WO2019158246A1 - Verfahren zum thermischen isolieren von fahrzeugen oder fahrzeugteilen - Google Patents

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WO2019158246A1
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vehicle
panel
vehicle part
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Thomas Taraschewski
Hendrik FEUERSTEIN
Slava THILMANN
Joachim Kuhn
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Va-Q-Tec Ag
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Definitions

  • the present invention relates to a method for thermally insulating a vehicle part or a vehicle, a vehicle and a vehicle part.
  • the present invention relates to the field of electromobility.
  • the present invention can be used not only in electric vehicles (ie vehicles that are driven by an electric motor), but also in other vehicles, especially those with a
  • a "vehicle” in the sense of the present invention is preferably understood to mean a mobile means of transport which serves to transport persons, goods or tools.
  • vehicles are preferably land vehicles, in particular cars, caravans, flybridges, trucks, buses, trains or other commercial vehicles, but may also be watercraft or ships or aircraft or aircraft.
  • the vehicle is motorized and / or the vehicle has a (motor) drive.
  • the present invention can be advantageously used in particular in the field of electromobility. Due to various factors, the market share of electric vehicles or electric cars has been very low so far. A disadvantage of many current electric vehicles is that they have a much lower range than vehicles with internal combustion engines, often under 200 km. The
  • Range of electric vehicles is especially at very low
  • Another disadvantage of many current electric vehicles is the relatively low battery life, especially in intensive or frequent use. It is therefore an object of the present invention to increase the range of a vehicle, in particular electric vehicle, to reduce the energy consumption of a vehicle, to improve the thermal insulation of a vehicle or vehicle part, in particular a vehicle battery, and / or to extend the life of a vehicle battery ,
  • the cooling of the interior is slowed down so that less energy is needed to re-heat the interior after short periods.
  • the insulation also offers advantages at high outside temperatures or in summer, since the insulation requires less energy for the cooling, in particular of the vehicle interior.
  • the heating of the interior is slowed down so that less energy is needed to re-cool the interior after short periods.
  • a vehicle part or a vehicle with several vehicle parts is at least partially thermally insulated.
  • the thermal insulation is preferably carried out during or after the creation of the
  • Vehicle part or of the vehicle Vehicle part or of the vehicle.
  • At least one vacuum insulation panel is used for insulation, which is arranged on the vehicle or on one of the vehicle parts.
  • a vacuum insulation panel basically has a flat core
  • Vakuumisolationspaneel is known for example from DE 10 2010 019 074 A1.
  • Vacuum insulation panels are characterized by very good insulation properties or a very low thermal conductivity with low weight and / or space required. Due to the isolation of the vehicle or the vehicle parts, the heat loss and thus the energy consumption during operation of the vehicle can be significantly reduced.
  • the vacuum insulation panels even at low thickness, for example, max. 15 mm, a sufficiently large
  • the small thickness offers the advantage that when equipping a vehicle or vehicle part with a vacuum insulation panel for insulation only little space is needed or for the
  • the low weight or low mass density of the vacuum insulation panels prevents by equipping a vehicle with a thermal Insulation the total weight of the vehicle and thus the energy consumption is significantly increased.
  • Vacuum insulation panel reduced in a portion of the vacuum insulation panel is preferably flat and / or linear. In this way, the shape of the vacuum insulation panel can be optimally attached to the vehicle to be provided with the vacuum insulation panel
  • Vehicle part to be customized. In particular, it can be so
  • Vacuum insulation panel to small gaps, for example, between a body and a panel adapt.
  • the space can be used optimally or even a narrow space can be provided with an insulation, which does not reduce with a thickness without a reduction
  • Vacuum insulation panel could be isolated.
  • the thickness of the first layer is the same as that of the second layer.
  • Vacuum insulation panel reduced after the Fler too and before the arrangement on the vehicle or on one of the vehicle parts is particularly preferably, an at least substantially line-shaped depression is produced in the vacuum insulation panel. This is preferably done in such a way that the vacuum insulation panel is foldable or bendable along the linear depression. This allows a particularly simple adaptation of the three-dimensional shape of the vacuum insulation panel to an associated vehicle or vehicle part.
  • the reduction of the thickness of the vacuum insulation panel can in particular be effected by an embossing method or be realized by means of an embossing method. In this case, preferably by means of a press a force on the
  • Vacuum insulation panel exercised This allows a cost-effective and subsequent adaptation of the vacuum insulation panel to the vehicle or vehicle part.
  • the vacuum insulation panel does not have to be at the Production or evacuation be adapted to the vehicle or vehicle part.
  • the vacuum insulation panel is bent at least in sections or completely.
  • the bending of the vacuum insulation panel optionally before, after or simultaneously with the
  • Thickness reduction take place.
  • the bending of the vacuum insulation panel allows an optimal adaptation of the three - dimensional shape of the
  • Vakuumisolationspaneels to the vehicle or vehicle part.
  • the vacuum insulation panel is bonded to the vehicle or one of the vehicle parts.
  • the vacuum insulation panel can also be fastened detachably to the vehicle or vehicle part by means of at least one hook-and-loop fastener.
  • the vacuum insulation panel is covered with a protective layer or a protective layer is arranged on the vacuum insulation panel.
  • the protective layer is made of a nonwoven fabric.
  • the protective layer may also comprise plastic or other materials or consist of plastic.
  • the protective layer is preferably used to increase the mechanical protection of the vacuum insulation panel, in particular the
  • Vacuum insulation panel or past the vacuum insulation panel or around the vacuum insulation panel is beneficial to a longer shelf life.
  • thermal bridges can be avoided by the protective layer.
  • the protective layer is located in particular by means of at least one hook and loop fastener or other fastening means on the vacuum insulation panel, in particular on the outside of the envelope or on the outside of the envelope Interlayer, attached or arranged.
  • the protective layer can also be permanently connected to the vacuum insulation panel, z. B. in the production.
  • the protective layer is preferably provided on one side of the vacuum insulation panel or mounted on a side of the vacuum insulation panel facing away from the vehicle part on which the vacuum insulation panel is disposed.
  • the vehicle part to be insulated is an electrical energy store, in particular a battery or a rechargeable battery, in particular of an electric vehicle, which serves or is designed to supply energy to a drive of the vehicle.
  • the vacuum insulation panel is preferably arranged on several sides of the energy store, in particular in order to achieve the best possible or complete thermal insulation.
  • the life of the energy storage can be extended and / or the discharge of
  • Energy storage can be prevented at low temperatures.
  • a good temperature of the energy storage can be achieved, preferably in a reduction of energy losses, in particular by
  • the energy storage can be shielded by the insulation of both extremely high and extremely low temperatures.
  • the energy storage through the thermal insulation or the Vakuumisolationspaneel also ago
  • the energy store is tempered, in particular heated and / or cooled, so that in this case a more effective or more efficient tempering of the energy store is made possible by the insulation or the vacuum insulation panel and / or saves energy during the temperature control of the energy store can be.
  • the vehicle part to be insulated is alternatively or additionally part of a
  • Cladding for thermal insulation preferably on the inside, with the
  • Vacuum insulation panel is lined.
  • the proposed isolation of the body or a part of the body is in particular a lesser icing of the vehicle, especially the discs, conducive. Furthermore, the proposed insulation can lead to a better and / or more uniform temperature distribution in the interior of the vehicle.
  • the proposed insulation in the case of a vehicle operated by an internal combustion engine) preferably leads to a lower CO 2 emission.
  • Fig. 1 shows a vehicle part with an insulation in a schematic
  • Figure 2 is a schematic representation of a vacuum insulation panel in an initial condition and underneath in a bent and embossed condition
  • Fig. 3 shows an energy storage with insulation.
  • a vehicle part 1 is shown in a schematic exploded view.
  • the vehicle part 1 is a part of the body or lining of a vehicle (not shown), in particular an automobile.
  • the vehicle part 1 is a door of the vehicle.
  • the vehicle part 1 may be, in particular, a roof or a part of the roof of the vehicle.
  • the vacuum insulation panel 2 is preferably flat or plate-like
  • the vacuum insulation panel 2 has two flat sides, wherein the thickness D is the distance between the two flat sides.
  • the length and width of the flat sides amount
  • the thickness D of the vacuum insulation panel 2 is preferably at least 2 mm, in particular at least 5 mm, particularly preferably at least 8 mm, and / or at most 30 mm, in particular at most 20 mm, particularly preferably at most 16 mm.
