieanordnung und eine Injektionsanordnung zum Befüllen des Zwischenraums.The invention relates to a method for filling an intermediate space between a battery module of a battery arrangement and a housing component of the battery arrangement with a viscous heat-conducting compound using an injection device, the battery arrangement being provided with the housing component and the battery module, so that the battery module is arranged in relation to the housing component in such a way that an intermediate space is provided between a first side of the battery module facing the housing component and the housing component, the battery arrangement having a filling opening which is fluidically connected to the intermediate space and a filling opening which is different from the filling opening and changes into a first Having direction extending ventilation channel which fluidly connects the intermediate space with an environment of the battery assembly. Furthermore, the viscous thermally conductive mass is filled into the intermediate space through the filling opening by means of the injection device. Furthermore, the invention also relates to a battery arrangement and an injection arrangement for filling the intermediate space.

Hochvoltbatterien für Elektrofahrzeuge weisen typischerweise mehrere Batteriezellen auf. Diese können zum Beispiel auch zu Batteriemodulen zusammengefasst sein. Zur Kühlung solcher Batteriemodule können diese auf einem Kühlboden angeordnet sein. Dieser kann zum Beispiel durch ein Gehäusebauteil, zum Beispiel eines Gesamtbatteriegehäuses, bereitgestellt sein. Um bei Elektrofahrzeugen die bei der Schnellladung und beim Leistungsabruf in den Hochvoltbatterien entstehende Wärme abführen zu können, kommt zwischen Batteriemodul und Kühlboden oftmals eine Wärmeleitpaste, der sogenannte Gapfiller, zum Einsatz, die vorliegend auch als viskose Wärmeleitmasse bezeichnet wird. Das Einbringen einer solchen Wärmeleitmasse in den Zwischenraum zwischen Batteriemodul und Kühlboden kann dabei durch das Verfahren „Gapfillerinjektion“ erfolgen. Dabei wird zunächst das Batteriemodul in das leere Batteriegefache, das heißt einen durch das Batteriegehäuse bereitgestellten Aufnahmebereich, gesetzt und verschraubt. In den entstehenden Spalt zwischen Batteriemodul und Gehäuseboden wird dann der Gapfiller injiziert. Diese Vorgehensweise ist zum Beispiel in der DE 10 2018 208 070 A1 beschrieben. Während des Einleitens des Wärmeleitmediums, das heißt der viskosen Wärmeleitmasse, kann Gas in Form von Luft über eine Auslassöffnung aus dem Zwischenraum verdrängt und an die Umgebung des Zwischenraums geleitet werden. Diese Auslassöffnung wird vorliegend auch als Entlüftungskanal bezeichnet.High-voltage batteries for electric vehicles typically have multiple battery cells. These can also be combined into battery modules, for example. To cool such battery modules, they can be arranged on a cooling floor. This can be provided, for example, by a housing component, for example an overall battery housing. In order to be able to dissipate the heat generated in the high-voltage batteries during rapid charging and when power is called up in electric vehicles, a thermally conductive paste, the so-called gap filler, is often used between the battery module and the cooling base, which is also referred to here as a viscous thermally conductive compound. Such a heat-conducting compound can be introduced into the space between the battery module and the cooling floor using the “gap filler injection” method. In this case, the battery module is first placed and screwed into the empty battery compartment, ie a receiving area provided by the battery housing. The gap filler is then injected into the resulting gap between the battery module and the bottom of the housing. This procedure is for example in the DE 10 2018 208 070 A1 described. During the introduction of the thermally conductive medium, that is to say the viscous thermally conductive mass, gas in the form of air can be displaced from the intermediate space via an outlet opening and conveyed to the surroundings of the intermediate space. In the present case, this outlet opening is also referred to as a ventilation channel.

Die unter dem Batteriemodul entstandene Kavität besitzt ein definiertes Volumen, in welches der Gapfiller injiziert werden soll. Der aktuelle Prozess sieht so aus, dass der Gapfiller am einen Ende des Moduls injiziert wird, das heißt durch eine entsprechende Einfüllöffnung, und am anderen Ende, wo auch der Entlüftungskanal angeordnet sein kann, mittels eines Füllstandssensors die volumetrische Füllung überwacht wird. Als Füllstandssensor kann zum Beispiel ein Laserabstandssensor eingesetzt werden, welcher den steigenden Füllstand des Gapfillers von oben mit Blickrichtung nach unten durch den Entlüftungskanal detektiert. Sobald Material austritt, meldet der Sensor das Abschaltsignal. Dies hat jedoch mehrere Nachteile. Zum einen kann hierbei ein Materialaustritt aus der Entlüftungsöffnung beziehungsweise dem Entlüftungskanal nicht vermieden werden. Dadurch wird sehr viel Wärmeleitmasse verschwendet. Außerdem erhöht sich hierdurch das Gewicht der Batterie. Ein weiteres Problem besteht zudem darin, dass, wenn die Bauteiltoleranzen zu groß sind, der Lasersensor nicht genau das Entlüftungsloch trifft und es kommt zu einer falschen oder gar keiner Sensormeldung.The cavity created under the battery module has a defined volume into which the gap filler is to be injected. The current process is that the gap filler is injected at one end of the module, i.e. through a corresponding filling opening, and at the other end, where the ventilation channel can also be arranged, the volumetric filling is monitored by means of a level sensor. A laser distance sensor, for example, can be used as the fill level sensor, which detects the rising fill level of the gap filler from above looking down through the ventilation channel. As soon as material emerges, the sensor reports the switch-off signal. However, this has several disadvantages. On the one hand, it is not possible to avoid material escaping from the ventilation opening or the ventilation channel. This wastes a lot of heat transfer compound. This also increases the weight of the battery. Another problem is that if the component tolerances are too large, the laser sensor will not accurately hit the vent hole and there will be a false sensor reading or no reading at all.

Wünschenswert wäre es also, das Stoppen des Einfüllvorgangs nach Befüllen des Zwischenraums auf möglichst einfache Weise und gleichzeitig möglichst präzise gestalten zu können.It would therefore be desirable to be able to stop the filling process after the intermediate space has been filled in the simplest possible manner and at the same time as precisely as possible.

Die DE 195 11 803 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum automatischen Einfüllen von Wasser in Batteriezellen mit einem in die Zelle einsetzbaren Füllstopfen. Dieser hat zwei Anschlussstutzen für die Wasserzufuhr sowie ein von einem Schwimmer betätigtes Ventil, dessen Ventilkörper über einen schwenkbar gelagerten Verstärkungshebel mit dem zentrisch im Stopfengehäuse angeordneten Schwimmer gelenkig verbunden ist. Zwischen dem Ventil mit dem hängenden Ventilkörper und den Anschlussstutzen ist eine im Wesentlichen vertikale Überlaufwand angebracht, deren freie Oberkante höher liegt als die horizontale Bohrungsoberkante der Anschlussstutzen, von denen ein U-förmiger Zulaufkanal zu der Überlaufwand führt.The DE 195 11 803 A1 describes a device for automatically filling water into battery cells with a filling plug that can be inserted into the cell. This has two connecting pieces for the water supply and a valve actuated by a float, the valve body of which is articulated via a pivoted reinforcement lever to the float arranged centrally in the plug housing. Between the valve with the hanging valve body and the connecting piece is a substantially vertical overflow wall, the free upper edge of which is higher than the horizontal upper edge of the bore of the connecting piece, from which a U-shaped inlet channel leads to the overflow wall.

Weiterhin beschreibt die EP 1 753 055 A1 eine Wasserbefüllungseinrichtung für eine Batterie mit einem Wassertank und einem elektromagnetischen Ventil im Wassereinleitungspfad. Weiterhin umfasst die Wasserbefüllungseinrichtung einen Elektrolytfüllstandssensor, der das Öffnen und Schließen des elektromagnetischen Ventils steuert.Furthermore describes the EP 1 753 055 A1 a water filling device for a battery with a water tank and an electromagnetic valve in the water introduction path. Furthermore, the water filling device includes an electrolyte level sensor that controls the opening and closing of the electromagnetic valve.

Weiterhin beschreibt die DE 10 2019 210 592 B3 eine Messanordnung zur Überwachung einer Fahrzeugbatterie im Hinblick auf ein Fluidniveau, aufweisend ein Lichtwellenleiterpaar mit einem ersten und zweiten Lichtwellenleiter, welches in die Fahrzeugbatterie geführt ist, und ein optisches Modul mit einer Einspeiseeinheit zur Einspeisung eines optischen Messsignals in einen ersten Lichtwellenleiter, mit einer Empfangseinheit zum Empfangen eines Antwortsignals in dem zweiten Lichtwellenleiter und zur Weiterleitung des Antwortsignals an eine Auswerteeinheit, sowie einem Umlenkelement, welches an der batterieseitigen Stirnseite des Lichtwellenleiterpaares angeordnet oder anordenbar ist, und mit welchem das Messsignal des ersten Lichtwellenleiters als Antwortsignal in den zweiten Lichtwellenleiter zumindest teilweise übertragbar ist.Furthermore describes the DE 10 2019 210 592 B3 a measuring arrangement for monitoring a vehicle battery with regard to a fluid level, having an optical waveguide pair with a first and second optical waveguide, which is routed into the vehicle battery, and a Optical module with a feed unit for feeding an optical measurement signal into a first optical fiber, with a receiving unit for receiving a response signal in the second optical fiber and for forwarding the response signal to an evaluation unit, and a deflection element, which is arranged or can be arranged on the battery-side end face of the pair of optical fibers, and with which the measurement signal of the first optical fiber can be transmitted at least partially as a response signal into the second optical fiber.

