EP4736258A1 - Batteriegehäusekomponente für ein batteriegehäuse, batteriegehäuse zur aufnahme einer vielzahl von batteriekomponenten und batterie mit einem batteriegehäuse - Google Patents

Batteriegehäusekomponente für ein batteriegehäuse, batteriegehäuse zur aufnahme einer vielzahl von batteriekomponenten und batterie mit einem batteriegehäuse

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EP4736258A1
EP4736258A1 EP24738239.3A EP24738239A EP4736258A1 EP 4736258 A1 EP4736258 A1 EP 4736258A1 EP 24738239 A EP24738239 A EP 24738239A EP 4736258 A1 EP4736258 A1 EP 4736258A1
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EP
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battery housing
battery
housing component
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recess
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EP24738239.3A
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Hartmut Wolf
André ILS
Alexander Pechan
Mario Strack
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Kautex Textron GmbH and Co KG
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Kautex Textron GmbH and Co KG
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriegehäusekomponente (10) für ein Batteriegehäuse (2), aufweisend eine Vielzahl von Aufnahmeeinrichtungen (20) zur Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriekomponenten (3). Die Batteriegehäusekomponente (10) weist eine der Vielzahl von Aufnahmeeinrichtungen (20) entsprechende Anzahl von Vertiefungen (30) auf, die in einem Boden (11) der Batteriegehäusekomponente (10) ausgebildet sind, wobei in einer Draufsicht auf den Boden (11) der Batteriegehäusekomponente (10) jeweils eine Vertiefung (30) von jeweils einer Aufnahmeeinrichtung (20) zumindest teilweise eingefasst ist. Die Vertiefungen (30) weisen jeweils einen Vertiefungsboden (31) und zumindest eine Seitenwand (32) auf, wobei die Seitenwände (32) jeweils stoffschlüssig mit dem Boden (11) der Batteriegehäusekomponente (10) und mit den zugehörigen Vertiefungsböden (31) verbunden sind, und wobei die Seitenwände (32) jeweils eine Erstreckungskomponente aufweisen, die orthogonal zu einer vom Boden (11) aufgespannten Fläche verläuft. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Batteriegehäuse (2) aufweisend eine Batteriegehäusekomponente (10) sowie eine Batterie (1) aufweisend ein Batteriegehäuse (2) und eine Vielzahl von Batteriekomponenten (3).

Description

Batteriegehäusekomponente für ein Batteriegehäuse , Batteriegehäuse zur Aufnahme einer Vielzahl von Batteriekomponenten und Batterie mit einem Batteriegehäuse
Die vorliegende Erfindung betri f ft eine Batteriegehäusekomponente für ein Batteriegehäuse , ein Batteriegehäuse zur Aufnahme einer Viel zahl von Batteriekomponenten und eine Batterie mit einem Batteriegehäuse .
Eine Batterie , insbesondere eine Traktionsbatterie für die Energiespeicherung in einem Kraftfahrzeug, weist eine Viel zahl von Batteriekomponenten, beispielsweise Batteriezellen auf , die ab einer bestimmten Temperatur in einen irreversiblen chemischen Zersetzungsprozess geraten und dabei in kurzer Zeit eine große Menge der gespeicherten Energie durch Oxidation freisetzen . Eine zunächst geschlossene Batteriezelle baut dabei Druck auf und platzt an einer vorgegebenen Stelle , an welcher ein heißer Gasstrahl mit einer hohen Geschwindigkeit austritt und ein Aufnahmevolumen eines Batteriegehäuses mit Gas füllt . Der durch das entstehende Gas , welches sich im Aufnahmevolumen sammelt , entstehende Druck in dem Aufnahmevolumen muss abgebaut werden, um eine unkontrollierte Entweichung des Gases aus dem Batteriegehäuse zu vermeiden .
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Batteriegehäusen entweicht das Gas bei Überschreiten eines vorgegebenen Überdrucks über eine Öf fnung oder eine Sollbruchstelle in einer Wandung des Batteriegehäuses . Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , eine Batteriegehäusekomponente bereitzustellen, welche eine verbessert kontrollierte Abgabe von entstehendem Gas aus einem Batteriegehäuse ermöglicht und dabei gleichzeitig eine Immersionskühlung, insbesondere eine Zwei-Phasen- Immersionskühlung, ermöglicht .
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Batteriegehäusekomponente mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen der Batteriegehäusekomponente sind in den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen beschrieben .
Im Genaueren wird die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Batteriegehäusekomponente für ein Batteriegehäuse gelöst , wobei die Batteriegehäusekomponente eine Viel zahl von Aufnahmeeinrichtungen zur Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriekomponenten und eine der Viel zahl von Aufnahmeeinrichtungen entsprechende Anzahl von Vertiefungen, die in einem Boden der Batteriegehäusekomponente ausgebildet sind, aufweist . In einer Draufsicht auf den Boden der Batteriegehäusekomponente ist j eweils eine Vertiefung von j eweils einer Aufnahmeeinrichtung zumindest teilweise eingefasst . Die Vertiefungen weisen j eweils einen Vertiefungsboden und zumindest eine Seitenwand auf , wobei die Seitenwände j eweils stof f schlüssig mit dem Boden der Batteriegehäusekomponente und mit den zugehörigen Vertiefungsböden verbunden sind, und wobei die Seitenwände j eweils eine Erstreckungskomponente aufweisen, die orthogonal zu einer vom Boden auf gespannten Fläche verläuft .
Wenn im Folgenden auf eine bestimmungsgemäße Verwendung bzw . auf einen bestimmungsgemäßen Gebrauch einer Batteriegehäusekomponente Bezug genommen wird, ist unter dieser Verwendung bzw . unter diesem Gebrauch beispielsweise eine Verwendung bzw . ein Gebrauch als Batteriegehäusekomponente für ein Batteriegehäuse einer Batterie mit einer Viel zahl von Batteriekomponenten ( z . B . Batteriezellen) zu verstehen .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente in bestimmungsgemäßen Gebrauch eine Immersionskühlung, insbesondere eine Zwei-Phasen- Immersionskühlung von Batteriekomponenten ermöglicht und gleichzeitig einen verbesserten Schutz vor einem unkontrollierten Gasaustritt aus einem Aufnahmevolumen eines Batteriegehäuses während eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses der Batteriekomponenten ermöglicht . Das während der chemischen Zersetzung der Batteriekomponenten aus einer Batteriekomponente austretende Gas wird zunächst solange in einer Vertiefung aufgenommen, bis das austretende Gas aufgrund der vorliegenden Druck- und Temperaturbedingungen die Vertiefung im Bereich der Seitenwand und/oder im Bereich des Vertiefungsbodens durchbricht . Dadurch wird ein in dem Aufnahmevolumen befindliches Gas aus dem Aufnahmevolumen verbessert kontrolliert herausgeleitet . Ferner wird gleichzeitig der Druck innerhalb des Aufnahmevolumens abgebaut und die Temperatur gesenkt . Im normalen Betriebsmodus der Batterie , das heißt während des Betriebs ohne irreversiblen chemischen Zersetzungsprozess , kann eine Immersionskühlung, insbesondere eine Zwei-Phasen- Immersionsküh- lung problemlos im Aufnahmevolumen der Batteriegehäusekomponente betrieben werden .
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Batteriegehäusekomponente ist , dass diese mittels eines Fließpressverfahrens aus beispielsweise faserverstärkten Kunststof fen herstellbar ist , wobei die Dickenerstreckung der die Vertiefungen bildenden Materialwände mit einer verbesserten Genauigkeit reproduzierbar ist . Die Batteriegehäusekomponente begrenzt ein Aufnahmevolumen zur Aufnahme der Viel zahl von Batteriekomponenten zumindest teilweise .
Die Vertiefungen sind zur Aufnahme eines in dem Aufnahmevolumen entstehenden Gases ausgebildet . Mit anderen Worten kann ein in dem Aufnahmevolumen entstehendes Gas zumindest zeitweise in durch die Vertiefungen begrenzte Vertiefungsvolumina aufgenommen werden .
Das von der Batteriegehäusekomponente zumindest teilweise begrenzte Aufnahmevolumen ist mit den von den Vertiefungen begrenzten Vertiefungsvolumina fluidverbunden .
