EP4736259A1 - 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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EP4736259A1
EP4736259A1 EP24738240.1A EP24738240A EP4736259A1 EP 4736259 A1 EP4736259 A1 EP 4736259A1 EP 24738240 A EP24738240 A EP 24738240A EP 4736259 A1 EP4736259 A1 EP 4736259A1
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EP
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battery housing
battery
housing component
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component
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Gines TORRES
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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 Durchgangsöffnungen (30), die in einem Boden (11) der Batteriegehäusekomponente (10) ausgebildet sind, wobei in einer Draufsicht auf den Boden (11) der Batteriegehäusekomponente (10) jeweils eine Durchgangsöffnung (30) von jeweils einer Aufnahmeeinrichtung (20) zumindest teilweise eingefasst ist, und wobei die Batteriegehäusekomponente (10) eine Dichtungsschicht (40) zum Abdichten der Durchgangsöffnungen (30) aufweist, wobei die Dichtungsschicht (40) stoffschlüssig mit dem Boden (11) der Batteriegehäusekomponente (10) verbunden ist. 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 Durchgangsöf fnungen, die in einem Boden der Batteriegehäusekomponente ausgebildet sind, aufweist . In einer Draufs icht auf den Boden der Batteriegehäusekomponente ist j eweils eine Durchgangsöf fnung von j eweils einer Aufnahmeeinrichtung zumindest teilweise eingefasst . Die Batteriegehäusekomponente weist eine Dichtungsschicht zum Abdichten der Durchgangsöf fnungen auf , wobei die Dichtungsschicht stof fschlüssig mit dem Boden der Batteriegehäusekomponente verbunden ist .
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 . Der während der chemischen Zersetzung der Batteriekomponenten aus einer Batteriekomponente austretende Gasstrahl durchbricht die Dichtungsschicht im Bereich einer Durchgangsö f fnung, sodass ein in dem Aufnahmevolumen befindliches Gas aus dem Aufnahmevolumen verbessert kontrolliert herausgeleitet wird . Dadurch wird gleichzeitig der Druck innerhalb des Auf nähme Volumens abgebaut und die Temperatur gesenkt . Im normalen Betriebsmodus der Batterie , dass heißt während des Betriebs ohne irreversiblen chemischen Zersetzungsprozess , dichtet die Dichtungsschicht die Durchgangsöf fnungen trotz der durch die Immersionskühlung, insbesondere durch die Zwei-Phasen- Immersionskühlung, erzeugten Überdrücke und Unterdrücke in einem Aufnahmevolumen des Batteriegehäuses fluiddicht ab .
Bei einem Unterdrück in einem Aufnahmevolumen eines Batteriegehäuses , das eine erfindungsgemäße Batteriegehäusekomponente aufweist , wird die Dichtungsschicht im Bereich der Durchgangsöf fnungen in dem Boden der Batteriegehäusekomponente in Richtung des Aufnahmevolumens deformiert . Mit anderen Worten wölbt sich die Dichtungsschicht im Bereich der Durchgangsöf fnungen des Bodens der Batteriegehäusekomponente in Richtung des Aufnahmevolumens des Batteriegehäuses .
Bei einem Überdruck in einem Aufnahmevolumen eines Batteriegehäuses , das eine erfindungsgemäße Batteriegehäusekomponente aufweist , wird die Dichtungsschicht im Bereich der Durchgangsöf fnungen in dem Boden der Batteriegehäusekomponente in Richtung von dem Aufnahmevolumen weg deformiert . Mit anderen Worten wölbt sich die Dichtungsschicht im Bereich der Durchgangsöf fnungen des Bodens der Batteriegehäusekomponente in Richtung von dem Aufnahmevolumen weg .
Eine Durchgangsöf fnung, 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 Durchgangsöf fnung kleiner als 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 Durchgangsöf fnung 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 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 Spritzgussbauteil 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 . Bevorzugt weist die Batteriegehäusekomponente ein Polyamid 6 mit 30-40 % Glas faseranteil und/oder ein Polypropylen mit 30-40 % Glas faseranteil auf .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente eine verbesserte Stabilität , insbesondere eine verbesserte mechanische Stei figkeit , aufweist .
Vorzugsweise weist die Dichtungsschicht 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 . Nochmals weiter vorzugsweise ist Kunststof f der Dichtungsschicht nicht faserverstärkt , d . h . dass in dem Kunstsof f der Dichtungsschicht vorzugsweise keine Fasern eingebettet sind .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Dichtungsschicht vereinfacht bersten kann .
