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Die Erfindung betrifft eine Energiespeichervorrichtung für ein Kraftfahrzeug (vorzugsweise Nutzfahrzeug) mit zumindest einem Siegel, das zweckmäßig zum Anzeigen (z. B. Bewerten) einer potentiellen (insbesondere mechanischen) Beschädigung der Energiespeichervorrichtung z. B. nach einem Crash-Fall des Kraftfahrzeugs dient. Die Erfindung betrifft auch ein zugehöriges Verfahren.
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Energiespeichervorrichtungen, insbesondere Hochvolt-Batterien (HV-Batterien) für Kraftfahrzeuge sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt sind. Im Crash-Fall, insbesondere in Front- und Seiten-Crash-Szenarien, kann es zu Beschädigungen der HV-Batterien kommen, die zwar nicht zu thermischen Events (z. B. einem Brand, einem Entflammen etc.) führen, jedoch für den weiteren Betrieb des Kraftfahrzeugs kritisch sein können (z. B. Verlust der ursprünglichen Eigenschaften wie Dichtigkeit, Verzug, etc.). Aufgrund der hohen Kosten von HV-Batterien ist es naheliegend, dass ein pauschaler Austausch von HV-Batterien nach Crash-Fällen vermieden werden sollte.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zur Bewertung des mechanischen Zustands einer Energiespeichervorrichtung für ein Kraftfahrzeug insbesondere nach einem Crash-Fall des Kraftfahrzeugs bereitzustellen.
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Die Aufgabe kann durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst werden. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart oder ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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Die Erfindung betrifft eine Energiespeichervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise Nutzfahrzeug (z. B. Lastkraftwagen oder Omnibus), mit zumindest zwei Aufnahmeeinrichtungen (z. B. Gehäuseteilen), in denen jeweils zumindest ein Energiespeicher(z. B. eine Hochvolt-Batterie) untergebracht ist.
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Die zumindest zwei Aufnahmevorrichtungen können vorzugsweise (z .B. aufeinander) gestapelt angeordnet sein.
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Die zumindest zwei Aufnahmevorrichtungen und somit vorzugsweise deren zumindest ein Energiespeicher können z. B. in mehreren Lagen angeordnet sein.
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Die Energiespeichervorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass sie zumindest ein Siegel umfasst, vorzugsweise zum Anzeigen (z. B. Bewerten und/oder Sichtbarmachen) einer potentiellen (insbesondere mechanischen) Beschädigung der Energiespeichervorrichtung (insbesondere nach einem Crash-Fall des Kraftfahrzeugs), z. B. von einer oder mehreren Relativverschiebungen zwischen unterschiedlichen Lagen (z. B. benachbarter Aufnahmeeinrichtungen, einer Aufnahmeeinrichtung und einem Bodenelement und/oder einer Aufnahmeeinrichtung und einem Deckelelement) der Energiespeichervorrichtung.
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Die Erfindung stellt eine vorteilhaft einfache und/oder kostengünstige Lösung für eine Bewertung (z. B. Einschätzung) der zweckmäßig mechanischen Unversehrtheit der Energiespeichervorrichtung dar, insbesondere deren Aufnahmeeinrichtungen und/oder Energiespeicher, die zweckmäßig in mehreren Lagen (z. B. übereinander) angeordnet sein können. Aufgrund des Aufbaus mit vorzugsweise mehreren Lagen ist es z. B. möglich, Verschiebungen der Lagen gegeneinander sichtbar zu machen und/oder zu bewerten.
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Hierzu können vorteilhaft an definierten Stellen vorzugsweise mehrere Siegel zweckmäßig auf die Energiespeichervorrichtung aufgebracht werden.
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Bei z. B. offensichtlicher Unversehrtheit des zumindest einen Siegels kann vorteilhaft gefolgert werden, dass keine oder zumindest keine relevante Beschädigung der Energiespeichervorrichtung stattgefunden hat, insbesondere keine oder zumindest keine wesentliche Relativverschiebung zwischen den einzelnen Lagen.
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Die Lagen können z. B. zumindest zwei Aufnahmeeinrichtungen mit jeweils zumindest einem Energiespeicher umfassen und optional ein Bodenelement und/oder ein Deckelelement.
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Die Energiespeichervorrichtung kann vorzugsweise mehrere Siegel umfassen.