Die Vertiefungen bilden j eweils auf einer dem Aufnahmevolumen der Batteriegehäusekomponente zugewandten Innenfläche des Bodens der Batteriegehäusekomponente eine freie Querschnitts fläche aus .
Die freie Querschnitts fläche ist vorzugsweise kreis förmig ausgebildet .
Eine Vertiefung, die in einer Draufsicht auf den Boden der Batteriegehäusekomponente von einer Aufnahmeeinrichtung eingefasst ist , ist von der Aufnahmeeinrichtung umrandet . Mit anderen Worten ist eine freie Querschnitts fläche der Vertiefung kleiner al s eine in einer Draufsicht auf den Boden der Batteriegehäusekomponente von der Aufnahmeeinrichtung zumindest teilweise begrenzte Aufnahmefläche . Ferner liegt die in einer Draufsicht auf den Boden der Batteriegehäusekomponente freie Querschnitts fläche der Vertiefung vollständig innerhalb der von der Aufnahmeeinrichtung teilweise begrenzten Aufnahmefläche .
Vorzugsweise entspricht die Viel zahl der Aufnahmeeinrichtungen der Mehrzahl der aufnehmbaren Batteriekomponenten . Mit anderen Worten kann j eweils eine Batteriekomponente in j eweils einer Aufnahmeeinrichtung eingesetzt werden .
Die Seitenwände der Vertiefungen erstrecken sich j eweils vom Boden der Batteriegehäusekomponente weg, vorzugsweise orthogonal vom Boden der Batteriegehäusekomponente weg .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente mittels eines Fließpressverfahrens aus beispielsweise faserverstärkten Kunststof fen herstellbar ist , wobei die Dickenerstreckung der die Vertiefungen bildenden Seitenwände mit einer verbesserten Genauigkeit reproduzierbar ist . Dadurch, dass die Seitenwände sich orthogonal von dem Boden der Batteriegehäusekomponente weg erstrecken, wird die Dickenerstreckung der Seitenwände orthogonal zur Teilungsebene des Fließpresswerkzeugs eingestellt und ist dadurch mit einer verbesserten Genauigkeit reproduzierbar herstellbar .
Die Batteriekomponenten können als Batteriezellen, insbesondere als zylindrische Batteriezellen ausgebildet sein . Vorzugsweise können die zylindrischen Batterie zellen das 4680er Format aufweisen . Alternativ oder zusätzlich können die Batteriekomponenten als Batteriemodule ausgebildet sein .
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente dazu ausgebildet , 500 oder mehr Batteriezellen, insbesondere 700 oder mehr Batteriezellen auf zunehmen .
Vorzugsweise weist die Batteriegehäusekomponente , und weiter vorzugsweise weist der Boden der Batteriegehäusekomponente einen Kunststof f , insbesondere einen thermoplastischen Kunststof f auf oder ist aus diesem gebildet . Der Kunststof f kann als Polyamid und/oder als Polyamid 6 und/oder als Polypropylen ausgebildet sein . Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente vereinfacht herstellbar ist .
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente als Fließpressbauteil ausgebildet .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente nochmals vereinfacht herstellbar ist , insbesondere in einem Fertigungsschritt .
Weiter vorzugsweise weist die Batteriegehäusekomponente , und nochmals weiter vorzugsweise der Boden der Batteriegehäusekomponente Fasern auf . Die Fasern können als Glas fasern und/oder als Karbonfasern und/oder als Aramidfasern ausgebildet sein . Vorzugsweise weist die Batteriegehäusekomponente ein Polyamid 6 mit 30-55 % Glas faseranteil und/oder ein Polypropylen mit 30-55 % Glas faseranteil auf . Bevorzugt weist die Batteriegehäusekomponente ein Polyamid 6 mit 30-40 % Glas faseranteil und/oder ein Polypropylen mit 30-40 % Glas faseranteil auf . Besonders bevorzugt weist die Batteriegehäusekomponente ein Polyamid 6 mit 40-50 % Glas faseranteil und/oder ein Polypropylen mit 40-50 % Glas faseranteil auf . Die Fasern können vorzugweise als Langfasern ausgebildet sein . Wenn von einem Glas faseranteil im Rahmen dieser Erfindung gesprochen wird ist ein Gewichtsanteil an Glasfasern gemeint .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente eine verbesserte Stabilität , insbesondere eine verbesserte mechanische Stei figkeit , aufweist . Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet , dass die Seitenwände der Vertiefungen j eweils monolithisch mit dem Boden der Batteriegehäusekomponente und mit den zugehörigen Vertiefungsböden verbunden sind .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente eine verbesserte Stei figkeit aufweist und gleichzeitig in einem einzigen Fertigungsschritt herstellbar ist .
Vorzugsweise weist der Vertiefungsboden eine Dickenerstreckung auf , die kleiner oder gleich der Dickenerstreckung des Bodens der Batteriegehäusekomponente ist .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungsgemäßer Verwendung einen nochmals verbesserten Schutz vor einem unkontrollierten Gasaustritt aus einem Aufnahmevolumen eines Batteriegehäuses während eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses der Batteriekomponenten ermöglicht . Ein Vertiefungsboden einer Vertiefung mit einer geringeren Dickenerstreckung als der Boden der Batteriegehäusekomponente wird von einem aus einer Batteriekomponente austretenden Gasstrahl vereinfacht durchbrochen, sodass ein in dem Aufnahmevolumen befindliches Gas aus dem Aufnahmevolumen vereinfacht kontrolliert herausgeleitet wird .
Die Dickenerstreckung kann auch als Materialstärke oder als Materialdicke oder als Wandstärke oder als Wanddicke bezeichnet werden .
Vorzugsweise weist die Seitenwand zumindest einer Vertiefung zumindest abschnittsweise eine Dickenerstreckung auf , die kleiner oder gleich der Dickenerstreckung des Bodens der Batteriegehäusekomponente ist und/oder kleiner oder gleich der Dickenerstreckung des Vertiefungsbodens der Vertiefung ist .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungsgemäßer Verwendung einen nochmals verbesserten Schutz vor einem unkontrollierten Gasaustritt aus einem Aufnahmevolumen eines Batteriegehäuses während eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses der Batteriekomponenten ermöglicht . Eine Seitenwand einer Vertiefung mit einer geringeren Dickenerstreckung als der Vertiefungsboden der Vertiefung und/oder als der Boden der Batteriegehäusekomponente wird von einem aus einer Batteriekomponente austretenden Gasstrahl vereinfacht durchbrochen, sodass ein in dem Aufnahmevolumen befindliches Gas aus dem Aufnahmevolumen vereinfacht kontrolliert herausgeleitet wird . Ferner wird gleichzeitig der Druck innerhalb des Aufnahmevolumens verbessert abgebaut und die Temperatur verbessert gesenkt .
Vorzugsweise weist die Seitenwand zumindest einer Vertiefung eine Dickenerstreckung von kleiner oder gleich 1 mm, bevorzugt von kleiner oder gleich 0 , 5 mm und besonders bevorzugt von kleiner oder gleich 0 , 3 mm auf .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungsgemäßer Verwendung einen nochmals verbesserten Schutz vor einem unkontrollierten Gasaustritt aus einem Aufnahmevolumen eines Batteriegehäuses während eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses der Batteriekomponenten ermöglicht . Eine Seitenwand einer Vertiefung mit einer derart geringen Dickenerstreckung wird besonders vereinfacht von einem aus einer Batteriekomponente austretenden Gasstrahl durchbrochen . Vorzugsweise verläuft der Vertiefungsboden zumindest einer Vertiefung zumindest abschnittsweise parallel zum Boden der Batteriegehäusekomponente .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungsgemäßer Verwendung einen nochmals verbesserten Schutz vor einem unkontrollierten Gasaustritt aus einem Aufnahmevolumen eines Batteriegehäuses während eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses der Batteriekomponenten ermöglicht . Dadurch, dass der Vertiefungsboden einer Vertiefung zumindest abschnittsweise parallel zum Boden der Batteriegehäusekomponente verläuft , ist eine Kerbwirkung im Verbindungsbereich zwischen dem Vertiefungsboden und der Seitenwand einer Vertie fung erhöht , sodass eine Sollbruchstelle im Verbindungsbereich zwischen dem Vertiefungsboden und der Seitenwand gebildet ist . Dadurch kann ein aus einer Batteriekomponente austretender Gasstrahl die Vertiefung besonders vereinfacht durchbrechen, insbesondere im Verbindungsbereich zwischen Seitenwand und Vertiefungsboden einer Vertiefung .