Weiter vorzugsweise weist der Boden eine größere Dickenerstreckung als die Dichtungsschicht auf .
Vorzugsweise weist die Dichtungsschicht eine Dickenerstreckung zwischen 0 . 4 mm und 2 mm, weiter vorzugsweise zwischen 0 . 5 mm und 1 . 8 mm, und nochmals weiter vorzugsweise zwischen 1 mm und 1 . 5 mm auf .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungsgemäßen Gebrauch einen verbesserten Schutz vor einem unkontrollierten Gasaustritt aus einem Aufnahmevolumen des Batteriegehäuses während eines irreversiblen chemischen Zersetzungsprozesses der Batteriekomponenten aufweist und gleichzeitig eine ausreichende Fluiddichtigkeit für eine Immersionskühlung, insbesondere eine Zwei-Phasen- Immersionskühlung, ermöglicht . Die Dickenerstreckung der Dichtungsschicht ist gerade dick genug, dass die Dichtungsschicht den in dem Aufnahmevolumen durch eine Immersionskühlung, insbesondere eine Zwei-Phasen- Immersi- onskühlung, auftretenden Überdrücken und Unterdrücken standhaf ten kann und dabei gleichzeitig von einem aus einer Batteriekomponente austretenden Gasstrahl im Bereich einer Durchgangsöf fnung durchbrochen werden kann, sodass das entstehende Gas aus dem Aufnahmevolumen herausgeleitet wird .
Die Batteriegehäusekomponente ist vorzugsweise als Batteriegehäuseschale ausgebildet . Die Batteriegehäusekomponente kann auch als Batteriegehäuseunterschale oder allgemein als Unterschale bezeichnet werden . Die Batteriegehäusekomponente begrenzt vorzugsweise ein Aufnahmevolumen zumindest teilweise .
Die Durchgangsöf fnungen weisen vorzugsweise eine kreis förmige freie Querschnitts fläche auf .
Die Aufnahmeeinrichtungen sind vorzugsweise auf einer dem Aufnahmevolumen zugewandten Innenfläche des Bodens der Batteriegehäusekomponente angeordnet .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriekomponenten vereinfacht in dem Aufnahmevolumen der Batteriegehäusekomponente aufnehmbar sind .
Die Innenfläche des Bodens ist der Verbindungs fläche des Bodens gegenüberliegend angeordnet . Mit anderen Worten ist die Innenfläche des Bodens der Batteriegehäusekomponente die der Verbindungfläche gegenüberliegende Fläche des Bodens der Batteriegehäusekomponente .
Vorzugsweise ist die Dichtungsschicht mit der dem Aufnahmevolumen zugewandten Innenfläche des Bodens der Batteriegehäusekomponente stof f schlüssig verbunden .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente eine verbesserte Fluiddichtigkeit aufweist . Wenn die Dichtungsschicht mit der Innenfläche des Bodens der Batteriegehäusekomponente verbunden ist , ist die Anzahl der dem Aufnahmevolumen zugewandten Dichtungsstellen verringert . Dadurch sind die Dichtungsstellen zwischen Durchgangsöf fnungen und der Dichtungsschicht dem Aufnahmevolumen abgewandt angeordnet . Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet, dass die Dichtungsschicht ein Material mit einem Schmelzflussindex von größer oder gleich 35 g/10min aufweist.
Der Schmelzflussindex eines Materials beschreibt das Fließverhalten eines Materials bei bestimmten Druck- und Temperaturbedingungen. Der Schmelzflussindex eines Materials wird beispielsweise nach ISO 1133 bestimmt. Der Schmelzflussindex eines Materials kann als Schmelz-Volumenfließrate oder als Schmelz-Massefließrate angegeben werden. Ein als Schmelz-Volumenfließrate angegebener Schmelzflussindex weist die Einheit cm3/10min auf. Ein als Schmelz-Massefließrate angegebener Schmelzflussindex weist die Einheit g/10min auf. Die angegebene Wertebereiche für den Schmelzflussindex gelten insbesondere für eine Bestimmung nach ISO 1133 bei einer Prüf temperatur von 230 °C und einem Prüfgewicht von 2,16 kg.
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf, dass die Dichtungsschicht bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks innerhalb eines Batteriegehäuses, in dem die entsprechend ausgebildete Batteriegehäusekomponente verbaut ist, zuverlässiger bricht.
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet, dass die Dichtungsschicht ein Material mit einem Schmelzflussindex von größer oder gleich 60 g/10min aufweist.
