DE102018219732A1

DE102018219732A1 - Battery housing for receiving a battery module, battery module arrangement, motor vehicle and method for introducing a heat-conducting element into a battery housing

Info

Publication number: DE102018219732A1
Application number: DE102018219732.6A
Authority: DE
Inventors: Markus Thurmeier; Martin Simon; Oliver Schieler
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2018-11-16
Filing date: 2018-11-16
Publication date: 2020-05-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse (10) zur Aufnahme eines Batteriemoduls (12), wobei das Batteriegehäuse (10) einen Gehäuseboden (14) aufweist, der zumindest einen Injektionsbereich (16) aufweist, in welchem ein Injektionskopf (34) einer Injektionsvorrichtung (32) zur Injektion eines Wärmeleitelements (36) in das Batteriegehäuse (10) in einer ersten Richtung (R) durch den Gehäuseboden (14) durchführbar ist. Dabei ist der Injektionsbereich (16) derart ausgebildet, dass sich dieser nach Entfernen der Injektionsvorrichtung (32) unter dem entgegen der ersten Richtung (R) wirkenden Druck des injizierten Wärmeleitelements (36) selbsttätig verschließt.The invention relates to a battery housing (10) for receiving a battery module (12), the battery housing (10) having a housing base (14) which has at least one injection region (16) in which an injection head (34) of an injection device (32) for injecting a heat-conducting element (36) into the battery housing (10) in a first direction (R) through the housing base (14). The injection area (16) is designed such that it automatically closes after removal of the injection device (32) under the pressure of the injected heat-conducting element (36) acting counter to the first direction (R).

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse zur Aufnahme eines Batteriemoduls, wobei das Batteriegehäuse einen Gehäuseboden aufweist. Des Weiteren gehören zur Erfindung auch eine Batteriemodulanordnung mit einem solchen Batteriegehäuse, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Einbringen eines Wärmeleitelements in ein Batteriegehäuse zur Aufnahme eines Batteriemoduls.The invention relates to a battery housing for receiving a battery module, the battery housing having a housing base. Furthermore, the invention also includes a battery module arrangement with such a battery housing, a motor vehicle and a method for introducing a heat-conducting element into a battery housing for receiving a battery module.

Die DE 10 2016 200 088 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Batteriemodulgehäuses, welches Kammern, zwischen den Kammern angeordneten Trennwände und eine Umhüllung aufweist, welche die Kammern und die Trennwände zumindest teilweise umgibt. In den Trennwänden sind Kühlkanäle ausgebildet, welche von einer Kühlflüssigkeit durchströmbar sind. Die Trennwand mit Kühlkanälen wird dabei aus wärmeleitfähigem Kunststoff durch Spritzgießfluidinjektion hergestellt. Das Fluid wird mittels Nadeln injiziert, welche nach erfolgter Abkühlung wieder entfernt werden.The DE 10 2016 200 088 A1 describes a method for producing a battery module housing which has chambers, partition walls arranged between the chambers and a covering which at least partially surrounds the chambers and the partition walls. Cooling channels are formed in the partition walls, through which cooling liquid can flow. The partition with cooling channels is made of thermally conductive plastic by injection fluid injection. The fluid is injected by means of needles, which are removed again after cooling.

Weiterhin beschreibt die DE 10 2009 012 176 A1 einen Akkupack für eine Heckenschere. Im Akkupackgehäuse ist eine Überwachungsschaltung vorgesehen, die auf einer Platine angeordnet ist. Die Platine ist dabei in einer Aufnahmeschale aufgenommen, wobei zwischen der Platine, dem Boden der Aufnahmeschale und deren Schalenrand ein Kühlraum vorgesehen ist, in dem elektronische Bauteile der Überwachungsschaltung liegen können und welche mit einer ausgehärteten Vergussmasse ausgefüllt ist. Diese Vergussmasse kann dabei auch wärmeleitend ausgebildet sein.Furthermore describes the DE 10 2009 012 176 A1 a battery pack for a hedge trimmer. A monitoring circuit is provided in the battery pack housing and is arranged on a circuit board. The circuit board is accommodated in a receiving shell, a cooling space being provided between the circuit board, the bottom of the receiving shell and the edge of the shell, in which electronic components of the monitoring circuit can lie and which is filled with a hardened sealing compound. This potting compound can also be designed to be thermally conductive.

Weiterhin ist es bekannt und üblich, dass Batteriegehäuse zur Aufnahme eines oder mehrerer Batteriemodule, insbesondere für Hochvoltbatterien, meist aus einem Stück gefertigt werden. Unterhalb des Modulbodens, das heißt auf der den Batteriemodulen gegenüberliegenden Seite, wird üblicherweise eine Kühleinrichtung angeordnet, um Wärme von den Batteriemodulen über den Gehäuseboden zur Kühleinrichtung abführen zu können. Da die Batteriegehäuse deutliche Unebenheiten im Boden und somit große Toleranzen aufweisen, wird üblicherweise beim Einsetzten der Batteriemodule in das Gehäuse ein Gapfiller, zum Beispiel eine Wärmeleitpaste, als Ausgleichsmaterial verwendet, um die Wärme aus den Modulen mit höherer Kühlungseffizienz abführen zu können, da Luftlücken zwischen den Batteriemodulen und dem Gehäuseboden thermisch isolierend sind. Normalerweise wird dabei zunächst der Gapfiller auf dem Gehäuseboden aufgebracht und dann die Module darauf gesetzt. Durch das Setzen der Module wird der Gapfiller verdrückt, sodass er sich über den Modulboden ausbreitet. Für eine effiziente Kühlung ist eine vollständige Benetzung erforderlich, da sich, wie beschrieben, Luft hier als Isolator besonders negativ auswirken würde. Wünschenswert ist es entsprechend, eine optimale Verteilung des Gapfillers zu ermöglichen, da hierdurch eine Wärmebrücke für den Wärmedurchgang geschaffen werden kann, und die Kühlungseffizienz deutlich verbessert werden kann.Furthermore, it is known and customary that battery housings for receiving one or more battery modules, in particular for high-voltage batteries, are usually made from one piece. A cooling device is usually arranged below the module base, that is to say on the side opposite the battery modules, in order to be able to dissipate heat from the battery modules via the housing base to the cooling device. Since the battery housing has significant unevenness in the floor and thus large tolerances, a gap filler, for example a thermal compound, is usually used as a compensating material when the battery modules are inserted into the housing in order to be able to dissipate the heat from the modules with higher cooling efficiency, since there are air gaps between them the battery modules and the housing base are thermally insulating. Usually, the gap filler is first applied to the bottom of the housing and then the modules are placed on it. By placing the modules, the gap filler is squeezed so that it spreads over the module base. Complete wetting is necessary for efficient cooling, since, as described, air would have a particularly negative effect as an insulator. It is accordingly desirable to enable an optimal distribution of the gap filler, since this can create a thermal bridge for the heat transfer and the cooling efficiency can be significantly improved.