Vorzugsweise sind die Seitenwände der Vertiefungen j eweils stof f schlüssig mit dem Boden der Batteriegehäusekomponente und mit den zugehörigen Vertiefungsböden verbunden .
Vorzugsweise erstrecken sich die Seitenwände j eweils von einer dem Aufnahmevolumen abgewandten Rückseite des Bodens der Batteriegehäusekomponente weg . Weiter vorzugsweise erstrecken sich die Seitenwände j eweils bis zu einer dem Aufnahmevolumen der Batteriegehäusekomponente zugewandten Oberseite des zugehörigen Vertiefungsbodens .
Vorzugsweise schließen die Seitenwand und der Vertiefungsboden einer Vertiefung einen Winkel von kleiner oder gleich 90 ° miteinander ein . Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungsgemäßer Verwendung einen nochmals verbesserten Schutz vor einem unkontrollierten Gasaustritt aus einem Aufnahmevolumen eines Batteriegehäuses während eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses der Batteriekomponenten ermöglicht . Dadurch, dass die Seitenwand und der Vertiefungsboden einer Vertiefung einen Winkel von kleiner oder gleich 90 ° miteinander einschließen, wird die Kerbwirkung im Verbindungsbereich zwischen dem Vertiefungsboden und der Seitenwand einer Vertiefung nochmals erhöht , sodass ein aus einer Batteriekomponente austretender Gasstrahl die Vertiefung, insbesondere im Verbindungsbereich zwischen der einer Seitenwand und dem Vertiefungsboden einer Vertiefung, nochmals besonders vereinfacht durchbrechen kann .
Vorzugsweise schließen die Seitenwand und der Vertiefungsboden einer Vertiefung einen Winkel von kleiner oder gleich 45 ° und bevorzugt einen Winkel von kleiner oder gleich 30 ° miteinander ein .
Die Kerbwirkung im Verbindungsbereich zwischen dem Vertiefungsboden und einer Seitenwand einer Vertiefung wird durch einen kleineren eingeschlossenen Winkel erhöht .
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet , dass die Batteriegehäusekomponente ein Aufnahmevolumen zur Aufnahme der Viel zahl von Batteriekomponenten zumindest teilweise begrenzt , wobei der Vertiefungsboden zumindest einer Vertiefung in Richtung des Aufnahmevolumens der Batteriegehäusekomponente gewölbt ist .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungsgemäßer Verwendung einen nochmals verbesserten Schutz vor einem unkontrollierten Gasaustritt aus einem Aufnahmevolumen eines Batteriegehäuses während eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses der Batteriekomponenten ermöglicht . Durch die Wölbung des Vertiefungsbodens in Richtung des Aufnahmevolumens wird die Kerbwirkung im Verbindungsbereich einer Seitenwand und des Vertiefungsbodens einer Vertiefung nochmals erhöht , sodass eine nochmals verbesserte Sollbruchstelle gebildet ist . Dadurch kann ein aus einer Batteriekomponente austretender Gasstrahl die Vertiefung nochmals verbessert im Verbindungsbereich zwischen einer Seitenwand und dem Vertiefungsboden einer Vertiefung durchbrochen werden .
Das Merkmal , gemäß dem der Vertiefungsboden zumindest einer Vertiefung in Richtung des Aufnahmevolumens gewölbt ist , kann auch so ausgedrückt werden, dass der Vertiefungsboden zumindest einer Vertiefung in Richtung des Aufnahmevolumens konvex ausgebildet ist .
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet , dass die Batteriegehäusekomponente ein Aufnahmevolumen zur Aufnahme der Viel zahl von Batteriekomponenten zumindest teilweise begrenzt , wobei der Vertiefungsboden zumindest einer Vertiefung eine Abstützerhebung aufweist , die sich von einer Innenfläche des Vertiefungsbodens in Richtung des Aufnahmevolumens der Batteriegehäusekomponente erstreckt .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Batteriegehäusekomponente der Vertiefungsboden eine gesteigerte Widerstands fähigkeit gegen eine auf die dem Aufnahmevolumen abgewandte Außenfläche des Vertiefungsbodens der Vertiefung wirkende Druckbelastung aufweist . Bei einer solchen auf die Außenfläche des Vertiefungsbodens wirkenden Druckbelastung wird der Vertiefungsboden durch die Abstützerhebung an einer in der Aufnahmeeinrichtung eingesetzten Batteriekomponente abgestützt . Dadurch kann eine unkontrollierte und ungewollte Zerstörung des Vertiefungsbodens durch eine auf die dem Aufnahmevolumen abgewandte Außenfläche des Vertiefungsbodens wirkende Druckbelastung vermieden werden . Gleichzeitig kann ein aus einer Batteriekomponente austretender Gasstrahl die Vertiefung weiterhin im Verbindungsbereich zwischen einer Seitenwand und dem Vertiefungsboden der Vertiefung durchbrechen .
Die Abstützerhebung kann sich derart in Richtung des Aufnahmevolumens der Batteriegehäusekomponente erstrecken, dass die Stirnfläche einen Normalenabstand zu der Aufnahmefläche aufweist . Der Normalenabstand kann kleiner oder gleich 5 mm, kleiner oder gleich 3 mm oder kleiner oder gleich 1 mm betragen . In einer bevorzugten Aus führungs form liegt der Normalenabstand zwischen der Stirnfläche der Abstützerhebung und der Aufnahmefläche in einem Bereich von größer oder gleich 1 mm und kleiner oder gleich 5 mm . Der Normalenabstand kann ausgehend von der Stirnfläche der Abstützerhebung in Richtung des Aufnahmevolumens zu der Aufnahmefläche bemessen sein . Mit anderen Worten kann die Stirnfläche der Abstützerhebung in einer Querschnittsansicht auf die Batteriegehäusekomponente unterhalb der Aufnahmefläche angeordnet sein .
Bei bestimmungsgemäßer Verwendung einer derart ausgebildeten Batteriegehäusekomponente besteht ein Spalt zwischen der Bodenfläche einer in die Aufnahmeeinrichtung eingesetzten Batteriekomponente und der Stirnfläche der Abstützerhebung, wobei der Spalt kleiner als der Abstand zwischen der Innenfläche des Vertiefungsbodens und der Bodenfläche der in die Aufnahmeeinrichtung eingesetzten Batteriekomponente ist . Dadurch kann eine unkontrollierte und ungewollte Zerstörung des Vertiefungsbodens durch eine auf die dem Aufnahmevolumen abgewandte Außenfläche des Vertiefungsbodens wirkende Druckbelastung vermieden werden . Gleichzeitig kann ein aus einer Batteriekomponente austretender Gasstrahl die Vertiefung weiterhin im Verbindungsbereich zwischen einer Seitenwand und dem Vertiefungsboden der Vertie fung durchbrechen .
Die Abstützerhebung kann sich bis zu einer Ebene erstrecken, in der die Aufnahmefläche liegt . Mit anderen Worten kann sich die Abstützerhebung derart in Richtung des Aufnahmevolumens der Batteriegehäusekomponente erstrecken, dass die Stirnfläche der Abstützerhebung in der Ebene liegt , in der die Aufnahmefläche liegt .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Batteriegehäusekomponente der Vertiefungsboden eine nochmals gesteigerte Widerstands fähigkeit gegen eine auf die dem Aufnahmevolumen abgewandte Außenf läche des Vertiefungsbodens wirkende Druckbelastung aufweist . Bei bestimmungsgemäßer Verwendung einer derart ausgebildeten Batteriegehäusekomponente , steht eine Bodenfläche einer in die Aufnahmeeinrichtung eingesetzten Batteriekomponente in Kontakt mit der Stirnfläche der Abstützerhebung .
