DE102023123543A1

DE102023123543A1 - Traktionsbatteriepack-entlüftungsbaugruppe und verfahren zum bilden eines traktionsbatteriepack-entlüftungswegs

Info

Publication number: DE102023123543A1
Application number: DE102023123543.5A
Authority: DE
Inventors: Brock Dunlap; Patrick Daniel Maguire; Deanna Marie Winton Hoffman; Michael E. Reibling; Mohammadreza EFTEKHARI; Adam Denlinger; Alex Revels; David Wilson
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2022-09-02
Filing date: 2023-08-31
Publication date: 2024-03-07
Also published as: US20240079717A1

Abstract

Eine Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe beinhaltet einen ersten Träger, der eine erste Seite eines Durchgangs bildet, und einen zweiten Träger, der eine gegenüberliegende, zweite Seite des Durchgangs bildet. Der Durchgang ist zum Weiterleiten von Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte konfiguriert. Ein Verfahren zum Bilden eines Entlüftungsweges innerhalb eines Traktionsbatteriepacks beinhaltet innerhalb einer Gehäusebaugruppe eines Batteriepacks das Bereitstellen einer Querträgerbaugruppe mit einem ersten Träger und einem zweiten Träger; und das Weiterleiten von Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukten durch mindestens eine Öffnung in dem ersten Träger in einen Durchgang mit einem Umfang, der mindestens teilweise von dem ersten Träger und dem zweiten Träger gebildet wird.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 63/403445 , die am 2. September 2022 eingereicht wurde und in dieser Schrift durch Bezugnahme enthalten ist.
GEBIET DER TECHNIK
Diese Offenbarung bezieht sich allgemein auf Träger, die dazu beitragen, Durchgänge für die Weiterleitung von Entlüftungsnebenprodukten aus einem Batteriesatz zu bilden.
HINTERGRUND
Ein Traktionsbatteriepack für ein elektrifiziertes Fahrzeug kann Gruppen von Batteriezellen beinhalten, die in einem oder mehreren Zellstapeln angeordnet sind. Von Zeit zu Zeit können Druck und thermische Energie in einer oder mehreren der Batteriezellen ansteigen. So können Entlüftungsnebenprodukte wie etwa Gas und Ablagerungen aus diesen Batteriezellen gelöst werden.
KURZFASSUNG
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf eine Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe, die Folgendes beinhaltet: einen ersten Träger, der eine erste Seite eines Durchgangs bildet; und einen zweiten Träger, der eine gegenüberliegende, zweite Seite des Durchgangs bildet, wobei der Durchgang so konfiguriert ist, dass er Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte weiterleitet.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf eine Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe, bei der ein Gehäusedeckel eine vertikale Oberseite des Durchgangs bereitstellt.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf eine Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe, bei der eine Wärmetauschplatte, ein Gehäuseboden oder beides eine vertikal untere Seite des Durchgangs bereitstellt.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf eine Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe, bei welcher der erste Träger und der zweite Träger jeweils an dem Gehäusedeckel festgeklebt sind.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf eine Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe, die ferner einen ersten Zellstapel und einen zweiten Zellstapel beinhaltet, wobei der erste Träger und der zweite Träger Abschnitte einer Querträgerbaugruppe bereitstellen, die zwischen dem ersten Zellstapel und dem zweiten Zellstapel angeordnet ist.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf eine Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe, wobei der erste Träger eine Vielzahl von ersten Öffnungen beinhaltet, die zum Aufnehmen von Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukten von mindestens einer Batteriezelle des ersten Zellstapels konfiguriert sind, wobei der zweite Träger eine Vielzahl von zweiten Öffnungen beinhaltet, die zum Aufnehmen von Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukten von mindestens einer Batteriezelle des zweiten Zellstapels konfiguriert sind.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf eine Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe, wobei der Durchgang zum Weiterleiten der Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte an mindestens ein Ausstoßventil in einer Gehäusebaugruppe konfiguriert ist.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf eine Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe, wobei sich das mindestens eine Entlüftungsventil durch einen Boden eines Gehäusebodens der Gehäusebaugruppe erstreckt, so dass die Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte vertikal nach unten aus der Gehäusebaugruppe ausgestoßen werden.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf eine Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe, bei der sich der Durchgang, der erste Träger und der zweite Träger jeweils in Längsrichtung in Fahrzeugquerrichtung erstrecken.