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet, dass die Dichtungsschicht ein Material mit einem Schmelzflussindex von kleiner oder gleich 90 g/10min aufweist.
Besonders bevorzugt ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet, dass die Dichtungsschicht ein Material mit einem Schmelzflussindex in einem Bereich 35 g/10min bis 90 g/10min aufweist . Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet , dass die Batteriegehäusekomponente ein Aufnahmevolumen zur Aufnahme einer Viel zahl von Batteriekomponenten zumindest teilweise begrenzt , wobei die Dichtungsschicht mit einer dem Aufnahmevolumen abgewandten Verbindungs fläche des Bodens der Batteriegehäusekomponente stof f schlüssig verbunden ist .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente vereinfacht herstellbar ist , insbesondere in einem Fertigungsschritt vereinfacht herstellbar ist .
Vorzugsweise ist die Dichtungsschicht in einem Spritzgussprozess stof f schlüssig mit der Verbindungs fläche des Bodens der Batteriegehäusekomponente verbunden .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente nochmals vereinfacht herstellbar ist .
Alternativ ist die Dichtungsschicht durch Verschweißen und/oder durch Verkleben mit der Verbindungs fläche des Bodens der Batteriegehäusekomponente stof f schlüssig verbunden .
Vorzugsweise ist die Dichtungsschicht zusätzlich kraf tschlüssig und/oder formschlüssig mit der Verbindungs fläche des Bodens der Batteriegehäusekomponente verbunden .
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet , dass die Dichtungsschicht derart mit dem Boden der Batteriegehäusekomponente verbunden ist , dass die Durchgangsöf fnungen vollständig von der Dichtungssicht verschlossen sind . In einer Draufsicht auf den Boden der Batteriegehäusekomponente sind die freien Querschnitts flächen der Durchgangsöf fnungen von der Dichtungsschicht vollständig verschlossen und insbesondere fluiddicht abgedichtet . Mit anderen Worten überdeckt die Dichtungsschicht die Durchgangsöf fnungen des Bodens der Batteriegehäusekomponente in einer Draufsicht auf den Boden, insbesondere in einer Draufsicht auf die Verbindungs fläche des Bodens der Batteriegehäusekomponente . Folglich sind die Durchgangsöf fnungen durch die Dichtungsschicht fluiddicht verschlossen, sodass die Dichtungsschicht einem durch beispielsweise eine Immersionskühlung, insbesondere eine Zwei-Phasen- Immersionskühlung, erzeugten Überdruck und/oder ein Unterdrück in einem Aufnahmevolumen eines Batteriegehäuses verbessert standhält . Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist folglich den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungsgemäßer Verwendung eine verbesserte Fluiddichtigkeit aufweist .
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet , dass die Dichtungsschicht zumindest eine Verstärkungsrippe aufweist , die sich von der Dichtungsschicht in eine freie Querschnitts fläche einer Durchgangsöf fnung erstreckt .
In bestimmungsgemäßer Verwendung der Batteriegehäusekomponente ist j eweils ein Freiraum zwischen einer in einer Aufnahmeeinrichtung eingesetzten Batteriekomponente , insbesondere einer Bodenfläche der Batteriekomponente und der Dichtungsschicht gebildet . Mit anderen Worten sind in den Aufnahmeeinrichtungen eingesetzte Batteriekomponenten zu der Dichtungsschicht beab- standet angeordnet .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungsgemäßer Verwendung eine verbesserte Stabilität aufweist . Die sich in die freie Querschnitts fläche der Durchgangsöf fnung erstreckende Verstärkungsrippe gelangt bei einem Unterdrück in dem Aufnahmevolumen durch eine Deformation der Dichtungsschicht im Bereich der Durchgangsöf fnung in Kontakt mit der Bodenfläche einer Batteriekomponente , die in die die Durchgangsöf fnung einfassende Aufnahmeeinrichtung eingesetzt ist . Dadurch wird die Deformation der Dichtungsschicht begrenzt und damit die Stabilität der Batteriegehäusekomponente verbessert .
Vorzugsweise erstreckt sich die Verstärkungsrippe von der Dichtungsschicht durch eine Durchgangsöf fnung hindurch in ein von der Batteriegehäusekomponente teilweise begrenztes Aufnahmevolumen .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungsgemäßer Verwendung eine nochmals verbesserte Stabilität aufweist . Die Verstärkungsrippe ragt bis in das Aufnahmevolumen des Batteriegehäuses hinein, wodurch der Abstand zu der Bodenfläche einer in einer Aufnahmeeinrichtung eingesetzten Batteriekomponente verringert wird . Dadurch wird die Deformation der Dichtungsschicht im Bereich dieser Durchgangsöf fnung verringert und somit die Stabilität der Batteriegehäusekomponente nochmals verbessert .
