EP4695863A1 - Gasleitelement, gasableiteinheit und batteriegehäuseeinheit für eine batterie - Google Patents

Gasleitelement, gasableiteinheit und batteriegehäuseeinheit für eine batterie

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Publication number
EP4695863A1
EP4695863A1 EP24722182.3A EP24722182A EP4695863A1 EP 4695863 A1 EP4695863 A1 EP 4695863A1 EP 24722182 A EP24722182 A EP 24722182A EP 4695863 A1 EP4695863 A1 EP 4695863A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
guide element
gas guide
battery
gas outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24722182.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Sperrfechter
Sebastian Vaupel
Ulrich Lindner
Sandra Winter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Publication of EP4695863A1 publication Critical patent/EP4695863A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/308—Detachable arrangements, e.g. detachable vent plugs or plug systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
    • H01M50/358—External gas exhaust passages located on the battery cover or case
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to a gas guide element for a battery according to the features of the preamble of claim 1, a gas discharge unit for a battery and a battery housing unit for a battery.
  • a venting system for a battery pack is known from the prior art, as described in US 2012/0231306 A1.
  • a thermal management system for minimizing the effects of thermal runaway within the battery pack consists of a sealed battery pack housing configured to accommodate multiple batteries, the battery pack housing being divided into multiple sealed battery pack compartments.
  • the system also includes multiple venting arrangements integrated into the sealed battery pack compartments, each comprising an outlet opening integrated into an outer wall of the battery pack compartment and a valve. The respective valve is configured to seal the outlet opening under normal operating conditions and to open the outlet opening if thermal runaway occurs in at least one of the batteries in the battery compartment.
  • the invention is based on the object of specifying a gas guide element for a battery that is improved compared to the prior art, a gas discharge unit for a battery that is improved compared to the prior art, and a battery housing unit for a battery that is improved compared to the prior art.
  • a gas guide element for a battery having the features of claim 1 a gas discharge unit for a battery having the features of claim 7 and a battery housing unit for a battery having the features of claim 9.
  • a gas guide element for a battery has a gas guide channel with an inlet opening and an outlet opening, wherein the inlet opening is provided for connection to a gas outlet unit arranged at a gas outlet opening of a battery housing.
  • the gas guide element has a plurality of frame sections at the inlet opening and a plurality of spring clamps for forming a clamp connection, thus in particular a positive and/or non-positive connection, between one of the frame sections and one frame section of the gas outlet unit.
  • the respective spring clamp can also be referred to as a clip or spring clip, for example.
  • two spring clamps and thus two frame sections, in particular opposite one another, are provided on the gas guide element and correspondingly also two frame sections, in particular opposite one another, are provided on the gas outlet unit, i.e. each on opposite sides in the radial direction.
  • a gas discharge unit according to the invention for a battery has such a gas guide element and the gas outlet unit, which has several frame sections.
  • the gas outlet unit has a bursting disk, which is at least partially framed by the frame sections.
  • the gas guide element can thus be coupled, connected or connected to the gas outlet unit by means of the spring clips.
  • a battery housing unit according to the invention for a battery has a battery housing and at least one such gas discharge unit, wherein the gas outlet unit of the gas discharge unit is arranged at a gas outlet opening of the battery housing.
  • the battery housing unit has several such gas discharge units, for example two, three or four or more gas discharge units.
  • the battery housing then has a corresponding or appropriate number of gas outlet openings, at each of which a gas outlet unit is arranged.
  • a battery advantageously has such a battery housing unit and battery cells arranged in the battery housing, which are electrically connected to one another.
  • the battery is in particular a drive battery for a vehicle, in particular for supplying electrical energy to at least one electric drive motor for driving the vehicle.
  • a vehicle advantageously has at least one such battery.
  • the solution described is particularly necessary for discharging a gas formed by outgassing of the battery cells. This is also known as venting or thermal prorogation or thermal propagation.
  • the gas is guided out of the battery via a venting path.
  • the gas guide element forms this venting path or is a component of this venting path.
  • the gas has a relatively high temperature of, for example, around 600°C in conjunction with a high flow rate. This gas can damage other components in the vehicle when it escapes from the battery's gas outlet opening, also known as the emergency vent opening.
  • the gas guide element is provided to prevent this and to specifically divert the gas from the battery.
  • the gas guide element is advantageously designed in such a way that it diverts the gas in the direction of a road surface.
  • the gas guide element is advantageously designed in such a way that design requirements are met, particularly with regard to corrosion protection. Because the gas guide element is not attached directly to the battery housing, for example screwed, corrosion of the battery housing at the corresponding point can be avoided.
  • the battery is subjected to a leak test.
  • the battery is held under water for a specified period of time, for example, and must be leak-proof, i.e. no water may enter.
  • This leak test is carried out without the gas guide element or the multiple gas guide elements, i.e. the gas guide element or the respective gas guide element can only be mounted on the battery after the leak test.
  • the solution described enables simple assembly and, if necessary, advantageously also simple disassembly of the gas guide element or the multiple gas guide elements. This is achieved in particular by the spring clamp solution.
  • the gas guide element can be connected to the gas outlet unit to form a unit using the spring clamps. The connection is made in particular exclusively between the gas outlet unit and the gas guide element. In particular, no additional fastening elements on the battery housing are required for this. Corrosion protection of the battery housing is therefore not impaired.
  • the spring clamps can be moved manually or automatically, for example by means of an assembly robot, from an open state to a closed state, in particular by a simple linear displacement. For example, no tool or only a simple tool for exerting force on the spring clamps is required to move them. For example, simple disassembly is also possible in a similar way by moving the spring clamps from the closed state back to the open state. For safety reasons, it can be provided that the spring clamps must first be disengaged from a locking position in the closed state in order to move them back to the open state. This means that the spring clamps lock in the closed state, in particular to prevent the spring clamps from accidentally moving back to the open state and thus the gas guide element from accidentally coming loose from the gas outlet unit.
  • the spring clamps also lock in the respective frame section of the gas guide element when open. This allows pre-assembly of the spring clamps on the gas guide element, so that in order to connect it to the gas outlet unit, it is only necessary to arrange the gas guide element with its inlet opening on the gas outlet unit and to move the spring clamps already arranged on the gas guide element into the closed state.
  • the gas guide element enables safe gas flow because no additional gap is created.
  • the gas guide element does not provide a point of attack for corrosion because it is not connected directly to the battery housing, but only to the gas outlet unit. This also prevents, for example, chafing on a coating on the battery housing and the resulting risk of corrosion.
  • no tools are required to assemble or disassemble the gas guide element.
  • the gas guide element in particular its gas guide channel, is made, for example, of polyphenylene sulfide with 40% glass fiber (PPS-GF40).
  • the respective spring clamp is made of spring steel, for example C67S.
  • the frame sections of the gas outlet unit are advantageously arranged at a distance from the battery housing. This enables the respective spring clamp to engage behind the respective frame section without touching the battery housing with the spring clamp and thereby damaging, for example, an anti-corrosive coating on the battery housing. In addition, this advantageously prevents the build-up of dirt between the gas guide element and the battery housing and the resulting risk of corrosion for the battery housing.
  • a distance between the battery housing and the gas guide element, in particular its respective spring clamp, and/or between the battery housing and the respective frame section of the gas outlet unit is 1 mm to 5 mm, preferably 2 mm to 3 mm.
  • the gas guide channel of the gas guide element is angled. This enables the gas to be discharged downwards in the direction of the road surface, because the gas outlet opening is formed in a side wall of the battery housing, so that the gas exits from the side and is then discharged downwards in the direction of the road surface through the angled gas guide channel.
  • the angle also ensures that, for example, particles from the road surface and in particular water from a high-pressure water jet cannot directly hit the gas outlet unit, in particular not directly on its bursting disk, when the vehicle is being cleaned and damage it.
  • the angle is designed, for example, such that the downward-facing section of the gas guide channel is aligned at an angle in an angular range of approximately 10° to 16°, preferably at an angle of 13° to the vertical, in particular is inclined from the vertical at this angle in the direction of the battery, in particular the battery housing.
  • the gas guide channel of the gas guide element can, for example, be designed such that the gas guide channel, for example in a side view or side sectional view of the gas guide element, has an S-shaped course in order to guide hot gases corresponding to an outer contour of a housing towards a vehicle floor and prevents direct water ingress due to its design.
  • the spring clips each have a U-shaped bracket section for gripping the edge of the frame section of the gas guide element and the frame section of the gas outlet unit. This allows them to be moved into the closed state in a simple manner, in particular by linear displacement in Radial direction of the inlet opening. By encompassing the edges, a secure positive connection is achieved between the edge sections of the gas guide element and the gas outlet unit and thus between the gas guide element and the gas outlet unit in the axial direction of the inlet opening.
  • the spring clamps have a locking formation, for example on the respective spring leg of the U-shaped bracket section, in particular in its end region or in a half facing the free end, with the locking formations of the two spring legs facing each other, and the respective frame section of the gas guide element has a locking recess, for example on opposite sides, with the locking recesses being positioned in the radial direction of the inlet opening outside a connection area for connection to the gas outlet unit.