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf eine Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe, bei der der Durchgang zum Weiterleiten der Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte an einen Kanal konfiguriert ist, der von einem Element bereitgestellt wird, das quer zu dem Durchgang ausgerichtet ist, wobei der Kanal zum Weiterleiten der Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte an eine Öffnung in einem Gehäuse konfiguriert ist.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf eine Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe, wobei es sich bei dem Durchgang um einen ersten Durchgang handelt, der zum Aufnehmen von Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukten aus einer Vielzahl von zweiten Durchgängen konfiguriert ist, die von anderen ersten und zweiten Trägern bereitgestellt werden.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf eine Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe, wobei der erste Träger und der zweite Träger jeweils einen C-förmigen Querschnitt aufweisen.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf eine Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe, wobei der erste Träger und der zweite Träger mindestens teilweise pultrudiert sind.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf eine Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe, wobei der erste Träger und der zweite Träger Bestandteile einer Querträgerbaugruppe eines Batteriepacks sind.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf ein Verfahren zum Bilden eines Entlüftungsweges innerhalb eines Traktionsbatteriepacks, beinhaltend: Bereitstellen einer Querträgerbaugruppe mit einem ersten Träger und einem zweiten Träger innerhalb einer Gehäusebaugruppe eines Traktionsbatteriepacks; und Weiterleiten von Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukten durch mindestens eine Öffnung in dem ersten Träger in einen Durchgang mit einem Umfang, der zumindest teilweise von dem ersten Träger und dem zweiten Träger bereitgestellt wird.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf ein Verfahren, bei dem eine Oberseite der Umgrenzung durch einen Gehäusedeckel gebildet wird.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf ein Verfahren, weiter beinhaltend das Weiterleiten der Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte aus dem Durchgang durch mindestens ein Ausstoßventil in der Gehäusebaugruppe.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf ein Verfahren, bei dem sich das mindestens eine Entlüftungsventil durch einen Boden eines Gehäusebodens der Gehäusebaugruppe erstreckt, so dass die Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte vertikal nach unten aus der Gehäusebaugruppe ausgestoßen werden.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf ein Verfahren, weiter beinhaltend das Weiterleiten der Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte durch den Durchgang zu einer Außenseite des Traktionsbatteriepacks und in ein Element, das quer zu dem Durchgang ausgerichtet ist.
In einigen Aspekten beziehen sich die in dieser Schrift beschriebenen Techniken auf ein Verfahren, das ferner das Weiterleiten der Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte durch das Element beinhaltet.
Die Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen der vorangehenden Absätze, der Ansprüche oder der folgenden Beschreibung und Zeichnungen, einschließlich ihrer verschiedenen Aspekte oder j eweiligen Einzelmerkmale, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination verwendet werden. In Verbindung mit einer Ausführungsform beschriebene Merkmale sind auf alle Ausführungsformen anwendbar, sofern derartige Merkmale nicht unvereinbar sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der offenbarten Beispiele werden dem Fachmann aus der detaillierten Beschreibung ersichtlich. Die Figuren, die der detaillierten Beschreibung beigefügt sind, können kurz wie folgt beschrieben werden:

1 stellt eine Seitenansicht eines elektrifizierten Fahrzeugs dar.
2 stellt eine erweiterte, perspektivische Ansicht eines Batteriesatzes des elektrifizierten Fahrzeugs aus 2 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar.
3 stellt eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Batteriesatzes von 2 dar, wobei das Gehäuse zusammengebaut ist und Bereiche weggeschnitten sind, um einen äußeren Bereich einer Querträgerbaugruppe zu zeigen.
4 stellt eine Endansicht des in 3 gezeigten Abschnitts des Batteriesatzes dar.
5 stellt einen Träger der Querträgerbaugruppe aus den 3 und 4 dar.
6 stellt eine Draufsicht auf einen Abschnitt des Batteriesatzes von 2 dar, bei dem ein Gehäusedeckel entfernt wurde, und zeigt schematisch, wie die Entlüftungsnebenprodukte als Abgase aus dem Batteriesatz ausgestoßen werden.