Die Verstärkungsrippe weist vorzugsweise einen Abstand zu einer in einer Aufnahmeeinrichtung eingesetzten Batteriekomponente , insbesondere zu einer Bodenfläche einer in der Aufnahmeeinrichtung eingesetzten Batteriekomponente auf .
Alternativ steht die Verstärkungsrippe in Kontakt mit einer in die Aufnahmeeinrichtung eingesetzten Batteriekomponente , insbesondere mit der Bodenfläche der Batteriekomponente .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungs- gemäßer Verwendung eine nochmals verbesserte Stabilität aufweist . Dadurch, dass die Verstärkungsrippe in Kontakt mit einer in einer Aufnahmeeinrichtung eingesetzten Batteriekomponente steht , wird die Deformation der Dichtungsschicht im Bereich der Durchgangsöf fnung aufgrund eines Unterdrucks in dem Aufnahmevolumen nochmals verringert .
Vorzugsweise ist die Dichtungsschicht auf der Innenfläche des Bodens der Batteriegehäusekomponente angeordnet , und die Dichtungsschicht weist zumindest eine Verstärkungsrippe auf , die sich von der Dichtungsschicht in das Aufnahmevolumen erstreckt .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungsgemäßer Verwendung eine nochmals verbesserte Stabilität aufweist , insbesondere bei einem Unterdrück in dem Aufnahmevolumen .
Die Verstärkungsrippe ist vorzugsweise mit der Dichtungsschicht verbunden, insbesondere stof f schlüssig verbunden und bevorzugt monolithisch mit der Dichtungsschicht ausgebildet .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente vereinfacht herstellbar ist .
Zwei monolithisch miteinander ausgebildete Bauteile sind aus einem zusammenhängenden Stück Material hergestellt und insbesondere fugenlos miteinander verbunden .
Vorzugsweise weist die Dichtungsschicht eine Viel zahl von Verstärkungsrippen auf , wobei sich j eweils eine Mehrzahl von Verstärkungsrippen von der Dichtungsschicht in j eweils eine freie Querschnitts fläche einer Durchgangsöf fnung erstrecken . Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente in bestimmungsgemäßen Gebrauch eine nochmals verbesserte Stabilität insbesondere bei einem Unterdrück in dem Aufnahmevolumen aufweist .
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 eingesetzte 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 durch die Durchgangsöf fnungen in dem Boden der Batteriegehäusekomponente 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 Durchgangsöf fnungen des Bodens der Batteriegehäusekomponente angrenzend auf dem Boden 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 der Dichtungsschicht 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 Dichtungsschicht im Bereich der Durchgangsöf fnungen durchbrechen und in dem Hohlraum zwischen der Dichtungsschicht und dem Unterboden auf genommen 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 ausgebildet 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 .
Der Unterboden ist vorzugsweise im Verbindungsbereich des Unterbodens mit der Dichtungsschicht verbunden, bevorzugt stof fschlüssig mit der Dichtungsschicht verbunden, wobei die Dichtungsschicht sandwichartig zwischen dem Boden der Batteriegehäusekomponente und dem Unterboden angeordnet ist .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungsgemäßer 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 Dichtungsschicht verbunden ist , weist der zwischen der Dichtungsschicht 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 Dichtungsschicht 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 ausgebildet 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 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 .
Vorzugsweise ist der Unterboden im Verbindungsbereich des Unterbodens stof f schlüssig mit einer Außenfläche der Batteriegehäusekomponente verbunden .
Der Verbindungsbereich des Unterbodens ist vorzugsweise an einem um den Unterboden umlaufenden Rand des Unterbodens ausgebildet .
Der Unterboden ist vorzugsweise mit einem umlaufenden Randbereich der Verbindungs fläche des Bodens der Batteriegehäusekomponente verbunden, insbesondere stof f schlüssig verbunden . 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 durch die Durchgangsöf fnungen des Bodens der Batteriegehäusekomponente ausgeleitetes Gas über das Aufnahmevolumen 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 .