Die Abstützerhebung kann eine Erstreckungskomponente aufweisen, die sich orthogonal von der Innenfläche eines Vertiefungsbodens in Richtung des Aufnahmevolumens der Batteriegehäusekomponente erstreckt . Die Abstützerhebung kann sich orthogonal von der Innenfläche eines Vertiefungsbodens in Richtung des Aufnahmevolumens der Batteriegehäusekomponente erstrecken .
Die Abstützerhebung kann monolithisch mit dem Vertiefungsboden verbunden sein . Zwei monolithisch miteinander verbundene Bauteile sind aus einem Stück hergestellt . Insbesondere sind zwei monolithisch miteinander verbundene Bauteile fugenlos miteinander verbunden . Die Abstützerhebung kann die gleiche Dickenerstreckung wie der Vertiefungsboden aufweisen . Alternativ kann die Abstützerhebung eine Dickenerstreckung aufweisen, die kleiner oder größer als die Dickenerstreckung des Vertiefungsbodens ist .
Vorzugsweise weist der Vertiefungsboden zumindest einer Vertiefung zumindest zwei Abstützerhebungen auf , die sich j eweils von einer Innenfläche des Vertiefungsbodens in Richtung des Aufnahmevolumens der Batteriegehäusekomponente erstrecken . Die Abstützerhebungen können zueinander beabstandet angeordnet sein . Der Abstand zwischen den Abstützerhebungen kann dem Abstand zwischen einer Abstützerhebung und einer Seitenwand der Vertiefung entsprechen .
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet , dass die Abstützerhebung als eine Rippe oder als eine Sicke ausgebildet ist .
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet , dass zumindest eine Aufnahmeeinrichtung zumindest eine Aufnahmeerhebung aufweist , die sich von einer Innenfläche des Bodens der Batteriegehäusekomponente in ein von der Batteriegehäusekomponente zumindest teilweise begrenztes Aufnahmevolumen erstreckt .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungsgemäßer Verwendung einen nochmals verbesserten Schutz vor einem unkontrollierten Gasaustritt aus einem Aufnahmevolumen eines Batteriegehäuses während eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses der Batteriekomponenten ermöglicht . Die Batteriekomponenten einer Batterie können derart in die Aufnahmeeinrichtungen eingesetzt werden, dass die Aufnahmeerhebungen die in den Aufnahmeeinrichtungen eingesetzten Batteriekomponenten auch während eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses in der in die Aufnahmeeinrichtung eingesetzten Position halten . Dadurch wird insbesondere vermieden, dass aus den Batteriekomponenten austretendes Gas an benachbarte Batteriekomponenten gelangt , sodass das austretende Gas nahezu ausschließlich die Vertiefungen in dem Boden der Batteriegehäusekomponente durchbricht und aus dem Aufnahmevolumen herausgeleitet wird .
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet , dass j ede Aufnahmeeinrichtung j eweils zumindest eine Aufnahmeerhebung aufweist , die sich j eweils von einer Innenfläche des Bodens der Batteriegehäusekomponente in ein von der Batteriegehäusekomponente zumindest teilweise begrenztes Aufnahmevolumen erstreckt .
Die Aufnahmeerhebung kann stof f schlüssig mit dem Boden der Batteriegehäusekomponente verbunden sein . Vorzugsweise ist die Aufnahmeerhebung monolithisch mit dem Boden der Batteriegehäusekomponente ausgebildet .
Die Aufnahmeerhebung kann zylinderförmig ausgebildet sein, insbesondere kann die Aufnahmeerhebung als Pin ausgebildet sein . Ein oberer Bereich der Aufnahmeerhebung kann konisch zulaufend ausgebildet sein .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente vereinfacht herstellbar ist und gleichzeitig eine in einer Aufnahmeeinrichtung eingesetzte Batteriekomponente verbessert in der Aufnahmeeinrichtung positionierbar ist .
Zumindest eine Aufnahmeerhebung, bevorzugt genau eine Aufnahmeerhebung, ist vorzugsweise j eweils an vier Vertiefungen des Bodens der Batteriegehäusekomponente angrenzend auf der Innenfläche des Bodens der Batteriegehäusekomponente angeordnet . Eine derart angeordnete Aufnahmeerhebung kann Bestandteil von bis zu vier aneinander angrenzenden Aufnahmeeinrichtungen sein . Mit anderen Worten können vier verschiedene Aufnahmeeinrichtungen dieselbe Aufnahmeerhebung aufweisen .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente vereinfacht herstellbar ist . Dadurch, dass eine Aufnahmeerhebung Bestandteil von mehr als einer Aufnahmeeinrichtung ist , kann die Anzahl der benötigten Aufnahmeerhebungen bei gleichbleibender Anzahl von Aufnahmeeinrichtungen reduziert werden .
Die von der Aufnahmeerhebung begrenzte Aufnahmefläche ist vorzugsweise größer oder gleich einer Querschnitts fläche einer Batteriekomponente .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass in der Batteriegehäusekomponente Batteriekomponenten vereinfacht einsetzbar sind .
Vorzugsweise begrenzt die Aufnahmeerhebung eine Aufnahmefläche einer Aufnahmeeinrichtung zumindest teilweise . Die von der Aufnahmeerhebung begrenzte Aufnahmefläche ist vorzugsweise kreisförmig ausgebildet .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass in der Batteriegehäusekomponente zylindrische Batteriezellen verbessert einsetzbar sind .
Die Aufnahmeerhebung ist vorzugsweise als eine einstückig ausgebildete , kreis förmige Rippe ausgebildet . Folglich ist die Aufnahmeerhebung hohl zylinderförmig ausgebildet . Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente vereinfacht herstellbar ist und dass gleichzeitig in der Batteriegehäusekomponente , zylindrische Batterie zellen nochmals verbes sert einsetzbar sind .
Vorzugsweise weisen die Aufnahmeeinrichtungen j eweils drei , bevorzugt j eweils vier Aufnahmeerhebungen auf .
Die Aufnahmeerhebungen einer Aufnahmeeinrichtung sind vorzugsweise äquidistant zueinander angeordnet . Insbesondere sind die Aufnahmeerhebungen einer Aufnahmeeinrichtung auf einer die Aufnahmefläche begrenzenden Kreiskontur winkeläquidistant zueinander angeordnet .
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet , dass die Batteriegehäusekomponente einen Unterboden aufweist , der mit dem Boden der Batteriegehäusekomponente zumindest mittelbar verbunden ist , wobei zwischen einer Rückseite des Bodens und dem Unterboden ein Hohlraum zur Aufnahme eines in dem Aufnahmevolumen entstehenden Gases gebildet ist .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungsgemäßer Verwendung einen nochmals verbesserten Schutz vor einem unkontrollierten Gasaustritt aus einem Aufnahmevolumen eines Batteriegehäuses während eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses der Batteriekomponenten ermöglicht . Ein in dem Aufnahmevolumen entstehendes Gas , welches während eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses von in dem Aufnahmevolumen angeordneten Batteriekomponenten ausgestoßen wird, kann die Vertiefungen im Boden der Batteriegehäusekomponente durchbrechen und in dem Hohlraum zwischen einer Rückseite des Bodens der Batteriegehäusekomponente und dem Unterboden aufgenommen werden . Dadurch wird ein Überdruck in dem Aufnahmevolumen und ein unkontrollierter Gasaustritt aus dem Aufnahmevolumen vermieden .
Der Unterboden ist vorzugsweise mittelbar über eine Seitenwandung der Batteriegehäusekomponente mit dem Boden der Batteriegehäusekomponente verbunden .
Der Unterboden weist vorzugsweise ein gleiches Material wie die Batteriegehäusekomponente auf oder ist aus diesem gebildet .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente vereinfacht herstellbar ist .
Der Unterboden weist vorzugsweise einen Verbindungsbereich auf .
Der Unterboden ist vorzugweise im Verbindungsbereich des Unterbodens mit dem Boden der Batteriegehäusekomponente zumindest mittelbar, vorzugsweise unmittelbar verbunden .
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet , dass der Unterboden stof f schlüssig zumindest mittelbar mit dem Boden der Batteriegehäusekomponente verbunden ist .