Bei den bisherigen Verfahren zum Einbringen von Gapfillern in Batteriegehäuse besteht jedoch das Problem, dass durch das nahezu geschlossene System die geforderte Spaltfüllung beziehungsweise Benetzung beim Setzvorgang nicht überwacht und sichergestellt werden kann. Ein undefinierter Gapfilleraustritt führt dabei zu Materialverschwendung sowie zu zusätzliches Fahrzeuggewicht. Zudem ist bei einem eventuellen Bodenverzug keine gleichmäßige Verteilung möglich. Auch entstehen durch die hohen Fließwege hohe Bodendrücke, die zur Modulschädigung führen können. Darüber hinaus führen hohe Kontaktdrücke beim Setzen zu weichen Schraubfällen beim Befestigen der Batteriemodule, nachdem diese gesetzt wurden. Dies kann wiederum zu aufwändiger und kostenintensiver Nacharbeit führen, da sich das Gapfillermaterial nach gewisser Zeit noch etwas setzt und sich die Schraubverbindungen dann entsprechend lockern.With the previous methods for introducing gap fillers into the battery housing, however, there is the problem that the virtually closed system means that the required gap filling or wetting during the setting process cannot be monitored and ensured. An undefined gap filler leads to material waste and additional vehicle weight. In addition, even distribution is not possible if the floor is warped. The high flow paths also result in high ground pressures, which can lead to module damage. In addition, high contact pressures when setting lead to soft screwing when fastening the battery modules after they have been set. This in turn can lead to time-consuming and costly reworking, since the gap filler material settles a little after a while and the screw connections then loosen accordingly.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Batteriegehäuse, eine Batteriemodulanordnung, ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Einbringen eines Wärmeleitelements in ein Batteriegehäuse zur Aufnahme eines Batteriemoduls bereitzustellen, die eine effizientere Möglichkeit zur Einbringung eines Gapfillers beziehungsweise im Allgemeinen eines Wärmeleitelements in ein Batteriegehäuse bereitstellen.The object of the present invention is to provide a battery housing, a battery module arrangement, a motor vehicle and a method for introducing a heat-conducting element into a battery housing for accommodating a battery module, which provide a more efficient possibility of inserting a gap filler or generally a heat-conducting element into a battery housing.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Batteriegehäuse, durch eine Batteriemodulanordnung, durch ein Kraftfahrzeug und durch ein Verfahren zum Einbringen eines Wärmeleitelements in ein Batteriegehäuse mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.This object is achieved by a battery housing, by a battery module arrangement, by a motor vehicle and by a method for introducing a heat-conducting element into a battery housing with the features according to the respective independent patent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description and the figures.

Ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse zur Aufnahme eines Batteriemoduls weist einen Gehäuseboden auf. Weiterhin weist der Gehäuseboden zumindest einen Injektionsbereich auf, in welchem ein Injektionskopf einer Injektionsvorrichtung zur Injektion eines Wärmeleitelements in das Batteriegehäuse in einer ersten Richtung durch den Gehäuseboden durchführbar ist, wobei der Injektionsbereich derart ausgebildet ist, dass sich dieser nach Entfernen der Injektionsvorrichtung unter dem entgegen der ersten Richtung wirkenden Druck des injizierten Wärmeleitelements selbsttätig verschließt.A battery housing according to the invention for receiving a battery module has a housing base. Furthermore, the housing base has at least one injection area in which an injection head of an injection device for injecting a heat-conducting element into the battery housing can be passed through the housing base in a first direction, the injection area being designed such that after the injection device has been removed, the injection area is located under the opposite direction pressure acting in the first direction of the injected heat-conducting element automatically closes.

Durch ein solches Batteriegehäuse wird es vorteilhafterweise ermöglicht, das Wärmeleitelement von unten durch den Gehäuseboden zu injizieren, insbesondere zum Beispiel durch ein entsprechendes Loch oder eine Öffnung. Das Wärmeleitelement kann somit vorteilhafterweise direkt unter das Batteriemodul eingespritzt werden. Dabei können vorteilhafterweise auch mehrere solchen Injektionsbereiche vorgesehen sein, durch welche das Wärmeleitelement in das Batteriegehäuse eingespritzt werden kann. Dies ermöglicht eine besondere gleichmäßige Verteilung des Wärmeleitelements auf besonders einfache Weise. Zudem muss eine gleichmäßige Verteilung des Wärmeleitelements nicht mehr durch Verpressen der Batteriemodule erfolgen. Durch die Injektion von unten entfällt also das aufwändige Module setzen und Verpressen des Gapfillers mit dem beschriebenen Schraubvorgang, der aufwändig und kostenintensiv nachgearbeitet werden muss. Dadurch können zudem Prozesszeiten eingespart werden, die durch das Setzen eines Batteriemoduls mit gleichzeitiger Verpressung des Gapfillers verursacht werden. Durch diese deutlich effizientere und gleichmäßigere Applikationsmöglichkeit des Wärmeleitelements lassen sich zudem vorteilhafterweise besonders kleine Spaltbreiten zwischen einem Batteriemodul und dem Gehäuseboden erreichen, was dazu führt, dass deutlich weniger Masse des Wärmeleitelements benötigt wird, wodurch wiederum eine Kosten- und Gewichtseinsparung erreicht werden kann. Diese vorteilhafter Injektion des Wärmeleitelements von unten in das Batteriegehäuse wird nun vorteilhafterweise durch den Injektionsbereich ermöglicht, der so ausgestaltet ist, dass der Injektionskopf der Injektionsvorrichtung, wie zum Beispiel ein Nadelkopf oder der Kopf einer Kanüle oder Lanze einer Injektionsspritze oder ähnlichem, in diesem Injektionsbereich durch den Gehäuseboden durchführbar ist und dadurch das Wärmeleitelement in das Batteriegehäuse eingespritzt werden kann, während sich jedoch nach Entfernen der Injektionsvorrichtung von diesem Injektionsbereich, dieser selbsttätig wieder verschließt. Dadurch kann nämlich vorteilhafterweise das applizierte Wärmeleitelement nicht wieder aus dem Batteriegehäuse, insbesondere durch den Gehäuseboden im Injektionsbereich entweichen, zum Beispiel herausfließen oder ähnliches. Durch ein solches sich unter dem Druck des injizierten Wärmeleitelements selbststätig verschließenden Injektionsbereichs wird erst vorteilhafterweise eine solche Injektion des Wärmeleitelements von unten in das Batteriegehäuse ermöglicht, woraus wiederum die oben beschriebenen Vorteile resultieren. Such a battery housing advantageously makes it possible to inject the heat-conducting element from below through the housing base, in particular, for example, through a corresponding hole or an opening. The heat-conducting element can thus advantageously be injected directly under the battery module. In this case, a plurality of such injection areas can advantageously also be provided, through which the heat-conducting element can be injected into the battery housing. This enables a particularly uniform distribution of the heat-conducting element in a particularly simple manner. In addition, a uniform distribution of the heat-conducting element no longer has to be achieved by pressing the battery modules. The injection from below eliminates the time-consuming module setting and pressing of the gap filler with the described screwing process, which has to be reworked in a complex and costly manner. This also saves process times caused by setting a battery module and pressing the gap filler at the same time. This significantly more efficient and more uniform application option for the heat-conducting element advantageously also enables particularly small gap widths to be achieved between a battery module and the housing base, which means that significantly less mass of the heat-conducting element is required, which in turn saves costs and weight. This advantageous injection of the heat-conducting element from below into the battery housing is now advantageously made possible by the injection area, which is designed such that the injection head of the injection device, such as a needle head or the head of a cannula or lance of an injection syringe or the like, passes through this injection area the bottom of the housing can be carried out and the heat-conducting element can thereby be injected into the battery housing, but after the injection device has been removed from this injection area, the latter closes again automatically. This advantageously means that the applied heat-conducting element cannot escape again from the battery housing, in particular through the housing base in the injection region, for example flow out or the like. Such an injection region, which closes automatically under the pressure of the injected heat-conducting element, only advantageously enables such an injection of the heat-conducting element from below into the battery housing, which in turn results in the advantages described above.