  • the respective frame section of the gas guide element has, for example, a further locking recess which is positioned in the radial direction of the inlet opening in the connection area for connection to the gas outlet unit and in the axial direction of the inlet opening on a rear side of the respective frame section of the gas guide element facing away from the inlet opening.
  • the respective frame section of the gas guide element has a locking lug which is positioned in the radial direction of the inlet opening, in particular in the connection area for connection to the gas outlet unit and offset inwards from the further locking recess and in the axial direction of the Inlet opening is positioned on the rear side of the respective frame section of the gas guide element facing away from the inlet opening and protrudes from this rear side in the axial direction, and the spring clamps each have an extension section of one spring leg, wherein the extension section has a locking lug that protrudes from the extension section in the direction of the other spring leg.
  • domes or at least one dome are formed on a side of the respective frame section of the gas guide element facing the gas outlet unit, and the spring leg engaging behind the frame section of the gas outlet unit has a raised portion.
  • both these domes and these raised portions of the spring clamps are visible. From a relative position, in particular from a distance, of the respective dome to the raised portion of the respective spring clamp, it can therefore be recognized whether the spring clamp is in the open state or in the closed state. This makes it possible to determine whether the spring clamps are in the open state before the gas guide element is mounted, so that assembly is possible, and are in the closed state after assembly, so that it can be ensured that assembly has been successfully completed.
  • This determination can also be made, for example, using an imaging process, in particular using camera monitoring, so that, for example, automated assembly or at least automated checking of correct assembly is also possible.
  • the camera is used to check whether the respective spring clamp is in the closed position and whether the gas guide element is therefore correctly positioned on the gas outlet unit.
  • these domes and this elevation on the spring leg of the respective spring clamp are not present, in particular in order to ensure sufficient clearance between the gas guide element or its spring clamps and the battery housing and thereby For example, to avoid the risk of damage to the coating of the battery casing and the resulting risk of corrosion.
  • Fig. 1 schematically shows a perspective view of a battery
  • Fig. 2 schematically shows an enlarged view of a section of the battery in
  • Fig. 3 schematically shows a side view of the gas guide element
  • Fig. 4 schematically shows a plan view of a rear side of the
  • Fig. 5 shows a schematic cross-sectional view of the gas guide element arranged on the gas outlet unit of the battery
  • FIG. 6 schematically shows an enlarged detail of a left area of Figure 5
  • Fig. 7 schematically shows an enlarged detail of a right area of Figure 5
  • Fig. 8 shows schematically a top view of an embodiment of the
  • Fig. 9 schematically shows an enlarged detail of a left area of Figure 8.
  • Fig. 10 schematically shows an enlarged detail of a right area of Figure 8.
  • a gas guide element 1, a gas discharge unit 2 and a battery housing unit 3 for a battery 4 shown as an example in Figures 1 and 2 are described below with reference to Figures 1 to 10.
  • the battery 4 is shown as an example in Figure 1.
  • Figure 2 shows an enlarged detail of Figure 1 in the area of a gas guide element 1.
  • Figure 3 shows a side view of the gas guide element 1.
  • the gas guide element 1 is a component of the gas discharge unit 2, which also has a gas outlet unit 5, and this gas discharge unit 2 is a component of the battery housing unit 3.
  • Figure 4 shows a rear view of the gas guide element 1 mounted on the gas outlet unit 5, wherein the gas outlet unit 5 is arranged at a gas outlet opening 10 of a battery housing 6 of the battery housing unit 3.
  • the gas outlet unit 5 in the example shown has a bursting disk 11 and a frame 12 which frames the bursting disk 11 at least in sections.
  • the battery 4 has the battery housing unit 3, wherein battery cells are arranged in the battery housing 6, which are electrically connected to one another.
  • the battery housing 6 has four gas outlet openings 10.
  • four gas discharge units 2 are provided.
  • the battery 4 is in particular a drive battery for a vehicle, in particular for supplying electrical energy to at least one electric drive motor for driving the vehicle.
  • This battery 4 is arranged in particular in the area of an underbody of the vehicle.
  • the gas outlet openings 10 in the battery housing 6 and the gas discharge units 2 are particularly required for discharging a gas formed by outgassing of the battery cells. This is also referred to as venting or thermal prorogation or thermal propagation.
  • the gas is discharged from the battery 4 via a venting path.
  • the gas guide element 1 forms this venting path or is a component of this venting path.
  • the gas guide element 1 has a gas guide channel 7 with an inlet opening 8 and an outlet opening 9, wherein the inlet opening 8 is provided for connection to the gas outlet unit 5 arranged at the gas outlet opening 10 of the battery housing 6.
  • the gas has a relatively high temperature of about 600°C in combination with a high flow rate.
  • This gas can be
  • the gas guide element 1 is provided.
  • the gas guide element 1 is advantageously designed in such a way that it diverts the gas in the direction of a road surface.
  • the gas guide element 1 is advantageously designed in such a way that design requirements are met, in particular with regard to corrosion protection.
  • the battery 4 is subjected to a leak test.
  • the battery 4 is held under water for a specified period of time, for example, and must be leak-proof, i.e. no water may enter.
  • This leak test is carried out without the gas guide elements 1, i.e. the respective gas guide element 1 can only be installed after the leak test.
  • the respective gas guide element 1 has several, in the example shown two, frame sections 13 on the inlet opening 8 and a corresponding number of spring clamps 14 for forming a clamp connection, thus in particular a positive and/or non-positive connection, between one of the frame sections 13 and one frame section 15 of the frame 12 of the gas outlet unit 5.
  • the respective spring clamp 14 can also be referred to as a clip or spring clip, for example.
  • the two frame sections 13 and spring clips 14 of the gas guide element 1 are arranged opposite each other in the example shown.
  • the spring clips 14 enable simple assembly and, if necessary, advantageously also simple disassembly of the respective gas guide element 1.
  • the spring clips 14 allow the gas guide element 1 to be connected to the gas outlet unit 5 to form a unit.
  • the connection is made in particular exclusively between the gas outlet unit 5 and the gas guide element 1.
  • no additional fastening elements on the battery housing 6 are required for this. Corrosion protection of the battery housing 6 is therefore not impaired.
  • the spring clamps 14 can be moved, for example, manually or, for example, automatically, for example by means of an assembly robot, from an open state OZ to a closed state GZ, in particular by a simple linear displacement. For example, no tool or only a simple Tool required to apply force to the spring clamps 14 in order to move them.
  • simple disassembly is also possible in an analogous manner by moving the spring clamps 14 from the closed state GZ back to the open state OZ.
  • the spring clamps 14 must first be disengaged from a locking position in the closed state GZ in order to move them back to the open state OZ. This means that the spring clamps 14 lock in the closed state GZ, in particular to prevent the spring clamps 14 from moving unintentionally back to the open state OZ and thus the gas guide element 1 from being unintentionally released from the gas outlet unit 5.
  • the spring clamps 14 also lock into the respective frame section 13 of the gas guide element 1 in the open state OZ. This enables pre-assembly of the spring clamps 14 on the gas guide element 1, so that in order to connect to the gas outlet unit 5, it is only necessary to arrange the gas guide element 1 with its inlet opening 8 on the gas outlet unit 5 and to move the spring clamps 14 already arranged on the gas guide element 1 into the closed state GZ.
  • Figures 4 and 5 show the left spring clamp 14 in the closed state GZ and the right spring clamp 14 in the open state OZ.
  • Figure 6 shows an enlarged detail of the area with the left spring clamp 14 in the closed state GZ in Figure 5.
  • Figure 7 shows an enlarged detail of the area with the right spring clamp 14 in the open state OZ in Figure 5.
  • the gas guide element 1 enables safe gas guidance, since no additional gap is created. Furthermore, it offers no point of attack for corrosion, since it is advantageously not connected directly to the battery housing 6, but only to the gas outlet unit 5. This also prevents, for example, chafing on a coating of the battery housing 6 and the resulting risk of corrosion.
  • the gas guide element 1, in particular its gas guide channel 7, is made, for example, of polyphenylene sulfide with 40% glass fiber (PPS-GF40).
  • the respective spring clamp 14 is made of spring steel, for example C67S.
  • the frame sections 15 of the gas outlet unit 5 are advantageously spaced from the battery housing 6 in such a way that the respective spring clamp 14 can engage behind the respective frame section 15 without touching the battery housing 6 with the spring clamp 14 and thereby damaging, for example, an anti-corrosive coating of the battery housing 6.
  • this advantageously prevents the accumulation of dirt between the gas guide element 1 and the battery housing 6 and the resulting risk of corrosion for the battery housing 6.
  • a distance between the battery housing 6 and the gas guide element 1, in particular its respective spring clamp 14 is two to three millimeters.
  • the gas guide channel 7 of the gas guide element 1 is angled, as shown in particular in Figures 1 to 5. This enables the gas to be discharged downwards in the direction of the road surface, because the gas outlet opening 10 is formed in particular in a side wall 16 of the battery housing 6, so that the gas exits from the side and is then discharged downwards in the direction of the road surface through the angled gas guide channel 7.
  • the angle also ensures that, for example, particles from the road surface and in particular water from a high-pressure water jet cannot directly hit the gas outlet unit 5, in particular not directly on its bursting disk 11, when the vehicle is being cleaned and damage it.