7 stellt eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines Batteriesatzes mit abgenommenem Gehäusedeckel dar und zeigt schematisch, wie Entlüftungsnebenprodukte aus dem Batteriesatz als Abgase ausgestoßen werden, gemäß einem anderen beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
8 stellt eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines Batteriesatzes dar, bei dem ein Gehäusedeckel gemäß einem weiteren beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung entfernt wurde.
9 stellt einen Abschnitt an der Linie 9-9 in 8 dar und zeigt schematisch, wie die Entlüftungsnebenprodukte als Abgase aus dem Batteriesatz ausgestoßen werden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Diese Offenbarung beschreibt beispielhafte Entlüftungsbaugruppen für ein Traktionsbatteriepack. Die Entlüftungsbaugruppen werden durch Querträgerbaugruppen bereitgestellt. Die Entlüftungsbaugruppen bilden mindestens einen Durchgang, der dazu beiträgt, Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte aus dem Traktionsbatteriepack weiterzuleiten.
Unter Bezugnahme auf 1 beinhaltet ein elektrifiziertes Fahrzeug 10 ein Batteriepaket 14, eine elektrische Maschine 18 und Räder 22. Der Batteriepack 14 versorgt eine elektrische Maschine 18, die elektrische Energie in mechanische Energie zum Antrieb der Räder 22 umwandeln kann.
Das Batteriepack 14 ist in der beispielhaften Ausführungsform an einem Unterboden 26 des elektrifizierten Fahrzeugs 10 befestigt. Der Batteriepack 14 könnte sich in anderen Beispielen an anderer Stelle an dem elektrifizierten Fahrzeug 10 befinden.
Das elektrifizierte Fahrzeug 10 ist ein vollelektrisches Fahrzeug. In anderen Beispielen ist das elektrifizierte Fahrzeug 10 ein Hybrid-Elektrofahrzeug, das selektiv Räder antreibt, indem es das von einem Verbrennungsmotor bereitgestellte Drehmoment anstelle einer elektrischen Maschine oder zusätzlich zu dieser verwendet. Im Allgemeinen kann das elektrifizierte Fahrzeug 10 jede Art von Fahrzeug sein, das ein Batteriepack aufweist.
Unter Bezugnahme auf die 2-5 beinhaltet das Batteriepack 14 eine Vielzahl von Zellstapeln 30, die in einer Gehäusebaugruppe 34 untergebracht sind. In der beispielhaften Ausführungsform beinhaltet die Gehäusebaugruppe 34 einen Gehäusedeckel 38 und einen Gehäuseboden 42. Der Gehäusedeckel 38 kann am Gehäuseboden 42 befestigt werden, um einen Innenbereich 44 bereitzustellen, in dem die Zellstapel 30 untergebracht sind. Der Gehäusedeckel 38 kann z. B. mit mechanischen Befestigungsmitteln (nicht dargestellt) am Gehäuseboden 42 befestigt werden.
Jeder der Zellstapel 30 beinhaltet eine Vielzahl von Batteriezellen 50 (oder einfach „Zellen“) und mindestens einen Trenner 52, der entlang einer jeweiligen Zellstapelachse A verteilt ist. Die Batteriezellen 50 sind nebeneinander relativ zueinander entlang der Zellstapelachse A gestapelt. Die Batteriezellen 50 speichern und liefern elektrische Energie. Obwohl in den verschiedenen Figuren dieser Offenbarung eine bestimmte Anzahl von Zellstapeln 30 und Zellen 50 dargestellt ist, könnte das Batteriepack 14 eine beliebige Anzahl von Zellstapeln 30 beinhalten, die jeweils eine beliebige Anzahl von Einzelzellen 50 aufweisen.
In einer Ausführungsform sind die Batteriezellen 50 Lithium-Ionen-Pouch-Zellen. Im Rahmen dieser Offenbarung können jedoch auch Batteriezellen mit anderen Geometrien (zylindrisch, prismatisch usw.), anderen chemischen Zusammensetzungen (Nickel-Metallhydrid, Bleisäure usw.) oder beides genutzt werden. Die beispielhaften Batteriezellen 50 können Flachstecker beinhalten, die sich von einem Batteriezellengehäuse erstrecken. Zum Beispiel kann eine Aluminiumfolie das Gehäuse bereitstellen.