Vorzugsweise ist die Batteriegehäusekomponente derart ausgebildet , dass die Batteriegehäusekomponente zumindest eine Stützrippe aufweist , die zwischen der Dichtungsschicht und dem Unterboden angeordnet ist .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente bei bestimmungsgemäßer Verwendung eine verbesserte Stabilität aufweist . Durch eine Stützrippe zwischen der Dichtungsschicht und dem Unterboden weist das Batteriegehäuse eine verbesserte Stabilität gegen einen Überdruck, wie dieser bei einer Immersionskühlung, insbesondere einer 2-Phasen- Immersionskühlung, entsteht , in dem Aufnahmevolumen des Batteriegehäuses auf .
Vorzugsweise erstreckt sich die Stützrippe von der Dichtungsschicht in Richtung einer der Dichtungsschicht zugewandten Unterbodeninnenfläche des Unterbodens und ist mit der Dichtungsschicht verbunden, insbesondere stof f schlüssig verbunden . Alternativ formuliert erstreckt sich die Stützrippe von einer dem Unterboden zugewandten Außenseite der Dichtungsschicht in Richtung des Unterbodens und ist mit der Dichtungsschicht verbunden, insbesondere stof f schlüssig verbunden .
Vorzugsweise steht die Stützrippe mit der Unterbodeninnenfläche des Unterbodens in Kontakt , insbesondere in unmittelbaren Kontakt . Mit anderen Worten ist die Stützrippe mit der Unterbodeninnenfläche des Unterbodens nicht verbunden .
Alternativ ist die Stützrippe monolithisch mit dem Unterboden verbunden . Die Stützrippe steht alternativ in Kontakt mit der Außenseite der Dichtungsschicht , vorzugsweise in unmittelbaren Kontakt . Mit anderen Worten ist die Stützrippe mit der Außenseite der Dichtungsschicht nicht verbunden .
Eine derart ausgebildete Batteriegehäusekomponente weist den Vorteil auf , dass die Batteriegehäusekomponente vereinfacht herstellbar ist , insbesondere in einem Fertigungsschritt herstellbar ist .
Bevorzugt ist die Stützrippe monolithisch mit der Dichtungsschicht verbunden .
Die Stützrippe ist in einer Draufsicht auf den Boden der Batteriegehäusekomponente von einer Durchgangsöf fnung eingefasst . Mit anderen Worten ist die Stützrippe im Bereich einer Durchgangsöf fnung des Bodens der Batteriegehäusekomponente angeordnet .
Eine Stützrippe , die in einer Draufsicht auf den Boden der Batteriegehäusekomponente von einer Durchgangsöf fnung eingefasst ist , ist von der Durchgangsöf fnung umrandet . Mit anderen Worten ist eine Querschnitts fläche der Stützrippe kleiner als eine in einer Draufsicht auf den Boden der Batteriegehäusekomponente freie Querschnitts fläche der Durchgangsöf fnung . Die Querschnitts fläche der Stützrippe liegt vollständig innerhalb der freien Querschnitts fläche der Durchgangsöf fnung . Die Stützrippe kann zylinderförmig oder hohl zylinderförmig ausgebildet sein . Alternativ kann die Stützrippe eine rechteckigen und vorzugweise eine quadratische Querschnitts fläche aufweisen .
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 genommen Batteriekomponenten ermöglicht . Der während der chemischen Zersetzung der Batteriekomponenten aus einer Batteriekomponente austretende Gasstrahl durchbricht die Dichtungsschicht im Bereich einer Durchgangsöf fnung, sodass ein in dem Aufnahmevolumen befindliches Gas aus dem Aufnahmevolumen kontrolliert herausgeleitet wird . Dadurch wird gleichzeitig der Druck innerhalb des Auf nähme Volumens abgebaut und die Temperatur gesenkt . In einem normalen Betriebsmodus einer Batterie , die ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse aufweist , dichtet die Dichtungsschicht die Durchgangsöf fnungen trotz der durch die Immersionskühlung, insbesondere durch die Zwei-Phasen- Im- mersionskühlung, erzeugten Überdrücke und Unterdrücke in dem Aufnahmevolumen des Batteriegehäuses fluiddicht ab .
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 Spritzgussbauteil 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 . Der während der chemischen Zersetzung der Batteriekomponenten aus einer Batteriekomponente austretende Gasstrahl durchbricht die Dichtungsschicht im Bereich einer Durchgangsöf fnung, sodass ein in dem Aufnahmevolumen befindliches Gas aus dem Aufnahmevolumen verbessert kontrolliert herausgeleitet wird . Dadurch wird gleichzeitig der Druck innerhalb des Aufnahmevolumens abgebaut und die Temperatur gesenkt . In einem normalen Betriebsmodus der Batterie dichtet die Dichtungsschicht die Durchgangsöf fnungen trotz der durch die Immersionskühlung, insbesondere durch die Zwei-Phasen- Immersionskühlung, erzeugten Überdrücke und Unterdrücke in dem Aufnahmevolumen des Batteriegehäuses fluiddicht ab .