Ein vereinfachtes und dennoch präzises Einfüllen einer viskosen Wärmeleitmasse in einen Zwischenraum zwischen ein Batteriemodul und ein Gehäusebauteil lässt sich hierdurch jedoch nicht bewerkstelligen.However, this does not allow for a simplified and yet precise filling of a viscous heat-conducting compound into an intermediate space between a battery module and a housing component.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren, eine Batterieanordnung und eine Injektionsanordnung bereitzustellen, die ein möglichst präzises und gleichzeitig möglichst einfaches Einfüllen einer Wärmeleitmasse in einen Zwischenraum zwischen ein Batteriemodul und ein Gehäusebauteil ermöglichen.The object of the present invention is therefore to provide a method, a battery arrangement and an injection arrangement that enable a heat-conducting compound to be filled into an intermediate space between a battery module and a housing component as precisely and at the same time as simply as possible.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, eine Batterieanordnung und eine Injektionsanordnung 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 arrangement and an injection arrangement 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 Befüllen eines Zwischenraums zwischen einem Batteriemodul einer Batterieanordnung und einem Gehäusebauteil der Batterieanordnung mit einer viskosen Wärmeleitmasse mittels einer Injektionsvorrichtung wird die Batterieanordnung mit dem Gehäusebauteil und dem Batteriemodul bereitgestellt, sodass das Batteriemodul derart in Bezug auf das Gehäusebauteil angeordnet ist, dass ein Zwischenraum zwischen einer dem Gehäusebauteil zugewandten ersten Seite des Batteriemoduls und dem Gehäusebauteil bereitgestellt ist, wobei die Batterieanordnung eine fluidisch mit dem Zwischenraum verbundene Einfüllöffnung und einen von der Einfüllöffnung verschiedenen, sich in eine erste Richtung erstreckenden Entlüftungskanal aufweist, der den Zwischenraum mit einer Umgebung der Batterieanordnung fluidisch verbindet. Weiterhin wird die viskose Wärmeleitmasse in den Zwischenraum durch die Einfüllöffnung mittels der Injektionsvorrichtung eingefüllt. Dabei ist vor dem Einfüllen der Wärmeleitmasse ein Füllstandssignalisierungskörper zumindest zum Teil im Entlüftungskanal angeordnet, wobei der Füllstandssignalisierungskörper bezüglich der ersten Richtung bewegbar ist. Dabei wird, wenn beim Einfüllen der Wärmeleitmasse die eingefüllte Wärmeleitmasse einen bestimmten Füllstand überschreitet, durch die eingefüllte Wärmeleitmasse der Füllstandssignalisierungskörper in die erste Richtung bewegt, sodass ein erstes Ende des Füllstandssignalisierungskörpers spätestens nach dem Bewegen durch die Wärmeleitmasse aus dem Entlüftungskanal hinausragt.In a method according to the invention for filling an intermediate space between a battery module of a battery arrangement and a housing component of the battery arrangement with a viscous heat-conducting compound using an injection device, the battery arrangement is provided with the housing component and the battery module, so that the battery module is arranged in relation to the housing component in such a way that an intermediate space is provided between a first side of the battery module facing the housing component and the housing component, the battery arrangement having a filling opening which is fluidically connected to the intermediate space and a filling opening which is different from the filling opening and extends in a first direction has the ventilation channel which fluidly connects the intermediate space to an environment of the battery arrangement. Furthermore, the viscous thermally conductive mass is filled into the intermediate space through the filling opening by means of the injection device. In this case, before the thermally conductive compound is filled in, a filling level signaling body is arranged at least partially in the ventilation channel, with the filling level signaling body being movable with respect to the first direction. In this case, if the filled thermal compound exceeds a certain level when the thermal compound is filled in, the level signaling body is moved in the first direction by the thermal compound that is filled in, so that a first end of the level signaling body protrudes from the ventilation duct at the latest after moving through the thermal compound.

Somit muss also vorteilhafterweise keine Wärmeleitmasse aus dem Entlüftungskanal austreten, um zu detektieren, dass der Zwischenraum ausreichend befüllt ist. Vorteilhafterweise kann hierzu ein Füllstandssignalisierungskörper verwendet werden, der sich im Entlüftungskanal befindet, und der entsprechend durch die Wärmeleitmasse bewegt wird, sobald diese einen bestimmten Füllstand erreicht hat beziehungsweise überschreitet. Der Füllstand definiert also eine bestimmte Steighöhe bzw. einen bestimmten Pegel der eingefüllten Wärmeleitmasse. Das Bewegen dieses Füllstandssignalisierungskörpers kann durch das aus dem Entlüftungskanal hinausragende erste Ende sehr einfach detektiert werden. Daraufhin kann das Einfüllen der Wärmeleitmasse vorteilhafterweise gestoppt werden. Dies ermöglicht somit vorteilhafterweise sowohl ein besonders einfaches Detektieren, dass nunmehr der Zwischenraum ausreichend befüllt ist, insbesondere vollständig, und zudem kann der Einfüllvorgang rechtzeitig gestoppt werden, nämlich noch bevor Wärmeleitmasse aus dem Entlüftungskanal austritt. Da sich das aus dem Entlüftungskanal hinausragende erste Ende des Füllstandssignalisierungskörpers deutlich einfacher und zuverlässiger auch bei großen Bauteiltoleranzen erfassen lässt, lassen sich zudem auch Fehldetektionen auf einfache und kostengünstige Weise vermeiden.Therefore, advantageously, no heat-conducting compound has to emerge from the ventilation channel in order to detect that the intermediate space is sufficiently filled. Advantageously, a filling level signaling body can be used for this purpose, which is located in the ventilation channel and is moved accordingly by the heat-conducting compound as soon as it has reached or exceeded a specific filling level. The filling level thus defines a specific rise or a specific level of the thermally conductive compound that is filled in. The movement of this filling level signaling body can be detected very easily by the first end protruding from the ventilation channel. The filling of the heat-conducting compound can then advantageously be stopped. This advantageously enables both a particularly simple detection that the intermediate space is now sufficiently filled, in particular completely, and the filling process can also be stopped in good time, namely even before heat-conducting compound emerges from the ventilation duct. Since the first end of the filling level signaling body protruding from the ventilation channel can be detected much more easily and reliably, even with large component tolerances, incorrect detections can also be avoided in a simple and cost-effective manner.

Bei der Wärmeleitmasse kann es sich um den eingangs beschriebenen Gapfiller, auch Spaltfüller genannt, handeln. Eine solche Wärmeleitmasse kann insbesondere als eine Wärmeleitpaste bereitgestellt werden, die während des Einbringens, insbesondere während des Injektionsvorgangs, flüssig oder zähflüssig ist, und nach dem Einbringen aushärtet. Das Gehäusebauteil kann Teil eines Batteriegehäuses sein, z.B. der Boden eines solchen Batteriegehäuses. Bei dem Batteriegehäuse handelt es sich vorzugsweise um ein Gesamtbatteriegehäuse, in welchem neben dem ersten Batteriemodul noch weitere Batteriemodule aufgenommen werden können. Dabei kann für ein jeweiliges Batteriemodul ein korrespondierender Aufnahmebereich bereitgestellt sein. Beispielsweise kann das Batteriegehäuse in Form einer Batteriewanne bereitgestellt sein, auf welche, nachdem die Batteriemodule im Batteriegehäuse untergebracht sind, ein Gehäusedeckel des Batteriegehäuses aufgesetzt werden kann. Die jeweiligen Aufnahmebereiche können dabei voneinander räumlich separiert sein oder auch nicht. Eine räumliche Separation wird dann vorzugsweise durch Trennwände oder Trennstege bereitgestellt, durch welche das Batteriegehäuse in mehrere Aufnahmebereiche bzw. Fächer gegliedert werden kann. An Wänden und Trennwänden des Gehäuses können die jeweiligen Batteriemodule darüber hinaus auch angebunden beziehungsweise befestigt werden, zum Beispiel verschraubt werden. Weiterhin ist es bevorzugt, dass das erste Batteriemodul mindestens eine Batteriezelle, und vorzugsweise nicht nur eine einzelne Batteriezelle, sondern mehrere Batteriezellen umfasst. Diese können beispielsweise als Lithium-Ionen-Zellen ausgebildet sein. Zudem sind die Batteriezellen vorzugsweise als prismatische Batteriezellen ausgebildet. Eine Ausbildung der Zellen als Rundzellen oder Pouchzellen ist jedoch ebenso denkbar. Das Batteriemodul kann auch ein Modulgehäuse aufweisen, in welchem die Batteriezellen aufgenommen sind. Das Modulgehäuse ist vorzugsweise aus einem Metall oder einer Legierung gebildet, kann grundsätzlich aber auch aus einem Kunststoff oder faserverstärkten Kunststoff bereitgestellt sein. Auch das Batteriegehäuse und/oder der Gehäuseboden sind vorzugsweise aus einem Metall und/oder einer Legierung gefertigt. Zudem ist der Gehäuseboden bzw. das Gehäusebauteil in Allgemeinen vorzugsweise als ein Kühlboden bzw. eine Kühleinrichtung ausgebildet. Das Gehäusebauteil kann beispielsweise zumindest einen von einem Kühlmedium durchströmbaren Kühlkanal umfassen oder auch lediglich als Kühlplatte oder Kühlblech ausgebildet sein, an welcher eine Kühleinrichtung, insbesondere außenseitig, d.h. auf der dem im ersten Aufnahmebereich angeordneten ersten Batteriemodul gegenüberliegenden Seite des Gehäusebauteils, angeordnet ist. Durch Anbindung des Batteriemoduls über die Wärmeleitmasse an einen solchen Kühlboden kann eine besonders effiziente Kühlung der mindestens einen vom Batteriemodul umfassten Batteriezelle bereitgestellt werden.The thermally conductive compound can be the gap filler described at the outset, also known as gap filler. Such a heat-conducting compound can be provided in particular as a heat-conducting paste which is liquid or viscous during introduction, in particular during the injection process, and hardens after introduction. The housing component can be part of a battery housing, for example the bottom of such a battery housing. The battery housing is preferably an overall battery housing in which further battery modules can be accommodated in addition to the first battery module. A corresponding receiving area can be provided for a respective battery module. For example, the battery housing can be provided in the form of a battery tray, onto which a housing cover of the battery housing can be placed after the battery modules have been accommodated in the battery housing. The respective recording areas can be spatially separated from one another or not. Spatial separation is then preferably provided by partitions or partitions, through which the battery housing can be divided into a number of receiving areas or compartments. The respective battery modules can also be connected or fastened to walls and partitions of the housing, for example screwed. Furthermore, it is preferred that the first battery module includes at least one battery cell, and preferably not just a single battery cell, but multiple battery cells. These can be in the form of lithium-ion cells, for example. In addition, the battery cells are preferably designed as prismatic battery cells. A configuration of the cells as round cells or pouch cells is also conceivable. The battery module can also have a module housing in which the battery cells are accommodated. The module housing is preferably formed from a metal or an alloy, but can in principle also be made from a plastic or fiber-reinforced plastic. The battery housing and/or the housing base are also preferably made from a metal and/or an alloy. In addition, the housing base or the housing component is generally preferably designed as a cooling base or a cooling device. The housing component can, for example, comprise at least one cooling duct through which a cooling medium can flow, or it can also be designed simply as a cooling plate or cooling sheet on which a cooling device is arranged, in particular on the outside, i.e. on the side of the housing component opposite the first battery module arranged in the first receiving area. By connecting the battery module to such a cooling base via the heat-conducting compound, particularly efficient cooling of the at least one battery cell comprised by the battery module can be provided.