  • the mass density of the vacuum insulation panel 2 is preferably
  • the thermal conductivity of the vacuum insulation panel 2 is preferably at least about 0.001 W / (mK) and / or at most about 0.01 W / (mK),
  • Design of the vacuum insulation panel 2 should also apply to the present invention in a corresponding manner.
  • the vacuum insulation panel 2 preferably has a core and a sheath, wherein the sheath encloses the core on all sides of the vacuum insulation panel 2 narrow, complete and gas-tight.
  • Vacuum insulation panel 2 is evacuated the space enclosed by the enclosure.
  • Vacuum insulation panels 2 isolated, for example, all the doors and the roof to achieve the fullest possible isolation of the vehicle.
  • the vehicle part 1 as large as possible with the
  • Vacuum insulation panel 2 isolated.
  • the portion 3 is preferably formed flat and / or linear.
  • FIG. 1 by way of example, on the left-hand side of the vacuum insulation panel 2, a straight line-shaped subarea 3 and on the right-hand side of the vacuum insulation panel 2 a curved, flat subarea 3 are illustrated.
  • the subregion 3 can follow the course of a curved line or have any other, in particular planar shape. It is also possible that the partial region 3 does not have a constant thickness D or has different thicknesses D. The change in the thickness D can be continuous or discontinuous or stepwise.
  • the subregion 3 can also be arranged in an edge region of the vacuum insulation panel 2 and / or circumferentially on the vacuum insulation panel 2, in particular so that on one or all edges of the vacuum insulation panel 2, the thickness D is reduced.
  • the portion 3 extends from one edge of the vacuum insulation panel 2 to another edge of the vacuum insulation panel 2. However, this is not mandatory. It is also possible that the portion 3 is not adjacent to the edge of the vacuum insulation panel 2.
  • the vacuum insulation panel 2 By reducing the thickness D in the subregion 3, an adaptation of the vacuum insulation panel 2 to the vehicle part 1 or another vehicle part is preferably made possible, so that the subregion 3 is preferably adapted in shape to a shape or configuration of the vehicle part 1 or of the other vehicle part ,
  • the vacuum insulation panel 2 may have several, preferably separate or non-contiguous, portions 3.
  • the portion 3 is formed as at least substantially line-shaped depression or is in the
  • Vakuumisolationspaneel 2 an at least substantially linear
  • the recess is formed such that the vacuum insulation panel 2 along this recess is foldable or bendable.
  • the vacuum insulation panel 2 at least in the area of
  • Part 3 or the depression flexible and / or elastic.
  • This flexible or elastic deformability is preferably imparted to the vacuum insulation panel 2 by the partial region 3 or the depression.
  • the thickness D in the portion 3 of the vacuum insulation panel 2 is reduced by an embossing method.
  • the embossing or embossing of the depression takes place in the
  • Vakuumisolationspaneel 2 after the preparation of the vacuum insulation panel 2 or subsequently, in particular after the evacuation of the space formed by the enclosure of the vacuum insulation panel 2 interior. It is possible that the vacuum insulation panel 2 still shrinks after production or evacuation. Embossing preferably takes place only after this shrinking process. In this way, in particular a tailor-made production or adaptation of the
  • Vacuum insulation panel 2 allows and / or very small tolerances can be maintained or realized.
  • a force is preferably exerted on the vacuum insulation panel 2 by means of a press.
  • the press can be designed as a hydraulic press, veneer press or the like.
  • the press has an embossing tool 8.
  • the embossing tool 8 may, in particular, have a contour 8a by which the depth and / or shape of the depression or the thickness D and / or shape of the partial area 3 introduced into the vacuum insulation panel 2 is defined.
  • the shape of the depression or of the partial region 3 corresponds to the embossing tool 8 and / or its contour 8a or is complementary thereto.
  • the force exerted by the press on the vacuum insulation panel 2 per surface or the pressure exerted by the press on the vacuum insulation panel 2 pressure is preferably at least 10 kN / m 2 , in particular at least 300 kN / m 2 , and / or at most 10000 kN / m 2 , preferably at most 4000 kN / m 2 , in particular at most 1500 kN / m 2 , particularly preferably about 600 kN / m 2 .
  • Pressing force is preferably at least 10 kN and / or at most 50 kN, in particular about 30 kN.
  • the area of the vacuum insulation panel 2 to which a force is applied when embossing with the press is preferably at least 0.01 m 2 and / or at most 0.5 m 2 , preferably at most 0.1 m 2 , in particular approximately 0.05 m 2 .
  • the embossing can be carried out by a plurality of consecutively executed steps, in each of which the thickness D in a partial region 3 of the vacuum insulation panel 2 is reduced or a depression is impressed into the vacuum insulation panel 2. A multiple or further or re-embossing can be carried out or carried out at already embossed sites as well as at not yet embossed sites.
  • an arbitrarily large and / or arbitrarily shaped area or partial area 3 of the vacuum insulation panel 2 can be embossed or reduced in its thickness D by a multiple embossing or by the execution of several embossing steps. Stages can also be embossed into the vacuum insulation panel 2 or several partial areas 3 of different thickness D can be impressed into the vacuum insulation panel 2, which adjoin one another directly.
  • a pressing force of about 30 kN on an area of about 0.05 m 2 causes a thickness reduction of about 4 mm, for example from about 10 mm to about 6 mm.
  • the vacuum insulation panel 2 may preferably be in any
  • the vacuum insulation panel 2 may have odd edges and / or non-planar side walls. It is possible that a (at least section-wise) deformation or bending of the vacuum insulation panel 2 and an impressing of a depression can take place or be carried out in a single or common step. This is exemplified in Fig. 2. At the top of Fig. 2, a vacuum insulation panel 2 and an embossing tool 8 are shown before embossing. At the bottom of Fig. 2, a vacuum insulation panel 2 and an embossing tool 8 are shown at or after embossing.
  • the vacuum insulation panel 2 (initially or before embossing) is flat or flat.
  • the embossing tool 8 is bent in the illustration example and has a contour 8a, which in particular has or forms a plurality of elevations of the embossing tool 8. Due to the curved shape of the embossing tool 8 and / or the contour 8a of the
  • the vacuum insulation panel 2 can be bent simultaneously or in a single process step or changed in its three-dimensional shape and provided with depressions or portions 3.
  • any structure can be impressed into the vacuum insulation panel 2.
  • the embossing tool 8 or its contour 8a is pressed or pressed against one another with a force, so that the contour 8a impresses depressions or structures into the vacuum insulation panel 2 and / or bends it.
  • the vacuum insulation panel 2 can be given an at least approximately spherical shape by means of bending.
  • the vacuum insulation panel 2 is bent or embossed into the shape of a portion of a circular ring.
  • any three-dimensional shapes are possible, for example, a corrugated shape.
  • Concerning. the impression of depressions or partial areas 3 and the change of the three-dimensional shape of the vacuum insulation panel 2, any order possible.
  • Subregions 3 with a reduced thickness D are introduced or impressed into the vacuum insulation panel. However, it is also possible that this is done the other way around, so first recesses introduced into the vacuum insulation panel 2 or
  • the vacuum insulation panel 2 it is possible for the vacuum insulation panel 2 to have been given an arbitrary three-dimensional shape when it was fabricated or for the vacuum insulation panel 2 to be produced as a freeform.
  • the vacuum insulation panel 2 may have one or more apertures or holes 9, as shown by way of example in FIG.
  • the holes 9 preferably completely penetrate the vacuum insulation panel 2.
  • the holes 9 may differ from the circular shape shown in Fig. 1 have any shape.
  • the holes 9 can serve or be used, for example, for the passage of cables or the like.
  • the vacuum insulation panel 2 is connected to the vehicle part 1 or the vehicle, preferably by means of a connecting means 4 or arranged or attached thereto.
  • the connecting means 4 preferably produces a cohesive and / or positive connection of the vacuum insulation panel 2 with the vehicle part 1.
  • the connecting means 4 is preferably designed as an adhesive strip or adhesive surface and / or as a hook and loop fastener. This is particularly preferred Vacuum insulation panel 2 thus bonded to the vehicle part 1 or vehicle or releasably secured thereto by means of a hook and loop fastener.