Von Zeit zu Zeit können Druck und Wärmeenergie in einer oder mehreren der Batteriezellen 50 ansteigen. Der Druck- und Wärmeenergieanstieg kann zum Beispiel auf eine Überladung zurückzuführen sein. Der Druck- und Wärmeenergieanstieg kann dazu veranlassen, dass die zugehörige Batteriezelle 50 zerbricht und Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte (z. B. Gas und Rückstände) aus dem Inneren dieser Batteriezelle 50 löst.
In einigen Beispielen werden die Entlüftungsnebenprodukte aus der Batteriezelle 50 durch eine bestimmte Entlüftungsöffnung im Gehäuse gelöst, wie etwa eine Membran, die als Reaktion auf einen erhöhten Druck nachgibt. Die Entlüftungsnebenprodukte können stattdessen oder zusätzlich durch einen geborstenen Bereich der zugehörigen Batteriezelle 50 freigesetzt werden.
Das Batteriepack beinhaltet eine Vielzahl von Querträgerbaugruppen 54, die so konfiguriert sind, dass sie eine Last transferieren, die zum Beispiel auf eine Seite des Fahrzeugs 10 wirkt. Die Querträgerbaugruppen 54 verbessern die strukturelle Integrität des Batteriepacks 14.
Die Querträgerbaugruppen 54 stellen auch eine Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe bereit, die dazu beiträgt, die Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte aus dem Traktionsbatteriepack 14 weiterzuleiten. Die Querträgerbaugruppen 54 sind zwischen den Zellstapeln 30 angeordnet. Die Querträgerbaugruppen 54 bilden Durchgänge 58, welche die Entlüftungsnebenprodukte von den Zellstapeln 30 zu einer Stellung weiterleiten, in der die Entlüftungsnebenprodukte aus dem Batteriepack 14 ausgestoßen werden können.
Innerhalb jedes Zellstapels 30 teilen die Trenner 52 mindestens eine Batteriezelle 50 auf. Die Unterteilung schließt mindestens eine Batteriezelle 50 in einer Kammer 60 ein, die von der Gehäusebaugruppe 34, den Querträgerbaugruppen 54 und den Trennern 52 begrenzt wird. Durch die Unterteilung in Kammern werden Gruppen von Batteriezellen 50 in verschiedenen Kammern 60 untergebracht.
Die Kammern 60 können jeweils eine oder mehrere der Batteriezellen 50 innerhalb eines der Zellstapel 30 aufnehmen. In der beispielhaften Ausführungsform sind die Batteriezellen 50 eines jeden Zellstapels 30 in einer von vier Kammern 60 untergebracht. In anderen Beispielen könnte eine andere Anzahl von Kammern 60 verwendet werden.
In der beispielhaften Ausführungsform beinhalten die Querträgerbaugruppen 54 jeweils einen ersten Träger 62 und einen zweiten Träger 66. Der erste Träger 62 bildet eine erste Seite des Durchgangs 58. Der zweite Träger 66 bildet eine gegenüberliegende zweite Seite des Durchgangs 58. Der erste Träger 62 und der zweite Träger 66 können Befestigungsstellen für Stromschienenmodule und andere Komponenten bereitstellen.
Eine senkrechte Oberseite des Durchgangs 58 wird durch den Gehäusedeckel 38 gebildet. Eine vertikale Unterseite des Durchgangs 58 wird in diesem Beispiel durch eine Wärmetauschplatte 70 gebildet, die auf dem Gehäuseboden 42 aufliegt. In einem anderen Beispiel entfällt die Wärmetauschplatte 70, und die vertikale Unterseite des Durchgangs 58 wird durch den Gehäuseboden 42 gebildet. Vertikal und horizontal sind im Sinne dieser Offenbarung unter Bezugnahme auf den Boden eine allgemeine Ausrichtung des Batteriepacks 14, wenn es im Fahrzeug 10 von 1 installiert ist.
In diesem Beispiel sind der erste Träger 62 und der zweite Träger 66 an dem Gehäusedeckel 38 und an der Wärmetauschplatte 70 festgeklebt. Der Klebstoff kann diese aneinander anschließenden Stellen abdichten, um zu verhindern, dass Entlüftungsnebenprodukte durch den Durchgang 58 entweichen.