Die erste Seite des Batteriemoduls kann zum Beispiel eine Unterseite des Batteriemoduls definieren. Neben dieser ersten Seite kann das Batteriemodul auch noch andere Seiten umfassen, zum Beispiel eine zweite Seite, die der ersten Seite gegenüberliegt und eine Oberseite des Batteriemoduls definieren kann. Eine zweite Richtung kann zum Beispiel senkrecht zur ersten Richtung definiert sein. Die erste Richtung steht vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Gehäusebauteils, die dem Batteriemodul zugewandt ist. Der Füllstandssignalisierungskörper kann auch ein zweites Ende aufweisen, welches dem ersten Ende bezüglich der ersten Richtung gegenüberliegt. Entsprechend ist das zweite Ende des Füllstandssignalisierungskörpers dem Zwischenraum und dem Gehäusebauteil zugewandt.For example, the first side of the battery module can define a bottom side of the battery module. In addition to this first side, the battery module can also include other sides, for example a second side that is opposite the first side and can define a top side of the battery module. For example, a second direction may be defined perpendicular to the first direction. The first direction is preferably essentially perpendicular to the surface of the housing component that faces the battery module. The fill level signaling body can also have a second end, which is opposite the first end with respect to the first direction. Correspondingly, the second end of the filling level signaling body faces the intermediate space and the housing component.

Weiterhin kann das Einfüllen der Wärmeleitmasse ebenfalls durch einen Einfüllkanal erfolgen, der sich in die erste Richtung erstreckt. Das dem Zwischenraum abgewandte Ende dieses Einfüllkanals kann die Einfüllöffnung darstellen. Zudem können auch im Allgemeinen mehrere solcher Einfüllöffnungen und/oder Entlüftungskanäle vorgesehen sein, insbesondere pro Batteriemodul. In diesem Fall ist zumindest in einem dieser Entlüftungskanäle ein Füllstandssignalisierungskörper, wie beschrieben, angeordnet. Die Einfüllöffnung, insbesondere der Einfüllkanal, sowie auch der Entlüftungskanal können zum Beispiel durch Gehäusebauteile des Modulgehäuses bereitgestellt sein. Beispielsweise können diese durch Seitenwände beziehungsweise Endplatten eines solchen Modulgehäuses verlaufen. Der Zwischenraum zwischen der ersten Seite des Batteriemoduls und dem Gehäusebauteil kann zudem abgedichtet beziehungsweise abgeschlossen ausgebildet sein. Die mindestens eine Einfüllöffnung und der mindestens eine Entlüftungskanal können dann die einzigen fluidischen Verbindungen dieses Zwischenraums zur Umgebung darstellen. Beim Einfüllen ist die Batterieanordnung vorzugsweise so orientiert, dass die oben definierte erste Richtung im Wesentlichen parallel zur Richtung der Schwerkraft ausgerichtet ist. Zudem ist der bestimmte Füllstand, bei dessen Überschreiten durch die Wärmeleitmasse der Füllstandssignalisierungskörper bewegt wird, so bemessen, dass der gesamte Zwischenraum mit der eingefüllten Wärmeleitmasse ausgefüllt ist, wenn die Wärmeleitmasse diesen bestimmten Füllstand erreicht. Der bestimmte Füllstand liegt also bezüglich der ersten Richtung oberhalb der ersten Seite des Batteriemoduls. Wird also die Wärmeleitmasse durch die Einfüllöffnung in den Zwischenraum eingefüllt, so steigt der Füllstand der Wärmeleitmasse, bis der Zwischenraum vollständig mit Wärmeleitmasse befüllt ist. Wird daraufhin weiterhin Wärmeleitmasse eingefüllt, so steigt der Füllstand der Wärmeleitmasse entsprechend weiter und erreicht den bestimmten Füllstand, ab welchem nun der Füllstandssignalisierungskörper nach oben bewegt wird. Dies kann detektiert werden und daraufhin entsprechend das Einfüllen der Wärmeleitmasse gestoppt werden. Der Füllstandssignalisierungskörper ist dabei vorzugsweise derart im Entlüftungskanal angeordnet, dass er ein gewisses Spiel senkrecht zur ersten Richtung innerhalb des Entlüftungskanals hat, das jedoch vorzugsweise so gering ist, dass keine Wärmeleitmasse in einen Zwischenbereich zwischen dem Füllstandssignalisierungskörper und der Kanalwandung des Entlüftungskanals eindringen kann, andererseits jedoch Luft entweichen kann. Zur besseren Entlüftung kann jedoch auch ein weiterer, zweiter Entlüftungskanal vorgesehen sein. In diesem kann dann entweder kein Füllstandssignalisierungskörper angeordnet sein oder ebenfalls ein weiterer, zweiter Füllstandssignalisierungskörper. Dadurch kann verhindert werden, dass aus dem zusätzlichen zweiten Entlüftungskanal die Wärmeleitmasse schon austritt, während der erste Füllstandssignalisierungskörper im ersten Entlüftungskanal noch keinen Kontakt zur Wärmeleitmasse hat.Furthermore, the thermally conductive compound can also be filled in through a filling channel that extends in the first direction. The end of this filling channel facing away from the intermediate space can represent the filling opening. In addition, a plurality of such filling openings and/or venting channels can also generally be provided, in particular per battery module. In this case, a filling level signaling element, as described, is arranged in at least one of these ventilation channels. The filling opening, in particular the filling channel, and also the ventilation channel can be provided, for example, by housing components of the module housing. For example, they can run through side walls or end plates of such a module housing. The intermediate space between the first side of the battery module and the housing component can also be sealed or closed off. The at least one filling opening and the at least one ventilation channel can then represent the only fluidic connections of this intermediate space to the environment. During loading, the battery assembly is preferably oriented such that the first direction defined above is oriented substantially parallel to the direction of gravity. In addition, the specific filling level, which is exceeded by the thermally conductive compound moving the level signaling body, is dimensioned such that the entire gap is filled with the filled thermally conductive compound when the thermally conductive compound reaches this specific level. The specific fill level is therefore above the first side of the battery module with respect to the first direction. If the thermal compound is filled into the space through the filling opening, the fill level of the thermal compound increases until the space is completely filled with thermal compound. If thermal conduction compound then continues to be filled in, the fill level of the thermal conduction compound increases accordingly and reaches the specific fill level from which the fill level signaling element is now moved upwards. This can be detected and the filling of the heat-conducting compound can then be stopped accordingly. The fill level signaling body is preferably arranged in the ventilation duct in such a way that it has a certain amount of play perpendicular to the first direction within the ventilation duct, but this is preferably so small that no heat-conducting compound can penetrate into an intermediate area between the fill level signaling body and the duct wall of the ventilation duct, but on the other hand air can escape. However, a further, second ventilation channel can also be provided for better ventilation. Either no filling level signaling element can then be arranged in this or likewise a further, second filling level signaling element. This can prevent from the extra second vent channel, the thermal compound already exits, while the first level signaling body in the first vent channel has no contact with the thermal compound.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird erfasst, wenn das erste Ende des Füllstandssignalisierungskörpers in die erste Richtung, insbesondere um eine bestimmte Mindestlänge, bewegt wurde, und in Abhängigkeit von dem Erfassen, dass das erste Ende bewegt wurde, wird das Einfüllen der Wärmeleitmasse durch die Einfüllöffnung gestoppt. Dadurch kann also vorteilhafterweise ein Stoppen des Einfüllens bewirkt werden, noch bevor die Wärmeleitmasse selbst aus dem Entlüftungskanal austritt.In a further advantageous embodiment of the invention, it is detected when the first end of the filling level signaling body has been moved in the first direction, in particular by a specific minimum length, and depending on the detection that the first end has been moved, the filling of the thermally conductive compound through the filling opening is stopped. As a result, the filling process can advantageously be stopped even before the heat-conducting compound itself emerges from the venting channel.

Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird optisch erfasst, wenn das erste Ende des Füllstandssignalisierungskörpers in die erste Richtung bewegt wurde, insbesondere mittels einer Lichtschranke. Wird also das Ende des Füllstandssignalisierungskörpers um die oben genannte bestimmte Mindestlänge nach oben bewegt, so ragt dieses Ende in den Erfassungsbereich der Lichtschranke hinein und kann somit detektiert werden. Somit lässt sich das Bewegen des Endes des Füllstandssignalisierungskörpers auf besonders einfache und zuverlässige Weise erfassen.In a further very advantageous embodiment of the invention, it is detected optically when the first end of the filling level signaling body has been moved in the first direction, in particular by means of a light barrier. If the end of the filling level signaling body is moved upwards by the above-mentioned specific minimum length, this end protrudes into the detection area of the light barrier and can thus be detected. The movement of the end of the filling level signaling body can thus be detected in a particularly simple and reliable manner.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Füllstandssignalisierungskörper als ein Schwimmer ausgebildet. Der Füllstandssignalisierungskörper kann also eine Dichte aufweisen, die geringer ist als die Dichte der viskosen Wärmeleitmasse. Beispielsweise kann der Füllstandssignalisierungskörper aus einem Kunststoff gefertigt sein. Dies ermöglicht zudem eine besonders kostengünstige Ausbildung des Füllstandssignalisierungskörpers. Dass der als Schwimmer ausgebildete Füllstandssignalisierungskörper nach oben beziehungsweise in eine erste Richtung bewegt wird, sobald die Wärmeleitmasse den bestimmten Füllstand erreicht hat beziehungsweise überschreitet, muss aber nicht notwendigerweise beziehungsweise nicht ausschließlich auf die geringere Dichte des Füllstandssignalisierungskörpers zurückzuführen sein. Wie oben bereits beschrieben, ist es bevorzugt, dass der Füllstandssignalisierungskörper senkrecht zur ersten Richtung nur ein äußerst geringes Spiel innerhalb des Entlüftungskanals aufweist, sodass keine oder kaum Wärmeleitmasse in den Zwischenbereich zwischen diesem Füllstandssignalisierungskörper und der Kanalwandung des Entlüftungskanals gelangen kann. Der Füllstandssignalisierungskörper wird also durch den von unten ausgeübten Druck durch die Wärmeleitmasse nach oben gepresst, solange Wärmeleitmasse in die Einfüllöffnung eingefüllt wird. Das Einfüllen erfolgt dabei ebenfalls mit einem bestimmten Druck. Der Füllstandssignalisierungskörper muss also nicht notwendigerweise mit einer geringeren Dichte als die Wärmeleitmasse ausgebildet sein. Vorteilhaft ist dies dennoch, da so der Druck, um den Füllstandssignalisierungskörper nach oben zu bewegen, geringer gemessen sein kann, was einen schonenderen Einfüllprozess ermöglicht.In a further advantageous embodiment of the invention, the filling level signaling body is designed as a float. The filling level signaling body can therefore have a density that is lower than the density of the viscous heat-conducting compound. For example, the filling level signaling body can be made of a plastic. This also enables a particularly cost-effective design of the filling level signaling body. The fact that the fill level signaling body designed as a float is moved upwards or in a first direction as soon as the heat-conducting compound has reached or exceeds the specific fill level does not necessarily or exclusively have to be due to the lower density of the fill level signaling body. As already described above, it is preferred that the fill level signaling body has only an extremely small amount of play within the ventilation duct perpendicular to the first direction, so that little or no thermal compound can get into the intermediate region between this fill level signaling body and the duct wall of the ventilation duct. The filling level signaling body is thus pressed upwards by the pressure exerted from below by the heat-conducting compound as long as the heat-conducting compound is filled into the filling opening. The filling also takes place with a certain pressure. The filling level signaling body therefore does not necessarily have to be designed with a lower density than the heat-conducting compound. This is nevertheless advantageous, since the pressure to move the filling level signaling body upwards can be measured lower, which allows for a gentler filling process.

Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Füllstandssignalisierungskörper vor dem Einfüllen der Wärmeleitmasse derart im Entlüftungskanal angeordnet, dass das erste Ende aus dem Entlüftungskanal hinausragt. Mit anderen Worten ragt das erste Ende aus dem Entlüftungskanal bereits in der Ausgangsposition des Füllstandssignalisierungskörpers hinaus, das heißt vor dem Einfüllen der Wärmeleitmasse, oder zumindest bevor die Wärmeleitmasse den bestimmten Füllstand erreicht hat. Mit anderen Worten muss zu Beginn nicht der komplette Füllstandssignalisierungskörper innerhalb des Entlüftungskanals aufgenommen sein. Diese hat den großen Vorteil, dass das erste Ende, welches aus dem Entlüftungskanal hinausragt, deutlich größer und zum Beispiel senkrecht zur ersten Richtung breiter ausgestaltet werden kann. Dies erleichtert die Detektion dieses ersten Endes, wenn der Füllstandssignalisierungskörper nach oben beziehungsweise im Allgemeinen in die erste Richtung bewegt wird. Denkbar wäre es jedoch auch, dass der Füllstandssignalisierungskörper im Ausgangszustand, das heißt bevor die Wärmeleitmasse den bestimmten Füllstand erreicht, vollständig im Entlüftungskanal aufgenommen ist, und das erste Ende erst aus dem Entlüftungskanal hinausragt, wenn die Wärmeleitmasse den bestimmten Füllstand überschreitet, oder um eine bestimmte Mindestlänge überschreitet. Das erste Ende kann zum Beispiel detektiert werden, insbesondere optisch erfasst werden, sobald dieses aus dem Entlüftungskanal hinausragt.In a further very advantageous embodiment of the invention, the filling level signaling element is arranged in the venting channel before the heat-conducting compound is filled in such that the first end protrudes from the venting channel. In other words, the first end protrudes from the ventilation duct even in the starting position of the fill level signaling body, ie before the thermal conductive compound is filled in, or at least before the thermal conductive compound has reached the specific fill level. In other words, the complete filling level signaling body does not have to be accommodated within the ventilation channel at the beginning. This has the great advantage that the first end, which protrudes from the ventilation duct, can be made significantly larger and, for example, perpendicular to the first direction can be made wider. This makes it easier to detect this first end when the filling level signaling body is moved upwards or generally in the first direction. However, it would also be conceivable for the filling level signaling body to be completely accommodated in the venting channel in the initial state, i.e. before the thermally conductive compound reaches the specific level, and the first end only protrudes from the venting duct when the thermally conducting compound exceeds the specific level or exceeds a specific minimum length. The first end can be detected, for example, in particular optically, as soon as it protrudes from the ventilation channel.

Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Füllstandssignalisierungskörper einen Grundkörper und ein Fähnchen auf, das das erste Ende des Füllstandssignalisierungskörpers darstellt, und das senkrecht zur ersten Richtung gegenüber dem Grundkörper verbreitert ist. Ein solches verbreitertes Fähnchen lässt sich besonders einfach optisch, insbesondere mittels oben beschriebener Lichtschranke, erfassen. Entsprechend ist es sehr vorteilhaft, wenn das erste Ende des Füllstandssignalisierungskörpers, welches durch dieses Fähnchen bereitgestellt ist, bereits zu Beginn aus dem Entlüftungskanal hinausragt, der in der Regel äußerst eng ausgebildet ist. Beispielsweise kann der Entlüftungskanal einen Durchmesser senkrecht zur ersten Richtung aufweisen, der zirka 5 Millimeter beträgt. Der Grundkörper kann zum Beispiel einen Durchmesser von zirka 4,8 Millimetern aufweisen. Das Fähnchen kann entsprechend eine Abmessung senkrecht zur ersten Richtung aufweisen, die größer ist als 5 Millimeter und zum Beispiel 1 Zentimeter oder mehr beträgt.In a further very advantageous embodiment of the invention, the filling level signaling body has a base body and a flag which represents the first end of the filling level signaling body and which is widened perpendicularly to the first direction in relation to the base body. Such a widened flag can be optically detected in a particularly simple manner, in particular by means of the light barrier described above. Accordingly, it is very advantageous if the first end of the filling level signaling body, which is provided by this flag, protrudes from the vent channel, which is usually extremely narrow, right from the start. For example, the ventilation channel can have a diameter perpendicular to the first direction, which is approximately 5 millimeters. The base body can have a diameter of around 4.8 millimeters, for example exhibit. Accordingly, the flag may have a dimension perpendicular to the first direction that is greater than 5 millimeters, for example 1 centimeter or more.

Der Grundkörper des Füllstandssignalisierungskörpers kann zum Beispiel zylindrisch und langgestreckt in der ersten Richtung ausgebildet sein. Beispielsweise kann sich der Füllstandssignalisierungskörper über einen Großteil der Länge des Entlüftungskanals in der ersten Richtung erstrecken.The main body of the filling level signaling body can, for example, be cylindrical and elongated in the first direction. For example, the filling level signaling body can extend over a large part of the length of the ventilation channel in the first direction.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird nach dem Stoppen des Einfüllvorgangs der gesamte Füllstandssignalisierungskörper aus dem Entlüftungskanal entfernt. Aufgrund der Elastizität der Wärmeleitmasse und des Injektionsvorgangs besteht hierbei jedoch die Möglichkeit, dass nach dem Entfernen des Füllstandssignalisierungskörpers aus dem Entlüftungskanal dennoch Wärmeleitmasse aus dem Entlüftungskanal austritt. Um dies zu vermeiden, kann es gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass nach dem Einfüllvorgang der Wärmeleitmasse der Füllstandssignalisierungskörper im Entlüftungskanal verbleibt. Mit anderen Worten ist dann der Füllstandssignalisierungskörper fester Bestandteil des Batteriemoduls der fertigen Batterie.According to a further embodiment of the invention, after the filling process has been stopped, the entire filling level signaling element is removed from the ventilation channel. Due to the elasticity of the heat-conducting compound and the injection process, however, there is the possibility that after removing the fill-level signaling body from the venting channel, heat-conducting compound will nevertheless emerge from the venting channel. In order to avoid this, according to a further very advantageous embodiment of the invention, it can also be provided that after the process of filling the thermally conductive compound, the filling level signaling element remains in the ventilation channel. In other words, the filling level signaling body is then a fixed component of the battery module of the finished battery.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird nach dem Stoppen des Einfüllvorgangs ein aus dem Entlüftungskanal hinausragender und das erste Ende umfassender Teil des Füllstandssignalisierungskörpers vom restlichen und zumindest zum Teil im Entlüftungskanal verbleibenden Teil des Füllstandssignalisierungskörpers entfernt, insbesondere wobei der restlichen und zumindest zum Teil im Entlüftungskanal verbleibende Teil des Füllstandssignalisierungskörpers eine Austrittsbarriere bereitstellt, die die Wärmeleitmasse am Austritt aus dem Entlüftungskanal hindert. Mit anderen Worten kann das aus dem Entlüftungskanal hinausragende Fähnchen nach dem Stoppen des Einfüllvorgangs einfach abgebrochen werden. Dies hat den großen Vorteil, dass das Fähnchen keinen zusätzlichen Bauraum beansprucht. Zudem dient der restliche im Entlüftungskanal verbleibende Füllstandssignalisierungskörper als Verschluss dieses Entlüftungskanals, sodass keine Wärmeleitmasse aus dem Entlüftungskanal ausdringen kann. Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der verbleibende Rest des Zylinders, d.h. der vom Fähnchen verschiedene restliche im Entlüftungskanal verbleibende Teil des Füllstandssignalisierungskörpers nach oben formschlüssig in seiner Bewegung begrenzt sein, z.B. durch einen tellerförmigen Anschlag o.ä.. Damit kann der Zylinder nicht einfach nach oben aus dem Loch fallen bzw. durch die Wärmeleitmasse gedrückt werden. Dies ist insbesondere auch dann vorteilhaft, wenn das Fähnchen am restlichen Füllstandssignalisierungskörper verbleiben soll. Entsprechend ist es im Allgemeinen also vorteilhaft, wenn der Füllstandssignalisierungskörper einen Anschlag aufweist, der den Füllstandssignalisierungskörper hinsichtlich einer maximalen Steighöhe in der ersten Richtung begrenzt. Diese maximale Steighöhe ist dabei größer als die Steighöhe des Füllstandssignalisierungskörpers, die der oben definierten bestimmten Mindestlänge entspricht.In a particularly advantageous embodiment of the invention, after the filling process has been stopped, a part of the level signaling body that protrudes from the venting channel and encompasses the first end is removed from the remaining part of the level signaling body that at least partially remains in the venting channel, in particular the remaining part of the level signaling body that remains at least partially in the venting channel provides an exit barrier that prevents the heat-conducting compound from exiting the venting channel. In other words, the flag protruding from the ventilation channel can simply be broken off after the filling process has stopped. This has the great advantage that the flag does not take up any additional space. In addition, the remainder of the filling level signaling body remaining in the venting channel serves as a seal for this venting channel, so that no heat-conducting compound can escape from the venting channel. It is also advantageous if the remaining part of the cylinder, i.e. the part of the fill level signaling body remaining in the ventilation duct other than the flag, is positively limited in its upward movement, e.g. by a plate-shaped stop or the like. This means that the cylinder cannot simply fall out of the hole or be pressed by the heat-conducting compound. This is particularly advantageous when the flag is to remain on the rest of the fill level signaling body. Correspondingly, it is therefore generally advantageous if the filling level signaling body has a stop which limits the filling level signaling body with regard to a maximum rise height in the first direction. This maximum rise is greater than the rise of the fill level signaling body, which corresponds to the specific minimum length defined above.

Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Batterieanordnung mit einem Batteriemodul und einem Gehäusebauteil, wobei das Batteriemodul derart in Bezug auf das Gehäusebauteil angeordnet ist, dass ein Zwischenraum zwischen einer dem Gehäusebauteil zugewandten ersten Seite des Batteriemoduls und dem Gehäusebauteil bereitgestellt ist, der mit einer Wärmeleitmasse befüllbar ist, wobei die Batterieanordnung eine Einfüllöffnung aufweist, die fluidisch mit dem Zwischenraum verbunden ist, und durch welche die Wärmeleitmasse in den Zwischenraum einfüllbar ist. Dabei weist die Batterieanordnung einen von der Einfüllordnung verschiedenen, sich in eine erste Richtung erstreckenden Entlüftungskanal auf, der den Zwischenraum mit einer Umgebung der Batterieanordnung fluidisch verbindet. Darüber hinaus weist die Batterieanordnung einen Füllstandssignalisierungskörper auf, der zumindest zum Teil im Entlüftungskanal angeordnet ist, wobei der Füllstandssignalisierungskörper bezüglich der ersten Richtung bewegbar ist und derart ausgebildet ist, dass er, wenn beim Einfüllen der Wärmeleitmasse die eingefüllte Wärmeleitmasse einen bestimmten Füllstand überschreitet, durch die eingefüllte Wärmeleitmasse in die erste Richtung bewegt wird, sodass ein erstes Ende des Füllstandssignalisierungskörpers spätestens nach dem Bewegen durch die Wärmeleitmasse aus dem Entlüftungskanal hinausragt.Furthermore, the invention also relates to a battery arrangement with a battery module and a housing component, wherein the battery module is arranged in relation to the housing component in such a way that an intermediate space is provided between a first side of the battery module facing the housing component and the housing component, which space can be filled with a thermal compound, the battery arrangement having a filling opening which is fluidically connected to the intermediate space and through which the thermal compound can be filled into the intermediate space. In this case, the battery arrangement has a ventilation channel which is different from the filling arrangement and extends in a first direction, which fluidly connects the intermediate space to an area surrounding the battery arrangement. In addition, the battery arrangement has a filling level signaling body, which is at least partially arranged in the ventilation duct, the filling level signaling body being movable with respect to the first direction and being designed in such a way that, if the filled thermal conducting compound exceeds a specific filling level when the thermal conducting compound is poured in, it is moved in the first direction by the filled thermal conducting compound, so that a first end of the filling level signaling body protrudes from the ventilation duct at the latest after moving through the thermal conducting compound.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren und seine Ausgestaltungen beschriebenen Vorteile gelten in gleicher Weise für die erfindungsgemäße Batterieanordnung.The advantages described for the method according to the invention and its configurations apply in the same way to the battery arrangement according to the invention.

Die Batterieanordnung kann auch mehrere Batteriemodule aufweisen, die auf dem Gehäusebauteil angeordnet sind. Durch die Batterieanordnung kann eine Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt sein oder durch weitere Herstellungsschritte hergestellt werden.The battery arrangement can also have a number of battery modules which are arranged on the housing component. A high-voltage battery for a motor vehicle can be provided by the battery arrangement or can be produced by further production steps.

Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Injektionsanordnung zum Befüllen eines Zwischenraums zwischen einem Batteriemodul und einem Gehäusebauteil eines Batteriegehäuses einer bereitgestellten, das Batteriemodul und das Gehäusebauteil umfassenden Batterieanordnung mit einer viskosen Wärmeleitmasse, wobei die Injektionsanordnung die Batterieanordnung und eine Injektionsvorrichtung umfasst, die dazu ausgelegt ist, die viskose Wärmeleitmasse in den Zwischenraum durch eine durch die Batterieanordnung bereitgestellte Einfüllöffnung einzufüllen, die fluidisch mit dem Zwischenraum verbunden ist, und wobei die Batterieanordnung einen von der Einfüllöffnung verschiedenen, sich in eine erste Richtung erstreckenden Entlüftungskanal aufweist, der den Zwischenraum mit einer Umgebung der Batterieanordnung fluidisch verbindet. Dabei weist die Batterieanordnung einen Füllstandssignalisierungskörper auf, der zumindest zum Teil im Entlüftungskanal angeordnet ist, wobei der Füllstandssignalisierungskörper bezüglich der ersten Richtung bewegbar ist und derart ausgebildet ist, dass er, wenn beim Einfüllen der Wärmeleitmasse die eingefüllte Wärmeleitmasse einen bestimmten Füllstand überschreitet, durch die eingefüllte Wärmeleitmasse in die erste Richtung bewegt wird, sodass ein erstes Ende des Füllstandssignalisierungskörpers spätestens nach dem Bewegen durch die Wärmeleitmasse aus dem Entlüftungskanal hinausragt.Furthermore, the invention also relates to an injection arrangement for filling an intermediate space between a battery module and a housing component of a battery housing of a provided battery arrangement comprising the battery module and the housing component with a viscous heat-conducting compound, the injection arrangement comprises the battery arrangement and an injection device which is designed to fill the viscous heat-conducting compound into the intermediate space through a filling opening provided by the battery arrangement, which is fluidically connected to the intermediate space, and wherein the battery arrangement has a vent channel which is different from the filling opening and extends in a first direction and which fluidly connects the intermediate space to an environment surrounding the battery arrangement. The battery arrangement has a filling level signaling body which is at least partially arranged in the ventilation duct, the filling level signaling body being movable with respect to the first direction and being designed in such a way that, if the filled thermal conducting compound exceeds a specific filling level when the thermal conducting compound is filled in, it is moved in the first direction by the filled thermal conducting compound, so that a first end of the filling level signaling body protrudes from the ventilation duct at the latest after it has been moved through the thermal conducting compound.

Auch hier gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und seinen Ausgestaltungen beschriebenen Vorteile in gleicher Weise für die erfindungsgemäße Injektionsanordnung. Darüber hinaus kann die Batterieanordnung der Injektionsanordnung durch eine erfindungsgemäße Batterieanordnung oder eine ihrer Ausgestaltungen bereitgestellt sein.Here, too, the advantages described in connection with the method according to the invention and its configurations apply in the same way to the injection arrangement according to the invention. In addition, the battery arrangement of the injection arrangement can be provided by a battery arrangement according to the invention or one of its configurations.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Batterieanordnung und Injektionsanordnung, 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 Batterieanordnung und Injektionsanordnung hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the battery arrangement and injection arrangement 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 arrangement and injection arrangement 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, provided that the embodiments were not described as mutually exclusive.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Injektionsanordnung während des Befüllens des Zwischenraums zwischen dem Batteriemodul und dem Gehäuseboden gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
  • 2 eine schematische Darstellung der Injektionsanordnung in 1, wenn die eingefüllte Wärmeleitmasse den bestimmten Füllstand überschritten hat gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Exemplary embodiments of the invention are described below. For this shows:
  • 1 a schematic representation of an injection arrangement during the filling of the space between the battery module and the housing base according to an embodiment of the invention; and
  • 2 a schematic representation of the injection arrangement in 1 , when the filled thermal compound has exceeded the specific level 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 Injektionsanordnung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Injektionsanordnung 10 weist dabei eine Batterieanordnung 12 und eine Injektionsvorrichtung 14 mit einem Injektionskopf 14a auf. Die Batterieanordnung 12 umfasst dabei ein Batteriemodul 16 sowie ein Gehäusebauteil 18, welches vorliegend einen Kühlboden eines Batteriegehäuses 20 darstellt. Neben diesem Kühlboden 18 kann das Batteriegehäuse 20, wie im vorliegenden Beispiel, auch optionale Seitenwände oder Trennwände 22 umfassen, die einzelne Aufnahmebereiche 24 zur Aufnahme jeweiliger Batteriemodule 16 voneinander separieren. Im vorliegenden Beispiel ist nur ein solches Batteriemodul 16 dargestellt. Die Batterieanordnung 12 kann aber auch noch weitere solcher Batteriemodule 16 umfassen. Das Batteriemodul 16 weist dabei mehrere hier nicht explizit dargestellte Batteriezellen auf, die zum Beispiel als Lithium-Ionen-Zellen ausgebildet sein können. Weiterhin weist das Batteriemodul 16 eine erste Seite 16a auf, welche im vorliegenden Beispiel eine Unterseite 16a des Batteriemoduls 16 darstellt. Das Batteriemodul 16 ist dabei derart in Bezug auf das Gehäusebauteil 18 angeordnet, dass die Unterseite 16a diesem Gehäusebauteil 18 zugewandt ist. Weiterhin ist das Batteriemodul 16 derart in Bezug auf das Gehäusebauteil 18 angeordnet und befestigt, dass sich ein kleiner Spalt 26, der auch als Zwischenraum 26 bezeichnet wird, zwischen dem Batteriemodul 16, genauer gesagt der Unterseite 16a des Batteriemoduls 16, und dem Gehäusebauteil 18 ergibt. Um das Batteriemodul 16 in Bezug auf das Gehäusebauteil 18 zu befestigen, kann das Batteriemodul 16 zum Beispiel mit dem Batteriegehäuse 20 verschraubt sein. Im vorliegenden Beispiel ist ein Teil des Modulgehäuses 28 des Batteriemoduls 16 auf einem Befestigungsflansch 30 des Batteriegehäuses 20 zur Anlage gebracht und kann mit diesem Befestigungsflansch 30 verschraubt sein. 1 shows a schematic representation of an injection arrangement 10 according to an embodiment of the invention. The injection arrangement 10 has a battery arrangement 12 and an injection device 14 with an injection head 14a. In this case, the battery arrangement 12 comprises a battery module 16 and a housing component 18 , which in the present case represents a cooling floor of a battery housing 20 . In addition to this cooling floor 18, the battery housing 20, as in the present example, can also include optional side walls or partitions 22, which separate the individual receiving areas 24 for receiving the respective battery modules 16 from one another. Only one such battery module 16 is shown in the present example. However, the battery arrangement 12 can also include other such battery modules 16 . In this case, the battery module 16 has a plurality of battery cells, which are not explicitly shown here and which can be in the form of lithium-ion cells, for example. Furthermore, the battery module 16 has a first side 16a, which represents an underside 16a of the battery module 16 in the present example. The battery module 16 is arranged in relation to the housing component 18 in such a way that the underside 16a faces this housing component 18 . Furthermore, the battery module 16 is arranged and fastened in relation to the housing component 18 in such a way that there is a small gap 26, which is also referred to as the intermediate space 26, between the battery module 16, more precisely the underside 16a of the battery module 16, and the housing component 18. In order to fasten the battery module 16 with respect to the housing component 18, the battery module 16 can be screwed to the battery housing 20, for example. In this example, a part of the module housing 28 of the battery module 16 is brought to rest on a mounting flange 30 of the battery housing 20 and can be screwed to this mounting flange 30 .