  • the angle is designed, for example, such that the downward-facing section of the gas guide channel 7 is aligned at an angle of 13° to the vertical, in particular is inclined from the vertical at this angle in the direction of the battery housing 6, as shown in particular in Figure 3.
  • the spring clamps 14 each have a U-shaped bracket section 17 for gripping the frame section 13 of the gas guide element 1 and the frame section 15 of the gas outlet unit 5 at the edge. This allows them to be easily moved into the closed state GZ, in particular by linear displacement in the radial direction of the inlet opening 8. By gripping the edge, a secure positive connection is also achieved between the edge sections 13, 15 of the gas guide element 1 and the gas outlet unit 5 and thus between the gas guide element 1 and the gas outlet unit 5 in the axial direction of the inlet opening 8.
  • the spring clamps 14 in the example shown have a locking formation 19 on a respective spring leg 18 of the U-shaped bracket section 17, in particular in the end region or in the half of the spring leg 18 facing the free end.
  • the locking formations 19 of the two spring legs 18 face each other.
  • the respective frame section 13 of the gas guide element 1 has a locking recess 20 on opposite sides, wherein the locking recesses 20 are positioned in the radial direction of the inlet opening 8 outside a connection area for connection to the gas outlet unit 5.
  • the respective spring clamp 14 is securely locked to the gas guide element 1, in particular to its respective frame section 13, in the open state OZ by the respective locking formation 19 locking into the respective locking recess 20.
  • the respective frame section 13 of the gas guide element 1 has, for example, a further locking recess 21 which is positioned in the radial direction of the inlet opening 8 in the connection area for connecting to the gas outlet unit 5 and in the axial direction of the inlet opening 8 on a rear side of the respective frame section 13 of the gas guide element 1 facing away from the inlet opening 8.
  • the locking recesses 20, 21 are formed in a wave-like manner on the rear side of the respective frame section 13 of the gas guide element 1, with the locking recesses 20, 21 each being formed as a wave valley.
  • a further wave valley is formed between the two locking recesses 20, 21, in which the further locking formation 22 is arranged in the open state OZ of the spring clamp 14 in order to enable the locking formation 19 to lock into the locking recess 20.
  • the respective frame section 13 of the gas guide element 1 has a locking lug 23 which is positioned in the radial direction of the inlet opening 8, in particular in the connection area for connecting to the gas outlet unit 5 and offset inwards from the further locking recess 21, and is positioned in the axial direction of the inlet opening 8 on the rear side of the respective frame section 13 of the gas guide element 1 facing away from the inlet opening 8 and protrudes from this rear side in the axial direction.
  • the spring clamps 14 each have an extension section 24 of one spring leg 18, which is arranged on the rear side of the frame section 13 of the gas guide element 1.
  • This extension section 24 has a locking lug 25 which protrudes from the extension section 24 in the direction of the other spring leg 18. In the example shown, this is achieved by the extension section 24 having an incision, which is formed, for example, by punching, whereby a middle part or side part of the extension section 24 in the width direction, for example, is bent inwards, ie in the direction of the other spring leg 18, and thereby the extension section 24 having an incision, which is formed, for example, by punching, whereby a middle part or side part of the extension section 24 in the width direction, for example, is bent inwards, ie in the direction of the other spring leg 18, and thereby the
  • locking lug 25 is formed.
  • the free end of this locking lug 25 is aligned in the direction of the bottom of the U-shape of the U-shaped spring clamp 14, so that when moved into the closed state GZ it locks into a side of the locking lug 23 facing away from the bottom of the U-shape of the U-shaped spring clamp 14.
  • This enables additional locking of the spring clamp 14 on the frame section 13 of the gas guide element 1 in the closed state GZ and thus secure holding of the respective spring clamp 14 in this closed state GZ.
  • This in particular prevents an unintentional movement of the respective spring clamp 14 back into the open state OZ and a resulting detachment of the gas guide element 1 from the gas outlet unit 5.
  • the free end of the extension section 24 is bent outwards, i.e. spaced from the back of the gas guide element 1.
  • This free end of the extension section 24 can thus be grasped manually or with a tool or gripped behind and pulled outwards, i.e. away from the gas guide element 1, whereby the locking lug 25 and locking lug 23 as well as the further locking formation 22 and the further locking recess 21 can be released from one another and then the spring clip 14 can be pushed back into the open state OZ.
  • This also enables the gas guide element 1 to be dismantled in a simple manner.
  • Figures 8 to 10 show a possible embodiment in which domes 26 are formed on a side of the respective frame section 13 of the gas guide element 1 facing the gas outlet unit 5 and the spring leg 18 engaging behind the frame section 15 of the gas outlet unit 5 has a raised portion 27.
  • the free end of this spring leg 18 is bent outwards to a corresponding extent for this purpose, i.e. away from the other spring leg 18.
  • the spring legs 18 lie, for example, in a channel on the respective side of the frame section 13 of the gas guide element 1, with the raised portion 27 protruding from this channel.
  • Figure 8 shows only the raised portions 27 of the spring clamps 14.
  • Figure 9 shows the area with the left spring clamp 14 and here both its raised portion 27 and the dome 26.
  • Figure 10 shows the area with the right spring clamp 14 and here both its raised portion 27 and the dome 26.
  • both these domes 26 and these elevations 27 of the spring clamps 14 are visible, as shown in Figures 9 and 10. From a relative position, in particular from a distance, of the respective dome 26 to the elevation 27 of the respective spring clamp 14, it can therefore be seen whether the spring clamp 14 is in the open state OZ or in the closed state GZ.
  • the left spring clamp 14 is in the closed state GZ, as can be seen in Figure 9 from the large distance between the dome 26 and the elevation 27, and the right spring clamp 14 is in the open state OZ, as can be seen in Figure 10 from the small distance between the dome 26 and the elevation 27.
  • This determination can also be made, for example, using an imaging method, in particular using camera monitoring, so that, for example, automated installation or at least automated monitoring of correct installation is also possible.
  • the camera is used to check whether the respective spring clamp 14 is in the closed state GZ and whether the gas guide element 1 is therefore correctly arranged on the gas outlet unit 5.
  • these domes 26 and this elevation 27 are not present on the respective spring clamp 14, in particular in order to ensure sufficient clearance between the gas guide element 1 or its spring clamps 14 and the battery housing 6 and thereby, for example, to avoid the risk of damage to the coating of the battery housing 6 and a resulting risk of corrosion.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gasleitelement (1) für eine Batterie (4), aufweisend einen Gasleitkanal (7) mit einer Einlassöffnung (8) und einer Auslassöffnung (9), wobei die Einlassöffnung (8) zur Verbindung mit einer an einer Gasauslassöffnung (10) eines Batteriegehäuses (6) angeordneten Gasauslasseinheit (5) vorgesehen ist. Erfindungsgemäß umfasst das Gasleitelement (1) mehrere Rahmenabschnitte (13) an der Einlassöffnung (8) und mehrere Federklemmen (14) zur Ausbildung einer Klemmverbindung zwischen jeweils einem der Rahmenabschnitte (13) und jeweils einem Rahmenabschnitt (15) der Gasauslasseinheit (5). Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Gasableiteinheit (2) und eine Batteriegehäuseeinheit (3) für eine Batterie (4).

Description

Mercedes-Benz Group AG
Gasleitelement, Gasableiteinheit und Batteriegehäuseeinheit für eine Batterie
Die Erfindung betrifft ein Gasleitelement für eine Batterie nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 , eine Gasableiteinheit für eine Batterie und eine Batteriegehäuseeinheit für eine Batterie.
Aus dem Stand der Technik ist, wie in der US 2012/0231306 A1 beschrieben, ein Ventingsystem für einen Batteriepack bekannt. Ein Wärmemanagementsystem zur Minimierung der Auswirkungen eines thermischen Durchgehens innerhalb des Batteriepacks besteht aus einem versiegelten Batteriepackgehäuse, das zur Aufnahme mehrerer Batterien konfiguriert ist, wobei das Batteriepackgehäuse in mehrere versiegelte Batteriepackfächer unterteilt ist. Das System umfasst außerdem mehrere Ventinganordnungen, die in die abgedichteten Batteriepackfächer integriert sind und jeweils eine in eine Außenwand des Batteriepackfachs integrierte Auslassöffnung und ein Ventil umfassen. Das jeweilige Ventil ist so konfiguriert, dass es die Auslassöffnung unter normalen Betriebsbedingungen abdichtet und die Auslassöffnung öffnet, wenn bei mindestens einer der Batterien im Batteriefach ein thermisches Durchgehen eintritt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Gasleitelement für eine Batterie, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Gasableiteinheit für eine Batterie und eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Batteriegehäuseeinheit für eine Batterie anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Gasleitelement für eine Batterie mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , eine Gasableiteinheit für eine Batterie mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und eine Batteriegehäuseeinheit für eine Batterie mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Gasleitelement für eine Batterie weist einen Gasleitkanal mit einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung auf, wobei die Einlassöffnung zur Verbindung mit einer an einer Gasauslassöffnung eines Batteriegehäuses angeordneten Gasauslasseinheit vorgesehen ist.