Bei dem injizierten Wärmeleitelement kann es sich beispielsweise um einen Gapfiller handeln, wie beispielsweise eine wärmeleitende Flüssigkeit oder auch eine Wärmeleitpaste oder eine sonstige Wärmeleitmasse. Insbesondere kommt aber jedes flüssige oder pastöse Material mit guten Wärmeleiteigenschaften in Frage, das heißt mit einer Wärmeleitfähigkeit, die zumindest höher ist als die von Luft. Wie bereits erwähnt kommt als Injektionsvorrichtung beispielsweise eine Spritze mit einer Nadel oder einer Kanüle oder ähnlichem in Frage, mittels welcher das Wärmeleitelement in das Batteriegehäuse eingespritzt wird. Im Allgemeinen kann zum Injizieren des Wärmeleitelements jedoch jede beliebige Einspritzvorrichtung verwendet werden. Das Einspritzen erfolgt insbesondere in einen Zwischenraum zwischen dem Gehäuseboden und dem Batteriemodul. Dabei erfolgt die Injektion des Wärmeleitelements also vorzugsweise, wenn das Batteriemodul in das Batteriegehäuse bereits eingesetzt und montiert ist. Der Gehäuseboden kann dabei weiterhin eine erste Seite sowie eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite, die eine Außenwand bereitstellt, aufweisen. Die erste Seite ist dann entsprechend, wenn das Batteriemodul in das Batteriegehäuse eingesetzt ist, dem Batteriemodul zugewandt. Entsprechend führt die erste Richtung von der zweiten Seite, das heißt von der Außenseite des Gehäusebodens in Richtung der ersten Seite, das heißt in Richtung des Inneren des Batteriegehäuses.The injected heat-conducting element can be a gap filler, for example, such as a heat-conducting liquid or a heat-conducting paste or another heat-conducting compound. In particular, however, any liquid or pasty material with good thermal conductivity properties can be used, that is to say with a thermal conductivity that is at least higher than that of air. As already mentioned, a syringe with a needle or a cannula or the like, by means of which the heat-conducting element is injected into the battery housing, can be used as the injection device. In general, however, any injector can be used to inject the heat-conducting element. The injection takes place in particular in an intermediate space between the housing base and the battery module. The heat-conducting element is thus preferably injected when the battery module has already been inserted and mounted in the battery housing. The housing base can also have a first side and a second side opposite the first side, which provides an outer wall. The first side is accordingly facing the battery module when the battery module is inserted into the battery housing. The first direction accordingly leads from the second side, that is to say from the outside of the housing base in the direction of the first side, that is to say in the direction of the interior of the battery housing.

Der Injektionsbereich im Gehäuseboden ist also so ausgestaltet, dass dieser in mindestens eine Richtung dicht ist, nämlich entgegen der ersten Richtung, und durch welchen der Gapfiller injiziert werden kann und der sich nach der Injektion wieder verschließt. Dieser Verschluss wird insbesondere durch den Druck, die der injizierte Gapfiller beziehungsweise im Allgemeinen das injizierte Wärmeleitelement auf den Injektionsbereich von innen, das heißt von der ersten Seite des Gehäusebodens in Richtung der zweiten Seite, ausübt. Der durch das Wärmeleitelement ausgeübte Druck ist dabei hauptsächlich, insbesondere ausschließlich, durch die Gewichtskraft des Wärmeleitelements selbst verursacht. Entsprechend wirkt also die Gewichtskraft entgegen der ersten Richtung. Mit anderen Worten ist das Batteriegehäuse bei der Injektion des Wärmeleitelements derart ausgerichtet, dass die erste Seite des Gehäusebodens wie oben definiert eine Oberseite des Gehäusebodens darstellt, das heißt also eine der Erde abgewandte Seite, und die zweite Seite des Gehäusebodens eine Unterseite, das heißt eine der Erde zugewandte Seite.The injection area in the housing base is thus designed such that it is sealed in at least one direction, namely opposite to the first direction, and through which the gap filler can be injected and which closes again after the injection. This closure is in particular exerted by the pressure which the injected gap filler or generally the injected heat-conducting element exerts on the injection region from the inside, that is to say from the first side of the housing base in the direction of the second side. The pressure exerted by the heat-conducting element is mainly, in particular exclusively, caused by the weight of the heat-conducting element itself. Accordingly, the weight acts counter to the first direction. In other words, when the heat-conducting element is injected, the battery housing is oriented such that the first side of the housing base, as defined above, represents an upper side of the housing base, that is to say a side facing away from the earth, and the second side of the housing base is an underside, that is to say one side facing the earth.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Gehäuseboden im mindestens einen Injektionsbereich eine Durchgangsöffnung und eine Membran auf, mittels welcher die Durchgangöffnung verschließbar ist und die derart ausgebildet ist, dass bei lokaler Kraftbeaufschlagung der Membran in der ersten Richtung durch den Injektionskopf dieser durch die Membran durchführbar ist, und die Membran nach Entfernen der Injektionsvorrichtung sich unter dem Druck des injizierten Wärmeleitelements selbsttätig verschließt. Die Verwendung einer solchen Membran zur Bereitstellung eines sich selbsttätig wieder verschließenden Injektionsbereichs ist besonders einfach, kostengünstig und gewichtsarm. Das Wärmeleitelement kann somit einfach durch ein Loch im Gehäuseboden injiziert werden, wobei dann dieses Loch durch die ein Dichtelement bereitstellende Membran wieder verschlossen und abgedichtet wird, sobald der Injektionskopf der Injektionsvorrichtung, wie beispielsweise eine Lanze einer Injektionseinheit, sich wieder aus diesem Loch herauszieht. Die Membran kann dabei einteilig oder aber auch mehrteilig ausgeführt sein. Dieser Selbstverschlussmechanismus kann beispielsweise ähnlich wie bei einer Fahrradtrinkflasche ausgestaltet sein. In dieser Membran kann also beispielsweise eine Öffnung vorgesehen sein, welche sich unter dem Druck des Injektionskopfs beim Einführen dieses Injektionskopfs in das Batteriegehäuse aufweitet und gleichzeitig dicht mit der Injektionsnadel beziehungsweise Lanze abschließt und sich nach dem Herausziehen des Injektionskopfs wieder verjüngt beziehungsweise vollständig verschließt, sodass das Wärmeleitelement nicht herausfließen kann.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the housing base in the at least one injection area has a through opening and a membrane, by means of which the through opening can be closed and which is designed such that when the membrane is subjected to local force in the first direction by the injection head, it passes through the membrane is feasible, and the membrane closes automatically after removing the injection device under the pressure of the injected heat-conducting element. The Using such a membrane to provide an automatically re-closing injection area is particularly simple, inexpensive and low in weight. The heat-conducting element can thus simply be injected through a hole in the housing base, this hole then being closed and sealed again by the membrane providing a sealing element as soon as the injection head of the injection device, such as a lance of an injection unit, pulls out of this hole again. The membrane can be made in one part or else in several parts. This self-locking mechanism can, for example, be designed similarly to a bicycle drinking bottle. In this membrane, for example, an opening can be provided which expands under the pressure of the injection head when this injection head is inserted into the battery housing and at the same time closes tightly with the injection needle or lance and tapers again or completely closes after the injection head has been pulled out, so that this Thermally conductive element can not flow out.

Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn der Gehäuseboden mehrere des mindestens einen Injektionsbereichs aufweist. Diese Injektionsbereiche können dabei gleichartig, zum Beispiel wie bereits für den mindestens einen Injektionsbereich beschrieben, ausgebildet sein. Dadurch ist es also vorteilhafterweise möglich, das Wärmeleitelement durch mehrere Löcher im Gehäuseboden gleichzeitig zu applizieren und dabei besonders gleichmäßig über den Gehäuseboden und zwischen dem Gehäuseboden und dem Batteriemodul zu verteilen.Furthermore, it is particularly advantageous if the housing base has several of the at least one injection area. These injection areas can be designed in the same way, for example as already described for the at least one injection area. It is therefore advantageously possible to apply the heat-conducting element simultaneously through a plurality of holes in the housing base and to distribute it particularly uniformly over the housing base and between the housing base and the battery module.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Gehäuseboden im Injektionsbereich eine rahmenförmige Halterung zum Halten der Membran auf, wobei die Halterung in einem Randbereich der Durchgangsöffnung umlaufend ausgebildet ist, und wobei die Halterung mindestens zwei sich gegenüberliegende Rastbereiche aufweist, die in der ersten Richtung über den Gehäuseboden hinausstehen und die eine Verbreiterung aufweisen, so dass ein Außendurchmesser der Halterung in den Rastbereichen größer ist als ein Durchmesser der Durchgangsöffnung. Weiterhin ist die Halterung zumindest zum Teil elastisch deformierbar ausgebildet, zum Beispiel aus Kunststoff, so dass die Rastbereiche zur Befestigung der Halterung in der Durchgangsöffnung unter elastischer Deformation in der ersten Richtung durch die Durchgangsöffnung durchführbar sind.In a further advantageous embodiment of the invention, the housing base in the injection region has a frame-shaped holder for holding the membrane, the holder being circumferential in an edge region of the through opening, and the holder having at least two opposing latching regions which extend in the first direction protrude the housing base and which have a widening, so that an outer diameter of the holder in the locking areas is larger than a diameter of the through opening. Furthermore, the holder is at least partially designed to be elastically deformable, for example made of plastic, so that the latching areas for fastening the holder in the through opening can be passed through the through opening with elastic deformation in the first direction.

Mit anderen Worten kann eine solche Halterung beispielsweise als eine Art Ring oder auch rechteckig geformter Rahmen ausgeführt sein, in welchem die Membran gehalten ist. Durch die Rastbereiche lässt sich dieser Rahmen mit der Membran auf einfache Weise in ein im Gehäuseboden vorgesehenes Loch beziehungsweise eine Durchgangsöffnung einklippsen. Die Rastbereiche können dabei zum Beispiel jeweils eine Schrägung aufweisen, sodass diese Rastbereiche, wenn diese in der ersten Richtung in die Durchgangsöffnung eingeführt werden, automatisch nach innen, das heißt zusammengedrückt werden. Wir dann der Rahmen weiter nach oben, das heißt in der ersten Richtung, geschoben, so stehen die Rastbereiche irgendwann in bestimmter Höhe über die erste Seite des Gehäusebodens hinaus und schnappen dadurch wieder nach außen. In diesem Zustand können dann Rastbereiche mit Rastelementen, ähnlich wie Nasen, auf der ersten Seite des Gehäusebodens aufliegen, sodass letztendlich die Halterung fest in der Durchgangsöffnung des Gehäusebodens verankert ist und ein Bewegen der Halterung entgegen der ersten Richtung nicht mehr möglich ist. Durch eine solche Halterung, in welcher die Membran befestigt ist, lassen sich die Injektionsbereiche im Gehäuseboden auf besonders einfache und kostengünstige Weise fertigen. Es müssen lediglich die gewünschte Anzahl an Löchern in den Gehäuseboden eingebracht werden, und die Halterung mit der gehaltenen Membran kann dann auf einfache Weise in diese Löcher eingeklippst werden.In other words, such a holder can be designed, for example, as a type of ring or also a rectangular frame in which the membrane is held. Due to the latching areas, this frame with the membrane can be easily clipped into a hole or a through opening provided in the housing base. The latching areas can each have a bevel, for example, so that these latching areas, when they are introduced into the through opening in the first direction, are automatically pressed inwards, that is to say compressed. If we then push the frame further up, i.e. in the first direction, the locking areas will eventually protrude at a certain height beyond the first side of the housing base and thereby snap outwards again. In this state, latching areas with latching elements, similar to lugs, can then rest on the first side of the housing base, so that ultimately the holder is firmly anchored in the through opening of the housing base and it is no longer possible to move the holder against the first direction. Such a holder, in which the membrane is fastened, allows the injection areas in the housing base to be manufactured in a particularly simple and cost-effective manner. It is only necessary to make the desired number of holes in the housing bottom, and the holder with the membrane held can then be clipped into these holes in a simple manner.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Membran eine Kunststofffolie umfasst oder darstellt, wobei die Membran eine Dicke zwischen einschließlich 0,3 Millimeter und einschließlich 1,0 Millimeter aufweist. Dadurch kann die Membran besonders dünn, kostengünstig und gewichtsarm gefertigt werden. Auch lassen sich dadurch elastische Eigenschaften der Membran auf einfache Weise realisieren. Die Membran kann auch mehrere solcher Kunststofffolien aufweisen. Diese können beispielsweise auch lamellenartig übereinander gelegt sein, zum Beispiel ähnlich wie bei einem Kameraobjektivverschluss.Furthermore, it is advantageous if the membrane comprises or represents a plastic film, the membrane having a thickness of between 0.3 millimeters and 1.0 millimeters inclusive. As a result, the membrane can be made particularly thin, inexpensive and low in weight. Elastic properties of the membrane can also be achieved in a simple manner. The membrane can also have several such plastic films. These can, for example, also be placed one above the other in the manner of a lamella, for example similar to a camera lens shutter.