Vorzugsweise ist der Unterboden mittels Schweißen und/oder Kleben stof f schlüssig zumindest mittelbar mit dem Boden der Batteriegehäusekomponente verbunden .
Der Unterboden ist vorzugsweise im Verbindungsbereich des Unterbodens mit der Rückseite des Bodens verbunden, bevorzugt stof f schlüssig mit der Rückseite des Bodens verbunden .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungs- gemäßer Verwendung einen verbesserten Schutz vor einem unkontrollierten Gasaustritt während eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses aufweist . Dadurch, dass der Unterboden im Verbindungsbereich stof f schlüssig mit der Rückseite des Bodens verbunden ist , weist der zwischen der Rückseite des Bodens und dem Unterboden gebildete Hohlraum eine nochmals verbesserte Fluiddichtigkeit auf .
Der Unterboden ist vorzugweise schalenförmig ausgebildet . Der Unterboden weist vorzugsweise einen umlaufenden Flansch auf . Der Verbindungsbereich des Unterbodens ist vorzugsweise auf dem umlaufenden Flansch ausgebildet . Bevorzugt bildet der umlaufende Flansch den Verbindungsbereich des Unterbodens .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungsgemäßer Verwendung einen nochmals verbesserten Schutz vor einem unkontrollierten Gasaustritt während eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses ermöglicht . Der zwischen der Rückseite des Bodens und dem Unterboden gebildete Hohlraum weist ein vergrößertes Volumen auf , sodass eine größere Menge an Gas aus dem Aufnahmevolumen auf genommen werden kann . Dadurch wird ein Überdruck im Aufnahmevolumen nochmals verringert .
Der Unterboden ist vorzugsweise als Unterbodenschutz ausgebildet .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente eine verbesserte Stabilität , insbesondere eine verbesserte mechanische Stei figkeit aufweist . Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet , dass der Unterboden zumindest eine Auslassöf fnung zum Ausleiten des in dem Aufnahmevolumen entstehenden und/oder in dem Hohlraum auf genommenen Gases aufweist .
Bei der entsprechend ausgebildeten Batteriegehäusekomponente wird bei bestimmungsgemäßer Verwendung Gas , welches die Vertiefungen im Boden der Batteriegehäusekomponente durchbrochen hat , über den Hohlraum und über die zumindest eine Auslassöf fnung an die Umgebung abgegeben .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungsgemäßer Verwendung einem Überdruck in dem Aufnahmevolumen und in dem Hohlraum entgegengewirkt wird .
Der vorliegenden Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde , ein Batteriegehäuse bereitzustellen, welches eine verbessert kontrollierte Abgabe von entstehendem Gas aus dem Batteriegehäuse ermöglicht und dabei gleichzeitig eine Immersionskühlung, insbesondere eine Zwei-Phasen- Immersionskühlung, ermöglicht .
Diese der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Batteriegehäuse gelöst , das eine zuvor beschriebene Batteriegehäusekomponente aufweist , wobei das Batteriegehäuse einen Batteriegehäusedeckel aufweist , der derart mit der Batteriegehäusekomponente verbunden ist , dass ein Aufnahmevolumen zur Aufnahme von der Viel zahl von Batteriekomponenten gebildet ist .
Ein derart ausgebildetes Batteriegehäuse weist den Vorteil auf , dass das Batteriegehäuse eine Immersionskühlung, insbesondere eine Zwei-Phasen- Immersionskühlung, von in dem Aufnahmevolumen des Batteriegehäuses auf genommenen Batteriekomponenten verbessert ermöglicht und gleichzeitig einen verbesserten Schutz vor einem unkontrollierten Gasaustritt aus dem Aufnahmevolumen des Batteriegehäuses während eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses der auf genommenen Batteriekomponenten ermöglicht . Das während der chemischen Zersetzung der Batteriekomponenten aus einer Batteriekomponente austretende Gas wird zunächst solange in dem Vertiefungsvolumen einer Vertiefung aufgenommen, bis das austretende Gas aufgrund der vorliegenden Druck- und Temperaturbedingungen die Vertiefung im Bereich der Seitenwand und/oder im Bereich des Vertiefungsbodens durchbricht . Dadurch wird ein in dem Aufnahmevolumen befindliches Gas aus dem Aufnahmevolumen verbessert kontrolliert herausgeleitet . Ferner wird gleichzeitig der Druck innerhalb des Aufnahmevolumens abgebaut und die Temperatur gesenkt . Im normalen Betriebsmodus der Batterie , das heißt während des Betriebs ohne irreversiblen chemischen Zersetzungsprozess , kann eine Immersionskühlung, insbesondere eine Zwei-Phasen- Immersionskühlung, problemlos im Aufnahmevolumen der Batteriegehäusekomponente realisiert werden .
Der Batteriegehäusedeckel ist vorzugsweise als Batteriegehäuseschale ausgebildet . Der Batteriegehäusedeckel kann auch als Batteriegehäuseoberschale oder allgemein als Oberschale bezeichnet werden .
Ein derart ausgebildetes Batteriegehäuse weist den Vorteil auf , dass das Batteriegehäuse ein vergrößertes Aufnahmevolumen aufweist .
Der Batteriegehäusedeckel kann als eine weitere zuvor beschriebene Batteriegehäusekomponente ausgebildet sein .
Der Batteriegehäusedeckel kann als im Wesentlichen flächiges Bauteil ausgebildet sein . Der Batteriegehäusedeckel weist vorzugsweise das gleiche Material wie die Batteriegehäusekomponente auf oder ist aus diesem gebildet .
Der Batteriegehäusedeckel ist vorzugsweise als Fließpressbauteil ausgebildet .
Der Batteriegehäusedeckel ist vorzugsweise stof f schlüssig mit der Batteriegehäusekomponente verbunden .
Ein derart ausgebildetes Batteriegehäuse weist den Vorteil auf , dass das Batteriegehäuse einen nochmals verbesserten Schutz von einem unkontrollierten Gasaustritt aus dem Aufnahmevolumen des Batteriegehäuses aufweist . Durch die stof f schlüssige Verbindung zwischen Batteriegehäusekomponente und Batteriegehäusedeckel weist das Aufnahmevolumen eine verbesserte Fluiddichtigkeit auf .
Der vorliegenden Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde eine Batterie bereitzustellen, welche eine kontrollierte Abgabe von entstehendem Gas aus einem Batteriegehäuse ermöglicht und dabei gleichzeitig eine Immersionskühlung, insbesondere eine Zwei-Phasen- Immersionskühlung, ermöglicht .
Diese der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Batterie aufweisend ein zuvor beschriebenes Batteriegehäuse und eine Viel zahl von Batteriekomponenten gelöst , wobei j eweils eine Batteriekomponente in j eweils einer Aufnahmeeinrichtung der Batteriegehäusekomponente eingesetzt ist .
Eine derart ausgebildete Batterie weist den Vorteil auf , dass die Batterie , eine Immersionskühlung, insbesondere eine Zwei-Phasen- Immersionskühlung, der Batteriekomponenten ermöglicht und gleichzeitig einen verbesserten Schutz vor einem unkontrollierten Gasaustritt aus der Batterie während eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses der Batteriekomponenten ermöglicht . Das während der chemischen Zersetzung der Batteriekomponenten aus einer Batteriekomponente austretende Gas wird zunächst solange in dem Vertiefungsvolumen einer Vertiefung aufgenommen, bis das austretende Gas aufgrund der vorliegenden Druck- und Temperaturbedingungen die Vertiefung im Bereich der Seitenwand und/oder im Bereich des Vertiefungsbodens durchbricht . Dadurch wird ein in dem Aufnahmevolumen befindliches Gas aus dem Aufnahmevolumen verbessert kontrolliert herausgeleitet . Ferner wird gleichzeitig der Druck innerhalb des Aufnahmevolumens abgebaut und die Temperatur gesenkt . Im normalen Betriebsmodus der Batterie , das heißt während des Betriebs ohne irreversiblen chemischen Zersetzungsprozess , kann eine Immersionskühlung, insbesondere eine Zwei-Phasen- Immersionskühlung, problemlos im Aufnahmevolumen der Batteriegehäusekomponente realisiert werden .