Um die thermische Anbindung des Batteriemoduls 16 an die über das Gehäusebauteil 18 bereitgestellte Kühlung zu optimieren, wird der Zwischenraum 26 mit einer Wärmeleitmasse 32 befüllt. Das Befüllen des Zwischenraums 26 erfolgt dabei mittels der Injektionsvorrichtung 14. Um die Wärmeleitmasse 32 dabei in den Zwischenraum 26 einbringen zu können, ist eine Injektionsöffnung 34 vorgesehen, die fluidisch mit dem Zwischenraum 26 verbunden ist. Diese Injektionsöffnung 34 kann das Ende eines Injektionskanals 36 darstellen, der vorliegend lediglich gestrichelt veranschaulicht ist. Dieser Injektionskanal 36 kann in einen Teil des Modulgehäuses 28 integriert sein. Um also die Wärmeleitmasse 32 in den Spalt 26 einzubringen, wird diese mittels der Injektionsvorrichtung 14 in die Einfüllöffnung 34 und über den Injektionskanal 36 in den Zwischenraum 26 eingefüllt. 1 zeigt dabei eine schematische Darstellung der Batterieanordnung 12 in einem Zustand, in welchem der Zwischenraum 26 bereits zum Teil mit der Wärmeleitmasse 32 befüllt ist.In order to optimize the thermal connection of the battery module 16 to the cooling provided via the housing component 18 , the intermediate space 26 is filled with a heat-conducting compound 32 . The filling of the intermediate space 26 takes place by means of the injection device 14. In order to be able to introduce the thermally conductive compound 32 into the intermediate space 26, an injection opening 34 is provided which is fluidically connected to the intermediate space 26. This injection opening 34 can represent the end of an injection channel 36, which is only illustrated in dashed lines here. This injection channel 36 can be integrated into a part of the module housing 28 . In order to introduce the thermally conductive compound 32 into the gap 26 , it is filled into the filling opening 34 by means of the injection device 14 and into the intermediate space 26 via the injection channel 36 . 1 shows a schematic representation of the battery arrangement 12 in a state in which the intermediate space 26 is already partly filled with the thermally conductive compound 32 .

Ist der Zwischenraum vollständig gefüllt, so sollte das weitere Befüllen zuverlässig und einfach beendet werden. Bislang wird hierzu ein Laserabstandssensor eingesetzt, welcher den steigenden Füllstand des Gapfillers von oben mit Blickrichtung nach unten detektiert, zum Beispiel durch ein entsprechendes Entlüftungsloch beziehungsweise einen Entlüftungskanal. Sobald Material aus einem solchen Entlüftungskanal austritt, meldet der Sensor das Abschaltsignal. Bei zu großen Bauteiltoleranzen trifft der Lasersensor jedoch nicht genau das Entlüftungsloch und es kommt zu einer falschen oder gar keiner Sensormeldung.If the gap is completely full, further filling should be completed reliably and easily. To date, a laser distance sensor has been used for this purpose, which detects the rising fill level of the gap filler from above looking down, for example through a corresponding ventilation hole or ventilation channel. As soon as material emerges from such a vent channel, the sensor reports the switch-off signal. However, if the component tolerances are too large, the laser sensor does not hit the ventilation hole exactly and the sensor report is incorrect or absent at all.

Dies kann nun vorteilhafterweise vermieden werden, indem ein Füllstandssignalisierungskörper 38 verwendet wird, der zur Vereinfachung im Folgenden auch einfach als Schwimmer 38 bezeichnet wird. Dieser ist in einem Entlüftungskanal 40 der Batterieanordnung 12 angeordnet. Dieser Entlüftungskanal 40 erstreckt sich dabei in einer ersten Richtung, die durch die hier dargestellte z-Richtung definiert ist, vom Zwischenraum 26 bis zur Umgebung 42 der Batterieanordnung 12 und verbindet somit den Zwischenraum 26 fluidisch mit der Umgebung 42. Ohne den Schwimmer 38 dient dieser Entlüftungskanal 40 dazu, das Entweichen der im Zwischenraum 26 befindlichen Luft aus dem Zwischenraum 26 während des Einfüllvorgangs zu ermöglichen. Der Schwimmer 38 kann dabei derart in dem Entlüftungskanal 40 angeordnet sein, dass auch weiterhin ein Entweichen von Luft aus dem Entlüftungskanal 40 möglich ist. Der Schwimmer 38 kann also senkrecht zur z-Richtung ein gewisses Spiel relativ zur Kanalwandung des Entlüftungskanals 40 aufweisen. Dieses ist dabei vorzugsweise so gering bemessen, dass keine oder kaum Wärmeleitmasse 32 zwischen den Schwimmer 38 und der Kanalwandung des Entlüftungskanals 40 gelangen kann. Weiterhin ist der Entlüftungskanal 40 im vorliegenden Beispiel ebenfalls durch einen Teil des Modulgehäuses 28 bereitgestellt. Dabei befindet sich der Entlüftungskanal 40 vorzugsweise auf der der Einfüllöffnung 34 gegenüberliegenden Seite des Batteriemoduls 16.This can now advantageously be avoided by using a filling level signaling body 38 which, for the sake of simplicity, is also referred to simply as a float 38 in the following. This is arranged in a ventilation channel 40 of the battery arrangement 12 . This ventilation channel 40 extends in a first direction, which is defined by the z-direction shown here, from the intermediate space 26 to the surroundings 42 of the battery arrangement 12 and thus fluidically connects the intermediate space 26 to the surroundings 42. Without the float 38, this ventilation channel 40 serves to allow the air in the intermediate space 26 to escape from the intermediate space 26 during the filling process. The float 38 can be arranged in the ventilation channel 40 in such a way that it is still possible for air to escape from the ventilation channel 40 . The float 38 can therefore have a certain play relative to the channel wall of the ventilation channel 40 perpendicular to the z-direction. This is preferably dimensioned so small that no or hardly any heat-conducting compound 32 can get between the float 38 and the duct wall of the ventilation duct 40 . Furthermore, the ventilation channel 40 is also provided by a part of the module housing 28 in the present example. The ventilation channel 40 is preferably located on the side of the battery module 16 opposite the filling opening 34.

Der Schwimmer 38 weist dabei einen Grundkörper 38a auf, der zum Beispiel im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet sein kann, und ein erstes Ende 38b, welches dem Zwischenraum 26 und dem Gehäusebauteil 18 abgewandt ist, und welches als Fähnchen 38b ausgebildet ist. Im Ausgangszustand, wie in 1 dargestellt, muss dabei nicht notwendigerweise der gesamte Schwimmer 38 im Entlüftungskanal 40 angeordnet sein, sondern es kann vorgesehen sein, dass zum Beispiel das Fähnchen 38b bereits aus dem Entlüftungskanal 40 auf der dem Gehäusebauteil 18 gegenüberliegenden Seite hinausragt. Das Fähnchen 38b kann somit gegenüber dem Grundkörper 38a verbreitert ausgebildet sein. Dies erleichtert die Detektion des Fähnchens 38b, wenn der Schwimmer 38 aufgrund des Drucks der Wärmeleitmasse 32 nach oben gedrückt wird. Ein zweites Ende 38c des Schwimmers 38 liegt dabei dem ersten Ende 38b bezüglich der z-Richtung gegenüber. Im Ausgangszustand, wie in 1 dargestellt, definiert dieses untere Ende 38c gleichzeitig auch einen bestimmten Füllstand 44, bei dessen Überschreiten durch die Wärmeleitmasse 32 der Schwimmer 38 nach oben gedrückt wird, wie in 2 dargestellt. Ist also der Zwischenraum 26 vollständig mit Wärmeleitmasse 32 befüllt und wird weiter Wärmeleitmasse 32 mittels der Injektionsvorrichtung 14 über die Einfüllöffnung 34 eingefüllt, so beginnt die Wärmeleitmasse 32 in den Entlüftungskanal 40 zu steigen und bei Überschreiten des bestimmten Füllstands 44 wird durch die eingefüllte Wärmeleitmasse 32 der Schwimmer 38 nach oben gedrückt. Dadurch bewegt sich also der Schwimmer 38 in z-Richtung zunehmend aus dem Entlüftungskanal 40 hinaus. Dies kann detektiert werden, vorzugsweise optisch, zum Beispiel mittels einer Lichtschranke 46. Durch das verbreiterte Fähnchen 38b kann das Bewegen des Schwimmers 38 aus dem Entlüftungskanal 40 hinaus besonders einfach und zuverlässig detektiert werden. Dabei ist eine sehr geringe Bewegung des Schwimmers 38 bereits ausreichend, zum Beispiel im Millimeterbereich, zum Beispiel 0,5 Zentimeter, um mittels der Lichtschranke 46 zuverlässig detektiert zu werden. Wird also der in z-Richtung, zum Beispiel um eine bestimmte Mindestlänge h, bewegte Schwimmer 38 mittels der Lichtschranke 46 detektiert, so kann in Abhängigkeit von diesem Detektionssignal das Einfüllen der Wärmeleitmasse 32 mittels der Injektionsvorrichtung 14 gestoppt werden. Somit wird das Einfüllen gestoppt, noch bevor Wärmeleitmasse 32 aus dem Entlüftungskanal 40 ausdringt.The float 38 has a base body 38a, which can be configured essentially cylindrically, for example, and a first end 38b, which faces away from the intermediate space 26 and the housing component 18, and which is configured as a small flag 38b. In the initial state, as in 1 shown, the entire float 38 does not necessarily have to be arranged in the ventilation channel 40, but it can be provided that, for example, the flag 38b already protrudes from the ventilation channel 40 on the side opposite the housing component 18. The flag 38b can thus be widened compared to the base body 38a. This facilitates the detection of the flag 38b when the float 38 is pushed up due to the pressure of the thermal compound 32. A second end 38c of the float 38 is located opposite the first end 38b with respect to the z-direction. In the initial state, as in 1 shown, this lower end 38c also defines a specific fill level 44 at the same time, which, when exceeded, causes the float 38 to be pushed upwards by the heat-conducting compound 32, as in FIG 2 shown. If the intermediate space 26 is completely filled with thermal conduction compound 32 and if thermal conduction compound 32 is further filled in by means of the injection device 14 via the filling opening 34, the thermal conduction compound 32 begins to rise into the ventilation channel 40 and when the specific fill level 44 is exceeded, the float 38 is pushed upwards by the thermal conduction compound 32 that has been filled in. As a result, the float 38 moves increasingly out of the ventilation channel 40 in the z-direction. This can be detected, preferably optically, for example by means of a light barrier 46. The movement of the float 38 out of the ventilation channel 40 can be detected particularly easily and reliably by the widened flag 38b. A very slight movement of the float 38 is already sufficient, for example in the millimeter range, for example 0.5 centimeters, to be reliably detected by the light barrier 46. So if the float 38 moving in the z-direction, for example by a certain minimum length h, is detected by the light barrier 46, the filling of the ware can be started as a function of this detection signal meleitmasse 32 are stopped by means of the injection device 14. The filling is thus stopped even before the heat-conducting compound 32 escapes from the ventilation channel 40 .