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 Durchgangsöf fnung vollständig überdeckt . Dadurch, dass die freie Querschnitts fläche der Durchgangsöf fnung 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 Durchgangsöf fnung vollständig von der Bodenfläche der Batteriekomponente überdeckt ist . Dadurch ist ein Freiraum zwischen der Bodenfläche der Batteriekomponente und der Dichtungsschicht gebildet . In diesem Freiraum kann Kühlfluid für eine Immersionskühlung, insbesondere eine Zwei-Pha- sen- Immersionskühlung, aufgenommen werden .
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 nur durch die Durchgangsöf fnung des Bodens der Batteriekomponente aus dem Aufnahmevolumen austritt .
Vorzugsweise ist die Batterie derart ausgebildet , dass die Batteriekomponente mittels eines Klebstof fes stof f schlüssig mit der Aufnahmefläche verbunden ist , wobei der Klebstof f eine Hitzebeständigkeit bis zu einer Temperatur von 600 ° C aufweist .
Ein Klebstof f mit einer Hitzebeständigkeit bis zu einer Temperatur von 600 ° C behält seine stof f schlüssige Verbindung bei Temperaturen von bis zu 600 ° C bei . Insbesondere fängt ein solcher Klebstof f nicht an sich zu zerset zen, sodass seine fixierende Wirkung auch bei Temperaturen von bis zu 600 ° C bestehen bleibt .
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 .
Der vorliegenden Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde , ein Spritzgießverfahren bereitzustellen, welches eine kostengünstige und einfache Herstellung einer zuvor beschriebenen Batteriegehäusekomponente ermöglicht .
Diese der vorliegenden Erfindung zugrundliegende Aufgabe wird durch ein Spritzgießverfahren zur Herstellung einer zuvor beschriebenen Batteriegehäusekomponente mittels eines Spritzgießwerkzeugs gelöst , wobei das Spritzgießwerkzeug eine erste Werkzeughäl fte und eine zweite Werkzeughäl fte aufweist . Das Spritzgießverfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte :
Einspritzen eines faserverstärkten Kunststof fes in das sich in geschlossener Stellung befindliche Spritzgießwerkzeug;
Verfahren der ersten Werkzeughäl fte des Spritzgießwerkzeugs sodass ein Freiraum zwischen der ersten Werkzeughäl fte und dem in der zweiten Werkzeughäl fte befindlichen, faserverstärkten Kunststof f gebildet ist ; und
Einspritzen eines faserlosen Kunststof fs in das Spritzgießwerkzeug, sodass der in der zweiten Werkzeughäl fte befindliche faserverstärkte Kunststo f f von dem faserlosen Kunststof f überspritzt wird bis der Freiraum gefüllt ist .
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 Batte- riegehäusekomponente ; Figur 2 : eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen
Batterie , die ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse mit einer in Figur 1 dargestellten erfindungsgemäßen Batteriegehäusekomponente aufweist ; und
Figur 3 : eine Schnittdarstellung einer Batterie im Bereich einer Aufnahmeeinrichtung gemäß einer weiteren Aus führungs 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 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 Batteriekomponenten 3 auf . Ferner weist die Batteriegehäusekomponente 10 eine der Viel zahl von Aufnahmeeinrichtungen 20 entsprechende Anzahl von Durchgangsöf fnungen 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 Durchgangsöf fnung 30 von j eweils einer Aufnahmeeinrichtung 20 eingefasst . Mit anderen Worten ist j eweils eine Durchgangsöf fnung 30 von j eweils einer Aufnahmeeinrichtung 20 umrandet . Die Aufnahmeeinrichtungen 20 weisen 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 Durchgangsöf fnung 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 erfindungsgemäßen Batteriegehäusekomponente 10 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 7 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 Dichtungsschicht 40 zum Abdichten der Durchgangsöf fnungen 30 auf , wobei die Dichtungsschicht 40 stof f schlüssig mit dem Boden 11 der Batteriegehäusekomponente 3 verbunden ist , so dass die Durchgangsöf fnungen 30 vollständig von der Dichtungsschicht 40 verschlossen sind . Die Dichtungsschicht 40 ist mit einer dem Aufnahmevolumen 4 abgewandten Verbindungs fläche 111 des Bodens 11 der Batteriegehäusekomponente 10 stof f schlüssig verbunden . Die Verbindungs fläche 111 des Bodens 11 ist die der Innenfläche 112 gegenüberliegenden Fläche des Bodens 11 der Batteriegehäusekomponente 10 .