Zumindest eine Batteriekomponente ist derart in einer Aufnahmeeinrichtung eingesetzt , dass die Batteriekomponente in einer Draufsicht auf den Boden, insbesondere in einer Draufsicht auf die Innenfläche des Bodens die von der Aufnahmeeinrichtung eingefasste Vertiefung vollständig überdeckt . Dadurch, dass die freie Querschnitts fläche der Vertiefung eine kleinere Fläche als die Querschnitts fläche der in die Aufnahmeeinrichtung eingesetzten Batteriekomponente aufweist , steht die Bodenfläche der Batteriekomponente mit der Aufnahmefläche der Aufnahmeeinrichtung in Kontakt , wobei die Vertiefung vollständig von der Bodenfläche der Batteriekomponente überdeckt ist . Dadurch verbleibt das von der Vertiefung teilweise begrenzte Vertiefungsvolumen frei , sodass Kühl fluid insbesondere für eine Zwei-Phasen- Immersionsküh- lung, in dem Vertiefungsvolumen auf genommen werden kann .
Vorzugsweise ist die Batterie derart ausgebildet , dass zumindest eine Batteriekomponente stof f schlüssig mit einer Aufnahmefläche der Aufnahmeeinrichtung, in welcher die Batteriekomponente eingesetzt ist , verbunden ist .
Die Aufnahmefläche ist vorzugsweise mit der Bodenfläche der Batteriekomponente stof f schlüssig verbunden .
Die Batteriekomponente ist vorzugsweise zusätzlich mit einer Innenwandung zumindest einer Aufnahmeerhebung stof f schlüssig verbunden .
Eine derart ausgebildete Batterie weist den Vorteil auf , dass die Batterie einen nochmals verbesserten Schutz vor einem unkontrollierten Gasaustritt aus dem Aufnahmevolumen des Batteriegehäuses aufweist . Die zumindest eine Batteriekomponente ist durch die zusätzliche stof f schlüssige Verbindung mit der Innenwandung der Aufnahmeerhebung nochmals verbessert in der Aufnahmeeinrichtung eingesetzt , sodass im Falle eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses die Batteriekomponente in der Aufnahmeeinrichtung fixiert gehalten ist und ein Gasstrahl die Vertiefung durchbricht und durch die durchbrochene Vertiefung aus dem Aufnahmevolumen austritt .
Vorzugsweise ist zumindest eine Batteriekomponente fluiddicht , insbesondere stof f schlüssig fluiddicht , mit einer Aufnahmefläche der Aufnahmeeinrichtung, in welcher die Batteriekomponente eingesetzt ist , verbunden . Weiter vorzugsweise ist die zumindest eine Batteriekomponente zusätzlich mit einer Innenwandung zumindest einer Aufnahmeerhebung fluiddicht , insbesondere stof fschlüssig fluiddicht , verbunden .
Eine derart ausgebildete Batterie weist den Vorteil auf , dass die Batterie einen abermals verbesserten Schutz vor einem unkontrollierten Gasaustritt aus dem Aufnahmevolumen des Batteriegehäuses aufweist und gleichzeitig eine Immersionskühlung der Batteriekomponenten ermöglicht . Die zumindest eine Batteriekomponente ist durch die fluiddichte Verbindung mit der Aufnahmefläche der Aufnahmeeinrichtung und mit der Innenwandung der Aufnahmeerhebung nochmals verbessert in der Aufnahmeeinrichtung eingesetzt , sodass im Falle eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses die Batteriekomponente in der Aufnahmeeinrichtung fixiert gehalten ist und ein Gasstrahl die Vertiefung durchbricht und durch die durchbrochene Vertiefung aus dem Aufnahmevolumen austritt ohne in das Aufnahmevolumen zu gelangen . Gleichzeit wird ermöglicht , dass Kühl fluid für eine Immersionskühlung in dem Aufnahmevolumen aufgenommen werden kann, ohne dass Kühl fluid in die Aufnahmevertiefungen gelangt .
Weiter vorzugsweise sind die Batteriekomponenten derart ausgebildet , dass im Falle eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses einer Batteriekomponente ein Gasstrahl nur aus einem Bereich einer Bodenfläche der Batteriekomponente austritt .
Dadurch kann ein aus der Batteriekomponente austretender Gasstrahl die Aufnahmeeinrichtung in welcher die Batteriekomponente angeordnet ist , nochmals verbessert im Bereich der Vertiefung durchbrechen ohne dass dabei aus der Batteriekomponente austretendes Gas in das Aufnahmevolumen der Batteriegehäusekomponente gelangt .
Vorzugsweise ist die Batterie derart ausgebildet , dass die Batteriekomponente mittels eines hitzebeständigen Klebsto f fes stof f schlüssig mit der Aufnahmefläche verbunden ist .
Ein hitzebeständiger Klebstof f behält bis zu einer Grenztemperatur seine stof f schlüssige Verbindung bei . Insbesondere fängt ein hitzebeständiger Klebstof f nicht an sich zu zersetzen, sodass seine fixierende Wirkung auch bei Temperaturen bis zur Grenztemperatur bestehen bleibt . Vorzugsweise ist die Batteriekomponente mittels eines bis zu einer Grenztemperatur von 600 ° C hitzebeständigen Klebstof fes stof f schlüssig mit der Aufnahmefläche verbunden .
Der Klebstof f ist vorzugsweise als Silikonklebstof f ausgebildet .
Vorzugsweise ist die Batteriekomponente zusätzlich mit einer Innenwandung zumindest einer Aufnahmeerhebung stof f schlüssig mittels des Klebstof fes verbunden .
Zwischen den Batteriekomponenten der Batterie kann ein Polyurethan ( PU) , insbesondere ein Polyurethanschaum angeordnet sein . Das Polyurethan und/oder der Polyurethanschaum kann eine Hitzebeständigkeit von bis zu 120 ° C aufweisen .
Der vorliegenden Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde , ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches eine kontrollierte Abgabe von entstehendem Gas aus einem Batteriegehäuse einer Batterie und dabei gleichzeitig eine Immersionskühlung, insbesondere eine Zwei-Phasen- Immersionskühlung, der
Batteriekomponenten der Batterie ermöglicht .
Diese der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug aufweisend eine zuvor beschriebene Batterie gelöst .
Weitere Vorteile , Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Aus führungsbeispielen . Dabei zeigen im Einzelnen :
Figur 1 : eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Batteriegehäusekomponente gemäß einer ersten Aus führungs form; Figur 2 : eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen
Batterie , die ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse mit einer in Figur 1 dargestellten erfindungsgemäßen Batteriegehäusekomponente aufweist ;
Figur 3 : eine Schnittdarstellung einer Batterie im Bereich einer Aufnahmeeinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungs form;
Figur 4 : eine Schnittdarstellung einer Batterie im Bereich einer Aufnahmeeinrichtung gemäß einer dritten Ausführungs form;
Figur 5 : eine Schnittdarstellung einer Batterie im Bereich einer Aufnahmeeinrichtung gemäß einer vierten Ausführungs form; und
Figur 6 : eine Schnittdarstellung einer Batterie im Bereich einer Aufnahmeeinrichtung gemäß einer fünften Ausführungs form .
In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugs zeichen gleiche Bauteile bzw . gleiche Merkmale , sodass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt , sodass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird . Ferner sind einzelne Merkmale , die in Zusammenhang mit einer Aus führungs form beschrieben wurden, auch separat in anderen Aus führungs formen verwendbar .
Figur 1 zeigt eine Batteriegehäusekomponente 10 gemäß einer ersten Aus führungs form für ein in Figur 2 dargestelltes Batteriegehäuse 2 in einer Draufsicht auf einen Boden 11 der Batteriegehäusekomponente 10 . Die Batteriegehäusekomponente 10 weist eine Viel zahl von Aufnahmeeinrichtungen 20 zur Aufnahme einer Mehrzahl von in Figur 1 nicht dargestellten Batteriekomponenten 3 auf . Ferner weist die Batteriegehäusekomponente 10 eine der Viel zahl von Aufnahmeeinrichtungen 20 entsprechende Anzahl von Vertiefungen 30 auf , die in dem Boden 11 der Batteriegehäusekomponente 10 ausgebildet sind . Dabei ist in einer Draufsicht auf eine Innenfläche 112 des Bodens 11 der Batteriegehäusekomponente 10 j eweils eine Vertiefung 30 von j eweils einer Aufnahmeeinrichtung 20 eingefasst . Mit anderen Worten ist j eweils eine Vertiefung 30 von j eweils einer Aufnahmeeinrichtung 20 umrandet . Die Vertiefungen 30 bilden j eweils auf der Innenfläche 112 des Bodens 11 der Batteriegehäusekomponente 10 eine kreis förmige freie Querschnitts fläche 33 aus .
