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WO2014001042A1 - System zur abdichtung von elektrischen anschlusspolen eines akkumulators - Google Patents

System zur abdichtung von elektrischen anschlusspolen eines akkumulators Download PDF

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WO2014001042A1
WO2014001042A1 PCT/EP2013/061550 EP2013061550W WO2014001042A1 WO 2014001042 A1 WO2014001042 A1 WO 2014001042A1 EP 2013061550 W EP2013061550 W EP 2013061550W WO 2014001042 A1 WO2014001042 A1 WO 2014001042A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sealing
sealing elements
housing
elements
poles
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/061550
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver Gerundt
Mathias Zink
Andreas Eichendorf
Thomas Rahn
Markus Feigl
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2014001042A1 publication Critical patent/WO2014001042A1/de

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183—Sealing members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/176—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/561—Hollow metallic terminals, e.g. terminal bushings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a system for sealing electrical
  • Terminal poles of a rechargeable battery in particular for sealing connection poles of a lithium-ion battery for use in the automotive sector.
  • Lithium-ion batteries (hereinafter Lilon batteries for short) are known from the prior art, which are used in particular in the automotive sector. These Lilon batteries have a housing, mostly for spatial reasons in a prismatic form, in which there is an electrical storage element which stores electrical energy and on demand, for example in a hybrid vehicle for the power supply of drive motors, provides. However, a detailed description of the memory element should be omitted here, as this is known
  • terminal poles which form a passage through the housing.
  • the requirements on the one hand that the respective implementation is sealed for a terminal pole so that the pressurized electrolyte located in the housing can not escape.
  • the connecting poles must withstand mechanical stresses without endangering the tightness. The mechanical loads are in the
  • seal gasket seals are known to fulfill the above-mentioned requirements (see further the description with reference to Figures 1 and 2), which both the function of Sealing and the electrical insulation of the terminal poles relative to the housing as well as the function of recording the mechanical Take over loads on the connecting poles.
  • the problem is, however, that the material of this seal gasket seals relaxes, ie its dimensions over the life does not comply and thus it can lead to leaks in the terminal poles.
  • seal gaskets seal can be additionally deformed by the absorption of shear forces, and the seal does not self-healing (in the sense of the so-called "design rule of self-help"), ie elastic, to compensate for the resulting leaks again.
  • the invention proposes, in a first aspect according to claim 1, a system for sealing electrical connection poles of a rechargeable battery, the system comprising: a housing with an electrical storage element, wherein the housing has at least two through openings for terminal poles electrically connected to the storage element; first sealing elements, which in each case fully around a terminal pole and between this and the corresponding
  • Second sealing elements which are disposed within the housing completely on a circumference of a first sealing element and on a housing inner surface in a sealing manner.
  • the first sealing elements are made of a material which is electrically insulating and can mechanically absorb a force transverse to a longitudinal axis of a terminal pole.
  • the first sealing elements are not elements with a purely sealing function, in order to avoid the leakage of electrolyte fluid in the terminal poles, but elements that "seal" the space between the terminal poles and the through holes, but mainly for receiving mechanical loads are formed on the terminal poles. For the sake of simplicity, these elements should also be considered as
  • the second sealing elements are made of a material, in particular an elastomeric material, which in a plastic manner
  • the second sealing elements are permanently elastic. Thus, it is avoided that the second sealing elements lose their sealing effect over time due to changes in shape. In addition, the second sealing elements are thus able to compensate for short-term deformations occurring due to mechanical loads (so-called
  • the second sealing elements have a top recess and a bottom recess in cross section along its circumference.
  • this particular design of the second sealing elements is a lip-like
  • the second sealing elements are molded onto the first sealing elements in the manner of a two-component component in an integral manner. This simplifies the production of the system and the installation in a rechargeable battery.
  • the first sealing elements along their circumference, which adjoins the second sealing elements each have a collar which engages in a correspondingly shaped recess in the second sealing elements. This is advantageous because it provides a mechanical stability of the second sealing elements.
  • the accumulator is a lithium-ion accumulator for use in an automotive vehicle, which is a
  • Hydropower vehicle an aircraft or spacecraft and / or a land vehicle can act.
  • the disclosed invention is particularly suitable Way, since the stress, for example, in terms of mechanical forces due to constant movements are relatively high.
  • Figure 1 shows a structure of a conventional lithium-ion battery in one
  • Figure 2 shows a detailed view of a terminal pole of the battery of Figure 1;
  • Figure 3 shows a detail view of a terminal pole with a sealing system according to an embodiment of the invention.
  • Figure 4 shows a detailed view of a terminal pole with a sealing system according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows an essential schematic structure of a conventional lithium-ion battery 10 in an exploded view.
  • the battery 10 comprises a housing 15, in the interior of which a flat-pressed winding made of an aluminum foil and a copper foil is located (not shown here), the foils being coated in each case with active cathode and anode materials.
  • a separator that is a plastic or
  • Ceramic foil is arranged.
  • the housing 15 is filled after introduction of the coil with a liquid electrolyte.
  • Terminal pole 25, 26 has, each of which through through holes 30, 31 in a housing closure plate 35 form a compound of the housing 15 located in the coil outwards. Furthermore, in the region of the connection poles 25, 26, so-called seal gaskets seals 40, 41 can be seen in FIG. 1, which will be described in detail below. These seals 40, 41 essentially form a seal between the
  • FIG. 2 shows a detailed view of a connection pole 25, in this case a
  • seal 40 shown in FIG. 2 has been replaced by two elements, namely by a first sealing element 55 and a second sealing element 60.
  • the first sealing element 55 essentially serves to produce an electrical insulation between the connection pole 25 and the housing closure plate 35 and to absorb mechanical transverse forces on the connection pole 25, while the second sealing element 60 only performs the function of sealing, that is to prevent electrolyte fluid in the Area of the terminal 25 can escape from the housing 15.
  • first sealing member 55 and the second sealing element 60 are each made of different materials, the second sealing element 60 is permanently elastic designed to accommodate occurring deformations and the pending internal pressure in self-healing or.
  • the second sealing element 60 is made of an elastomeric material. But any other suitable material or combination of materials is conceivable for the sealing elements.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the present invention, wherein the difference from the embodiment shown in FIG. 3 is that the first sealing element 55 has on its circumference a collar 70, which in one
  • the collar 70 which engages in the recess 80 in the second sealing element 60, serves to mechanically stabilize the second sealing element 60 and, as in the embodiment shown in FIG. 3, may be designed in the manner of a two-component component, the second sealing element 60 in FIG integral manner to the first sealing element 55 and the collar 70 may be molded.
  • Sealing element 60 conceivable. It should also be mentioned that the above with respect to the sealing elements refers to both terminal poles in the same way.
  • the present invention is distinguished by the fact that the functions of sealing, isolating and absorbing transverse forces are either divided into two components, namely the first sealing element and the second sealing element, or are taken over by different functional regions of an assembly, in the case an integral version of the two sealing elements.