  • the connecting means 4 According to the illustration of FIG. 1, the connecting means 4
  • Vakuumisolationspaneels 2 in particular this surrounding, arranged.
  • other solutions are possible, such as a
  • Vacuum insulation panel 2 over a large area, in particular at least substantially over the entire surface, covering connecting means. 4
  • the vehicle part 1 forms, as already mentioned above, preferably a part of the body of the vehicle.
  • the vehicle part 1 thus forms an outer part or outer component of the vehicle.
  • the vacuum insulation panel 2 is preferably disposed on an inner side of the
  • Vehicle part 1 arranged.
  • An inside of the vehicle part 1 is understood to mean that side of the vehicle part 1 which in the case of the fully assembled vehicle or the vehicle in the
  • a panel 5 of the vehicle part 1 is arranged or provided on the inside of the vehicle part 1.
  • the panel 5 is made
  • the vacuum insulation panel 2 is preferably between the vehicle part 1 and the panel 5 or in a between the vehicle part 1 and the
  • the vacuum insulation panel 2 can be arranged or attached directly to the vehicle part 1 and / or the cladding 5, in particular by means of the connection means 4.
  • a protective layer 6 is arranged on the vacuum insulation panel 2.
  • the protective layer 6 is preferably flexibly deformable and / or made of a nonwoven fabric.
  • the protective layer 6 is used in particular for increasing the mechanical protection of the vacuum insulation panel 2, for the reduction or suppression of
  • the protective layer 6 is preferably arranged on the side facing the vehicle part 1 and / or the side facing the panel 5 of the vacuum insulation panel 2. Preferably, the protective layer 6 is thus between the vehicle part 1 and the Vakuumisolationspaneel 2 and / or between the
  • the protective layer 6 surrounds or covers one or both flat sides of the
  • Vakuumisolationspaneels 2 preferably completely.
  • Panel 5 a connecting means 4 for connection to each other or for attachment to each other.
  • the protective layer 6 or one of the two protective layers 6 is glued both to the vehicle part 1 and to the vacuum insulation panel 2 or detachably connected by means of a hook-and-loop fastener.
  • Glued vacuum insulation panel 2 and / or the panel 5 or detachably connected thereto by means of a hook and loop fastener So far, the present invention has been explained primarily in connection with a designed as a body part vehicle part 1.
  • vehicle part 1 is not necessarily designed as a body part, but can basically be any part or component of the vehicle.
  • Fig. 3 is another preferred embodiment or
  • this is to be insulated
  • Vehicle part 1 is an electrical energy storage 7.
  • the energy storage 7 is preferably designed as a battery or accumulator.
  • the energy storage 7 forms the battery or the accumulator of an electric vehicle, by means of which the drive of the vehicle is supplied with energy.
  • the energy storage 7 is formed by a lithium-ion battery.
  • the vacuum insulation panel 2 forms an envelope or
  • Vakuumisolationspaneel 2 is preferably on several sides of the
  • the vacuum insulation panel 2 becomes at least one of
  • the vacuum insulation panel 2 is preferably bent or folded in such a way that an interior or float space is formed by the vacuum insulation panel 2, which is designed to receive the energy storage 7.
  • the vacuum insulation panel 2 is folded or folded along the partial area 3 or the partial areas 3 or along embossed depressions. Analogous to the illustration of FIG. 1 can also in the
  • connecting means 4 and / or protective layers 6 may be provided or applied.
  • the energy loss of the energy storage device 7 can be reduced, which in particular from the good temperature control or the reduction of
  • Mobility of the electrical charge carriers of the energy storage 7 are increased.
  • Vacuum insulation panels 2 is isolated.
  • further vehicle parts 1 of the vehicle in particular with a vacuum insulation panel 2, can be thermally insulated, for example a fuel tank, a glove box and / or a cool box.
  • the vehicle is particularly preferably a car or a car, in particular an electric car. It is particularly preferred that the vehicle is internally as large as possible or completely isolated.
  • the vacuum insulation panels 2 are preferably arranged such that they are not visible to a user, for example, in that they are each covered by a panel 5.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum zumindest teilweise thermischen Isolieren eines Fahrzeugteils (1) oder Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei zum Isolieren des Fahrzeugs mindestens ein Vakuumisolationspaneel (2) verwendet wird, das an dem Fahrzeug oder dem Fahrzeugteil (1) angeordnet wird. Darüber hinaus werden ein Fahrzeug und ein Fahrzeugteil mit einer Isolierung mit mindestens einem Vakuumisolationspaneel vorgeschlagen.

Description

Verfahren zum thermischen Isolieren von Fahrzeugen oder Fahrzeugteilen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum thermischen Isolieren eines Fahrzeugteils oder eines Fahrzeugs, ein Fahrzeug und ein Fahrzeugteil.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung den Bereich der Elektromobilität. Die vorliegende Erfindung kann jedoch nicht nur bei Elektrofahrzeugen (also Fahrzeugen, die mit einem Elektromotor angetrieben werden) eingesetzt werden, sondern auch bei anderen Fahrzeugen, insbesondere solchen mit einem
Verbrennungsmotor.
Unter einem "Fahrzeug" im Sinne der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise ein mobiles Verkehrsmittel verstanden, das dem Transport von Personen, Gütern oder Werkzeugen dient. Fahrzeuge im Sinne der vorliegenden Erfindung sind bevorzugt Landfahrzeuge, insbesondere Pkw, Caravans, Flybridfahrzeuge, Lkw, Busse, Züge oder sonstige Nutzfahrzeuge, können jedoch auch Wasserfahrzeuge bzw. Schiffe oder Luftfahrzeuge bzw. Flugzeuge sein. Vorzugsweise ist das Fahrzeug motorisiert und/oder weist das Fahrzeug einen (motorischen) Antrieb auf. Die vorliegende Erfindung kann insbesondere im Bereich der Elektromobilität vorteilhaft eingesetzt werden. Aufgrund verschiedener Faktoren ist der Marktanteil von Elektrofahrzeugen bzw. Elektroautos bisher nur sehr gering. Ein Nachteil vieler aktueller Elektrofahrzeuge ist, dass sie eine deutlich geringere Reichweite als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren aufweisen, häufig unter 200 km. Die
Reichweite von Elektrofahrzeugen ist insbesondere bei sehr niedrigen
Temperaturen sehr gering, da unter dieser Bedingung die Batterie schneller entladen wird.
Ein weiterer Nachteil vieler aktueller Elektrofahrzeuge ist die verhältnismäßig geringe Lebensdauer der Batterien, insbesondere bei intensiver bzw. häufiger Nutzung. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Reichweite eines Fahrzeugs, insbesondere Elektrofahrzeugs, zu erhöhen, den Energieverbrauch eines Fahrzeugs zu verringern, die thermische Isolation eines Fahrzeugs oder Fahrzeugteils, insbesondere einer Fahrzeugbatterie, zu verbessern und/oder die Lebensdauer einer Fahrzeugbatterie zu verlängern.
Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 , ein Fahrzeug gemäß Anspruch 10 und/oder ein Fahrzeugteil gemäß Anspruch 11 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass insbesondere durch eine (verbesserte) thermische Isolierung des Fahrzeugs bzw. von Fahrzeugteilen eine größere Reichweite, insbesondere von Elektrofahrzeugen bzw. Elektroautos, erreicht werden kann. Eine solche Isolierung wirkt sich insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen, also vor allem im Winter und/oder in Gebieten mit häufig auftretenden niedrigen Außentemperaturen, positiv auf die Reichweite aus, da so zum Beheizen des Innenraums des Fahrzeugs aufgrund der reduzierten
Wärmeverluste weniger Energie benötigt wird. Zusätzlich wird auch die Auskühlung des Innenraums verlangsamt, so dass nach kurzen Standzeiten weniger Energie zum erneuten Aufheizen des Innenraums benötigt wird.
Analog bietet die Isolierung auch bei hohen Außentemperaturen bzw. im Sommer Vorteile, da durch die Isolierung weniger Energie für die Kühlung, insbesondere des Fahrzeuginnenraums, benötigt wird. Zusätzlich wird auch die Aufheizung des Innenraums verlangsamt, so dass nach kurzen Standzeiten weniger Energie zum erneuten Abkühlen des Innenraums benötigt wird.