Wie insbesondere in den Figuren 2 bis 4 gut ersichtlich ist , weisen die Aufnahmeeinrichtungen 20 j eweils eine Aufnahmeerhebung 21 auf , die sich j eweils von der Innenfläche 112 des Bodens 11 der Batteriegehäusekomponente 10 in ein von der Batteriegehäusekomponente 10 zumindest teilweise begrenztes Aufnahmevolumen 4 erstrecken . Die Aufnahmeerhebungen 21 sind j eweils al s einstückig ausgebildete , kreis förmige Rippen ausgebildet , die monolithisch mit dem Boden 11 der Batteriegehäusekomponente 10 verbunden sind . Die Aufnahmeerhebungen 21 begrenzen j eweils eine Aufnahmefläche 22 der Aufnahmeeinrichtung 20 , wobei die Aufnahmefläche 22 kreis förmig ausgebildet ist . Die Aufnahmeerhebung 21 und die Aufnahmefläche 22 sowie die Vertiefung 30 sind konzentrisch zueinander angeordnet .
Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Batterie 1 in einer Schnittdarstellung, wobei die Batterie 1 ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse 2 mit einer Batteriegehäusekomponente 10 gemäß der ersten Aus führungs form in Form einer Batteriegehäuseunterschale 10 aufweist . Die Batterie 1 weist eine Viel zahl von Batteriekomponenten 3 auf , wobei j eweils eine Batteriekomponente 3 in j eweils einer Aufnahmeeinrichtung 20 der Batteriegehäusekomponente 10 eingesetzt ist . In der dargestellten Batterie 1 sind die Batteriekomponenten 3 j eweils als Batteriezellen 3 ausgebildet .
Das Batteriegehäuse 2 weist einen Batteriegehäusedeckel 6 auf , der derart mit der Batteriegehäusekomponente 10 verbunden ist , dass ein Aufnahmevolumen 4 zur Aufnahme von der Viel zahl von Batteriekomponenten 3 gebildet ist .
Die Batteriegehäusekomponente 10 weist eine der Viel zahl von Aufnahmeeinrichtungen 20 entsprechende Anzahl von Vertiefungen 30 auf , die in dem Boden 11 der Batteriegehäusekomponente 10 ausgebildet sind . Die Vertiefungen 30 weisen j eweils einen Vertiefungsboden 31 und eine umlaufende Seitenwand 32 auf . Die Seitenwände 32 der Vertiefungen 30 sind j eweils stof f schlüssig mit dem Boden 11 der Batteriegehäusekomponente 10 und mit den zugehörigen Vertiefungsböden 31 verbunden . Die Seitenwände 32 erstrecken sich j eweils von einer dem Aufnahmevolumen 4 abgewandten Rückseite 111 des Bodens 11 der Batteriegehäusekomponente 10 orthogonal weg .
Die Vertiefungsböden 31 der Vertiefungen 30 verlaufen j eweils parallel zum Boden 11 der Batteriegehäusekomponente 10 . Die Seitenwände 32 und die zugehörigen Vertiefungsböden 31 der Vertiefungen 30 schließen j eweils einen Winkel von 90 ° miteinander ein . Die Seitenwände 32 erstrecken sich j eweils bis zu einer dem Aufnahmevolumen 4 der Batteriegehäusekomponente 10 zugewandten Oberseite des zugehörigen Vertiefungsbodens 31 .
Die Batteriegehäusekomponente 10 weist einen Unterboden 40 auf , der mit dem Boden 11 der Batteriegehäusekomponente 10 unmittelbar verbunden ist , wobei zwischen der Rückseite 111 des Bodens 11 der Batteriegehäusekomponente 10 und dem Unterboden 40 ein Hohlraum 50 zur Aufnahme eines in dem Aufnahmevolumen 4 entstehenden Gases gebildet ist . Der Unterboden 40 weist eine Auslassöf fnung 41 zum Ausleiten des in dem Aufnahmevolumen 4 entstehenden und in dem Hohlraum 50 auf genommenen Gases an die Umgebung auf .
Figur 3 zeigt eine Schnittdarstellung einer Batterie 1 im Bereich einer Aufnahmeeinrichtung 20 gemäß einer zweiten Aus führungsform . Eine in der Aufnahmeeinrichtung 20 eingesetzte Batteriekomponente 3 ist mit einem Bereich ihrer Bodenfläche 5 stof f schlüssig fluiddicht mit der Aufnahmefläche 22 der Aufnahmeeinrichtung 20 verbunden . Zusätzlich ist die Batteriekomponente 3 mit einer Innenwandung 211 der Aufnahmeerhebung 21 der Aufnahmeeinrichtung 20 stof f schlüssig fluiddicht verbunden .
Die Seitenwand 32 der Vertiefung 30 ist monolithisch mit dem Vertiefungsboden 31 der Vertiefung 30 und mit dem Boden 11 der Batteriegehäusekomponente 10 verbunden . Der Vertiefungsboden 31 weist eine Dickenerstreckung auf , die kleiner als die Dickenerstreckung des Bodens 11 der Batteriegehäusekomponente 10 ist . Die Seitenwand 32 weist eine Dickenerstreckung auf , die kleiner als die Dickenerstreckung des Bodens 11 der Batteriegehäusekomponente 10 und kleiner als die Dickenerstreckung des Vertiefungsbodens 31 der Vertiefung 30 ist . Die Seitenwand 32 und der Vertiefungsboden 31 schließen einen Winkel von 90 ° miteinander ein und begrenzen ein Vertiefungsvolumen 34 zumindest teilweise .
Die Batteriekomponente 3 ist derart in der Aufnahmeeinrichtung 20 eingesetzt , dass das Vertiefungsvolumen 34 der Vertiefung 30 frei bleibt , sodass ein Kühl fluid für eine Immersionskühlung, insbesondere eine Zwei-Phasen- Immersionskühlung, in dem Vertiefungsvolumen 34 auf genommen werden kann .
Figur 4 zeigt eine Schnittdarstellung einer Batterie 1 im Bereich einer Aufnahmeeinrichtung 20 gemäß einer dritten Aus führungsform . Der Vertiefungsboden 31 der Vertiefung 30 ist in Richtung des Aufnahmevolumens 4 der Batteriegehäusekomponente 3 gewölbt . Die Seitenwand 32 und der Vertiefungsboden 31 weisen j eweils eine Dickenerstreckung auf , die kleiner als die Dickenerstreckung des Bodens 11 der Batteriegehäusekomponente 10 ist auf . Die Seitenwand 32 weist eine geringere Dickenerstreckung als der Vertiefungsboden 31 auf .
Figur 5 zeigt eine Schnittdarstellung einer Batterie 1 im Bereich einer Aufnahmeeinrichtung 20 gemäß einer vierten Aus führungsform . Der Vertiefungsboden 31 der Vertiefung 30 weist zwei al s Rippen 36 ausgebildete Abstützerhebungen 35 auf , die sich j eweils von einer Innenfläche 311 des Vertiefungsbodens 31 in Richtung des Aufnahmevolumens 4 der Batteriegehäusekomponente 10 erstrecken .
Die Rippen 36 erstrecken sich j eweils derart in Richtung des
Aufnahmevolumens 4 der Batteriegehäusekomponente 10 , dass j eweils eine Stirnfläche 351 der Rippen 36 einen Normalenabstand zu der Aufnahmefläche 22 aufweist . In der Schnittdarstellung der Figur 5 sind die Stirnflächen 351 unterhalb der Aufnahme fläche 22 angeordnet , sodass ein Spalt zwischen der Bodenfläche 5 der Batteriekomponente 3 und den Stirnflächen 351 gebildet ist .