Erfindungsgemäß weist das Gasleitelement mehrere Rahmenabschnitte an der Einlassöffnung und mehrere Federklemmen zur Ausbildung einer Klemmverbindung, somit insbesondere einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung, zwischen jeweils einem der Rahmenabschnitte und jeweils einem Rahmenabschnitt der Gasauslasseinheit, auf. Die jeweilige Federklemme kann beispielsweise auch als Clip oder Federclip bezeichnet werden. Beispielsweise sind zwei Federklemmen und somit am Gasleitelement zwei sich insbesondere gegenüberliegende Rahmenabschnitte und entsprechend auch an der Gasauslasseinheit zwei sich insbesondere gegenüberliegende Rahmenabschnitte vorgesehen, d. h. jeweils in Radialrichtung an gegenüberliegenden Seiten.
Eine erfindungsgemäße Gasableiteinheit für eine Batterie weist ein solches Gasleitelement und die Gasauslasseinheit auf, die mehrere Rahmenabschnitte aufweist. In einer möglichen Ausführungsform weist die Gasauslasseinheit eine Berstscheibe auf, die von den Rahmenabschnitten zumindest abschnittsweise umrahmt ist. Das Gasleitelement ist somit mittels der Federklemmen mit der Gasauslasseinheit koppelbar, verbindbar oder verbunden.
Eine erfindungsgemäße Batteriegehäuseeinheit für eine Batterie weist ein Batteriegehäuse und mindestens eine solche Gasableiteinheit auf, wobei die Gasauslasseinheit der Gasableiteinheit an einer Gasauslassöffnung des Batteriegehäuses angeordnet ist. Beispielsweise weist die Batteriegehäuseeinheit mehrere solche Gasableiteinheiten auf, beispielsweise zwei, drei oder vier oder mehr Gasableiteinheiten. Das Batteriegehäuse weist dann eine korrespondierende bzw. entsprechende Anzahl Gasauslassöffnungen auf, an denen jeweils eine Gasauslasseinheit angeordnet ist.
Eine Batterie weist vorteilhafterweise eine solche Batteriegehäuseeinheit und im Batteriegehäuse angeordnete Batteriezellen auf, die elektrisch miteinander verschaltet sind. Die Batterie ist insbesondere eine Antriebsbatterie für ein Fahrzeug, insbesondere zur elektrischen Energieversorgung mindestens einer elektrischen Antriebsmaschine zum Antrieb des Fahrzeugs. Ein Fahrzeug weist vorteilhafterweise mindestens eine solche Batterie auf.
Die beschriebene Lösung ist insbesondere erforderlich zur Ableitung eines durch Ausgasen der Batteriezellen gebildeten Gases. Dies wird auch als Venting oder Thermal Prorogation oder Thermal Propagation bezeichnet. Das Gas wird über einen Ventingpfad aus der Batterie herausgleitet. Das Gasleitelement bildet diesen Ventingpfad oder ist ein Bestandteil dieses Ventingpfades.
Das Gas besitzt eine relativ hohe Temperatur von beispielsweise ca. 600°C in Verbindung mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit. Dieses Gas kann beim Austritt aus der auch als Notentgasungsöffnung bezeichneten Gasauslassöffnung der Batterie andere Bauteile im Fahrzeug beschädigen. Um dies zu vermeiden und das Gas gezielt aus der Batterie abzuleiten, ist das Gasleitelement vorgesehen. Das Gasleitelement ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass es das Gas in Richtung einer Fahrbahnoberfläche ableitet. Des Weiteren ist das Gasleitelement vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass konstruktive Anforderungen insbesondere hinsichtlich eines Korrosionsschutzes eingehalten werden. Dadurch, dass das Gasleitelement nicht unmittelbar am Batteriegehäuse angebracht, beispielsweise verschraubt ist, kann eine Korrosion des Batteriegehäuses an korrespondierender Stelle vermieden werden.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Batterie einem Lecktest unterzogen wird. Dabei wird die Batterie beispielsweise über einen vorgegebenen Zeitraum unter Wasser gehalten und muss dicht sein, d. h. es darf dabei kein Wassereintritt erfolgen. Dieser Lecktest erfolgt ohne das Gasleitelement oder die mehreren Gasleitelemente, d. h. das Gasleitelement oder das jeweilige Gasleitelement kann erst nach dem Lecktesten an der Batterie montiert werden. Durch die beschriebene Lösung wird eine einfache Montage und, falls erforderlich, vorteilhafterweise auch eine einfache Demontage des Gasleitelementes oder der mehreren Gasleitelemente ermöglicht. Dies wird insbesondere durch die Federklemmenlösung erreicht. Mittels der Federklemmen kann das Gasleitelement mit der Gasauslasseinheit zu einer Einheit verbunden werden. Die Verbindung erfolgt dabei insbesondere ausschließlich zwischen der Gasauslasseinheit und dem Gasleitelement. Insbesondere sind hierfür keine zusätzlichen Befestigungselemente am Batteriegehäuse erforderlich. Ein Korrosionsschutz des Batteriegehäuses wird somit nicht beeinträchtigt.
Die Federklemmen können beispielsweise manuell oder beispielsweise automatisiert, zum Beispiel mittels eines Montageroboters, von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand bewegt werden, insbesondere durch eine einfache Linearverschiebung. Beispielsweise ist hierfür kein Werkzeug oder nur ein einfaches Werkzeug zur Kraftausübung auf die Federklemmen erforderlich, um diese zu verschieben. Beispielsweise ist auf analoge Weise auch eine einfache Demontage möglich, indem die Federklemmen aus dem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand zurückbewegt werden. Aus Sicherheitsgründen kann hierbei vorgesehen sein, dass die Federklemmen hierfür aus einer Einrastposition im geschlossenen Zustand zunächst ausgerastet werden müssen, um sie in den geöffneten Zustand zurückzubewegen. D. h. die Federklemmen verrasten im geschlossenen Zustand, insbesondere um ein ungewolltes Bewegen der Federklemmen zurück in den geöffneten Zustand und somit ein ungewolltes Lösen des Gasleitelementes von der Gasauslasseinheit zu vermeiden. In einer möglichen Ausführungsform kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Federklemmen auch im geöffneten Zustand am jeweiligen Rahmenabschnitt des Gasleitelementes verrasten. Dadurch wird eine Vormontage der Federklemmen am Gasleitelement ermöglicht, so dass zur Verbindung mit der Gasauslasseinheit lediglich ein Anordnen des Gasleitelementes mit seiner Einlassöffnung an der Gasauslasseinheit und das Bewegen der bereits am Gasleitelement angeordneten Federklemmen in den geschlossenen Zustand erforderlich ist.
Eine alternative Verbindung durch Kleben ist aufgrund der hohen Temperaturen des Gases, beispielsweise bis zu 900°C, nicht möglich. Zudem würde ein solches Verkleben eine Demontage verhindern.
Das Gasleitelement ermöglicht eine sichere Gasführung, da kein zusätzlicher Spalt entsteht. Das Gasleitelement bietet keinen Angriffspunkt für Korrosion, da es vorteilhafterweise nicht direkt mit dem Batteriegehäuse verbunden wird bzw. ist, sondern ausschließlich mit der Gasauslasseinheit. Es wird somit beispielsweise auch ein Scheuern auf einer Beschichtung des Batteriegehäuses und eine daraus resultierende Korrosionsgefahr vermieden. Zudem ist zur Montage und beispielsweise auch zur Demontage des Gasleitelementes vorteilhafterweise kein Werkzeug erforderlich.
Das Gasleitelement, insbesondere dessen Gasleitkanal, ist beispielsweise aus Polyphenylensulfid mit 40 % Glasfaser (PPS-GF40) ausgebildet.
Die jeweilige Federklemme ist beispielsweise aus Federstahl, zum Beispiel C67S, ausgebildet. Die Rahmenabschnitte der Gasauslasseinheit sind vorteilhafterweise vom Batteriegehäuse beabstandet angeordnet. Dadurch wird ein Hintergreifen des jeweiligen Rahmenabschnitts durch die jeweilige Federklemme ermöglicht, ohne hierbei das Batteriegehäuse mit der Federklemme zu berühren und dadurch beispielsweise eine Korrosionsschutzbeschichtung des Batteriegehäuses zu beschädigen. Zudem wird dadurch vorteilhafterweise eine Ablagerung von Verschmutzungen zwischen dem Gasleitelement und dem Batteriegehäuse und die daraus resultierende Korrosionsgefahr für das Batteriegehäuse vermieden. Beispielsweise beträgt ein Abstand zwischen dem Batteriegehäuse und dem Gasleitelement, insbesondere dessen jeweiliger Federklemme, und/oder zwischen dem Batteriegehäuse und dem jeweiligen Rahmenabschnitt der Gasauslasseinheit 1 mm bis 5 mm, vorzugsweise 2 mm bis 3 mm.