Diese Energieersparnis führt insbesondere bei Elektrofahrzeugen zu einer deutlichen Erhöhung der Reichweite, da im Gegensatz zu Fahrzeugen mit
Verbrennungsmotoren hier keine bei einer Verbrennung im Motorraum entstehende Abwärme zum Beheizen des Innenraums genutzt werden kann, sondern die benötigte Energie zusätzlich zu der zum Betrieb des Motors benötigten Energie durch die Batterie zur Verfügung gestellt werden muss. Des Weiteren wurde bei der vorliegenden Erfindung erkannt, dass durch eine thermische Isolierung der Batterie die Lebensdauer derselben signifikant erhöht werden kann. Insbesondere kann durch die Isolierung die Batterie auch bei extrem hohen oder niedrigen Temperaturen bedeutend länger in einem für die Batterie günstigen bzw. optimalen Temperaturbereich gehalten werden, vorzugsweise in einem Temperaturbereich von etwa 10 °C bis etwa 30 °C.
Eine thermische Isolierung von Fahrzeugen, insbesondere Automobilen, wird bisher nicht eingesetzt. Dies liegt unter anderem daran, dass durch die Isolierung zunächst das Gewicht des Fahrzeugs erhöht wird, was sich nachteilig auf den Energieverbrauch und somit auf die Reichweite des Fahrzeugs auswirkt. Des Weiteren besteht insbesondere bei Automobilen die Anforderung, dass der Innenraum auch hohen ästhetischen Ansprüchen genügen soll. Sowohl die Gestaltung des Innenraums als auch des äußeren Erscheinungsbildes eines Fahrzeugs bzw. Automobils ist daher erheblich durch Designvorgaben
eingeschränkt. Außerdem besteht eine erhebliche Bauraumbeschränkung, die der Verwendung einer thermischen Isolierung in Fahrzeugen bzw. Automobilen entgegensteht. Mit konventionellen Dämmmaterialien könnte bei dem geringen zur Verfügung stehenden Platz durch die Bauraumbeschränkung bzw. bei den geringen Spaltmaßen keine ausreichend große bzw. befriedigende thermische Isolierung erreicht werden.
Bei dem vorschlagsgemäßen Verfahren wird ein Fahrzeugteil oder ein Fahrzeug mit mehreren Fahrzeugteilen zumindest teilweise thermisch isoliert. Das thermische Isolieren erfolgt bevorzugt bei oder nach der Flerstellung des
Fahrzeugteils bzw. des Fahrzeugs.
Unter dem Begriff "Isolieren" bzw. "Isolation" ist im Folgenden jeweils ein thermisches Isolieren bzw. eine thermische Isolation zu verstehen, sofern nicht explizit etwas anderes erwähnt wird. Erfindungsgemäß wird zum Isolieren mindestens ein Vakuumisolationspaneel verwendet, das an dem Fahrzeug oder an einem der Fahrzeugteile angeordnet wird. Ein Vakuumisolationspaneel hat grundsätzlich einen flächigen Kern aus
offenporigem Material und eine den Kern an allen Seiten möglichst gasdicht umschließende Umhüllung. Bei der Flerstellung eines Vakuumisolationspaneels wird der von der Umhüllung umschlossene Raum evakuiert, was zu einer sehr geringen Wärmeleitfähigkeit des Vakuumisolationspaneels führt. Ein
Vakuumisolationspaneel ist beispielsweise aus der DE 10 2010 019 074 A1 bekannt.
Vakuumisolationspaneele zeichnen sich durch sehr gute Dämmeigenschaften bzw. eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht und/oder Platzbedarf aus. Durch die Isolation des Fahrzeugs oder der Fahrzeugteile kann der Wärmeverlust und somit der Energieverbrauch beim Betrieb des Fahrzeugs erheblich verringert werden.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn insbesondere großflächige Teile der Karosserie, beispielsweise die Türen und/oder das Dach, thermisch isoliert werden. Über diese Teile geht bedingt durch die große Fläche besonders viel Wärmeenergie verloren, so dass hier eine thermische Isolation besonders effektiv ist.
Durch die geringe Wärmeleitfähigkeit können die Vakuumisolationspaneele auch bei geringer Dicke, beispielsweise max. 15 mm, eine ausreichend große
thermische Isolierung bewirken. Die geringe Dicke bietet den Vorteil, dass beim Ausstatten eines Fahrzeugs oder Fahrzeugteils mit einem Vakuumisolationspaneel zur Isolierung nur wenig Platz benötigt wird bzw. der für das
Vakuumisolationspaneel benötigte Bauraum in vielen aktuellen Fahrzeugen bereits vorhanden ist.
Das geringe Gewicht bzw. die geringe Massendichte der Vakuumisolationspaneele verhindert, dass durch das Ausstatten eines Fahrzeugs mit einer thermischen Isolierung das Gesamtgewicht des Fahrzeugs und damit der Energieverbrauch signifikant erhöht wird.
Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Dicke des
Vakuumisolationspaneels in einem Teilbereich des Vakuumisolationspaneels verringert. Der Teilbereich ist vorzugsweise flächig und/oder linienförmig ausgebildet. Auf diese Weise kann die Form des Vakuumisolationspaneels optimal an das mit dem Vakuumisolationspaneel zu versehende Fahrzeug oder
Fahrzeugteil angepasst werden. Insbesondere lässt sich so das
Vakuumisolationspaneel an geringe Spaltmaße, beispielsweise zwischen einer Karosserie und einer Verkleidung, anpassen. Vorzugsweise kann der Bauraum so optimal genutzt werden bzw. auch ein schmaler Bauraum mit einer Isolierung versehen werden, der ohne eine Verringerung der Dicke nicht mit einem
Vakuumisolationspaneel isolierbar wäre.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Dicke des
Vakuumisolationspaneels nach dessen Flerstellung und vor der Anordnung am Fahrzeug oder an einem der Fahrzeugteile verringert. Besonders bevorzugt wird in dem Vakuumisolationspaneel eine zumindest im Wesentlichen linienförmige Vertiefung erzeugt. Dies erfolgt vorzugsweise derart, dass das Vakuumisolationspaneel entlang der linienförmigen Vertiefung faltbar bzw. knickbar ist. Dies ermöglicht ein besonders einfaches Anpassen der dreidimensionalen Form des Vakuumisolationspaneels an ein zugeordnetes Fahrzeug oder Fahrzeugteil.
Das Verringern der Dicke des Vakuumisolationspaneels kann insbesondere durch ein Prägeverfahren erfolgen bzw. mittels eines Prägeverfahrens realisiert werden. Hierbei wird vorzugsweise mittels einer Presse eine Kraft auf das
Vakuumisolationspaneel ausgeübt. Dies ermöglicht ein kostengünstiges und nachträgliches Anpassen des Vakuumisolationspaneels an das Fahrzeug oder Fahrzeugteil. Das Vakuumisolationspaneel muss also nicht schon bei der Herstellung bzw. Evakuierung an das Fahrzeug oder Fahrzeugteil angepasst werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird das Vakuumisolationspaneel zumindest abschnittsweise oder vollständig gebogen. Vorzugsweise kann das Biegen des Vakuumisolationspaneels wahlweise vor, nach oder gleichzeitig mit der
Dickenverringerung erfolgen. Das Biegen des Vakuumisolationspaneels ermöglicht eine optimale Anpassung der dreidimensionalen Form des
Vakuumisolationspaneels an das Fahrzeug bzw. Fahrzeugteil.
Vorzugsweise wird das Vakuumisolationspaneel mit dem Fahrzeug oder einem der Fahrzeugteile verklebt. Alternativ kann das Vakuumisolationspaneel auch mittels mindestens eines Klettverschlusses lösbar an dem Fahrzeug oder Fahrzeugteil befestigt werden. Auf diese Weise ist eine einfache und beschädigungsfreie Befestigung des Vakuumisolationspaneels an dem Fahrzeug oder Fahrzeugteil ermöglicht. Insbesondere bei der Befestigung mittels eines Klettverschlusses ist ein unkomplizierter und beschädigungsfreier Austausch des Vakuumisolationspaneels oder Fahrzeugteils ermöglicht. In einer vorteilhaften Ausführungsform wird das Vakuumisolationspaneel mit einer Schutzlage abgedeckt oder eine Schutzlage auf dem Vakuumisolationspaneel angeordnet. Vorzugsweise ist die Schutzlage aus einem Vliesstoff gefertigt. Die Schutzlage kann aber auch Kunststoff oder andere Materialien aufweisen oder aus Kunststoff bestehen. Die Schutzlage dient vorzugsweise zur Erhöhung des mechanischen Schutzes des Vakuumisolationspaneels, insbesondere der
Umhüllung, und/oder zur Reduzierung von Konvektion auf dem
Vakuumisolationspaneel bzw. an dem Vakuumisolationspaneel vorbei oder um das Vakuumisolationspaneel herum. Dies ist einer längeren Haltbarkeit zuträglich. Zudem können durch die Schutzlage Wärmebrücken vermieden werden.