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Abstract

Es wird ein System zur Abdichtung von elektrischen Anschlusspolen eines Akkumulators bereitgestellt, wobei das System umfasst: ein Gehäuse mit wenigstens einem elektrischen Speicherelement, wobei das Gehäuse wenigstens zwei Durchgangsöffnungen für die mit dem Speicherelement elektrisch verbundenen Anschlusspole aufweist; erste Dichtelemente, welche jeweils vollumfänglich um einen Anschlusspol herum und zwischen diesem und der entsprechenden Durchgangsöffnung angeordnet sind; und zweite Dichtelemente, welche jeweils innerhalb des Gehäuses vollumfänglich an einem Umfang eines ersten Dichtelements und an eine Gehäuseinnenfläche in abdichtender Weise angeordnet sind.

Description

Beschreibung Titel
System zur Abdichtung von elektrischen Anschlusspolen eines Akkumulators
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Abdichtung von elektrischen
Anschlusspolen eines Akkumulators, insbesondere zur Abdichtung von Anschlusspolen eines Lithium-Ionen-Akkumulators zur Verwendung im Automobilbereich.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Lithium-Ionen-Akkumulatoren (im Folgenden kurz Lilon- Akkus) bekannt, welche insbesondere im Automotive-Bereich Verwendung finden. Diese Lilon-Akkus weisen ein Gehäuse auf, meistens aus räumlichen Gründen in einer prismatischen Form, in dem sich ein elektrisches Speicherelement befindet, welches elektrische Energie speichert und auf Abruf, zum Beispiel in einem Hybridfahrzeug für die Energieversorgung von Antriebsmotoren, bereitstellt. Auf eine genaue Beschreibung des Speicherelements soll hier allerdings verzichtet werden, da dies als bekannt
vorausgesetzt wird.
Besondere Aufmerksamkeit muss allerdings der Ausgestaltung der Stromdurchführungen gewidmet werden, oder im Folgenden auch als Anschlusspole bezeichnet, welche eine Durchführung durch das Gehäuse bilden. Hierbei sind die Anforderungen zum einen, dass die jeweilige Durchführung für einen Anschlusspol derart abgedichtet ist, dass der in dem Gehäuse befindliche unter Druck stehende Elektrolyt nicht austreten kann. Zum anderen müssen die Anschlusspole mechanischen Belastungen standhalten, ohne dass dabei die Dichtheit gefährdet ist. Bei den mechanischen Belastungen handelt es sich im
Wesentlichen um Querkräfte und Biegemomente.
Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der DE 10 2010 022 584 A1 , sind zur Erfüllung der oben genannten Anforderungen so genannte Seal-Gasket-Dichtungen bekannt (siehe dazu weiter die Beschreibung mit Bezug auf Figuren 1 und 2), welche sowohl die Funktion des Abdichtens und der elektrischen Isolierung der Anschlusspole gegenüber dem Gehäuse als auch die Funktion der Aufnahme der mechanischen Belastungen auf die Anschlusspole übernehmen. Problematisch ist dabei jedoch, dass das Material dieser Seal-Gasket-Dichtungen relaxiert, d.h. seine Dimensionen über die Lebensdauer nicht einhält und es somit zu Undichtigkeiten im Bereich der Anschlusspole kommen kann. Außerdem kann die Seal-Gasket-Dichtung durch die Aufnahme von Querkräften zusätzlich verformt werden, und die Dichtung wirkt nicht selbstheilend (im Sinne der so genannten "Konstruktionsregel der Selbsthilfe"), d.h. elastisch, um entstandene Undichtigkeiten wieder auszugleichen.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung schlägt unter einem ersten Aspekt gemäß Anspruch 1 ein System zur Abdichtung von elektrischen Anschlusspolen eines Akkumulators vor, wobei das System umfasst: ein Gehäuse mit einem elektrischen Speicherelement, wobei das Gehäuse wenigstens zwei Durchgangsöffnungen für mit dem Speicherelement elektrisch verbundene Anschlusspole aufweist; erste Dichtelemente, welche jeweils vollumfänglich um einen Anschlusspol herum und zwischen diesem und der entsprechenden