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Es ist möglich, dass das zumindest eine Siegel aus einem auf der Energiespeichervorrichtung (vorzugsweise zu einer festen und/oder spröden Masse) ausgehärteten Material hergestellt ist.
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Das zumindest eine Siegel kann z. B. aus einer auf die Energiespeichervorrichtung applizierten Versiegelungsmasse hergestellt sein.
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Auf der Energiespeichervorrichtung und somit insbesondere in seinem Betriebszustand kann das zumindest eine Siegel in Form einer festen und/oder spröden Masse zur Verfügung gestellt sein.
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Das zumindest eine Siegel kann z. B. im Wesentlichen streifenförmig, im Wesentlichen punktförmig und/oder im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann das zumindest eine Siegel z. B. als Siegelauftrag (z. B. Siegelbeschichtung) ausgebildet sein.
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Die Dicke des Siegelauftrags oder allgemein des zumindest einen Siegels kann zweckmäßig relativ klein oder relativ groß sein. Auch die räumliche Ausdehnung des Siegelauftrags oder allgemein des zumindest einen Siegels kann zweckmäßig relativ groß oder relativ klein sein.
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Es ist möglich, dass das zumindest eine Siegel z. B. aus einem Siegellack und/oder einem Siegelharz hergestellt ist.
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Das zumindest eine Siegel kann z. B. als Siegelelement mit (vorzugsweise darauf aufgebrachter) Klebefläche zum Aufkleben auf die Energiespeichervorrichtung ausgebildet sein.
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Das zumindest eine Siegel kann z. B. als Aufbrechsiegel ausgebildet sein und/oder ausgebildet sein, um Crash-Fall-abhängig und/oder bei einer vordefinierten Kraft und/oder Verformung zu brechen.
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Es ist möglich, dass das zumindest eine Siegel z. B. mittels einer chemischen Reaktion und/oder mittels eines Klebemittels an der Energiespeichervorrichtung anhaftet (z. B. an benachbarten Aufnahmeeinrichtungen und optional an dem weiter unten erwähnten Bodenelement und/oder Deckelelement).
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Es ist möglich, dass zumindest ein Siegel zweckmäßig benachbarte Aufnahmeeinrichtungen miteinander verbindet, auf einen Übergangsbereich (z. B. Schnittstelle) zwischen zweckmäßig benachbarten Aufnahmeeinrichtungen appliziert ist, aus einem auf und/oder zwischen zwei zweckmäßig benachbarten Aufnahmeeinrichtungen ausgehärteten Material hergestellt ist, und/oder aus einer auf und/oder zwischen zweckmäßig benachbarte Aufnahmeeinrichtungen applizierten Versiegelungsmasse hergestellt ist. Das zumindest eine Siegel kann vorzugsweise zum Anzeigen (z. B. Bewerten) einer potentiellen Relativverschiebung zwischen zweckmäßig benachbarten Aufnahmeeinrichtungen dienen und zwar insbesondere nach einem Crash-Fall des Kraftfahrzeugs.
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Die Energiespeichervorrichtung kann z. B. ein (zweckmäßig oberes) Deckelement (insbesondere eine Deckelplatte) und/oder ein (zweckmäßig unteres) Bodenelement (insbesondere eine Bodenplatte) umfassen, um die Energiespeichervorrichtung vorteilhaft oben und/oder unten abzudecken.
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Es ist möglich, dass zumindest ein Siegel eine der Aufnahmeeinrichtungen mit dem Bodenelement verbindet, auf einen Übergangsbereich (z. B. Schnittstelle) zwischen einer der Aufnahmeeinrichtungen und dem Bodenelement appliziert ist, aus einem auf und/oder zwischen einer der Aufnahmeeinrichtungen und dem Bodenelement ausgehärteten Material hergestellt ist, und/oder aus einer auf und/oder zwischen eine der Aufnahmeeinrichtungen und das Bodenelement applizierten Versiegelungsmasse hergestellt ist. Das zumindest eine Siegel kann vorzugsweise zum Anzeigen (z. B. Bewerten) einer potentiellen Relativverschiebung zwischen einer der Aufnahmeeinrichtungen und dem Bodenelement dienen und zwar insbesondere nach einem Crash-Fall des Kraftfahrzeugs.