Mit anderen Worten besteht die neue Idee darin, dass im Entlüftungsloch 40 des Batteriemoduls 16 der beschriebene Schwimmer 38 eingebracht ist. Dieser sitzt formschlüssig mit etwas Spiel in dem Entlüftungsloch 40. Wenn nun der Gapfiller, das heißt die Wärmeleitmasse 32, die Kavität, also den Spalt 26, gefüllt hat, steigt der Gapfiller 32 in das Entlüftungsloch 40 und drückt den Schwimmer 38 dabei nach oben. Am oberen Ende des Schwimmers 38 ist ein Fähnchen 38b angebracht, welches beim Hochfahren dann eine Lichtschranke 46 auslöst und die Injektion damit beendet.In other words, the new idea is that the float 38 described is placed in the ventilation hole 40 of the battery module 16 . This sits positively with some play in the vent hole 40. When the gap filler, i.e. the heat-conducting compound 32, has filled the cavity, i.e. the gap 26, the gap filler 32 rises into the vent hole 40 and presses the float 38 upwards. A flag 38b is attached to the upper end of the float 38, which then triggers a light barrier 46 when it is raised and thus ends the injection.

Damit wird die Robustheit des Abschaltprozesses erheblich erhöht. Der Schwimmer 38 ist im Entlüftungsloch 40 radial klar geführt. Durch das Fähnchen 38b an der Oberseite löst die Lichtschranke 46 aus. Der Arbeitsbereich der Lichtschranke 46 in Verbindung mit der Größe des Fähnchens 38b ist viel prozesssicherer als der bisherige Prozess. Außerdem kann der Schwimmer 38 optional im Loch, das heißt im Entlüftungskanal 40, belassen werden, sodass das Austreten des Gapfillers 32 aus dem Entlüftungsloch 40 verhindert werden kann.This significantly increases the robustness of the shutdown process. The float 38 is clearly guided radially in the vent hole 40 . The light barrier 46 is triggered by the flag 38b on the top. The working range of the light barrier 46 in connection with the size of the flag 38b is much more reliable than the previous process. In addition, the float 38 can optionally be left in the hole, that is, in the vent passage 40, so that the leakage of the gap filler 32 from the vent hole 40 can be prevented.

Der Schwimmer 38 stellt dabei ein am Modul 16 zusätzlich verbautes Bauteil dar. Dieses steckt wie beschrieben im Entlüftungsloch 40. Der Radius des Schwimmers 38 senkrecht zur z-Richtung ist etwas geringer als der des Entlüftungsrohrs 40, sodass dieser sehr locker sitzt. Durch die Schwerkraft wird der Schwimmer 38 in seiner unteren Stellung gehalten, wie dies in 1 dargestellt ist. Wenn dann der Gapfiller 32 die Kavität 26 gefüllt hat, läuft dieser in das Entlüftungsloch 40. Der Schwimmer 38 wird dabei nach oben gedrückt. Anlagenseitig befindet sich oberhalb des Schwimmers 38, wie beschrieben, eine Lichtschranke 46 mit einem relativ großen Messfeld. Wenn nun der Schwimmer 38 mit seiner Fahne 38b an der Oberseite durch das Messfeld der Lichtschranke 46 fährt, löst diese die Abschaltung der Injektion aus. Wenn das zusätzliche Bauteil, das heißt der Schwimmer 38, nach der Injektion stört, kann es einfach nach oben entnommen werden oder es kann auch einfach lediglich das Fähnchen 38b an einer Sollbruchstelle abgebrochen oder abgetrennt werden und der restliche Teil des Schwimmers 38, insbesondere der Grundkörper 38a, kann im Entlüftungsrohr 40 verbleiben. Das Entnehmen des Schwimmers 38 oder das Entfernen des Fähnchens 38b kann manuell oder automatisiert erfolgen.The float 38 is an additional component installed on the module 16. As described, it is located in the ventilation hole 40. The radius of the float 38 perpendicular to the z-direction is slightly smaller than that of the ventilation tube 40, so that it sits very loosely. Gravity holds the float 38 in its lower position, as shown in 1 is shown. Then, when the gap filler 32 has filled the cavity 26, it runs into the ventilation hole 40. The float 38 is pushed upwards in the process. On the system side, above the float 38, as described, there is a light barrier 46 with a relatively large measuring field. If the float 38 now moves with its flag 38b on the upper side through the measuring field of the light barrier 46, this triggers the shutdown of the injection. If the additional component, i.e. the float 38, interferes after the injection, it can simply be removed upwards or simply the small flag 38b can be broken off or separated at a predetermined breaking point and the remaining part of the float 38, in particular the base body 38a, can remain in the vent pipe 40. The removal of the float 38 or the removal of the flag 38b can be done manually or automatically.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Hochvoltbatterie mittels einer Gapfillerinjektion und eine Vorrichtung zum Abschalten bei Füllung bereitgestellt werden können, die es durch die Verwendung eines Schwimmers im Steigrohr, d.h. im Entlüftungskanal, ermöglichen, die vollständige Füllung des Zwischenraums frühzeitig, einfach und zuverlässig zu detektieren.Overall, the examples show how the invention can provide a method for producing a high-voltage battery by means of a gap filler injection and a device for switching off when it is full, which, through the use of a float in the riser pipe, i.e. in the ventilation duct, allows the complete filling of the gap to be detected early, easily and reliably.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102018208070 A1 [0002]DE 102018208070 A1 [0002]
  • DE 19511803 A1 [0005]DE 19511803 A1 [0005]
  • EP 1753055 A1 [0006]EP 1753055 A1 [0006]
  • DE 102019210592 B3 [0007]DE 102019210592 B3 [0007]

Claims (10)