In einer möglichen Ausführungsform ist der Gasleitkanal des Gasleitelementes abgewinkelt ausgebildet. Dadurch wird insbesondere die Ableitung des Gases nach unten in Richtung der Fahrbahnoberfläche ermöglicht, denn die Gasauslassöffnung ist insbesondere in einer Seitenwand des Batteriegehäuses ausgebildet, so dass das Gas daraus seitlich austritt und durch den abgewinkelten Gasleitkanal dann nach unten in Richtung der Fahrbahnoberfläche abgeleitet wird. Durch die Abwinkelung wird zudem erreicht, dass beispielsweise Partikel von der Fahrbahnoberfläche und insbesondere Wasser eines Hochdruckwasserstrahls bei einer Reinigung des Fahrzeugs nicht direkt auf die Gasauslasseinheit, insbesondere nicht direkt auf deren Berstscheibe, auftreffen und diese beschädigen können. Die Abwinkelung ist beispielsweise derart ausgebildet, dass der nach unten ausgerichtete Abschnitt des Gasleitkanals in einem Winkel in einem Winkelbereich von etwa 10° bis 16°, vorzugsweise in einem Winkel von 13° zur Vertikalen ausgerichtet ist, insbesondere von der Vertikalen in diesem Winkel in Richtung der Batterie, insbesondere des Batteriegehäuses, geneigt ist. Der Gasleitkanal des Gasleitelements kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass der Gasleitkanal, beispielsweise bei einer Seitenansicht bzw. Seitenschnittansicht des Gasleitelements, einen S-förmigen Verlauf aufweist, um heiße Gase korrespondierend einer äußeren Kontur eines Gehäuses hin zu einem Fahrzeugboden zu leiten und durch seine Ausgestaltung einen direkten Wassereintritt verhindert.
Die Federklemmen weisen insbesondere jeweils einen U-förmigen Bügelabschnitt zum randseitigen Umgreifen des Rahmenabschnitts des Gasleitelementes und des Rahmenabschnitts der Gasauslasseinheit auf. Dadurch sind sie auf einfache Weise in den geschlossenen Zustand bewegbar, insbesondere durch lineares Verschieben in Radialrichtung der Einlassöffnung. Durch das randseitige Umgreifen wird zudem eine sichere formschlüssige Verbindung zwischen den Randabschnitten des Gasleitelementes und der Gasauslasseinheit und somit zwischen dem Gasleitelement und der Gasauslasseinheit in Axialrichtung der Einlassöffnung erreicht.
Zum Verrasten der jeweiligen Federklemme im geöffneten Zustand weisen die Federklemmen beispielsweise am jeweiligen Federschenkel des U-förmigen Bügelabschnitts, insbesondere in dessen Endbereich oder in einer dem freien Ende zugewandten Hälfte, eine Einrastausformung auf, wobei die Einrastausformungen der beiden Federschenkel einander zugewandt sind, und der jeweilige Rahmenabschnitt des Gasleitelementes weist beispielsweise an gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Einrastvertiefung auf, wobei die Einrastvertiefungen in Radialrichtung der Einlassöffnung außerhalb eines Verbindungsbereichs zum Verbinden mit der Gasauslasseinheit positioniert sind. Dadurch ist die jeweilige Federklemme im geöffneten Zustand durch Einrasten der jeweiligen Einrastausformung in die jeweilige Einrastvertiefung sicher am Gasleitelement, insbesondere an dessen jeweiligem Rahmenabschnitt, verrastet. Dies ermöglicht die Vormontage der Federklemmen am jeweiligen Rahmenabschnitt des Gasleitelementes. Zur Verbindung mit der Gasauslasseinheit ist es somit lediglich erforderlich, das Gasleitelement mit seiner Einlassöffnung an der Gasauslasseinheit anzuordnen und die Federklemmen in den geschlossenen Zustand zu bewegen.
Zum Verrasten der jeweiligen Federklemme im geschlossenen Zustand weist der jeweilige Rahmenabschnitt des Gasleitelementes beispielsweise eine weitere Einrastvertiefung auf, die in Radialrichtung der Einlassöffnung im Verbindungsbereich zum Verbinden mit der Gasauslasseinheit und in Axialrichtung der Einlassöffnung an einer von der Einlassöffnung abgewandten Rückseite des jeweiligen Rahmenabschnitts des Gasleitelementes positioniert ist. Im geschlossenen Zustand rastet die Einrastausformung des in Axialrichtung der Einlassöffnung an der von der Einlassöffnung abgewandten Rückseite des Rahmenabschnitt des Gasleitelementes angeordneten Federschenkels oder beispielsweise eine weitere Einrastausformung, welche noch weiter dem Ende des Federschenkels zugewandt ist, in diese weitere Einrastvertiefung ein.
Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zum Verrasten der jeweiligen Federklemme im geschlossenen Zustand der jeweilige Rahmenabschnitt des Gasleitelementes eine Einrastnase aufweist, die in Radialrichtung der Einlassöffnung insbesondere im Verbindungsbereich zum Verbinden mit der Gasauslasseinheit und von der weiteren Einrastvertiefung nach innen versetzt positioniert ist und in Axialrichtung der Einlassöffnung an der von der Einlassöffnung abgewandten Rückseite des jeweiligen Rahmenabschnitts des Gasleitelementes positioniert ist und von dieser Rückseite in Axialrichtung abragt, und die Federklemmen jeweils einen Verlängerungsabschnitt des einen Federschenkels aufweisen, wobei der Verlängerungsabschnitt eine Rastnase aufweist, die in Richtung des anderen Federschenkels vom Verlängerungsabschnitt abragt. Dadurch wird ein alternatives oder zusätzliches Verrasten der Federklemme am Rahmenabschnitt des Gasleitelementes im geschlossenen Zustand und dadurch ein sicheres Halten der jeweiligen Federklemme in diesem geschlossenen Zustand ermöglicht. Somit wird insbesondere ein unbeabsichtigtes Zurückbewegen der jeweiligen Federklemme in den geöffneten Zustand und ein daraus resultierendes Lösen des Gasleitelementes von der Gasauslasseinheit verhindert.
In einer möglichen Ausführungsform sind an einer der Gasauslasseinheit zugewandten Seite des jeweiligen Rahmenabschnitts des Gasleitelementes Dome oder ist mindestens ein Dom ausgebildet, und der den Rahmenabschnitt der Gasauslasseinheit hintergreifende Federschenkel weist eine Erhebung auf. Bei seitlicher Sicht auf einen Zwischenbereich zwischen dem Batteriegehäuse und dem Gasleitelement sind sowohl diese Dome als auch diese Erhebungen der Federklemmen sichtbar. Aus einer Relativposition, insbesondere aus einem Abstand, des jeweiligen Doms zur Erhebung der jeweiligen Federklemme kann daher erkannt werden, ob sich die Federklemme im geöffneten Zustand oder im geschlossenen Zustand befindet. Dadurch kann ermittelt werden, ob die Federklemmen sich vor der Montage des Gasleitelementes im geöffneten Zustand befinden, so dass die Montage möglich ist, und sich nach der Montage im geschlossenen Zustand befinden, so dass sichergestellt werden kann, dass die Montage erfolgreich abgeschlossen ist. Diese Ermittlung kann beispielsweise auch mittels eines bildgebenden Verfahrens, insbesondere mittels einer Kameraüberwachung, erfolgen, so dass beispielsweise auch eine automatisierte Montage oder zumindest eine automatisierte Kontrolle der korrekten Montage ermöglicht wird. Beispielsweise wird nach der Montage des Gasleitelementes mittels der Kamera überprüft, ob die jeweilige Federklemme sich im geschlossenen Zustand befindet und das Gasleitelement somit ordnungsgemäß an der Gasauslasseinheit angeordnet ist.
In anderen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass diese Dome und diese Erhebung am Federschenkel der jeweiligen Federklemme nicht vorhanden sind, insbesondere um einen ausreichenden Freiraum zwischen dem Gasleitelement bzw. dessen Federklemmen und dem Batteriegehäuse sicherzustellen und dadurch beispielsweise die Gefahr einer Beschädigung der Beschichtung des Batteriegehäuses und eine daraus resultierende Korrosionsgefahr zu vermeiden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Batterie,
Fig. 2 schematisch eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts der Batterie im
Bereich eines Gasleitelementes,
Fig. 3 schematisch eine Seitenansicht des Gasleitelementes,
Fig. 4 schematisch eine Draufsicht auf eine Rückseite des an einer
Gasauslasseinheit der Batterie angeordneten Gasleitelementes,
Fig. 5 schematisch eine Querschnittdarstellung des an der Gasauslasseinheit der Batterie angeordneten Gasleitelementes,
Fig. 6 schematisch eine Ausschnittvergrößerung eines linken Bereichs von Figur 5,
Fig. 7 schematisch eine Ausschnittvergrößerung eines rechten Bereichs von Figur 5,
Fig. 8 schematisch eine Draufsicht von oben auf eine Ausführungsform des an der
Gasauslasseinheit der Batterie angeordneten Gasleitelementes,
Fig. 9 schematisch eine Ausschnittvergrößerung eines linken Bereichs von Figur 8, und
Fig. 10 schematisch eine Ausschnittvergrößerung eines rechten Bereichs von Figur 8.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Anhand der Figuren 1 bis 10 werden im Folgenden ein Gasleitelement 1 , eine Gasableiteinheit 2 und eine Batteriegehäuseeinheit 3 für eine in den Figuren 1 und 2 beispielhaft gezeigte Batterie 4 beschrieben. Die Batterie 4 ist in Figur 1 beispielhaft gezeigt. Figur 2 zeigt eine Ausschnittvergrößerung von Figur 1 im Bereich eines Gasleitelementes 1. Figur 3 zeigt eine Seitenansicht des Gasleitelementes 1.