Der erste Träger 62 beinhaltet eine Vielzahl von Öffnungen 74, die so konfiguriert sind, dass sie Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte aus einem der Zellstapel 30 aufnehmen. Der zweite Träger 66 beinhaltet eine Vielzahl von Öffnungen 78, die zum Aufnehmen von Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukten aus einem anderen der Zellstapel 30 konfiguriert sind. Die Öffnungen 74 und 78 stellten einen Weg für Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte bereit, damit diese bei Bedarf in den Durchgang 58 gelangen konnten.
Wenn die Batteriezellen 50 in den Zellstapeln 30 nicht entlüftet werden, können die Öffnungen 74 und 78 zum Beispiel durch Membranen 82 oder Einwegventile abgedeckt werden. Ein mit der Entlüftung einer oder mehrerer der Batteriezellen 50 verbundener Druckdifferenzanstieg kann die Membran 82 bersten lassen, so dass die Entlüftungsnebenprodukte durch eine oder mehrere der Öffnungen 74 oder 78 in den Durchgang 58 gelangen können.
Nicht geborstene Bereiche der Membran 82 bedecken weiterhin die Öffnungen 74 und 78, die für die Entlüftung nicht erforderlich sind. Die Membran 82, die diese Öffnungen 74 und 78 weiterhin abdeckt, kann die Entlüftungsnebenprodukte daran hindern, aus dem Durchgang 58 durch diese Öffnungen 74 oder 78 und in die Nähe der Batteriezellen 50 zu gelangen, die nicht entlüften. Dadurch kann verhindert werden, dass Entlüftungsnebenprodukte von Batteriezellen 50, die entlüftet werden, in die Nähe von Zellen 50 gelangen, die nicht entlüftet werden, und Veranlassen, dass ein thermisches Ereignis kaskadenartig auf die Zellen 50 übergreift, die nicht entlüftet werden. Die Membran 82 kann mehrere kleinere Segmente umfassen. Dies ermöglicht es, dass ein Membransegment von einer oder mehreren der Batteriezellen 50, die entlüftet werden, abfällt, ohne dass die Gefahr besteht, dass benachbarte Segmente von benachbarten Batteriezellen 50, die nicht entlüftet werden, weggezogen werden.
In diesem Beispiel erstrecken sich die Querträgerbaugruppen 54 und die jeweiligen Durchgänge 58 in Längsrichtung in Fahrzeugquerrichtung. An den Positionen in Längsrichtung zwischen den Öffnungen 74 und 78 wird ein vollständiger Umfang des Durchgangs 58 durch den ersten Träger 62, den Gehäusedeckel 38, den zweiten Träger 66 und die Wärmetauschplatte 70 gebildet. In den Bereichen der Querträgerbaugruppen 54, die in Längsrichtung mit den Öffnungen 74 und 78 ausgerichtet sind, können die Membranen 82 einen Teil des Umfangs des Durchgangs 58 bilden.
Unter Bezugnahme auf 6 und fortgesetzter Bezugnahme auf 1-5 sind die Durchgänge 58 so konfiguriert, dass sie die Entlüftungsnebenprodukte nach außen zu den Außenseiten des Fahrzeugs 10 weiterleiten. In diesem Beispiel leiten die Durchgänge 58 die Entlüftungsnebenprodukte an ein entsprechendes Ausstoßventil 86 innerhalb der Gehäusebaugruppe 34 weiter. Das Entlüftungsventil 86 löst das Entlüftungsnebenprodukt als Abgas E in die Umgebung des Traktionsbatteriepacks 14 aus.
Unter Bezugnahme auf 7 und unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1-5 beinhaltet das Batteriepack 14 in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform mindestens ein Element 90 oder einen „Megabar“ an einer Außenseite des Batteriepacks 14. Die Durchgänge 58 des Batteriepacks 14 sind jeweils so konfiguriert, dass sie die Entlüftungsnebenprodukte an einen Kanal innerhalb des Elements 90 weiterleiten. Anders ausgedrückt: Das Element 90 ist zum Aufnehmen von Entlüftungsnebenprodukten aus jedem der Durchgänge 58 innerhalb des Batteriepacks 14 konfiguriert. Die Querträgerbaugruppen 54 können mechanisch an dem Träger 90 befestigt werden, der den Kanal aufweist. Der Träger 90 erstreckt sich in Längsrichtung parallel zu einer Längsachse des Fahrzeugs 10 und ist somit quer zu den Durchgängen 58 der Querträgerbaugruppen 54 ausgerichtet.