Die Batteriegehäusekomponente 10 weist einen Unterboden 50 auf , der mit dem Boden der Batteriegehäusekomponente 10 unmittelbar verbunden ist , wobei zwischen der Dichtungsschicht 40 und dem Unterboden 50 ein Hohlraum 60 zur Aufnahme eines in dem Aufnahmevolumen entstehenden Gases gebildet ist .
Der Unterboden 50 weist eine Auslassöf fnung 51 zum Ausleiten des in dem Aufnahmevolumen 4 entstehenden und in dem Hohlraum 60 auf genommenen Gases an die Umgebung auf .
Figur 3 zeigt Schnittdarstellung einer Batterie 1 im Bereich einer Aufnahmeeinrichtung 20 gemäß einer weiteren Aus führungsform . Eine in der Aufnahmeeinrichtung 20 eingesetzte Batteriekomponente 3 ist stof f schlüssig 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 verbunden .
Die Dichtungsschicht 40 der Batteriegehäusekomponente 10 weist Verstärkungsrippen 41 auf , die sich von der Dichtungsschicht 40 in eine freie Querschnitts fläche 31 der Durchgangsöf fnung 30 erstrecken .
Die Batteriekomponente 3 ist derart in der Aufnahmeeinrichtung 20 eingesetzt , dass ein Freiraum 6 zwischen einer Bodenfläche 5 der Batteriekomponente 3 und der Dichtungsschicht 40 gebildet ist . In diesem Freiraum 6 kann Kühl fluid für eine Immersionskühlung, insbesondere eine Zwei-Phasen- Immersionskühlung, aufgenommen werden . Die Batteriegehäusekomponente 10 weist eine Stützrippe 70 auf , die zwischen der Dichtungsschicht 40 und dem Unterboden 50 angeordnet ist . Die Stützrippe 70 erstreckt sich von der Dichtungsschicht 40 in Richtung einer der Dichtungsschicht 40 zugewandten Unterbodeninnenfläche 52 des Unterbodens 50 und ist mit der Dichtungsschicht 40 stof f schlüssig verbunden . Die Stützrippe 70 steht mit der Unterbodeninnenfläche 52 des Unterbodens 50 in unmittelbaren Kontakt . Die Stützrippe 70 ist in einer Draufsicht auf den Boden 11 der Batteriegehäusekomponente 10 von der Durchgangsöf fnung 30 eingefasst . Mit anderen Worten ist die Stützrippe 70 in einer Draufsicht auf den Boden 11 der Batteriegehäusekomponente 10 von der Durchgangsöf fnung 30 umrandet . Die Stützrippe 70 ist als Hohl zylinder ausgebildet .
Bezugszeichenliste
1 Batterie
2 Batteriegehäuse
3 Batteriekomponente
4 Auf nähme volumen
5 Bodenfläche (der Batteriekomponente)
6 Freiraum (zwischen der Bodenfläche der Batteriekomponente und der Dichtungsschicht)
7 Batteriegehäusedeckel
10 Batteriegehäusekomponente
11 Boden (der Batteriegehäusekomponente)
111 Verbindungsfläche (des Bodens)
112 Innenfläche (des Bodens)
20 Au f nähme einrichtung
21 Aufnahmeerhebung (der Aufnahmeeinrichtung)
211 Innenwandung (der Aufnahmeerhebung)
22 Aufnahmefläche (der Aufnahmeeinrichtung)
30 Durchgangöffnungen
31 Freier Querschnitt (der Durchgangsöffnung)
40 Dichtungs schicht
41 Verstärkungsrippe (der Dichtungsschicht)
50 Unterboden
51 Auslassöffnung
52 Unterbodeninnenfläche
60 Hohlraum
70 Stützrippe

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 Durchgangsöffnungen (30) , die in einem Boden (11) der Batteriegehäusekomponente (10) ausgebildet sind, wobei in einer Draufsicht auf den Boden (11) der Batteriegehäusekomponente (10) jeweils eine Durchgangsöffnung (30) von jeweils einer Aufnahmeeinrichtung (20) zumindest teilweise eingefasst ist, wobei die Batteriegehäusekomponente (10) durch folgendes Merkmal gekennzeichnet ist: die Batteriegehäusekomponente (10) weist eine Dichtungsschicht (40) zum Abdichten der Durchgangsöffnungen (30) auf, wobei die Dichtungsschicht (40) stoff schlüssig mit dem Boden (11) der Batteriegehäusekomponente (10) verbunden ist .