Das Gasleitelement 1 ist ein Bestandteil der Gasableiteinheit 2, welche zudem eine Gasauslasseinheit 5 aufweist, und diese Gasableiteinheit 2 ist ein Bestandteil der Batteriegehäuseeinheit 3. Figur 4 zeigt eine Rückseitenansicht des an der Gasauslasseinheit 5 montierten Gasleitelementes 1 , wobei die Gasauslasseinheit 5 an einer Gasauslassöffnung 10 eines Batteriegehäuses 6 der Batteriegehäuseeinheit 3 angeordnet ist. Wie in Figur 5 in einer Schnittdarstellung gezeigt, weist die Gasauslasseinheit 5 im dargestellten Beispiel eine Berstscheibe 11 und einen Rahmen 12 auf, der die Berstscheibe 11 zumindest abschnittsweise umrahmt.
Die Batterie 4 weist die Batteriegehäuseeinheit 3 auf, wobei im Batteriegehäuse 6 Batteriezellen angeordnet sind, die elektrisch miteinander verschaltet sind. Im dargestellten Beispiel weist das Batteriegehäuse 6 vier Gasauslassöffnungen 10 auf. Somit sind vier Gasableiteinheiten 2 vorgesehen.
Die Batterie 4 ist insbesondere eine Antriebsbatterie für ein Fahrzeug, insbesondere zur elektrischen Energieversorgung mindestens einer elektrischen Antriebsmaschine zum Antrieb des Fahrzeugs. Diese Batterie 4 ist insbesondere im Bereich eines Unterbodens des Fahrzeugs angeordnet.
Die Gasauslassöffnungen 10 im Batteriegehäuse 6 und die Gasableiteinheiten 2 sind insbesondere erforderlich zur Ableitung eines durch Ausgasen der Batteriezellen gebildeten Gases. Dies wird auch als Venting oder Thermal Prorogation oder Thermal Propagation bezeichnet. Das Gas wird über einen Ventingpfad aus der Batterie 4 herausgleitet. Das Gasleitelement 1 bildet diesen Ventingpfad oder ist ein Bestandteil dieses Ventingpfades. Das Gasleitelement 1 weist hierfür einen Gasleitkanal 7 mit einer Einlassöffnung 8 und einer Auslassöffnung 9 auf, wobei die Einlassöffnung 8 zur Verbindung mit der an der Gasauslassöffnung 10 des Batteriegehäuses 6 angeordneten Gasauslasseinheit 5 vorgesehen ist.
Das Gas besitzt eine relativ hohe Temperatur von beispielsweise ca. 600°C in Verbindung mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit. Dieses Gas kann beim Austritt aus der auch als Notentgasungsöffnung bezeichneten jeweiligen Gasauslassöffnung 10 der Batterie 4 andere Bauteile im Fahrzeug beschädigen. Um dies zu vermeiden und das Gas gezielt aus der Batterie 4 abzuleiten, ist das Gasleitelement 1 vorgesehen. Das Gasleitelement 1 ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass es das Gas in Richtung einer Fahrbahnoberfläche ableitet. Des Weiteren ist das Gasleitelement 1 vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass konstruktive Anforderungen insbesondere hinsichtlich eines Korrosionsschutzes eingehalten werden.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Batterie 4 einem Lecktest unterzogen wird. Dabei wird die Batterie 4 beispielsweise über einen vorgegebenen Zeitraum unter Wasser gehalten und muss dicht sein, d. h. es darf dabei kein Wassereintritt erfolgen. Dieser Lecktest erfolgt ohne die Gasleitelemente 1 , d. h. das jeweilige Gasleitelement 1 kann erst nach dem Lecktesten montiert werden.
Um dies auf einfache Weise zu ermöglichen, weist das jeweilige Gasleitelement 1 mehrere, im dargestellten Beispiel zwei, Rahmenabschnitte 13 an der Einlassöffnung 8 und eine entsprechende Anzahl Federklemmen 14 zur Ausbildung einer Klemmverbindung, somit insbesondere einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung, zwischen jeweils einem der Rahmenabschnitte 13 und jeweils einem Rahmenabschnitt 15 des Rahmens 12 der Gasauslasseinheit 5 auf. Die jeweilige Federklemme 14 kann beispielsweise auch als Clip oder Federclip bezeichnet werden.
Die beiden Rahmenabschnitte 13 und Federklemmen 14 des Gasleitelementes 1 sind im dargestellten Beispiel sich gegenüberliegend angeordnet.
Mittels der Federklemmen 14 wird eine einfache Montage und, falls erforderlich, vorteilhafterweise auch eine einfache Demontage des jeweiligen Gasleitelementes 1 ermöglicht. Mittels der Federklemmen 14 kann das Gasleitelement 1 mit der Gasauslasseinheit 5 zu einer Einheit verbunden werden. Die Verbindung erfolgt dabei insbesondere ausschließlich zwischen der Gasauslasseinheit 5 und dem Gasleitelement 1. Insbesondere sind hierfür keine zusätzlichen Befestigungselemente am Batteriegehäuse 6 erforderlich. Ein Korrosionsschutz des Batteriegehäuses 6 wird somit nicht beeinträchtigt.
Die Federklemmen 14 können beispielsweise manuell oder beispielsweise automatisiert, zum Beispiel mittels eines Montageroboters, von einem geöffneten Zustand OZ in einen geschlossenen Zustand GZ bewegt werden, insbesondere durch eine einfache Linearverschiebung. Beispielsweise ist hierfür kein Werkzeug oder nur ein einfaches Werkzeug zur Kraftausübung auf die Federklemmen 14 erforderlich, um diese zu verschieben.
Beispielsweise ist auf analoge Weise auch eine einfache Demontage möglich, indem die Federklemmen 14 aus dem geschlossenen Zustand GZ in den geöffneten Zustand OZ zurückbewegt werden. Aus Sicherheitsgründen ist hierbei im dargestellten Beispiel vorgesehen, dass die Federklemmen 14 hierfür aus einer Einrastposition im geschlossenen Zustand GZ zunächst ausgerastet werden müssen, um sie in den geöffneten Zustand OZ zurückzubewegen. D. h. die Federklemmen 14 verrasten im geschlossenen Zustand GZ, insbesondere um ein ungewolltes Bewegen der Federklemmen 14 zurück in den geöffneten Zustand OZ und somit ein ungewolltes Lösen des Gasleitelementes 1 von der Gasauslasseinheit 5 zu vermeiden.
In der dargestellten Ausführungsform ist zudem vorgesehen, dass die Federklemmen 14 auch im geöffneten Zustand OZ am jeweiligen Rahmenabschnitt 13 des Gasleitelementes 1 verrasten. Dadurch wird eine Vormontage der Federklemmen 14 am Gasleitelement 1 ermöglicht, so dass zur Verbindung mit der Gasauslasseinheit 5 lediglich ein Anordnen des Gasleitelementes 1 mit seiner Einlassöffnung 8 an der Gasauslasseinheit 5 und das Bewegen der bereits am Gasleitelement 1 angeordneten Federklemmen 14 in den geschlossenen Zustand GZ erforderlich ist.
Die Figuren 4 und 5 zeigen jeweils die linke Federklemme 14 im geschlossenen Zustand GZ und die rechte Federklemme 14 im geöffneten Zustand OZ. Figur 6 zeigt eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs mit der sich im geschlossenen Zustand GZ befindenden linken Federklemme 14 in Figur 5. Die Figur 7 zeigt eine Ausschnittvergrößerung des Bereichs mit der sich im geöffneten Zustand OZ befindenden rechten Federklemme 14 in Figur 5.
Das Gasleitelement 1 ermöglicht eine sichere Gasführung, da kein zusätzlicher Spalt entsteht. Des Weiteren bietet es keinen Angriffspunkt für Korrosion, da es vorteilhafterweise nicht direkt mit dem Batteriegehäuse 6 verbunden wird bzw. ist, sondern ausschließlich mit der Gasauslasseinheit 5. Es wird somit beispielsweise auch ein Scheuern auf einer Beschichtung des Batteriegehäuses 6 und eine daraus resultierende Korrosionsgefahr vermieden.
Das Gasleitelement 1 , insbesondere dessen Gasleitkanal 7, ist beispielsweise aus Polyphenylensulfid mit 40 % Glasfaser (PPS-GF40) ausgebildet. Die jeweilige Federklemme 14 ist beispielsweise aus Federstahl, zum Beispiel C67S, ausgebildet.
Die Rahmenabschnitte 15 der Gasauslasseinheit 5 sind vorteilhafterweise vom Batteriegehäuse 6 derart beabstandet, dass ein Hintergreifen des jeweiligen Rahmenabschnitts 15 durch die jeweilige Federklemme 14 ermöglicht wird, ohne hierbei das Batteriegehäuse 6 mit der Federklemme 14 zu berühren und dadurch beispielsweise eine Korrosionsschutzbeschichtung des Batteriegehäuses 6 zu beschädigen. Zudem wird dadurch vorteilhafterweise eine Ablagerung von Verschmutzungen zwischen dem Gasleitelement 1 und dem Batteriegehäuse 6 und die daraus resultierende Korrosionsgefahr für das Batteriegehäuse 6 vermieden. Beispielsweise beträgt ein Abstand zwischen dem Batteriegehäuse 6 und dem Gasleitelement 1, insbesondere dessen jeweiliger Federklemme 14, zwei bis drei Millimeter.