Die Entlüftungsnebenprodukte bewegen sich durch den von dem Element 90 bereitgestellten Kanal zu einem Ausstoßventil 96, das die Entlüftungsnebenprodukte aus dem Traktionsbatteriepack 14 als Abgase E ausstößt. Das Ausstoßventil 96 kann unter Bezugnahme auf eine Ausrichtung des Fahrzeugs 10 an einer Rückseite des Batteriepacks 14 angeordnet sein. Durch die Stellung des Abgasventils 96 in diesem Bereich kann verhindert werden, dass die Abgase über das Batteriepack 14 oder in die Nähe einer Kammer des Fahrzeugs 10 fließen.
Unter Bezugnahme auf die 8 und 9 und unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 1-5 öffnen sich in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform die Abgasventile 98 zum Durchgang 58 und erstrecken sich durch die Wärmetauschplatte 70 und einen Boden 100 des Gehäusebodens 42 nach außen zum Batteriepack 14. Die Ventile 98 ermöglichen das Lösen der Entlüftungsnebenprodukte vertikal nach unten durch den Boden 100 der Gehäusebaugruppe 34 als Abgas E.
In den beispielhaften Ausführungsformen dieser Offenbarung weisen der erste Träger 62 und der zweite Träger 66 jeweils einen allgemein C-förmigen Querschnitt auf. Dieser Querschnitt kann das Bereitstellen des Durchgangs 58 erleichtern.
Bei den ersten Trägern 62 und den zweiten Trägern 64 handelt es sich um strukturelle Träger, die dazu beitragen können, Zugbelastungen aus der Zellexpansion und Druckbelastungen aus Aufprallereignissen aufzunehmen. Bei den ersten Trägern 62 und den zweiten Trägern 66 kann es sich um pultrudierte Träger handeln, was diesen Trägern eine Struktur verleiht. Der Fachmann wird verstehen, wie man einen pultrudierten Träger strukturell von einer anderen Art von Träger, wie etwa einem stranggepressten Träger, unterscheiden kann.
Die ersten Träger 62 und die zweiten Träger 64 können im Pultrusionsprozess mit Endlosglasfasern, Kohlenstoff oder Basalt und einem duroplastischen Harz hergestellt werden. Die ersten Träger 62 und die zweiten Träger 64 können mit Glas-, Kohle- oder Basaltfasern und einem thermoplastischen Harz spritzgegossen oder formgepresst werden. Die Struktur des ersten Trägers 62 und des zweiten Trägers 64 kann auch aus stranggepresstem Aluminium oder Walzstahl bestehen, der mit Kunststoff umspritzt wird, um einen endgültigen Träger zu bilden. Die ersten Träger 62 und die zweiten Träger 64 könnten auch mit dem Gehäuse 34 und der Wärmetauschplatte 70 verklebt werden.
Der erste Träger 62 und der zweite Träger 66 können eine Vielzahl von Glassträngen beinhalten, die durch ein duroplastisches Harz gezogen werden. Abschnitte des ersten Trägers 62 und des zweiten Trägers 66 können dann umgespritzt werden, um einen gewünschten Querschnitt bereitzustellen.
Für jede der oben genannten Ausführungsformen beinhaltet ein Verfahren zur Bildung eines Entlüftungswegs mindestens das Bereitstellen einer Querträgerbaugruppe mit einem ersten Träger und einem zweiten Träger und das Weiterleiten von Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukten durch mindestens eine Öffnung im ersten Träger in einen Durchgang der Querträgerbaugruppe. Der Durchgang weist einen Umfang auf, der mindestens teilweise von dem ersten Träger und dem zweiten Träger bereitgestellt wird.
Die vorangegangene Beschreibung ist eher beispielhaft als einschränkend. Dem Fachmann können sich Variationen und Modifikationen der offenbarten Beispiele erschließen, die nicht zwangsläufig vom Kern dieser Offenbarung abweichen. Demnach kann der dieser Offenbarung gewährte Schutzumfang nur durch Lektüre der folgenden Patentansprüche bestimmt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 63403445 [0001]

Claims

Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe, umfassend: einen ersten Träger, der eine erste Seite eines Durchgangs bildet; und einen zweiten Träger, der eine entgegengesetzte, zweite Seite des Durchgangs bildet, wobei der Durchgang zum Weiterleiten von Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukten konfiguriert ist.
Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei ein Gehäusedeckel eine vertikale Oberseite des Durchgangs bereitstellt und bei der optional der erste Träger und der zweite Träger jeweils an dem Gehäusedeckel festgeklebt sind.
Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe nach Anspruch 2, wobei eine Wärmetauschplatte, ein Gehäuseboden oder beides eine vertikal untere Seite des Durchgangs bereitstellt.
Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe nach Anspruch 1, die weiter einen ersten Zellstapel und einen zweiten Zellstapel umfasst, wobei der erste Träger und der zweite Träger Abschnitte einer Querträgerbaugruppe bereitstellen, die zwischen dem ersten Zellstapel und dem zweiten Zellstapel angeordnet ist, und wobei der erste Träger optional eine Vielzahl von ersten Öffnungen umfasst, die zum Aufnehmen von Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukten von mindestens einer Batteriezelle des ersten Zellstapels konfiguriert sind, wobei der zweite Träger eine Vielzahl von zweiten Öffnungen umfasst, die zum Aufnehmen von Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukten von mindestens einer Batteriezelle des zweiten Zellstapels konfiguriert sind.
Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der Durchgang zum Weiterleiten der Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte zu mindestens einem Entlüftungsventil in einer Gehäusebaugruppe konfiguriert ist und wobei sich das mindestens eine Entlüftungsventil mindestens durch einen Boden eines Gehäusebodens der Gehäusebaugruppe erstreckt, so dass die Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte vertikal nach unten aus der Gehäusebaugruppe ausgestoßen werden.
Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei sich der Durchgang, der erste Träger und der zweite Träger jeweils in Längsrichtung in Fahrzeugquerrichtung erstrecken.
Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der Durchgang zum Weiterleiten der Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte zu einem Kanal konfiguriert ist, der von einem Träger bereitgestellt wird, der quer zum Durchgang ausgerichtet ist, wobei der Kanal zum Weiterleiten der Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte zu einer Öffnung in einem Gehäuse konfiguriert ist, und wobei der Durchgang optional ein erster Durchgang ist, wobei das Element zum Aufnehmen von Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukten von einer Vielzahl von zweiten Durchgängen konfiguriert ist, die von anderen ersten und zweiten Trägern bereitgestellt werden.
Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der erste Träger und der zweite Träger jeweils einen C-förmigen Querschnitt aufweisen.
Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der erste Träger und der zweite Träger mindestens teilweise pultrudiert sind.
Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der erste Träger und der zweite Träger Bestandteile einer Querträgerbaugruppe eines Batteriepacks sind.
Verfahren zum Bilden eines Entlüftungsweges innerhalb eines Traktionsbatteriepacks, das folgendes umfasst: Bereitstellen einer Querträgerbaugruppe, die einen ersten Träger und einen zweiten Träger aufweist, innerhalb einer Gehäusebaugruppe eines Batteriesatzes; und Weiterleiten von Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukten durch mindestens eine Öffnung in dem ersten Träger in einen Durchgang mit einem Umfang, der mindestens teilweise durch den ersten Träger und den zweiten Träger bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei eine Oberseite der Begrenzung durch einen Gehäusedeckel gebildet wird.
Batteriepack-Entlüftungsbaugruppe nach Anspruch 11, wobei der Durchgang zum Leiten der Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte zu mindestens einem Entlüftungsventil in einer Gehäusebaugruppe konfiguriert ist und wobei sich das mindestens eine Entlüftungsventil mindestens durch einen Boden eines Gehäusebodens der Gehäusebaugruppe erstreckt, so dass die Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte vertikal nach unten aus der Gehäusebaugruppe ausgestoßen werden.
Verfahren nach Anspruch 11, weiter umfassend das Weiterleiten der Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte durch den Durchgang zu einer Außenseite des Traktionsbatteriepacks und in ein Element, das quer zum Durchgang ausgerichtet ist.
Verfahren nach Anspruch 14, weiter umfassend das Weiterleiten der Batteriezellen-Entlüftungsnebenprodukte durch das Element.