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Es ist möglich, dass zumindest ein Siegel eine der Aufnahmeeinrichtungen mit dem Deckelelement verbindet, auf einen Übergangsbereich (z. B. Schnittstelle) zwischen einer der Aufnahmeeinrichtungen und dem Deckelelement appliziert ist, aus einem auf und/oder zwischen einer der Aufnahmeeinrichtungen und dem Deckelelement ausgehärteten Material hergestellt ist, und/oder aus einer auf und/oder zwischen eine der Aufnahmeeinrichtungen und das Deckelelement applizierten Versiegelungsmasse hergestellt ist. Das zumindest eine Siegel kann vorzugsweise zum Anzeigen (z. B. Bewerten) einer potentiellen Relativverschiebung zwischen einer der Aufnahmeeinrichtungen und dem Deckelelement dienen und zwar insbesondere nach einem Crash-Fall des Kraftfahrzeugs.
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Die Aufnahmeeinrichtungen können z. B. im Wesentlichen rechteck- und/oder rahmenförmig ausgebildet sein und/oder sich außenseitig um die Energiespeicher herum erstrecken, um dadurch vorteilhaft ein Gehäuseteil für die Energiespeicher bilden zu können.
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Die Energiespeichervorrichtung kann vorzugsweise mehrere Siegel umfassen, wobei z. B. auf jeder Seitenfläche der Energiespeichervorrichtung zumindest ein Siegel aufgebracht sein kann.
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Das zumindest eine Siegel kann (z. B. kontinuierlich oder intermittierend) umlaufend an der Energiespeichervorrichtung zur Verfügung gestellt sein.
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Das zumindest eine Siegel ist vorzugsweise aus einem nicht-metallischen Material hergestellt.
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Es ist möglich, dass die Energiespeichervorrichtung eine elektrische Energiespeichervorrichtung ist und/oder die Energiespeicher Batteriemodule und/oder elektrische Energiespeicher sind, vorzugsweise Hochvolt-Energiespeicher und/oder Hochvolt-Batterien.
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Die Aufnahmeeinrichtungen und vorzugsweise somit die Energiespeicher können z. B. übereinander gestapelt sein. Alternativ oder ergänzend kann die Energiespeichervorrichtung z. B. als Mehrlagen-Batteriesystem ausgebildet sein.
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Die Aufnahmeeinrichtungen können z. B. über ein oder mehrere Befestigungselemente aneinander befestigt sein.
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Das Siegelmaterial kann vorzugsweise so beschaffen sein, dass es in flüssiger (z. B. dickflüssiger) oder pastöser Form aufgetragen wird und (zweckmäßig nach kurzer Zeit) zu einer spröden und/oder festen Masse aushärtet. Dadurch kann vorteilhaft ein einfacher Auftrag sowie eine sensible Anzeige potentieller Beschädigungen ermöglicht werden.
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Zu erwähnen ist, dass das zumindest eine Siegel vorzugsweise im Übergangsbereich von einer Lage auf die nächste Lage aufgebracht sein kann.
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Zu erwähnen ist auch, dass das zumindest eine Siegel zweckmäßig appliziert (z. B. aufgebracht und/oder aufgetragen) werden kann, z. B. manuell oder maschinell-automatisiert.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Versiegeln einer Energiespeichervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Energiespeichervorrichtung vorzugsweise wie hierin offenbart ausgebildet sein kann.
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Die Energiespeichervorrichtung umfasst zumindest zwei Aufnahmeeinrichtungen, in denen jeweils zumindest ein Energiespeicher untergebracht ist und die vorzugsweise gestapelt angeordnet sein können, wobei auf die Energiespeichervorrichtung zumindest ein Siegel (z. B. manuell und/oder maschinell-automatisiert) appliziert wird, vorzugsweise zum Anzeigen einer potentiellen (insbesondere mechanischen) Beschädigung der Energiespeichervorrichtung.
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Das zumindest eine Siegel kann z. B. in flüssiger (z. B. dickflüssiger) und/oder pastöser Form appliziert werden und/oder auf der Energiespeichervorrichtung aushärten, vorzugsweise zu einer festen und/oder spröden Masse.
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Die Offenbarung zur Energiespeichervorrichtung gilt zweckmäßig auch für das Verfahren und umgekehrt.