Verfahren zum Befüllen eines Zwischenraums (26) zwischen einem Batteriemodul (16) einer Batterieanordnung (12) und einem Gehäusebauteil (18) der Batterieanordnung (12) mit einer viskosen Wärmeleitmasse (32) mittels einer Injektionsvorrichtung (14), aufweisend die Schritte: - Bereitstellen der Batterieanordnung (12) mit dem Gehäusebauteil (18) und dem Batteriemodul (16), so dass das Batteriemodul (16) derart in Bezug auf das Gehäusebauteil (18) angeordnet ist, dass ein Zwischenraum (26) zwischen einer dem Gehäusebauteil (18) zugewandten ersten Seite (16a) des Batteriemoduls (16) und dem Gehäusebauteil (18) bereitgestellt ist, wobei die Batterieanordnung (12) eine fluidisch mit dem Zwischenraum (26) verbundene Einfüllöffnung (34) und einen von der Einfüllöffnung (34) verschiedenen, sich in eine erste Richtung (z) erstreckenden Entlüftungskanal (40) aufweist, der den Zwischenraum (26) mit einer Umgebung (42) der Batterieanordnung (12) fluidisch verbindet; und - Einfüllen der viskosen Wärmeleitmasse (32) in den Zwischenraum (26) durch die Einfüllöffnung (34) mittels der Injektionsvorrichtung (14); dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einfüllen der Wärmeleitmasse (32) ein Füllstandssignalisierungskörper (38) zumindest zum Teil im Entlüftungskanal (40) angeordnet ist, wobei der Füllstandssignalisierungskörper (38) bezüglich der ersten Richtung (z) bewegbar ist, und wenn beim Einfüllen der Wärmeleitmasse (32) die eingefüllte Wärmeleitmasse (32) einen bestimmten Füllstand (44) überschreitet, durch die eingefüllte Wärmeleitmasse (32) in die erste Richtung (z) bewegt wird, so dass ein erstes Ende (38b) des Füllstandssignalisierungskörpers (38) spätestens nach dem Bewegen durch die Wärmeleitmasse (32) aus dem Entlüftungskanal (40) hinausragt.Method for filling an intermediate space (26) between a battery module (16) of a battery arrangement (12) and a housing component (18) of the battery arrangement (12) with a viscous heat-conducting compound (32) by means of an injection device (14), comprising the steps: - providing the battery arrangement (12) with the housing component (18) and the battery module (16), so that the battery module (16) is arranged in relation to the housing component (18) in such a way that an intermediate space ( 26) is provided between a first side (16a) of the battery module (16) facing the housing component (18) and the housing component (18), the battery arrangement (12) having a filling opening (34) which is fluidically connected to the intermediate space (26) and a ventilation channel (40) which is different from the filling opening (34) and extends in a first direction (z), which duct (40) connects the intermediate space (26) to an environment (42) of the battery arrangement (12) fluidly connects; and - filling the viscous heat-conducting compound (32) into the intermediate space (26) through the filling opening (34) by means of the injection device (14); characterized in that before the filling of the thermally conductive compound (32) a filling level signaling body (38) is at least partially arranged in the venting channel (40), the filling level signaling body (38) being movable with respect to the first direction (z), and if the filled-in thermally conductive compound (32) exceeds a specific filling level (44) when the thermally conductive compound (32) is filled in, the filled-in thermally conductive compound (32) is moved in the first direction (z), so that a first end (38b) of the filling level signaling element (38) protrudes from the ventilation channel (40) at the latest after it has been moved through the heat-conducting compound (32). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass erfasst wird, wenn das erste Ende (38b) des Füllstandssignalisierungskörpers (38) in die erste Richtung (z), insbesondere um eine bestimmte Mindestlänge (h), bewegt wurde, und in Abhängigkeit von dem Erfassen, dass das erste Ende (38b) bewegt wurde, das Einfüllen der Wärmeleitmasse (32) durch die Einfüllöffnung (34) gestoppt wird.procedure after claim 1 , characterized in that it is detected when the first end (38b) of the fill level signaling body (38) has been moved in the first direction (z), in particular by a certain minimum length (h), and depending on the detection that the first end (38b) has been moved, the filling of the thermally conductive compound (32) through the filling opening (34) is stopped. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass optisch erfasst wird, wenn das erste Ende (38b) des Füllstandssignalisierungskörpers (38) in die erste Richtung (z) bewegt wurde, insbesondere mittels einer Lichtschranke (46).Method according to one of the preceding claims, characterized in that it is detected optically when the first end (38b) of the level signaling body (38) has been moved in the first direction (z), in particular by means of a light barrier (46). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandssignalisierungskörper (38) als ein Schwimmer ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the filling level signaling element (38) is designed as a float. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandssignalisierungskörper (38) vor dem Einfüllen der Wärmeleitmasse (32) derart im Entlüftungskanal (40) angeordnet ist, dass das erste Ende (38b) aus dem Entlüftungskanal (40) hinausragt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the filling level signaling element (38) is arranged in the ventilation channel (40) before the filling of the heat-conducting compound (32) in such a way that the first end (38b) protrudes from the ventilation channel (40). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandssignalisierungskörper (38) einen Grundkörper (38a) und ein Fähnchen (38b) aufweist, das das erste Ende (38b) des Füllstandssignalisierungskörpers (38) darstellt und das senkrecht zur ersten Richtung (z) gegenüber dem Grundkörper (38a) verbreitert ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fill level signaling body (38) has a base body (38a) and a flag (38b) which represents the first end (38b) of the fill level signaling body (38) and which is widened perpendicularly to the first direction (z) compared to the base body (38a). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Stoppen des Einfüllvorgangs der gesamte Füllstandssignalisierungskörper (38) aus dem Entlüftungskanal (40) entfernt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that after the filling process has been stopped, the entire filling level signaling element (38) is removed from the ventilation channel (40). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Stoppen des Einfüllvorgangs ein aus dem Entlüftungskanal (40) hinausragender und das erste Ende (38b) umfassender Teil des Füllstandssignalisierungskörpers (38) vom restlichen und zumindest zum Teil im Entlüftungskanal (40) verbleibenden Teil (38a) des Füllstandssignalisierungskörpers (38) entfernt wird, insbesondere wobei der restlichen und zumindest zum Teil im Entlüftungskanal (40) verbleibende Teil (38a) des Füllstandssignalisierungskörpers (38) eine Austrittsbarriere bereitstellt, die die Wärmeleitmasse (32) am Austritt aus dem Entlüftungskanal (40) hindert.Method according to one of the preceding claims, characterized in that after the filling process has been stopped, a part of the fill level signaling body (38) which protrudes from the ventilation channel (40) and encompasses the first end (38b) is removed from the remaining part (38a) of the fill level signaling body (38) which at least partially remains in the ventilation channel (40), in particular the remaining part (38a) of the level signaling body which at least partly remains in the ventilation channel (40). Level signaling body (38) provides an exit barrier that prevents the thermal compound (32) from exiting the vent channel (40). Batterieanordnung (12) mit einem Batteriemodul (16) und einem Gehäusebauteil (18), wobei das Batteriemodul (16) derart in Bezug auf das Gehäusebauteil (18) angeordnet ist, dass ein Zwischenraum (26) zwischen einer dem Gehäusebauteil (18) zugewandten ersten Seite (16a) des Batteriemoduls (16) und dem Gehäusebauteil (18) bereitgestellt ist, der mit einer Wärmeleitmasse (32) befüllbar ist, wobei die Batterieanordnung (12) eine Einfüllöffnung (34) aufweist, die fluidisch mit dem Zwischenraum (26) verbunden ist, und durch welche die Wärmeleitmasse (32) in den Zwischenraum (26) einfüllbar ist, und wobei die Batterieanordnung (12) einen von der Einfüllöffnung (34) verschiedenen, sich in eine erste Richtung (z) erstreckenden Entlüftungskanal (40) aufweist, der den Zwischenraum (26) mit einer Umgebung (42) der Batterieanordnung (12) fluidisch verbindet; dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieanordnung (12) einen Füllstandssignalisierungskörper (38) aufweist, der zumindest zum Teil im Entlüftungskanal (40) angeordnet ist, wobei der Füllstandssignalisierungskörper (38) bezüglich der ersten Richtung (z) bewegbar ist, und derart ausgebildet ist, dass er, wenn beim Einfüllen der Wärmeleitmasse (32) die eingefüllte Wärmeleitmasse (32) einen bestimmten Füllstand (44) überschreitet, durch die eingefüllte Wärmeleitmasse (32) in die erste Richtung (z) bewegt wird, so dass ein erstes Ende (38b) des Füllstandssignalisierungskörpers (38) spätestens nach dem Bewegen durch die Wärmeleitmasse (32) aus dem Entlüftungskanal (40) hinausragt.Battery arrangement (12) with a battery module (16) and a housing component (18), the battery module (16) being arranged in relation to the housing component (18) in such a way that an intermediate space (26) is provided between a first side (16a) of the battery module (16) facing the housing component (18) and the housing component (18), which space can be filled with a heat-conducting compound (32), the battery arrangement (12) having a filling opening (34). which is fluidically connected to the intermediate space (26) and through which the heat-conducting compound (32) can be filled into the intermediate space (26), and wherein the battery arrangement (12) has a ventilation channel (40) which is different from the filling opening (34) and extends in a first direction (z), which fluidically connects the intermediate space (26) to an environment (42) of the battery arrangement (12); characterized in that the battery arrangement (12) has a level signaling body (38) which is arranged at least partially in the venting duct (40), wherein the filling level signaling body (38) is movable with respect to the first direction (z), and is designed such that, if the filled thermal conducting compound (32) exceeds a specific filling level (44) when the thermal conducting compound (32) is being filled in, it is moved in the first direction (z) by the filled in thermal conducting compound (32), so that a first end (38b) of the filling level signaling body (38 ) protrudes from the ventilation channel (40) at the latest after moving through the heat-conducting compound (32). Injektionsanordnung (10) zum Befüllen eines Zwischenraums (26) zwischen einem Batteriemodul (16) und einem Gehäusebauteil (18) eines Batteriegehäuses einer bereitgestellten, das Batteriemodul (16) und das Gehäusebauteil (18) umfassenden Batterieanordnung (12) mit einer viskosen Wärmeleitmasse (32), wobei die Injektionsanordnung (10) die Batterieanordnung (12) und eine Injektionsvorrichtung (14) umfasst, die dazu ausgelegt ist, die viskose Wärmeleitmasse (32) in den Zwischenraum (26) durch eine durch die Batterieanordnung (12) bereitgestellte Einfüllöffnung (34) einzufüllen, die fluidisch mit dem Zwischenraum (26) verbunden ist, und wobei die Batterieanordnung (12) einen von der Einfüllöffnung (34) verschiedenen, sich in eine erste Richtung (z) erstreckenden Entlüftungskanal (40) aufweist, der den Zwischenraum (26) mit einer Umgebung (42) der Batterieanordnung (12) fluidisch verbindet; dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieanordnung (12) einen Füllstandssignalisierungskörper (38) aufweist, der zumindest zum Teil im Entlüftungskanal (40) angeordnet ist, wobei der Füllstandssignalisierungskörper (38) bezüglich der ersten Richtung (z) bewegbar ist, und derart ausgebildet ist, dass er, wenn beim Einfüllen der Wärmeleitmasse (32) die eingefüllte Wärmeleitmasse (32) einen bestimmten Füllstand (44) überschreitet, durch die eingefüllte Wärmeleitmasse (32) in die erste Richtung (z) bewegt wird, so dass ein erstes Ende (38b) des Füllstandssignalisierungskörpers (38) spätestens nach dem Bewegen durch die Wärmeleitmasse (32) aus dem Entlüftungskanal (40) hinausragt.Injection arrangement (10) for filling an intermediate space (26) between a battery module (16) and a housing component (18) of a battery housing of a provided battery arrangement (12) comprising the battery module (16) and the housing component (18) with a viscous heat-conducting compound (32), the injection arrangement (10) comprising the battery arrangement (12) and an injection device (14) which is designed to inject the viscous heat-conducting compound (32) into the intermediate space (26) through a filling opening (34) provided by the battery arrangement (12), which is fluidically connected to the intermediate space (26), and wherein the battery arrangement (12) has a ventilation channel (40) which is different from the filling opening (34) and extends in a first direction (z), which fluidly connects the intermediate space (26) to an environment (42) of the battery arrangement (12); characterized in that the battery arrangement (12) has a filling level signaling body (38) which is at least partially arranged in the ventilation channel (40), the filling level signaling body (38) being movable with respect to the first direction (z) and being designed in such a way that, when the filled thermal conducting compound (32) exceeds a specific filling level (44) when the thermal conducting compound (32) is being filled in, it moves through the filled thermal conducting compound (32) in the first direction ( z) is moved, so that a first end (38b) of the filling level signaling body (38) protrudes from the venting channel (40) at the latest after moving through the heat-conducting compound (32).
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