Die Schutzlage wird insbesondere mittels mindestens eines Klettverschlusses oder einem anderen Befestigungsmittel an dem Vakuumisolationspaneel, insbesondere an der Außenseite der Umhüllung oder einer außen auf der Umhüllung befindlichen Zwischenschicht, befestigt oder angeordnet. Die Schutzlage kann auch dauerhaft mit dem Vakuumisolationspaneel verbunden werden, z. B. bei der Herstellung.
Die Schutzlage ist vorzugsweise auf einer Seite des Vakuumisolationspaneels vorgesehen oder wird auf einer Seite des Vakuumisolationspaneels angebracht, die dem Fahrzeugteil, an dem das Vakuumisolationspaneel angeordnet wird, abgewandt ist.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt ist das zu isolierende Fahrzeugteil ein elektrischer Energiespeicher, insbesondere eine Batterie oder ein Akkumulator, insbesondere eines Elektrofahrzeugs, der zur Versorgung eines Antriebs des Fahrzeugs mit Energie dient oder ausgebildet ist. Das Vakuumisolationspaneel wird vorzugsweise auf mehreren Seiten des Energiespeichers angeordnet, insbesondere um eine möglichst optimale oder vollständige thermische Isolierung zu erreichen.
Durch die Maßnahme der Isolierung des Energiespeichers kann die Lebensdauer des Energiespeichers verlängert werden und/oder die Entladung des
Energiespeichers bei niedrigen Temperaturen verhindert werden. Zudem kann eine gute Temperierung des Energiespeichers erreicht werden, die vorzugsweise in einer Reduktion von Energieverlusten, insbesondere durch
Temperaturschwankungen, und in einer erhöhten Ladungsträgerbeweglichkeit, also einer kürzeren Ladedauer, resultiert. Vorzugsweise kann der Energiespeicher durch die Isolierung sowohl von extrem hohen als auch von extrem niedrigen Temperaturen abgeschirmt werden. Insbesondere kann der Energiespeicher durch die thermische Isolierung bzw. das Vakuumisolationspaneel auch vor
Beschädigungen bzw. einer Zerstörung bei Extremtemperaturen geschützt werden. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Energiespeicher temperiert, insbesondere beheizt und/oder gekühlt wird, so dass in diesem Fall durch die Isolierung bzw. das Vakuumisolationspaneel eine effektivere bzw. effizientere Temperierung des Energiespeichers ermöglicht wird und/oder Energie bei der Temperierung des Energiespeichers eingespart werden kann. Das zu isolierende Fahrzeugteil ist alternativ oder zusätzlich ein Teil einer
Karosserie oder Verkleidung des Fahrzeugs, wobei die Karosserie oder
Verkleidung zur thermischen Isolierung, vorzugsweise innenseitig, mit dem
Vakuumisolationspaneel ausgekleidet wird.
Die vorschlagsgemäße Isolierung der Karosserie bzw. eines Teils der Karosserie ist insbesondere einem geringeren Vereisen des Fahrzeugs, insbesondere der Scheiben, zuträglich. Des Weiteren kann die vorschlagsgemäße Isolierung zu einer besseren und/oder gleichmäßigeren Temperaturverteilung im Innenraum des Fahrzeugs führen. Vorzugsweise führt die vorschlagsgemäße Isolierung (bei mit einem Verbrennungsmotor betriebenen Fahrzeug) zu einem geringeren C02- Ausstoß.
Die oben genannten Aspekte und weitere sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung ergebenden Aspekte und Merkmale können unabhängig voneinander und in jeder beliebigen Kombination realisiert werden.
Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnung.
Es zeigt
Fig. 1 ein Fahrzeugteil mit einer Isolierung in einer schematischen
Explosionsdarstellung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Vakuumisolationspaneels in einem Ausgangszustand und darunter in einem gebogenen und geprägten Zustand; und
Fig. 3 einen Energiespeicher mit einer Isolierung. In Fig. 1 ist in einer schematischen Explosionsdarstellung ein Fahrzeugteil 1 dargestellt. Vorzugsweise ist das Fahrzeugteil 1 ein Teil der Karosserie oder Verkleidung eines (nicht dargestellten) Fahrzeugs, insbesondere Automobils. Im Darstellungsbeispiel ist das Fahrzeugteil 1 eine Tür des Fahrzeugs. Abweichend vom Darstellungsbeispiel kann das Fahrzeugteil 1 insbesondere ein Dach oder ein Teil des Daches des Fahrzeugs sein.
Bei dem vorschlagsgemäßen Verfahren wird zum thermischen Isolieren des Fahrzeugs bzw. des Fahrzeugteils 1 ein Vakuumisolationspaneel 2 an dem
Fahrzeugteil 1 bzw. Fahrzeug angeordnet, insbesondere bei der Flerstellung des Fahrzeugs bzw. Fahrzeugteils 1.
Das Vakuumisolationspaneel 2 ist vorzugsweise flächig oder plattenartig
ausgebildet und/oder weist nur eine geringe Dicke D auf. Vorzugsweise weist das Vakuumisolationspaneel 2 zwei Flachseiten auf, wobei die Dicke D der Abstand der beiden Flachseiten ist. Die Länge und Breite der Flachseiten betragen
vorzugsweise ein Vielfaches der Dicke D.
Die Dicke D des Vakuumisolationspaneels 2 beträgt vorzugsweise mindestens 2 mm, insbesondere mindestens 5 mm, besonders bevorzugt mindestens 8 mm, und/oder höchstens 30 mm, insbesondere höchstens 20 mm, besonders bevorzugt höchstens 16 mm.
Die Massendichte des Vakuumisolationspaneels 2 beträgt vorzugsweise
mindestens 1 10 kg/m3, bevorzugt mindestens 130 kg/m3, besonders bevorzugt mindestens 150 kg/ m3, insbesondere mindestens 165 kg/m3, und/oder höchstens 350 kg/m3, bevorzugt höchstens 270 kg/m3, besonders bevorzugt höchstens 250 kg/m3, insbesondere höchstens 230 kg/m3. Die Wärmeleitfähigkeit des Vakuumisolationspaneels 2 beträgt vorzugsweise mindestens etwa 0,001 W/(mK) und/oder höchstens etwa 0,01 W/(mK),
insbesondere etwa 0,0035 W/(mK). Zur weiteren Ausgestaltung des Vakuumisolationspaneels 2 wird insbesondere auf die Offenbarung der DE 10 2010 019 074 A1 und der DE 20 2014 002 192 U1 verwiesen. Die in diesen Dokumenten getroffenen Aussagen bzgl. der
Ausgestaltung des Vakuumisolationspaneels 2 sollen auch für die vorliegende Erfindung in entsprechender Weise Anwendung finden.
Das Vakuumisolationspaneel 2 weist vorzugsweise einen Kern und eine Umhüllung auf, wobei die Umhüllung den Kern an allen Seiten des Vakuumisolationspaneels 2 eng, vollständig und gasdicht umschließt. Bei der Herstellung des
Vakuumisolationspaneels 2 wird der von der Umhüllung umschlossene Raum evakuiert.
Vorzugsweise werden bei einem Fahrzeug mehrere Fahrzeugteile 1 mit
Vakuumisolationspaneelen 2 isoliert, beispielsweise alle Türen und das Dach, um eine möglichst vollständige Isolierung des Fahrzeugs zu erreichen.