Der Gasleitkanal 7 des Gasleitelementes 1 ist abgewinkelt ausgebildet, wie insbesondere in den Figuren 1 bis 5 gezeigt. Dadurch wird insbesondere die Ableitung des Gases nach unten in Richtung der Fahrbahnoberfläche ermöglicht, denn die Gasauslassöffnung 10 ist insbesondere in einer Seitenwand 16 des Batteriegehäuses 6 ausgebildet, so dass das Gas daraus seitlich austritt und durch den abgewinkelten Gasleitkanal 7 dann nach unten in Richtung der Fahrbahnoberfläche abgeleitet wird. Durch die Abwinkelung wird zudem erreicht, dass beispielsweise Partikel von der Fahrbahnoberfläche und insbesondere Wasser eines Hochdruckwasserstrahls bei einer Reinigung des Fahrzeugs nicht direkt auf die Gasauslasseinheit 5, insbesondere nicht direkt auf deren Berstscheibe 11, auftreffen und diese beschädigen können. Die Abwinkelung ist beispielsweise derart ausgebildet, dass der nach unten ausgerichtete Abschnitt des Gasleitkanals 7 in einem Winkel von 13° zur Vertikalen ausgerichtet ist, insbesondere von der Vertikalen in diesem Winkel in Richtung des Batteriegehäuses 6 geneigt ist, wie insbesondere in Figur 3 gezeigt.
Die Federklemmen 14 weisen insbesondere jeweils einen U-förmigen Bügelabschnitt 17 zum randseitigen Umgreifen des Rahmenabschnitts 13 des Gasleitelementes 1 und des Rahmenabschnitts 15 der Gasauslasseinheit 5 auf. Dadurch sind sie auf einfache Weise in den geschlossenen Zustand GZ bewegbar, insbesondere durch lineares Verschieben in Radialrichtung der Einlassöffnung 8. Durch das randseitige Umgreifen wird zudem eine sichere formschlüssige Verbindung zwischen den Randabschnitten 13, 15 des Gasleitelementes 1 und der Gasauslasseinheit 5 und somit zwischen dem Gasleitelement 1 und der Gasauslasseinheit 5 in Axialrichtung der Einlassöffnung 8 erreicht. Zum Verrasten der jeweiligen Federklemme 14 im geöffneten Zustand OZ weisen die Federklemmen 14 im dargestellten Beispiel an einem jeweiligen Federschenkel 18 des U-förmigen Bügelabschnitts 17 eine Einrastausformung 19 auf, insbesondere im Endbereich oder in der dem freien Ende zugewandten Hälfte des Federschenkels 18. Die Einrastausformungen 19 der beiden Federschenkel 18 sind einander zugewandt. Der jeweilige Rahmenabschnitt 13 des Gasleitelementes 1 weist an gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Einrastvertiefung 20 auf, wobei die Einrastvertiefungen 20 in Radialrichtung der Einlassöffnung 8 außerhalb eines Verbindungsbereichs zum Verbinden mit der Gasauslasseinheit 5 positioniert sind. Dadurch ist die jeweilige Federklemme 14 im geöffneten Zustand OZ durch Einrasten der jeweiligen Einrastausformung 19 in die jeweilige Einrastvertiefung 20 sicher am Gasleitelement 1, insbesondere an dessen jeweiligem Rahmenabschnitt 13, verrastet. Dies ermöglicht die Vormontage der Federklemmen 14 am jeweiligen Rahmenabschnitt 13 des Gasleitelementes 1. Zur Verbindung mit der Gasauslasseinheit 5 ist es somit lediglich erforderlich, das Gasleitelement 1 mit seiner Einlassöffnung 8 an der Gasauslasseinheit 5 anzuordnen und die Federklemmen 14 in den geschlossenen Zustand GZ zu bewegen.
Zum Verrasten der jeweiligen Federklemme 14 im geschlossenen Zustand GZ weist der jeweilige Rahmenabschnitt 13 des Gasleitelementes 1 beispielsweise eine weitere Einrastvertiefung 21 auf, die in Radialrichtung der Einlassöffnung 8 im Verbindungsbereich zum Verbinden mit der Gasauslasseinheit 5 und in Axialrichtung der Einlassöffnung 8 an einer von der Einlassöffnung 8 abgewandten Rückseite des jeweiligen Rahmenabschnitts 13 des Gasleitelementes 1 positioniert ist. Im geschlossenen Zustand GZ rastet die Einrastausformung 19 des in Axialrichtung der Einlassöffnung 8 an der von der Einlassöffnung 8 abgewandten Rückseite des Rahmenabschnitts 13 des Gasleitelementes 1 angeordneten Federschenkels 18 oder im dargestellten Beispiel eine weitere Einrastausformung 22, welche noch weiter dem Ende des Federschenkels 18 zugewandt ist, in diese weitere Einrastvertiefung 21 ein.
Im dargestellten Beispiel sind die Einrastvertiefungen 20, 21 wellenförmig an der Rückseite des jeweiligen Rahmenabschnitts 13 des Gasleitelementes 1 ausgebildet, wobei die Einrastvertiefungen 20, 21 jeweils als Wellental ausgebildet sind. Im dargestellten Beispiel ist dabei zwischen den beiden Einrastvertiefungen 20, 21 ein weiteres Wellental ausgebildet, in welchem die weitere Einrastausformung 22 im geöffneten Zustand OZ der Federklemme 14 angeordnet ist, um das Einrasten der Einrastausformung 19 in die Einrastvertiefung 20 zu ermöglichen. Zum Verrasten der jeweiligen Federklemme 14 im geschlossenen Zustand GZ ist zusätzlich vorgesehen, dass der jeweilige Rahmenabschnitt 13 des Gasleitelementes 1 eine Einrastnase 23 aufweist, die in Radialrichtung der Einlassöffnung 8 insbesondere im Verbindungsbereich zum Verbinden mit der Gasauslasseinheit 5 und von der weiteren Einrastvertiefung 21 nach innen versetzt positioniert ist und in Axialrichtung der Einlassöffnung 8 an der von der Einlassöffnung 8 abgewandten Rückseite des jeweiligen Rahmenabschnitt 13 des Gasleitelementes 1 positioniert ist und von dieser Rückseite in Axialrichtung abragt. Die Federklemmen 14 weisen jeweils einen Verlängerungsabschnitt 24 des einen Federschenkels 18 auf, der an der Rückseite des Rahmenabschnitts 13 des Gasleitelementes 1 angeordnet ist. Dieser Verlängerungsabschnitt 24 weist eine Rastnase 25 auf, die in Richtung des anderen Federschenkels 18 vom Verlängerungsabschnitt 24 abragt. Im dargestellten Beispiel ist dies dadurch realisiert, dass der Verlängerungsabschnitt 24 einen Einschnitt aufweist, der beispielsweise durch Stanzen ausgebildet ist, wodurch ein in Breitenrichtung beispielsweise mittlerer Teil oder Seitenteil des Verlängerungsabschnitts 24 nach innen, d. h. in Richtung des anderen Federschenkels 18, gebogen ist und dadurch die
Rastnase 25 ausbildet. Das freie Ende dieser Rastnase 25 ist in Richtung des Bodens der U-Forrn der U-Förmigen Federklemme 14 ausgerichtet, so dass es durch Verschieben in den geschlossenen Zustand GZ an einer vom Boden der U-Form der U-Förmigen Federklemme 14 abgewandten Seite der Einrastnase 23 einrastet. Dadurch wird ein zusätzliches Verrasten der Federklemme 14 am Rahmenabschnitt 13 des Gasleitelementes 1 im geschlossenen Zustand GZ und dadurch ein sicheres Halten der jeweiligen Federklemme 14 in diesem geschlossenen Zustand GZ ermöglicht. Somit wird insbesondere ein unbeabsichtigtes Zurückbewegen der jeweiligen Federklemme 14 in den geöffneten Zustand OZ und ein daraus resultierendes Lösen des Gasleitelementes 1 von der Gasauslasseinheit 5 verhindert.