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Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise Nutzfahrzeug (z. B. Lastkraftwagen oder Omnibus), mit einer Energiespeichervorrichtung wie hierin offenbart.
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Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele und Merkmale der Erfindung sind miteinander kombinierbar. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart oder ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit der beigefügten Figur.
- 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Energiespeichervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer vorzugsweise elektrischen Energiespeichervorrichtung 100 für ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise ein Nutzfahrzeug, insbesondere ein Lastkraftwagen oder ein Omnibus.
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Die Energiespeichervorrichtung 100 umfasst beispielhaft vier Aufnahmeeinrichtungen 10, in denen jeweils zumindest ein Energiespeicher (z. B. eine Hochvolt-Batterie) untergebracht ist und die zweckmäßig aufeinander gestapelt angeordnet sind. Die Aufnahmevorrichtungen 10 und insbesondere somit deren zumindest ein Energiespeicher sind folglich beispielhaft in vier Lagen („Layern“) angeordnet.
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Die Energiespeichervorrichtung 100 umfasst ein (zweckmäßig unteres) Bodenelement 20 (insbesondere eine Bodenplatte) und ein (zweckmäßig oberes) Deckelement 30 (insbesondere eine Deckelplatte), um die Energiespeichervorrichtung 100 zweckmäßig unten und oben abdecken zu können.
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Eine Besonderheit ist, dass die Energiespeichervorrichtung 100 vorzugsweise mehrere Siegel umfasst, von denen der Übersichtlichkeit halber in 1 nur einige mit den Bezugszeichen 1, 2 und 3 versehen sind.
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Die Siegel 1, 2, 3 dienen zum Anzeigen (z. B. Bewerten) einer potentiellen (insbesondere mechanischen) Beschädigung der Energiespeichervorrichtung 100 insbesondere nach einem Crash-Fall des Kraftfahrzeugs.
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Die Siegel 1, 2, 3 können z. B. als Aufbrechsiegel ausgebildet sein und vorzugsweise ausgebildet sein, um Crash-Fall-abhängig und/oder bei einer vordefinierten Kraft und/oder Verformung zu brechen.
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Unversehrte, insbesondere ungebrochene, Siegel 1, 2, 3 zeigen z. B., dass die Energiespeichervorrichtung 100 nicht oder zumindest nicht wesentlich beschädigt ist, sodass ein Austausch einer oder mehrerer Aufnahmeeinrichtungen 10 mitsamt Energiespeicher nicht unbedingt erforderlich ist.
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Versehrte, insbesondere gebrochene, Siegel 1, 2, 3 zeigen z. B., dass die Energiespeichervorrichtung 100 beschädigt ist, insbesondere so beschädigt ist, dass ein Austausch einer oder mehrerer Aufnahmeeinrichtungen 10 mitsamt Energiespeicher ratsam ist.
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Die Siegel 1, 2, 3 sind vorzugsweise aus einem auf der Energiespeichervorrichtung 100, vorzugsweise zu einer festen, spröden Masse, ausgehärteten Material hergestellt, z. B. aus einer auf die Energiespeichervorrichtung 100 applizierten (zweckmäßig aufgebrachten) Versiegelungsmasse. Das Applizieren kann z. B. manuell oder maschinell-automatisiert erfolgen.
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Das Siegelmaterial ist vorzugsweise so beschaffen, dass es in flüssiger Form aufgetragen wird und (zweckmäßig nach kurzer Zeit) zu einer spröden, festen Masse aushärtet. Dadurch ist vorteilhaft ein einfacher Auftrag gewährleistet sowie eine sensible Anzeige potentieller Beschädigungen möglich.
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In 1 sind die Siegel 1, 2, 3 als Siegelauftrag (z. B. als Beschichtung) beispielhaft punktförmig ausgebildet. Sie können aber auch z. B. streifenförmig und/oder rechteckförmig ausgebildet sein.
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Die Siegel 1, 2, 3 können aber auch z. B. als Siegelelemente mit einer Klebefläche zum Ankleben an die Energiespeichervorrichtung 100 ausgebildet sein und somit Klebesiegel bilden.
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Die Siegel 1, 2, 3 können z. B. zweckmäßig mittels einer chemischen Reaktion oder mittels eines Klebemittels an der Energiespeichervorrichtung 100 anhaften.