Weiterhin hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Membran einen Durchmesser zwischen einschließlich 7 Millimeter und einschließlich 8 Millimeter aufweist. Gerade in diesem Durchmesserbereich ist genügend Raum gegeben, um einen Injektionskopf einer Injektionsvorrichtung zur Injektion eines Wärmeleitelements durchführen zu können, und um andererseits noch ausreichend Spannkraft bereitzustellen, um ein selbsttätiges Verschließen, insbesondere dichtes Verschließen der Membran zu gewährleisten, insbesondere wenn die Membran mit einer sehr dünnen Folie ausgebildet ist.Furthermore, it has proven to be particularly advantageous if the membrane has a diameter of between 7 millimeters and 8 millimeters. It is precisely in this diameter range that there is sufficient space to be able to carry out an injection head of an injection device for injecting a heat-conducting element and, on the other hand, to provide sufficient clamping force in order to ensure automatic sealing, in particular tight sealing of the membrane, in particular if the membrane is very tight thin film is formed.

Die Halterung kann dagegen mit einem größeren Durchmesser ausgestaltet sein, der zum Beispiel im Bereich zwischen 10 und 20 Millimetern, vorzugsweise zwischen 10 und 15 Millimetern, liegt. Dies stellt auch entsprechende bevorzugte Abmessungen des Durchmessers des mindestens einen Durchgangslochs im Gehäuseboden dar.In contrast, the holder can be designed with a larger diameter, for example in the range between 10 and 20 millimeters, preferably between 10 and 15 millimeters. This also represents corresponding preferred dimensions of the diameter of the at least one through hole in the housing base.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Membran, sowie auch die Halterung oder im Allgemeinen der Injektionsbereich rund beziehungsweise kreisförmig ausgestaltet ist. Dies kommt vorteilhafterweise den typischen Geometrien von Injektionsinstrumenten entgegen. Dies ermöglicht es wiederum, die Fläche eines einzelnen Injektionsbereichs so klein wie möglich zu halten, nämlich gerade so groß, dass durch diese Fläche das Injektionselement, das heißt der Injektionskopf der Injektionsvorrichtung, durchgeführt werden kann. Damit hat eine runde, beziehungsweise kreisförmige Geometrie hinsichtlich der Dichtigkeit besonders große Vorteile, da dadurch die Fläche des Injektionsbereichs selbst so klein wie möglich gehalten werden kann, wodurch ein dichter Selbstverschluss zuverlässiger bereitgestellt werden kann. Im Allgemeinen sind jedoch beliebige Geometrien denkbar, wie zum Beispiel rechteckig, dreieckig, sechseckig, elliptisch oder auch beliebige Freiformgeometrien. In einem solchen Fall bezieht sich der Ausdruck „Durchmesser“ dann vorzugsweise auf die größte Abmessung in einer in der Gehäusebodenebene liegenden Richtung. Dies gilt für die Membran sowie für die Halterung als auch für die Durchgangsöffnung und im Allgemeinen für den Injektionsbereich. Ist dieser also beispielsweise rechteckig ausgebildet, so stellt die größte Abmessung die Diagonale diese Rechtecks dar, was dann entsprechend als Durchmesser definiert sein soll. Furthermore, it is preferred that the membrane, as well as the holder or in general the injection area, is designed to be round or circular. This advantageously accommodates the typical geometries of injection instruments. This in turn makes it possible to keep the area of an individual injection area as small as possible, namely just so large that the injection element, that is to say the injection head of the injection device, can be passed through this area. A round or circular geometry thus has particularly great advantages with regard to tightness, since the area of the injection area itself can thereby be kept as small as possible, as a result of which a tight self-closure can be provided more reliably. In general, however, any geometries are conceivable, such as, for example, rectangular, triangular, hexagonal, elliptical or any free-form geometry. In such a case, the term “diameter” then preferably refers to the largest dimension in a direction lying in the plane of the housing bottom. This applies to the membrane as well as to the holder as well as the through opening and generally for the injection area. If this is, for example, rectangular, the largest dimension represents the diagonal of this rectangle, which should then be defined accordingly as the diameter.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Batteriemodulanordnung mit einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse oder einer seiner Ausgestaltungen und mit einem Batteriemodul mit mindestens einer Batteriezelle, das im Batteriegehäuse angeordnet ist, sowie mit einem Wärmeleitelement, welches zwischen dem mindestens einen Batteriemodul und dem Gehäuseboden angeordnet ist.Furthermore, the invention relates to a battery module arrangement with a battery housing according to the invention or one of its configurations and with a battery module with at least one battery cell which is arranged in the battery housing, and with a heat-conducting element which is arranged between the at least one battery module and the housing base.

Ein Batteriemodul umfasst also mindestens eine Batteriezelle. Eine solche Batteriezelle kann zum Beispiel als Lithium-Ionen-Zelle ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst das Batteriemodul jedoch mehrere Batteriezellen, wie zum Beispiel eine in einem Zellpack angeordnete Batteriezellenanordnung.A battery module thus comprises at least one battery cell. Such a battery cell can be designed, for example, as a lithium-ion cell. However, the battery module preferably comprises a plurality of battery cells, such as a battery cell arrangement arranged in a cell pack.

Dabei kann das Batteriegehäuse auch zur Aufnahme mehrerer Batteriemodule ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Batteriegehäuse mehrere Kammern aufweisen, die optional durch Trennwände voneinander separiert sein können, wobei eine jeweilige Kammer zur Aufnahme eines Batteriemoduls ausgelegt ist. In einem jeweiligen einer Kammer zugeordneten Gehäuseboden kann dann ein oder mehrere Injektionsbereiche angeordnet sein. Entsprechend kann die Batteriemodulanordnung auch ein erfindungsgemä-ßes Batteriegehäuse oder eine seiner Ausgestaltungen aufweisen, sowie mehrere Batteriemodule, die im Batteriegehäuse angeordnet sind.The battery housing can also be designed to accommodate several battery modules. For example, the battery housing can have a plurality of chambers, which can optionally be separated from one another by dividing walls, a respective chamber being designed to accommodate a battery module. One or more injection areas can then be arranged in a respective housing base assigned to a chamber. Accordingly, the battery module arrangement can also have a battery housing according to the invention or one of its configurations, as well as a plurality of battery modules which are arranged in the battery housing.

Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Batteriemodulanordnung oder einer ihrer Ausgestaltungen. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.Furthermore, the invention also relates to a motor vehicle with a battery module arrangement according to the invention or one of its configurations. The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car or truck, or as a passenger bus or motorcycle.

Die für das erfindungsgemäße Batteriegehäuse und seine Ausgestaltungen genannten Vorteile gelten in gleicher Weise für die erfindungsgemäße Batteriemodulanordnung und das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.The advantages mentioned for the battery housing according to the invention and its configurations apply in the same way to the battery module arrangement according to the invention and the motor vehicle according to the invention.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Einbringen eines Wärmeleitelements in ein Batteriegehäuse zur Aufnahme eines Batteriemoduls, wobei das Batteriegehäuse einen Gehäuseboden aufweist. Dabei weist der Gehäuseboden zumindest einen Injektionsbereich auf, in welchem ein Injektionskopf einer Injektionsvorrichtung zur Injektion eines Wärmeleitelements in das Batteriegehäuse in einer ersten Richtung durch den Gehäuseboden durchgeführt wird und nach der Injektion des Wärmeleitelements entgegen der ersten Richtung aus dem Injektionsbereich entfernt wird. Dabei verschließt sich der Injektionsbereich nach Entfernen der Injektionsvorrichtung unter dem entgegen der ersten Richtung wirkenden Druck des injizierten Wärmeleitelements selbsttätig.In addition, the invention also relates to a method for introducing a heat-conducting element into a battery housing for receiving a battery module, the battery housing having a housing base. In this case, the housing base has at least one injection area, in which an injection head of an injection device for injecting a heat-conducting element into the battery housing is passed through the housing base in a first direction and, after the injection of the heat-conducting element, is removed from the injection region in a direction opposite to the first direction. The injection area closes automatically after removal of the injection device under the pressure of the injected heat-conducting element acting in the opposite direction.

Auch hier gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse und seinen Ausgestaltungen genannten Vorteile in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren. Zudem ermöglichen die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse und seinen Ausgestaltungen genannten gegenständlichen Merkmale die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch weitere korrespondierende Verfahrensschritte.Here, too, the advantages mentioned in connection with the battery housing according to the invention and its configurations apply in the same way to the method according to the invention. In addition, the objective features mentioned in connection with the battery housing according to the invention and its refinements enable the method according to the invention to be developed further by further corresponding method steps.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor der Injektion des Wärmeleitelements das Batteriemodul in das Batteriegehäuse eingesetzt und derart befestigt, dass eine dem Gehäuseboden zugewandte Seite des Batteriemoduls einen vorbestimmten Abstand zum Gehäuseboden aufweist. Ein kleiner Spalt zwischen dem Gehäuseboden und dem Batteriemodul ist vorteilhaft, da sich hierdurch das eingespritzte Wärmeleitelement deutlich einfacher verteilen kann. Das Batteriemodul kann zum Beispiel im Batteriegehäuse festgeschraubt werden, insbesondere in seiner vorbestimmten Position. Dadurch, dass das Wärmeleitelement nun deutlich vorsichtiger appliziert werden kann, und keine hohen Presskräfte auf das Batteriemodul wirken, lockern sich auch nicht die Schrauben der Befestigung des Batteriemoduls am Batteriegehäuse, wodurch auch keine aufwändigen Nacharbeiten erforderlich sind.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the battery module is inserted into the battery housing before the injection of the heat-conducting element and fastened in such a way that a side of the battery module facing the housing base is at a predetermined distance from the housing base. A small gap between the bottom of the housing and the battery module is advantageous because it allows the injected heat-conducting element to be distributed much more easily. The battery module can be screwed, for example, in the battery housing, in particular in its predetermined position. As a result of the fact that the heat-conducting element can now be applied much more carefully, and no high pressing forces the battery module act, the screws of the fastening of the battery module on the battery housing do not loosen either, which means that no expensive rework is required.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes combinations of the features of the described embodiments.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Batteriegehäuses mit einem Batteriemodul gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Batteriemodulanordnung mit einem Batteriegehäuse in einem Zustand vor der Injektion eines Gapfillers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 eine schematische Schnittdarstellung der Batteriemodulanordnung aus 2, mit einem im Injektionsbereich in das Batteriegehäuse eingeführten Injektionskopf einer Injektionsvorrichtung;
4 eine schematische Querschnittsdarstellung der Batteriemodulanordnung aus 2 in einem Zustand während des Injizierens des Gapfillers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
5 eine schematische Querschnittsdarstellung der Batteriemodulanordnung aus 2 in einem Zustand nach der Injektion des Gapfillers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Exemplary embodiments of the invention are described below. This shows:

1 a schematic representation of a battery housing with a battery module according to an embodiment of the invention;
2nd is a schematic sectional view through a battery module arrangement with a battery housing in a state before the injection of a gap filler according to an embodiment of the invention;
3rd a schematic sectional view of the battery module arrangement 2nd , with an injection head of an injection device inserted into the battery housing in the injection area;
4th a schematic cross-sectional view of the battery module arrangement 2nd in a state during the injection of the gap filler according to an embodiment of the invention; and
5 a schematic cross-sectional view of the battery module arrangement 2nd in a state after the injection of the gap filler according to an embodiment of the invention.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and that further develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is intended to include combinations of the features of the embodiments other than those shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference numerals designate elements that have the same function.

1 zeigt eine schematische und perspektivische Darstellung eines Batteriegehäuses 10 zur Aufnahme eines Batteriemoduls 12 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Batteriegehäuse weist dabei einen Gehäuseboden 14 auf. Dieser Gehäuseboden 14 weist eine dem Batteriemodul 12 zugewandte erste Seite 14a sowie eine der ersten Seite 14a gegenüberliegende Unterseite 14b auf. Zudem sind nun vorteilhafterweise im Gehäuseboden 14 mehrere Injektionsbereiche 16 (vergleiche 2) vorgesehen, welche jedoch in der Darstellung in 1 nicht sichtbar sind. In diesen Injektionsbereichen 16 ist ein Injektionskopf einer Injektionsvorrichtung zur Injektion eines Wärmeleitelements, wie beispielsweise ein Gapfiller, in das Batteriegehäuse 10 in einer ersten Richtung, die hier durch den parallel zur z-Achse des dargestellten Koordinatensystems verlaufenden Pfeil R veranschaulicht ist, durch den Gehäuseboden 14 durchführbar ist. Dieser Injektionsbereich 16 wird nun anhand von 2 bis 5 näher beschrieben. 1 shows a schematic and perspective view of a battery housing 10th to accommodate a battery module 12 according to an embodiment of the invention. The battery housing has a housing base 14 on. This case back 14 assigns one to the battery module 12 facing first page 14a as well as one of the first pages 14a opposite bottom 14b on. In addition, are now advantageously in the bottom of the housing 14 multiple injection areas 16 (compare 2nd ) provided, which, however, in the representation in 1 are not visible. In these injection areas 16 is an injection head of an injection device for injecting a heat-conducting element, such as a gap filler, into the battery housing 10th in a first direction, which is illustrated here by the arrow R running parallel to the z-axis of the coordinate system shown, through the housing base 14 is feasible. This injection area 16 is now based on 2nd to 5 described in more detail.