Vorzugsweise wird das Fahrzeugteil 1 möglichst großflächig mit dem
Vakuumisolationspaneel 2 isoliert. Vorzugsweise wird die Dicke D des Vakuumisolationspaneels 2 in einem
Teilbereich 3 des Vakuumisolationspaneels 2 verringert. Der Teilbereich 3 ist vorzugsweise flächig und/oder linienförmig ausgebildet. In Fig. 1 sind beispielhaft auf der linken Seite des Vakuumisolationspaneels 2 ein gerader, linienförmiger Teilbereich 3 und auf der rechten Seite des Vakuumisolationspaneels 2 ein gekrümmter, flächiger Teilbereich 3 dargestellt.
Abweichend vom Darstellungsbeispiel kann der Teilbereich 3 dem Verlauf einer gekrümmten Linie folgen oder eine beliebige andere, insbesondere flächige Form haben. Es ist auch möglich, dass der Teilbereich 3 keine konstante Dicke D aufweist bzw. verschiedene Dicken D aufweist. Die Veränderung der Dicke D kann kontinuierlich oder diskontinuierlich bzw. stufenartig verlaufen bzw. erfolgen. Der Teilbereich 3 kann auch in einem Randbereich des Vakuumisolationspaneels 2 und/oder umlaufend an dem Vakuumisolationspaneel 2 angeordnet sein, insbesondere so dass an einem oder allen Rändern des Vakuumisolationspaneels 2 die Dicke D verringert ist.
Im Darstellungsbeispiel erstreckt sich der Teilbereich 3 jeweils von einem Rand des Vakuumisolationspaneels 2 zu einem anderen Rand des Vakuumisolationspaneels 2. Dies ist jedoch nicht zwingend. Es ist auch möglich, dass der Teilbereich 3 nicht an den Rand des Vakuumisolationspaneels 2 angrenzt.
Durch die Verringerung der Dicke D in dem Teilbereich 3 ist vorzugsweise eine Anpassung des Vakuumisolationspaneels 2 an das Fahrzeugteil 1 oder ein anderes Fahrzeugteil ermöglicht, so dass der Teilbereich 3 in seiner Form vorzugsweise an eine Form oder Ausgestaltung des Fahrzeugteils 1 oder des anderen Fahrzeugteils angepasst ist. Insbesondere kann das Vakuumisolationspaneel 2 mehrere, vorzugsweise voneinander getrennte oder nicht zusammenhängende, Teilbereiche 3 aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Teilbereich 3 als zumindest im Wesentlichen linienförmige Vertiefung ausgebildet bzw. wird in dem
Vakuumisolationspaneel 2 eine zumindest im Wesentlichen linienförmige
Vertiefung gebildet. Besonders bevorzugt ist die Vertiefung derart ausgebildet, dass das Vakuumisolationspaneel 2 entlang dieser Vertiefung faltbar bzw. knickbar ist. Vorzugsweise ist das Vakuumisolationspaneel 2, zumindest im Bereich des
Teilbereichs 3 bzw. der Vertiefung, flexibel und/oder elastisch ausgebildet. Diese flexible bzw. elastische Verformbarkeit wird dem Vakuumisolationspaneel 2 vorzugsweise durch den Teilbereich 3 bzw. die Vertiefung verliehen. Vorzugsweise wird die Dicke D in dem Teilbereich 3 des Vakuumisolationspaneels 2 durch ein Prägeverfahren verringert. Vorzugsweise erfolgt das Prägen bzw. Einprägen der Vertiefung in das
Vakuumisolationspaneel 2 nach der Herstellung des Vakuumisolationspaneels 2 bzw. nachträglich, insbesondere nach der Evakuierung des durch die Umhüllung des Vakuumisolationspaneels 2 gebildeten Innenraums. Es ist möglich, dass das Vakuumisolationspaneel 2 nach der Herstellung bzw. Evakuierung noch schrumpft. Das Prägen erfolgt vorzugsweise erst nach diesem Schrumpfvorgang. Auf diese Weise ist insbesondere eine passgenaue Herstellung bzw. Anpassung des
Vakuumisolationspaneels 2 ermöglicht und/oder können sehr geringe Toleranzen eingehalten oder realisiert werden.
Zum Einprägen der Vertiefung in das Vakuumisolationspaneel 2 wird vorzugsweise mittels einer Presse eine Kraft auf das Vakuumisolationspaneel 2 ausgeübt. Die Presse kann als Hydraulikpresse, Furnierpresse oder dergleichen ausgebildet sein. Vorzugsweise weist die Presse ein Prägewerkzeug 8 auf. Das Prägewerkzeug 8 kann insbesondere eine Kontur 8a aufweisen, durch die die Tiefe und/oder Form der in das Vakuumisolationspaneel 2 eingebrachten Vertiefung bzw. die Dicke D und/oder Form des Teilbereichs 3 definiert wird. Insbesondere entspricht die Form der Vertiefung bzw. des Teilbereichs 3 dem Prägewerkzeug 8 und/oder dessen Kontur 8a bzw. ist dazu komplementär.
Die von der Presse auf das Vakuumisolationspaneel 2 ausgeübte Kraft pro Fläche bzw. der von der Presse auf das Vakuumisolationspaneel 2 ausgeübte Druck beträgt vorzugsweise mindestens 10 kN/m2, insbesondere mindestens 300 kN/m2, und/oder höchstens 10000 kN/m2, bevorzugt höchstens 4000 kN/ m2, insbesondere höchstens 1500 kN/m2, besonders bevorzugt etwa 600 kN/m2.
Die von der Presse auf das Vakuumisolationspaneel 2 ausgeübte Kraft bzw.
Presskraft beträgt vorzugsweise mindestens 10 kN und/oder höchstens 50 kN, insbesondere etwa 30 kN. Die Fläche des Vakuumisolationspaneels 2, auf die beim Prägen mit der Presse eine Kraft ausgeübt wird, beträgt vorzugsweise mindestens 0,01 m2 und/oder höchstens 0,5 m2, bevorzugt höchstens 0,1 m2, insbesondere etwa 0,05 m2. Das Prägen kann durch mehrere nacheinander ausgeführte Schritte erfolgen, bei denen jeweils die Dicke D in einem Teilbereich 3 des Vakuumisolationspaneels 2 verringert wird bzw. eine Vertiefung in das Vakuumisolationspaneel 2 eingeprägt wird. Eine mehrfache bzw. weitere oder erneute Prägung kann sowohl an bereits geprägten Stellen als auch an noch nicht geprägten Stellen vorgenommen bzw. durchgeführt werden. Insbesondere kann durch eine mehrfache Prägung bzw. durch die Durchführung mehrerer Prägeschritte ein beliebig großer und/oder beliebig geformter Bereich bzw. Teilbereich 3 des Vakuumisolationspaneels 2 geprägt bzw. in seiner Dicke D verringert werden. Es können auch Stufen in das Vakuumisolationspaneel 2 eingeprägt werden bzw. mehrere Teilbereiche 3 unterschiedlicher Dicke D in das Vakuumisolationspaneel 2 eingeprägt werden, die unmittelbar aneinander angrenzen. Vorzugsweise wird durch das Prägen bzw. die Kraft die Dicke D des
Vakuumisolationspaneels 2 in dem Teilbereich 3 um mehrere Millimeter reduziert, vorzugsweise mindestens 2 mm, insbesondere mindestens 4 mm, und/oder höchstens 12 mm, besonders bevorzugt höchstens 6 mm. In einem besonders bevorzugten Beispiel bewirkt eine Presskraft von etwa 30 kN auf eine Fläche von etwa 0,05 m2 eine Dickenreduzierung um etwa 4 mm, beispielsweise von etwa 10 mm auf etwa 6 mm.
Das Vakuumisolationspaneel 2 kann vorzugsweise in einer beliebigen
dreidimensionalen Form oder als Freiform hergestellt werden und/oder gebogen und/oder durch nachträgliche Prägung zu einer beliebigen dreidimensionalen Form verformt werden, insbesondere durch Verformen, Knicken oder Falten entlang des Teilbereichs 3 bzw. der Vertiefung. Insbesondere kann das Vakuumisolationspaneel 2 nicht-quaderförmig ausgestaltet werden. Beispielsweise kann das Vakuumisolationspaneel 2 ungerade Kanten und/oder nicht planare Seitenwände aufweisen. Es ist möglich, dass ein (zumindest abschnittsweises) Verformen bzw. Biegen des Vakuumisolationspaneels 2 und ein Einprägen einer Vertiefung in einem einzigen bzw. gemeinsamen Schritt erfolgen bzw. vorgenommen werden. Dies ist beispielhaft in Fig. 2 dargestellt. Oben in Fig. 2 sind ein Vakuumisolationspaneel 2 und ein Prägewerkzeug 8 vor dem Prägen dargestellt. Unten in Fig. 2 sind ein Vakuumisolationspaneel 2 und ein Prägewerkzeug 8 beim bzw. nach dem Prägen dargestellt.