Zum einfachen Auflösen dieser Rastverbindung des geschlossenen Zustands GZ ist das freie Ende des Verlängerungsabschnitts 24 nach außen gebogen, d. h. von der Rückseite des Gasleitelementes 1 beabstandet. Somit kann dieses freie Ende des Verlängerungsabschnitts 24 manuell oder mit einem Werkzeug ergriffen oder hintergriffen und nach außen gezogen werden, d. h. vom Gasleitelement 1 weg, wodurch Rastnase 25 und Einrastnase 23 sowie die weitere Einrastausformung 22 und die weitere Einrastvertiefung 21 voneinander entrastet werden können und dann die Federklemme 14 wieder in den geöffneten Zustand OZ zurückgeschoben werden kann. Dadurch wird auch die Demontage des Gasleitelementes 1 auf einfache Weise ermöglicht. Die Figuren 8 bis 10 zeigen eine mögliche Ausführungsform, in welcher an einer der Gasauslasseinheit 5 zugewandten Seite des jeweiligen Rahmenabschnitts 13 des Gasleitelementes 1 Dome 26 ausgebildet sind und der den Rahmenabschnitt 15 der Gasauslasseinheit 5 hintergreifende Federschenkel 18 eine Erhebung 27 aufweist. Beispielsweise ist das freie Ende dieses Federschenkels 18 hierfür entsprechend stark nach außen gebogen, d. h. vom anderen Federschenkel 18 weg. Die Federschenkel 18 liegen beispielsweise in einem Kanal auf der jeweiligen Seite des Rahmenabschnitts 13 des Gasleitelementes 1, wobei die Erhebung 27 aus diesem Kanal herausragt. Figur 8 zeigt nur die Erhebungen 27 der Federklemmen 14. Figur 9 zeigt den Bereich mit der linken Federklemme 14 und hier sowohl deren Erhebung 27 als auch den Dom 26. Figur 10 zeigt den Bereich mit der rechten Federklemme 14 und hier sowohl deren Erhebung 27 als auch den Dom 26.
Bei seitlicher Sicht auf einen Zwischenbereich zwischen dem Batteriegehäuse 6 und dem Gasleitelement 1 sind sowohl diese Dome 26 als auch diese Erhebungen 27 der Federklemmen 14 sichtbar, wie in den Figuren 9 und 10 gezeigt. Aus einer Relativposition, insbesondere aus einem Abstand, des jeweiligen Doms 26 zur Erhebung 27 der jeweiligen Federklemme 14 kann daher erkannt werden, ob sich die Federklemme 14 im geöffneten Zustand OZ oder im geschlossenen Zustand GZ befindet. Im dargestellten Beispiel befindet sich die linke Federklemme 14 im geschlossenen Zustand GZ, wie in Figur 9 anhand des großen Abstands zwischen dem Dom 26 und der Erhebung 27 ersichtlich, und die rechte Federklemme 14 befindet sich im geöffneten Zustand OZ, wie in Figur 10 anhand des kleinen Abstands zwischen dem Dom 26 und der Erhebung 27 ersichtlich.
Somit kann ermittelt werden, ob die Federklemmen 14 sich vor der Montage des Gasleitelementes 1 im geöffneten Zustand OZ befinden, so dass die Montage möglich ist, und sich nach der Montage im geschlossenen Zustand GZ befinden, so dass sichergestellt werden kann, dass die Montage erfolgreich abgeschlossen ist. Diese Ermittlung kann beispielsweise auch mittels eines bildgebenden Verfahrens, insbesondere mittels einer Kameraüberwachung, erfolgen, so dass beispielsweise auch eine automatisierte Montage oder zumindest eine automatisierte Kontrolle der korrekten Montage ermöglicht wird. Beispielsweise wird nach der Montage des Gasleitelementes 1 mittels der Kamera überprüft, ob die jeweilige Federklemme 14 sich im geschlossenen Zustand GZ befindet und das Gasleitelement 1 somit ordnungsgemäß an der Gasauslasseinheit 5 angeordnet ist. In anderen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass diese Dome 26 und diese Erhebung 27 an der jeweiligen Federklemme 14 nicht vorhanden sind, insbesondere um einen ausreichenden Freiraum zwischen dem Gasleitelement 1 bzw. dessen Federklemmen 14 und dem Batteriegehäuse 6 sicherzustellen und dadurch beispielsweise die Gefahr einer Beschädigung der Beschichtung des Batteriegehäuses 6 und eine daraus resultierende Korrosionsgefahr zu vermeiden.
Die hierin in Bezug auf das Gasleitelement beschriebenen Merkmale und Vorteile können sich ebenso auf die hierin beschriebene Gasableiteinheit und die Batteriegehäuseeinheit beziehen und umgekehrt. Ferner können sich Merkmale einer Ausführungsform und deren Vorteile auch auf weitere hierin beschriebene Ausführungsform beziehen und umgekehrt.
Bezugszeichenliste
1 Gasleitelement
2 Gasableiteinheit
3 Batteriegehäuseeinheit
4 Batterie
5 Gasauslasseinheit
6 Batteriegehäuse
7 Gasleitkanal
8 Einlassöffnung
9 Auslassöffnung
10 Gasauslassöffnung
11 Berstscheibe
12 Rahmen
13 Rahmenabschnitt Gasleitelement
14 Federklemme
15 Rahmenabschnitt Gasauslasseinheit
16 Seitenwand
17 U-förmiger Bügelabschnitt
18 Federschenkel
19 Einrastausformung
20 Einrastvertiefung
21 weitere Einrastvertiefung
22 weitere Einrastausformung
23 Einrastnase
24 Verlängerungsabschnitt
25 Rastnase
26 Dom
27 Erhebung
GZ geschlossener Zustand
OZ geöffneter Zustand

Claims

Patentansprüche
1. Gasleitelement (1) für eine Batterie (4), aufweisend einen Gasleitkanal (7) mit einer Einlassöffnung (8) und einer Auslassöffnung (9), wobei die Einlassöffnung (8) zur Verbindung mit einer an einer Gasauslassöffnung (10) eines Batteriegehäuses (6) angeordneten Gasauslasseinheit (5) vorgesehen ist, gekennzeichnet durch
- mehrere Rahmenabschnitte (13) an der Einlassöffnung (8) und
- mehrere Federklemmen (14) zur Ausbildung einer Klemmverbindung zwischen jeweils einem der Rahmenabschnitte (13) und jeweils einem Rahmenabschnitt (15) der Gasauslasseinheit (5).
2. Gasleitelement (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Federklemmen (14) jeweils einen U-förmigen Bügelabschnitt (17) zum randseitigen Umgreifen des Rahmenabschnitts (13) des Gasleitelementes (1) und des Rahmenabschnitts (15) der Gasauslasseinheit (5) aufweisen.
3. Gasleitelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verrasten der jeweiligen Federklemme (14) in einem geöffneten Zustand (OZ)
- die Federklemmen (14) an einem jeweiligen Federschenkel (18) des U-förmigen Bügelabschnitts (17) eine Einrastausformung (19) aufweisen, wobei die Einrastausformungen (19) der beiden Federschenkel (18) einander zugewandt sind, und
- der jeweilige Rahmenabschnitt (13) des Gasleitelementes (1) an gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Einrastvertiefung (20) aufweist, wobei die Einrastvertiefungen (20) in Radialrichtung der Einlassöffnung (8) außerhalb eines Verbindungsbereichs zum Verbinden mit der Gasauslasseinheit (5) positioniert sind.
4. Gasleitelement (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verrasten der jeweiligen Federklemme (14) in einem geschlossenen Zustand (GZ) der jeweilige Rahmenabschnitt (13) des Gasleitelementes (1) eine weitere Einrastvertiefung (21) aufweist, die in Radialrichtung der Einlassöffnung (8) im Verbindungsbereich zum Verbinden mit der Gasauslasseinheit (5) und in Axialrichtung der Einlassöffnung (8) an einer von der Einlassöffnung (8) abgewandten Rückseite des jeweiligen Rahmenabschnitts (13) des Gasleitelementes (1) positioniert ist.
5. Gasleitelement (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verrasten der jeweiligen Federklemme (14) im geschlossenen Zustand (GZ)
- der jeweilige Rahmenabschnitt (13) des Gasleitelementes (1) eine Einrastnase (23) aufweist, die in Radialrichtung der Einlassöffnung (8) im Verbindungsbereich zum Verbinden mit der Gasauslasseinheit (5) und von der weiteren Einrastvertiefung (21) nach innen versetzt positioniert ist und in Axialrichtung der Einlassöffnung (8) an der von der Einlassöffnung (8) abgewandten Rückseite des jeweiligen Rahmenabschnitt (13) des Gasleitelementes (1) positioniert ist und von dieser Rückseite in Axialrichtung abragt, und
- die Federklemmen (14) jeweils einen Verlängerungsabschnitt (24) des einen Federschenkels (18) aufweisen, wobei der Verlängerungsabschnitt (24) eine Rastnase (25) aufweist, die in Richtung des anderen Federschenkels (18) vom Verlängerungsabschnitt (24) abragt.
6. Gasleitelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasleitkanal (7) abgewinkelt ausgebildet ist.
7. Gasableiteinheit (2) für eine Batterie (4), aufweisend ein Gasleitelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und eine Gasauslasseinheit (5), die mehrere Rahmenabschnitte (15) aufweist.
8. Gasableiteinheit (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasauslasseinheit (5) eine Berstscheibe (11) aufweist, die von den Rahmenabschnitten (15) zumindest abschnittsweise umrahmt ist.
9. Batteriegehäuseeinheit (3) für eine Batterie (4), aufweisend ein Batteriegehäuse (6) und mindestens eine Gasableiteinheit (2) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Gasauslasseinheit (5) der Gasableiteinheit (2) an einer Gasauslassöffnung (10) des Batteriegehäuses (6) angeordnet ist.
10. Batteriegehäuseeinheit (3) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenabschnitte (15) der Gasauslasseinheit (5) vom Batteriegehäuse (6) beabstandet angeordnet sind.
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