2 zeigt dabei eine schematische Querschnittsdarstellung, insbesondere in einer Schnittebene parallel zur x-z-Ebene des in 1 dargestellten Koordinatensystems, welches auch zu den in 2 bis 5 dargestellten Koordinatensystemen korrespondiert, eine Batteriemodulanordnung 18 mit einem Batteriegehäuse 10 und einem Batteriemodul 12 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Von dem Batteriegehäuse 10 ist in diesem Beispiel lediglich der Gehäuseboden 14 dargestellt. Das Batteriemodul 12 kann, wie in diesem Beispiel ebenfalls ersichtlich, mehrere Batteriezellen 20 aufweisen, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich eine mit einem Bezugszeichen versehen ist. Wie bereits erwähnt weist der Gehäuseboden 14 einen Injektionsbereich 16 auf. Dieser ist in diesem Beispiel als eine Durchgangsöffnung 22, wie beispielsweise ein kreisförmiges Loch im Gehäuseboden 14, und mit einer Membran 24 ausgebildet, mittels welcher die Durchgangsöffnung 22 verschließbar ist. Diese Membran 24 wird dabei durch eine rahmenförmige Halterung 26 gehalten. Diese Halterung 26 kann zwei gegenüberliegende Rastbereiche 28 aufweisen, die in einer ersten Richtung R über den Gehäuseboden 14 hinausstehen. Es können auch vier oder mehr solcher Rastbereiche 28 vorgesehen sein. Der Durchmesser der Halterung 26 im Bereich dieser Rastbereiche 28, insbesondere der maximale Durchmesser, beziehungsweise Außendurchmesser, ist dabei größer als der Durchmesser der Durchgangsöffnung 22, sodass die Halterung 26 mit der Membran 24 nicht entgegen der ersten Richtung R aus der Durchgangsöffnung 22 herausbewegt werden kann. Umgekehrt lässt sich die Halterung 26 mit der Membran 24 auf besonders einfache Weise in die Durchgangsöffnung 22 einführen beziehungsweise einklippsen. Die Halterung 26 kann beispielsweise aus einem Kunststoff gefertigt sein. Dies ermöglicht eine elastisch deformierbare Ausbildung der Halterung 26, insbesondere um die Rastbereiche 28 beim Einführen der Halterung 26 in die Durchgangsöffnung 22 aufeinander zu zu biegen. Dies erfolgt insbesondere automatisch durch die Schrägung 28a in den Rastbereichen 28, wenn die Halterung von unten in der ersten Richtung R gegen die Durchgangsöffnung 22 gedrückt wird. Ist die Halterung 26 dann letztendlich an ihrer wunschgemäßen Position, so schnappen diese Rastbereiche 28 wieder nach außen und liegen dann mit ihren jeweiligen Nasen an der ersten Seite 14a des Gehäusebodens an und verankern so die Halterung 26 mit der Membran 24. 2nd shows a schematic cross-sectional representation, in particular in a sectional plane parallel to the xz plane of the in 1 coordinate system shown, which also to the in 2nd to 5 coordinate systems shown corresponds to a battery module arrangement 18th with a battery case 10th and a battery module 12 according to an embodiment of the invention. From the battery case 10th is only the case bottom in this example 14 shown. The battery module 12 can, as can also be seen in this example, several battery cells 20th have, of which only one is provided with a reference number for reasons of clarity. As already mentioned, the case bottom 14 an injection area 16 on. In this example, this is a through opening 22 , such as a circular hole in the bottom of the case 14 , and with a membrane 24th formed by means of which the through opening 22 is lockable. This membrane 24th is supported by a frame-shaped bracket 26 held. This bracket 26 can have two opposite rest areas 28 have, which in a first direction R over the housing base 14 stand out. There can also be four or more such rest areas 28 be provided. The diameter of the bracket 26 in the area of these rest areas 28 , in particular the maximum diameter or outer diameter, is larger than the diameter of the through opening 22 so that the bracket 26 with the membrane 24th not against the first direction R from the through opening 22 can be moved out. The holder can be reversed 26 with the membrane 24th in a particularly simple manner in the through opening 22 insert or clip. The bracket 26 can for example be made of a plastic. This enables an elastically deformable design of the holder 26 , especially around the rest areas 28 when inserting the bracket 26 into the through opening 22 to bend towards each other. In particular, this is done automatically by the bevel 28a in the rest areas 28 when the bracket from the bottom in the first direction R against the through opening 22 is pressed. Is the bracket 26 then finally in their desired position, these snap areas snap 28 back outwards and then lie on the first side with their respective noses 14a of the housing base and thus anchor the bracket 26 with the membrane 24th .

Die Membran 24 kann zum Beispiel als Kunststofffolie ausgebildet sein, zum Beispiel mit einer Dicke im Bereich zwischen 0,3 Millimetern und 1,0 Millimeter. Des Weiteren kann die Membran 24, die vorzugsweise kreisförmig ist, einen Durchmesser zwischen einschließlich 7 Millimetern und einschließlich 8 Millimetern aufweisen. Der Durchmesser der Durchgangsöffnung 22 dagegen beträgt vorzugsweise zwischen 10 und 20, insbesondere zwischen 10 und 15 Millimetern.The membrane 24th can, for example, be designed as a plastic film, for example with a thickness in the range between 0.3 millimeters and 1.0 millimeters. Furthermore, the membrane 24th , which is preferably circular, have a diameter between 7 millimeters and 8 millimeters inclusive. The diameter of the through hole 22 in contrast, is preferably between 10 and 20, in particular between 10 and 15 millimeters.

2 zeigt nun den Zustand der Batteriemodulanordnung 18, bevor ein Gapfiller in den Zwischenraum 30 zwischen dem Batteriemodul 12 und dem Gehäuseboden 14 injiziert wurde. Zur Injektion ist dabei eine beliebige Injektionsvorrichtung 32 vorgesehen, deren Injektionskopf 34 zur Injektion des Gapfillers in das Batteriegehäuse 10 durch die Membran 24 eingeführt wird. Dies ist in 3 veranschaulicht. 2nd now shows the state of the battery module arrangement 18th before a gap filler in the gap 30th between the battery module 12 and the case back 14 was injected. Any injection device is for injection 32 provided the injection head 34 for injecting the gap filler into the battery housing 10th through the membrane 24th is introduced. This is in 3rd illustrated.