Die Rippen 36 erstrecken sich orthogonal von der Innenfläche 311 des Vertiefungsbodens 31 in Richtung des Aufnahmevolumens 4 der Batteriegehäusekomponente 10 . Die Rippen 36 sind monolithisch mit dem Vertiefungsboden 31 verbunden . Die Rippen 36 sind zueinander beabstandet angeordnet , wobei der Abstand zwischen den Rippen 36 dem Abstand einer der Rippen 36 zu einer Seitenwand 32 der Vertiefung 30 entspricht .
Figur 6 zeigt eine Schnittdarstellung einer Batterie 1 im Bereich einer Aufnahmeeinrichtung 20 gemäß einer fünften Aus führungsform . Der Vertiefungsboden 31 der Vertiefung 30 weist zwei al s Sicken 37 ausgebildete Abstützerhebungen 35 auf , die sich j eweils von einer Innenfläche 311 des Vertiefungsbodens 31 in Richtung des Aufnahmevolumens 4 der Batteriegehäusekomponente 10 erstrecken .
Die Sicken 37 erstrecken sich derart in Richtung des Aufnahme- volumens 4 , dass die Stirnflächen 351 j eweils in der Ebene liegen, in der die Aufnahmefläche 22 liegt , sodass die Stirnflächen 351 mit der Bodenfläche 5 der Batteriekomponente 3 in Kontakt stehen .
Bezugszeichenliste
1 Batterie
2 Batteriegehäuse
3 Batteriekomponente
4 Aufnahmevolumen
5 Bodenfläche (der Batteriekomponente)
6 Batteriegehäusedeckel
10 Batteriegehäusekomponente
11 Boden (der Batteriegehäusekomponente)
111 Rückseite (des Bodens)
112 Innenfläche (des Bodens)
20 Aufnahmeeinrichtung
21 Aufnahmeerhebung (der Aufnahmeeinrichtung)
211 Innenwandung (der Aufnahmeerhebung)
22 Aufnahmefläche (der Aufnahmeeinrichtung)
30 Vertiefung
31 Vertiefungsboden
311 Innenfläche (des Vertiefungsbodens)
32 Seitenwand (der Vertiefung)
33 Freie Querschnittsfläche (der Vertiefung)
34 Vertiefungsvolumen
35 Abstützerhebung
351 Stirnfläche (der Abstützerhebung)
36 Rippe
37 Sicke
40 Unterboden
41 Auslassöffnung
50 Hohlraum

Claims

Patentansprüche
1. Batteriegehäusekomponente (10) für ein Batteriegehäuse (2) , aufweisend eine Vielzahl von Aufnahmeeinrichtungen (20) zur Aufnahme einer Mehrzahl von Batteriekomponenten (3) ; und eine der Vielzahl von Aufnahmeeinrichtungen (20) entsprechende Anzahl von Vertiefungen (30) , die in einem Boden (11) der Batteriegehäusekomponente (10) ausgebildet sind, wobei in einer Draufsicht auf den Boden (11) der Batteriegehäusekomponente (10) jeweils eine Vertiefung (30) von jeweils einer Aufnahmeeinrichtung (20) zumindest teilweise eingefasst ist, wobei die Vertiefungen (30) jeweils einen Vertiefungsboden (31) und zumindest eine Seitenwand (32) aufweisen, wobei die Seitenwände (32) jeweils stoff schlüssig mit dem Boden (11) der Batteriegehäusekomponente (10) und mit den zugehörigen Vertiefungsböden (31) verbunden sind, und wobei die Seitenwände (32) jeweils eine Erstreckungskomponente aufweisen, die orthogonal zu einer vom Boden (11) auf gespannten Fläche verläuft.
2. Batteriegehäusekomponente (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vertiefungsboden (31) zumindest einer Vertiefung (30) zumindest abschnittsweise eine Dickenerstreckung aufweist, die kleiner oder gleich der Dickenerstreckung des Bodens (11) der Batteriegehäusekomponente (10) ist.
3. Batteriegehäusekomponente (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (32) zumindest einer Vertiefung (30) zumindest abschnittsweise eine Dickenerstreckung aufweist, die kleiner oder gleich der Dickenerstreckung des Bo- dens (11) der Batteriegehäusekomponente (10) ist und/oder kleiner oder gleich der Dickenerstreckung des Vertiefungsbodens (31) der Vertiefung (30) ist.
4. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (32) zumindest einer Vertiefung (30) eine Dickenerstreckung von kleiner oder gleich 1 mm, bevorzugt von kleiner oder gleich 0,5 mm und besonders bevorzugt von kleiner oder gleich 0,3 mm aufweist.
5. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vertiefungsboden (31) zumindest einer Vertiefung (30) zumindest abschnittsweise parallel zum Boden (11) der Batteriegehäusekomponente (10) verläuft .
6. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (32) und der Vertiefungsboden (31) einer Vertiefung (30) einen Winkel von kleiner oder gleich 90 ° miteinander einschließen.
7. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: die Batteriegehäusekomponente (10) begrenzt ein Aufnahmevolumen (4) zur Aufnahme der Vielzahl von Batteriekomponenten (3) zumindest teilweise; und der Vertiefungsboden (31) zumindest einer Vertiefung (30) ist in Richtung des Aufnahmevolumens (4) der Batteriegehäusekomponente (10) gewölbt.
8. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: die Batteriegehäusekomponente (10) begrenzt ein Aufnahmevolumen (4) zur Aufnahme der Vielzahl von Batteriekomponenten (3) zumindest teilweise; und der Vertiefungsboden (31) zumindest einer Vertiefung (30) weist eine Abstützerhebung (35) auf, die sich von einer Innenfläche (311) des Vertiefungsbodens (31) in Richtung des Aufnahmevolumens (4) der Batteriegehäusekomponente (10) erstreckt .
9. Batteriegehäusekomponente (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützerhebung (35) als eine Rippe (36) oder als eine Sicke (37) ausgebildet ist.
10. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Aufnahmeeinrichtung (20) zumindest eine Aufnahmeerhebung (21) aufweist, die sich von einer Innenfläche (112) des Bodens (11) der Batteriegehäusekomponente (10) in ein von der Batteriegehäusekomponente (10) zumindest teilweise begrenztes Aufnahmevolumen (4) erstreckt.
11. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: die Batteriegehäusekomponente (10) weist einen Unterboden
(40) auf, der mit dem Boden (11) der Batteriegehäusekomponente (10) zumindest mittelbar verbunden ist; und zwischen einer Rückseite (111) des Bodens (11) der Batteriegehäusekomponente (10) und dem Unterboden (40) ist ein Hohlraum (50) zur Aufnahme eines in dem Aufnahmevolumen (4) entstehenden Gases gebildet.
12. Batteriegehäusekomponente (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterboden (40) zumindest eine Auslassöffnung (41) zum Ausleiten des in dem Aufnahmevolumen (4) entstehenden und/oder in dem Hohlraum (50) auf genommenen Gases aufweist .
13. Batteriegehäuse (2) zur Aufnahme einer Vielzahl von Batteriekomponenten (3) , aufweisend: eine Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; und einen Batteriegehäusedeckel (6) , der derart mit der Batteriegehäusekomponente (10) verbunden ist, dass ein Aufnahmevolumen (4) zur Aufnahme von der Vielzahl von Batteriekomponenten (3) gebildet ist.
14. Batterie (1) , aufweisend: ein Batteriegehäuse (2) nach Anspruch 13; und eine Vielzahl von Batteriekomponenten (3) , wobei jeweils eine Batteriekomponente (3) in jeweils einer Aufnahmeeinrichtung (20) der Batteriegehäusekomponente (10) eingesetzt ist .
15. Batterie (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Batteriekomponente (3) stoff schlüssig mit einer Aufnahmefläche (22) der Aufnahmeeinrichtung (21) , in welcher die Batteriekomponente (3) eingesetzt ist, verbunden ist.
16. Batterie (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriekomponente (3) mittels eines hitzebeständigen Klebstoffes stoff schlüssig mit der Aufnahmefläche (22) verbunden ist .
17. Kraftfahrzeug, aufweisend eine Batterie (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 16.
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