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Das jeweilige Siegel 1 verbindet zwei benachbarte Aufnahmeeinrichtungen 10 miteinander, ist auf einen Übergangsbereich zwischen zwei benachbarten Aufnahmeeinrichtungen 10 appliziert, ist aus einem auf und/oder zwischen zwei benachbarte Aufnahmeeinrichtungen 10 ausgehärteten Material hergestellt, und/oder ist aus einer auf und/oder zwischen zwei benachbarte Aufnahmeeinrichtungen 10 applizierten Versiegelungsmasse hergestellt. Das jeweilige Siegel 1 dient vorteilhaft zum Anzeigen (z. B. Bewerten) einer potentiellen Relativverschiebung zwischen zwei benachbarten Aufnahmeeinrichtungen 10 und zwar insbesondere nach einem Crash-Fall des Kraftfahrzeugs.
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Das Siegel 2 verbindet eine der Aufnahmeeinrichtungen 10 mit dem Bodenelement 20, ist auf einen Übergangsbereich zwischen einer der Aufnahmeeinrichtungen 10 und dem Bodenelement 20 appliziert, ist aus einem auf und/oder zwischen einer der Aufnahmeeinrichtungen 10 und dem Bodenelement 20 ausgehärteten Material hergestellt, und/oder ist aus einer auf und/oder zwischen eine der Aufnahmeeinrichtungen 10) und das Bodenelement 20 applizierten Versiegelungsmasse hergestellt. Das Siegel 2 dient vorteilhaft zum Anzeigen (z. B. Bewerten) einer potentiellen Relativverschiebung zwischen einer Aufnahmeeinrichtung 10 und dem Bodenelement 20 und zwar insbesondere nach einem Crash-Fall des Kraftfahrzeugs.
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Das Siegel 3 verbindet eine der Aufnahmeeinrichtungen 10 mit dem Deckelelement 30, ist auf einen Übergangsbereich zwischen einer der Aufnahmeeinrichtungen 10 und dem Deckelement 30 appliziert, ist aus einem auf und/oder zwischen einer der Aufnahmeeinrichtungen 10 und dem Deckelelement 30 ausgehärteten Material hergestellt, und/oder ist aus einer auf und/oder zwischen eine der Aufnahmeeinrichtungen 10 und das Deckelement 30 applizierten Versiegelungsmasse hergestellt. Das Siegel 3 dient vorteilhaft zum Anzeigen (z. B. Bewerten) einer potentiellen Relativverschiebung zwischen einer Aufnahmeeinrichtung 10 und dem Deckelement 30 und zwar insbesondere nach einem Crash-Fall des Kraftfahrzeugs.
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Die Erfindung ermöglicht voreilhaft eine Einschätzung der mechanischen Unversehrtheit der Energiespeichervorrichtung 100, z. B. einer Nutzfahrzeug-Energiespeichervorrichtung, die vorzugsweise aus mehreren Lagen aufgebaut ist. Aufgrund des Aufbaus mit mehreren Lagen ist es insbesondere möglich, mittels zumindest eines oder mehrerer Siegel 1, 2, 3 Verschiebungen der Lagen gegeneinander sichtbar zu machen und/oder zu bewerten.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Versiegeln einer Energiespeichervorrichtung 100 wie hierin offenbart, wobei auf die Energiespeichervorrichtung 100 (z. B. auf zwei benachbarte Aufnahmeeinrichtungen 10, ein Bodenelement 20 und eine Aufnahmeeinrichtung 10 und/oder ein Deckelement 30 und eine Aufnahmeeinrichtung 10) vorzugsweise mehrere Siegel 1, 2, 3 appliziert werden, vorzugsweise zum Anzeigen einer potentiellen Beschädigung der Energiespeichervorrichtung 100. Die Siegel 1, 2, 3 können z. B. in flüssiger (z. B. dickflüssiger) und/oder pastöser Form appliziert werden und vorzugsweise auf der Energiespeichervorrichtung 100 aushärten, vorzugsweise zu einer festen und/oder spröden Masse.
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Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglichen, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Darüber hinaus beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Merkmalen und Ansprüchen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Siegel
- 2
- Siegel
- 3
- Siegel
- 10
- Aufnahmeeinrichtungen, vorzugsweise Gehäuseteile
- 20
- Bodenelement
- 30
- Deckelelement
- 100
- Energiespeichervorrichtung