3 zeigt dabei eine schematische Querschnittsdarstellung der Batteriemodulanordnung 18 aus 2, wobei hier nun der Injektionskopf 34 der Injektionsvorrichtung 32, wie beispielsweise einer Injektionslanze, in das Batteriegehäuse 10 durch die Membran 24 eingeführt ist. Durch die durch den den Injektionskopf 34 auf die Membran 24 aufgebrachte Druckkraft öffnet sich die Membran 24 und der Injektionskopf 34 kann in den Zwischenraum 30 zwischen dem Batteriemodul 12 und dem Gehäuseboden 14 einfahren. Anschließend kann der Gapfiller 36 mittels der Injektionsvorrichtung 32 in den Zwischenraum 30 eingespritzt werden, wie dies schematisch in 4 dargestellt ist. Anschließend fährt die Injektionsvorrichtung 32 wieder zurück, das heißt entgegen der ersten Richtung R aus dem Zwischenraum 30 hinaus, wie dies in 5 wiederum in einer schematischen Querschnittsdarstellung der Batteriemodulanordnung 18 veranschaulicht ist. Unter dem Druck des Gapfillers 36 verschließt sich nun die Membran 24 vorteilhafterweise selbsttätig wieder und dichtet so den Gehäuseboden 14 ab. Dadurch verbleibt der Gapfiller 36 im Zwischenraum 30 zwischen dem Gehäuseboden 14 und dem Batteriemodul 12 und fließt nicht wiederum durch die Durchgangsöffnung 22 heraus. Der Injektionskopf 34 hat sich als in diesem Zustand wiederum aus dem Zwischenraum 30 entfernt, insbesondere auch von der Membran 24 entfernt, sodass der Injektionskopf 34 und auch kein anderer Teil der Injektionsvorrichtung 32 mehr die Membran 24 berührt. 3rd shows a schematic cross-sectional view of the battery module arrangement 18th out 2nd , here is the injection head 34 the injection device 32 , such as an injection lance, into the battery case 10th through the membrane 24th is introduced. Through the through the injection head 34 on the membrane 24th applied pressure force opens the membrane 24th and the injection head 34 can in the space 30th between the battery module 12 and the case back 14 drive in. Then the gap filler 36 by means of the injection device 32 in the space 30th be injected as shown schematically in 4th is shown. The injection device then moves 32 back again, that is against the first direction R from the space 30th beyond how this in 5 again in a schematic cross-sectional representation of the battery module arrangement 18th is illustrated. Under the pressure of the gap filler 36 the membrane now closes 24th advantageously again automatically and thus seals the housing base 14 from. This leaves the gap filler 36 in the space 30th between the case bottom 14 and the battery module 12 and does not flow through the passage opening again 22 out. The injection head 34 has turned out to be in this state from the gap 30th removed, especially from the membrane 24th removed so the injection head 34 and no other part of the injection device 32 more the membrane 24th touched.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung vorteilhafterweise ein Injektionsbereich in einem Gehäuseboden vorgesehen werden kann, welcher eine Injektion eines Gapfillers von unten in das Batteriegehäuse erlaubt und andererseits nach dem Einfüllen des Gapfillers den Gehäuseboden dicht verschließt. Der Injektionsvorgang selbst kann dadurch deutlich effizienter gestaltet werden und das aufwändige Modulesetzen, einhergehend mit einem Verpressen des Gapfillers kann vollständig entfallen. Dadurch können Prozesszeiten deutlich verkürzt werden und zudem auch deutlich geringere Spaltbreiten erreicht werden, was es wieder ermöglicht Gapfiller einzusparen und damit auch Gewicht und Kosten.Overall, the examples show how, according to the invention, an injection area can advantageously be provided in a housing base, which allows an injection of a gap filler from below into the battery housing and, on the other hand, tightly closes the housing base after filling the gap filler. As a result, the injection process itself can be made significantly more efficient and the complex module setting, associated with pressing the gap filler, can be completely dispensed with. As a result, process times can be significantly shortened and also significantly smaller gap widths can be achieved, which again enables gap fillers to be saved and thus also weight and costs.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102016200088 A1 [0002]
DE 102009012176 A1 [0003]

Claims

Battery housing (10) for receiving a battery module (12), the battery housing (10) having a housing base (14), characterized in that the housing base (14) has at least one injection region (16) in which an injection head (34) has one Injection device (32) for injecting a heat-conducting element (36) into the battery housing (10) in a first direction (R) through the housing base (14), the injection region (16) being designed such that it is removed after the injection device has been removed (32) closes automatically under the pressure of the injected heat-conducting element (36) acting counter to the first direction (R).

Battery housing (10) after Claim 1 , characterized in that the housing base (14) in the at least one injection area (16) has a through opening (22) and a membrane (24) by means of which the through opening (22) can be closed and which is designed such that when the force is applied locally the Membrane (24) in the first direction (R) through the injection head (34) which can be passed through the membrane (24), and the membrane (24) after removal of the injection device (32) under the pressure of the injected heat-conducting element (36) closes automatically.

Battery housing (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing base (14) has a plurality of the at least one injection region (16).

Battery housing (10) after a Claims 2 or 3rd , characterized in that the housing base (14) in the injection region (16) has a frame-shaped holder (26) for holding the membrane (24), the holder (26) being formed all around in an edge region of the through opening (22), and wherein the holder (26) has at least two mutually opposite latching areas (28) which protrude in the first direction (R) beyond the housing base (14) and which have a widening, so that an outer diameter of the bracket (26) in the latching areas (28 ) is larger than a diameter of the through opening (22), and wherein the holder (26) is at least partially elastically deformable, so that the latching areas (28) for fastening the holder (26) in the through opening (22) under elastic deformation in the first direction (R) through the through opening (22) can be carried out.

Battery housing (10) according to one of the Claims 2 to 4th , characterized in that the membrane (24) comprises a plastic film, the membrane (24) having a thickness between 0.3 mm and 1.0 mm inclusive.

Battery housing (10) according to one of the Claims 2 to 5 , characterized in that the membrane (24) has a diameter between 7 mm and 8 mm inclusive.

Battery module arrangement (18) with a battery housing (10) according to one of the preceding claims and with a battery module (12) with at least one battery cell (20) which is arranged in the battery housing (10), and with a heat-conducting element (36) which between the at least one battery module (12) and the housing base (14) is arranged.

Motor vehicle with a battery module arrangement (18) Claim 7 .

Method for introducing a heat-conducting element (36) into a battery housing (10) for receiving a battery module (12), the battery housing (10) having a housing base (14), characterized in that the housing base (14) has at least one injection region (16) in which an injection head (34) of an injection device (32) for injecting a heat-conducting element (36) into the battery housing (10) is passed through the housing base (14) in a first direction (R) and after the injection of the heat-conducting element (36 ) is removed from the injection area (16) counter to the first direction (R), and the injection area (16) automatically moves after removal of the injection device (32) under the pressure of the injected heat-conducting element (36) acting counter to the first direction (R) closes.

Procedure according to Claim 9 , characterized in that before the heat-conducting element (36) is injected, the battery module (12) is inserted into the battery housing (10) and fastened such that a side of the battery module (12) facing the housing base (14) is a predetermined distance from the housing base ( 14).