Bei dem Darstellungsbeispiel in Fig. 2 ist das Vakuumisolationspaneel 2 (zunächst bzw. vor der Prägung) flach bzw. eben ausgebildet. Das Prägewerkzeug 8 ist im Darstellungsbeispiel gebogen und weist eine Kontur 8a auf, die insbesondere mehrere Erhebungen des Prägewerkzeugs 8 aufweist oder bildet. Durch die gebogene Form des Prägewerkzeugs 8 und/oder die Kontur 8a des
Prägewerkzeugs 8 kann das Vakuumisolationspaneel 2 gleichzeitig bzw. in einem einzigen Verfahrensschritt gebogen bzw. in seiner dreidimensionalen Form verändert werden und mit Vertiefungen bzw. Teilbereichen 3 versehen werden. Insbesondere kann mittels der Kontur 8a des Prägewerkzeugs 8 eine beliebige Struktur in das Vakuumisolationspaneel 2 eingeprägt werden. Vorzugsweise werden das (flache bzw. ebene) Vakuumisolationspaneel 2 und das
Prägewerkzeug 8 bzw. dessen Kontur 8a dazu mit einer Kraft gegeneinander gedrückt bzw. gepresst, sodass die Kontur 8a Vertiefungen bzw. Strukturen in das Vakuumisolationspaneel 2 einprägt und/oder dieses biegt.
Insbesondere kann dem Vakuumisolationspaneel 2 mittels Biegens eine zumindest näherungsweise sphärische Form verliehen werden. Im Darstellungsbeispiel aus Fig. 2 wird das Vakuumisolationspaneel 2 in die Form eines Abschnitts eines Kreisrings gebogen bzw. geprägt. Hier sind jedoch beliebige dreidimensionale Formen möglich, beispielsweise auch eine gewellte Form. Bzgl. der Einprägung von Vertiefungen bzw. Teilbereichen 3 und der Veränderung der dreidimensionalen Form des Vakuumisolationspaneels 2 sind beliebige Reihenfolgen möglich. Abweichend von dem dargestellten gleichzeitigen Biegen und Einprägen von Vertiefungen ist es möglich, dass zunächst bzw. in einem ersten Schritt das Vakuumisolationspaneel 2 gebogen bzw. in seiner
dreidimensionalen Form verändert wird und anschließend Vertiefungen bzw.
Teilbereiche 3 mit verringerter Dicke D in das Vakuumisolationspaneel eingebracht bzw. eingeprägt werden. Es ist jedoch auch möglich, dass dies umgekehrt erfolgt, also zuerst Vertiefungen in das Vakuumisolationspaneel 2 eingebracht bzw.
eingeprägt werden und anschließend bzw. danach das Vakuumisolationspaneel 2 gebogen wird bzw. die dreidimensionale Form des Vakuumisolationspaneels 2 verändert wird.
Des Weiteren ist es möglich, dass dem Vakuumisolationspaneel 2 bereits bei seiner Flerstellung eine beliebige dreidimensionale Form verliehen wurde bzw. das Vakuumisolationspaneel 2 als Freiform hergestellt wurde.
Ferner kann das Vakuumisolationspaneel 2 eine oder mehrere Durchbrechungen bzw. Löcher 9 aufweisen, wie in Fig.1 beispielhaft dargestellt ist. Die Löcher 9 durchdringen das Vakuumisolationspaneel 2 vorzugsweise vollständig. Die Löcher 9 können abweichend von der in Fig. 1 dargestellten Kreisform eine beliebige Form aufweisen. Die Löcher 9 können beispielsweise zur Durchführung von Kabeln o. dgl. dienen bzw. verwendet werden. Das Vakuumisolationspaneel 2 wird mit dem Fahrzeugteil 1 bzw. dem Fahrzeug vorzugsweise mittels eines Verbindungsmittels 4 verbunden bzw. an diesem angeordnet oder befestigt.
Das Verbindungsmittel 4 stellt vorzugsweise eine stoffschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung des Vakuumisolationspaneels 2 mit dem Fahrzeugteil 1 her. Das Verbindungsmittel 4 ist vorzugsweise als Klebestreifen oder Klebefläche und/oder als Klettverschluss ausgebildet. Besonders bevorzugt wird das Vakuumisolationspaneel 2 also mit dem Fahrzeugteil 1 bzw. Fahrzeug verklebt oder mittels eines Klettverschlusses lösbar daran befestigt.
Gemäß dem Darstellungsbeispiel aus Fig. 1 ist das Verbindungsmittel 4
vorzugsweise streifenartig ausgebildet und/oder in einem Randbereich des
Vakuumisolationspaneels 2, insbesondere dieses umlaufend, angeordnet. Hier sind jedoch auch andere Lösungen möglich, beispielsweise ein das
Vakuumisolationspaneel 2 großflächig, insbesondere zumindest im Wesentlichen vollflächig, bedeckendes Verbindungsmittel 4.
Das Fahrzeugteil 1 bildet, wie bereits weiter oben erwähnt, vorzugsweise einen Teil der Karosserie des Fahrzeugs. Vorzugsweise bildet das Fahrzeugteil 1 also ein Außenteil oder äußeres Bauteil des Fahrzeugs.
Das Vakuumisolationspaneel 2 wird vorzugsweise auf einer Innenseite des
Fahrzeugteils 1 angeordnet.
Unter einer Innenseite des Fahrzeugteils 1 wird diejenige Seite des Fahrzeugteils 1 verstanden, die bei dem fertig montierten Fahrzeug bzw. dem Fahrzeug im
Auslieferungszustand dem Innenraum bzw. der Innenseite des Fahrzeugs zugewandt ist.
Vorzugsweise ist auf der Innenseite des Fahrzeugteils 1 eine Verkleidung 5 des Fahrzeugteils 1 angeordnet oder vorgesehen. Die Verkleidung 5 besteht
vorzugsweise aus einem Kunststoff.
Das Vakuumisolationspaneel 2 wird vorzugsweise zwischen dem Fahrzeugteil 1 und der Verkleidung 5 bzw. in einem zwischen dem Fahrzeugteil 1 und der
Verkleidung 5 gebildeten Zwischenraum bzw. Flohlraum angeordnet. Auf diese Weise wird das äußere Erscheinungsbild des Fahrzeugs durch die zusätzliche Isolierung nicht beeinträchtigt. Das Vakuumisolationspaneel 2 kann unmittelbar an dem Fahrzeugteil 1 und/oder der Verkleidung 5 angeordnet oder befestigt sein bzw. werden, insbesondere mittels des Verbindungsmittels 4. Vorzugsweise wird jedoch auf dem Vakuumisolationspaneel 2 eine Schutzlage 6 angeordnet.
Die Schutzlage 6 ist bevorzugt flexibel verformbar und/oder aus einem Vliesstoff hergestellt.
Die Schutzlage 6 dient insbesondere zur Erhöhung des mechanischen Schutzes des Vakuumisolationspaneels 2, zur Reduzierung bzw. Unterbindung von
Konvektion und/oder zur Vermeidung von Wärmebrücken. Die Schutzlage 6 ist vorzugsweise auf der dem Fahrzeugteil 1 zugewandten Seite und/oder der der Verkleidung 5 zugewandten Seite des Vakuumisolationspaneels 2 angeordnet. Vorzugsweise wird die Schutzlage 6 also zwischen dem Fahrzeugteil 1 und dem Vakuumisolationspaneel 2 und/oder zwischen dem
Vakuumisolationspaneel 2 und der Verkleidung 5 angeordnet.
Die Schutzlage 6 umgibt oder bedeckt eine oder beide Flachseiten des
Vakuumisolationspaneels 2 vorzugsweise vollständig.
Vorzugsweise weisen die Schutzlage 6, das Fahrzeugteil 1 und/oder die
Verkleidung 5 ein Verbindungsmittel 4 zur Verbindung miteinander bzw. zur Befestigung aneinander auf.