2. Batteriegehäusekomponente (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsschicht (40) ein Material mit einem Schmelzflussindex von größer oder gleich 35 g/10min aufweist.
3. Batteriegehäusekomponente (10) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: die Batteriegehäusekomponente (10) begrenzt ein Aufnahmevolumen (4) zur Aufnahme der Vielzahl von Batteriekomponenten (3) zumindest teilweise; und die Dichtungsschicht (40) ist mit einer dem Aufnahmevolumen () abgewandten Verbindungsfläche (111) des Bodens (11) der Batteriegehäusekomponente (10) stoff schlüssig verbunden.
4. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsschicht (40) derart mit dem Boden (11) der Batteriegehäusekomponente (10) verbunden ist, dass die Durchgangsöffnungen (30) vollständig von der Dichtungsschicht (40) verschlossen sind.
5. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsschicht (40) zumindest eine Verstärkungsrippe (41) aufweist, die sich von der Dichtungsschicht (40) in eine freie Querschnittsfläche (31) einer Durchgangsöffnung (30) erstreckt.
6. 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) erstrecken.
7. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: die Batteriegehäusekomponente (10) weist einen Unterboden
(50) auf, der mit dem Boden (11) der Batteriegehäusekomponente (10) zumindest mittelbar verbunden ist; und zwischen der Dichtungsschicht (40) und dem Unterboden (50) ist ein Hohlraum (60) zur Aufnahme eines in dem Aufnahmevolumen (4) entstehenden Gases gebildet.
8. Batteriegehäusekomponente (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterboden (50) stoff schlüssig zumindest mittelbar mit dem Boden (11) der Batteriegehäusekomponente (10) verbunden ist.
9. Batteriegehäusekomponente (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterboden (50) zumindest eine Auslassöffnung (51) zum Ausleiten des in dem Aufnahmevolumen (4) entstehenden und/oder in dem Hohlraum (60) auf genommenen Gases aufweist .
10. Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriegehäusekomponente (10) zumindest eine Stützrippe (70) aufweist, die zwischen der Dichtungsschicht (40) und dem Unterboden (50) angeordnet ist .
11. Batteriegehäuse (2) zur Aufnahme einer Vielzahl von Batteriekomponenten (3) , aufweisend: eine Batteriegehäusekomponente (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; und einen Batteriegehäusedeckel (7) , der derart mit der Batteriegehäusekomponente (10) verbunden ist, dass ein Aufnahmevolumen (4) zur Aufnahme von der Vielzahl von Batteriekomponenten (3) gebildet ist.
12. Batterie (1) , aufweisend: ein Batteriegehäuse (2) nach Anspruch 11; und eine Vielzahl von Batteriekomponenten (3) , wobei jeweils eine Batteriekomponente (3) in jeweils einer Aufnahmeeinrichtung (20) der Batteriegehäusekomponente (10) eingesetzt ist .
13. Batterie (1) nach Anspruch 12, 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.
14. Batterie (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriekomponente (3) mittels eines Klebstoffes stoffschlüssig mit der Aufnahmefläche (22) verbunden ist, wobei der Klebstoff eine Hitzebeständigkeit bis zu einer Temperatur von 600 °C aufweist.
15. Kraftfahrzeug, aufweisend eine Batterie (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14.
16. Spritzgießverfahren zur Herstellung einer Batteriegehäusekomponente (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 mittels eines Spritzgießwerkzeugs, wobei das Spritzgießwerkzeug eine erste Werkzeughälfte und eine zweite Werkzeughälfte aufweist, und wobei das Spritzgießverfahren die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
Einspritzen eines faserverstärkten Kunststoffes in das sich in geschlossener Stellung befindliche Spritzgießwerkzeug; Verfahren der ersten Werkzeughälfte des Spritzgießwerkzeugs, sodass ein Freiraum zwischen der ersten Werkzeughälfte und dem in der zweiten Werkzeughälfte befindlichen faserverstärkten Kunststoff gebildet ist; und
Einspritzen eines faserlosen Kunststoffs in das Spritzgießwerkzeug, sodass der in der zweiten Werkzeughälfte befindliche faserverstärkte Kunststoff von dem faserlosen Kunststoff überspritzt wird.
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