Vorzugsweise wird die Schutzlage 6 bzw. eine der beiden Schutzlagen 6 sowohl mit dem Fahrzeugteil 1 als auch mit dem Vakuumisolationspaneel 2 verklebt oder mittels eines Klettverschlusses lösbar verbunden. Alternativ oder zusätzlich wird die Schutzlage 6 bzw. eine der beiden Schutzlagen 6 mit dem
Vakuumisolationspaneel 2 und/oder der Verkleidung 5 verklebt oder mittels eines Klettverschlusses lösbar damit verbunden. Bisher wurde die vorliegende Erfindung vorrangig im Zusammenhang mit einem als Karosserieteil ausgebildeten Fahrzeugteil 1 erläutert. Das Fahrzeugteil 1 ist jedoch nicht zwingend als Karosserieteil ausgebildet, sondern kann grundsätzlich ein beliebiges Teil bzw. Bauteil des Fahrzeugs sein.
In Fig. 3 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform bzw.
Anwendungsmöglichkeit der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt.
Gemäß der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist das zu isolierende
Fahrzeugteil 1 ein elektrischer Energiespeicher 7. Der Energiespeicher 7 ist vorzugsweise als Batterie oder Akkumulator ausgebildet.
Vorzugsweise bildet der Energiespeicher 7 die Batterie oder den Akkumulator eines Elektrofahrzeugs, mittels der/dem der Antrieb des Fahrzeugs mit Energie versorgt wird.
Vorzugsweise ist der Energiespeicher 7 durch einen Lithium-Ionen-Akku gebildet.
Vorzugsweise bildet das Vakuumisolationspaneel 2 eine Umhüllung oder
Ummantelung oder Außenverkleidung des Energiespeichers 7. Das
Vakuumisolationspaneel 2 wird vorzugsweise auf mehreren Seiten des
Energiespeichers 7 angeordnet.
Vorzugsweise wird das Vakuumisolationspaneel 2 zu einer zumindest im
Wesentlichen rahmenartigen oder kistenartigen Form geknickt oder gefaltet. Das Vakuumisolationspaneel 2 wird vorzugsweise derart geknickt oder gefaltet, dass durch das Vakuumisolationspaneel 2 ein Innenraum oder Flohlraum gebildet wird, der dazu ausgebildet ist, den Energiespeicher 7 aufzunehmen. Vorzugsweise wird das Vakuumisolationspaneel 2 entlang des Teilbereichs 3 bzw. der Teilbereiche 3 bzw. entlang von eingeprägten Vertiefungen geknickt oder gefaltet. Analog zu dem Darstellungsbeispiel aus Fig. 1 können auch bei dem
Darstellungsbeispiel aus Fig. 3 (hier nicht abgebildete) Verbindungsmittel 4 und/oder Schutzlagen 6 vorgesehen sein oder aufgebracht werden. Durch die Umhüllung bzw. Isolierung des Energiespeichers 7 kann vorzugsweise der Energieverlust des Energiespeichers 7 reduziert werden, was insbesondere aus der guten Temperierung bzw. der Verminderung von
Temperaturschwankungen resultiert. Des Weiteren kann hierdurch vorzugsweise die Lebensdauer des Energiespeichers 7 erhöht werden und/oder die
Beweglichkeit der elektrischen Ladungsträger des Energiespeichers 7 erhöht werden.
Es ist besonders bevorzugt, dass sowohl ein als Karosserieteil, insbesondere Tür und/oder Dach ausgebildetes Fahrzeugteil 1 oder mehrere solche Fahrzeugteile 1 als auch der Energiespeicher 7 mit einem Vakuumisolationspaneel 2 bzw.
Vakuumisolationspaneelen 2 isoliert wird.
Alternativ oder zusätzlich können weitere Fahrzeugteile 1 des Fahrzeugs, insbesondere mit einem Vakuumisolationspaneel 2, thermisch isoliert werden, beispielsweise ein Kraftstofftank, ein Flandschuhfach und/oder eine Kühlbox.
Das Fahrzeug ist besonders bevorzugt ein Pkw oder Auto, insbesondere ein Elektroauto. Es ist besonders bevorzugt, dass das Fahrzeug innenseitig möglichst großflächig bzw. vollständig isoliert wird. Die Vakuumisolationspaneele 2 werden dabei vorzugsweise derart angeordnet, dass sie für einen Benutzer nicht sichtbar sind, beispielsweise dadurch, dass sie jeweils durch eine Verkleidung 5 verdeckt sind.
Unterschiedliche Aspekte der vorliegenden Erfindung können einzeln und in unterschiedlichen Kombinationen realisierbar und vorteilhaft sein. Bezugszeichenliste:
1 Fahrzeugteil
2 Vakuumisolationspaneel
3 Teilbereich
4 Verbindungsmittel
5 Verkleidung
6 Schutzlage
7 Energiespeicher
8 Prägewerkzeug
8a Kontur
9 Loch
D Dicke

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum zumindest teilweise thermischen Isolieren eines Fahrzeugteils (1 ) oder eines Fahrzeugs mit mehreren Fahrzeugteilen (1 ) bei oder nach der Herstellung des Fahrzeugs oder eines der Fahrzeugteile (1 ), wobei zum Isolieren mindestens ein Vakuumisolationspaneel (2) verwendet wird und wobei das Vakuumisolationspaneel (2) an dem Fahrzeug oder einem der Fahrzeugteile (1 ) angeordnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung des mechanischen Schutzes des Vakuumisolationspaneels (2) und/oder zur
Reduzierung von Konvektion auf dem Vakuumisolationspaneel (2) oder um das Vakuumisolationspaneel (2) herum eine Schutzlage (6), insbesondere aus einem Vliesstoff, angeordnet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzlage (6) mittels mindestens eines Klettverschlusses am Vakuumisolationspaneel (2) lösbar befestigt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schutzlage (6) auf einer Seite des Vakuumisolationspaneels (2) befestigt wird, die dem Fahrzeugteil (1 ), an dem das Vakuumisolationspaneel (2) angeordnet wird, abgewandt ist.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Vakuumisolationspaneel (2) mit dem Fahrzeug oder einem der Fahrzeugteile (1 ) mittels mindestens eines Klettverschlusses daran lösbar befestigt wird.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Vakuumisolationspaneel (2) als Freiform hergestellt wurde bzw. ist.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Vakuumisolationspaneel (2) nicht-quaderförmig ausgestaltet ist, insbesondere ungerade Kanten und/oder nicht planare
Seitenwände aufweist.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Dicke (D) des Vakuumisolationspaneels (2) in einem insbesondere flächigen und/oder linienförmigen Teilbereich (3) des
Vakuumisolationspaneels (2) verringert wird.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass eine zumindest im Wesentlichen linienförmige Vertiefung in dem Vakuumisolationspaneel (2) erzeugt wird, sodass das
Vakuumisolationspaneel (2) entlang der linienförmigen Vertiefung knickbar ist.
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Dicke (D) des Vakuumisolationspaneels (2) durch ein Prägeverfahren verringert wird.
1 1. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zur Verringerung der Dicke (D) des
Vakuumisolationspaneels (2) mittels einer Presse eine Kraft auf das
Vakuumisolationspaneel (2) ausgeübt wird.
12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Vakuumisolationspaneel zumindest abschnittsweise gebogen wird.
13. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das zu isolierende Fahrzeugteil (1 ) ein elektrischer Energiespeicher (7), insbesondere eines Elektrofahrzeugs, zur Versorgung eines Antriebs des Fahrzeugs mit Energie ist, vorzugsweise wobei das Vakuumisolationspaneel (2) auf mehreren Seiten des Energiespeichers (7) angeordnet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zu isolierende Fahrzeugteil (1 ) ein Teil einer Karosserie oder Verkleidung (5) des Fahrzeugs ist, wobei die Karosserie oder Verkleidung (5) zur thermischen Isolierung, vorzugsweise innenseitig, mit dem Vakuumisolationspaneel (2) ausgekleidet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zu isolierende Fahrzeugteil (1 ) ein Dach oder ein Teil eines Daches eines Fahrzeugs ist.
16. Fahrzeug, insbesondere Elektrofahrzeug, das mit einem Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche zumindest teilweise thermisch isoliert wurde.
17. Fahrzeugteil (1 ), insbesondere Dach eines Fahrzeugs, das mit einem
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zumindest teilweise thermisch isoliert wurde.
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