Durchgangsöffnung angeordnet sind; und zweite Dichtelemente, welche jeweils innerhalb des Gehäuses vollumfänglich an einem Umfang eines ersten Dichtelements und an eine Gehäuseinnenfläche in abdichtender Weise angeordnet sind.
Vorteile der Erfindung
Der Vorteil des vorgeschlagenen Systems ergibt sich daraus, dass die Funktionen hinsichtlich Abdichten und Isolieren sowie Aufnahme mechanischer Belastungen auf verschiedene Bauelemente aufgeteilt werden bzw. von verschiedenen
Funktionsbereichen eines Bauelements übernommen werden. Somit ist sichergestellt, dass zum Beispiel eine elektrische Isolierung und eine Abdichtung vorhanden ist, selbst wenn die elektrische Isolierung keine abdichtende Eigenschaft aufweist. Gleichzeitig wird dafür gesorgt, dass Querkräfte aufgenommen werden können, ohne dass es dabei zu Undichtigkeiten im Bereich eines Anschlusspols kommt.
Vorzugsweise sind die ersten Dichtelemente aus einem Material hergestellt, welches elektrisch isolierend ist und mechanisch eine Kraft quer zu einer Längsachse eines Anschlusspols absorbieren kann. Dies hat den Vorteil, dass die ersten Dichtelemente aus einem Material hergestellt sein können, welches im Wesentlichen relativ stabil gegenüber mechanischen Beanspruchungen ist, ohne dabei gleichzeitig auch eine nur abdichtende Funktion übernehmen zu müssen. Prinzipiell sind die ersten Dichtelemente deshalb auch keine Elemente mit rein abdichtender Funktion, um das Austreten von Elektrolyt- Flüssigkeit im Bereich der Anschlusspole zu vermeiden, sondern Elemente, die zwar den Raum zwischen den Anschlusspolen und den Durchgangsöffnungen "abdichten", aber hauptsächlich zur Aufnahme von mechanischen Belastungen auf die Anschlusspole ausgebildet sind. Der Einfachheit halber sollen diese Elemente aber auch als
"Dichtelemente" bezeichnet werden.
Weiterhin wird bevorzugt, dass die zweiten Dichtelemente aus einem Material hergestellt sind, insbesondere einem Elastomer-Material, welches in plastischer Weise
dauerelastisch ist. Somit wird vermieden, dass die zweiten Dichtelemente im Laufe der Zeit aufgrund von Formveränderungen ihre Dichtungswirkung verlieren. Außerdem sind die zweiten Dichtelemente somit in der Lage, durch mechanische Belastungen auftretende kurzzeitige Verformungen wieder zu kompensieren (so genannte
Selbstheilung).
Außerdem wird bevorzugt, dass die zweiten Dichtelemente im Querschnitt entlang ihres Umfangs eine obere Ausnehmung und eine untere Ausnehmung aufweisen. Durch diese besondere Gestaltung der zweiten Dichtelemente wird eine Lippen-artige
Abdichtungsform erzielt, welche besonders wirksam hinsichtlich der gewünschten Abdichtung ist.
Vorteilhafterweise sind die zweiten Dichtelemente an die ersten Dichtelemente nach Art eines Zwei-Komponenten-Bauteils in integraler Weise angespritzt. Dies vereinfacht die Herstellung des Systems und die Montage in einem Akku.
Vorzugsweise weisen die ersten Dichtelemente entlang ihres Umfangs, welcher an die zweiten Dichtelemente grenzt, jeweils einen Kragen auf, der in eine entsprechend geformte Ausnehmung in den zweiten Dichtelementen eingreift. Dies ist von Vorteil, da hierdurch eine mechanische Stabilität der zweiten Dichtelemente bereitgestellt wird.
Außerdem wird noch bevorzugt, dass der Akkumulator ein Lithium-Ionen-Akkumulator zur Verwendung in einem automobilen Fahrzeug ist, wobei es sich um ein
Wasserkraftfahrzeug, ein Luft- bzw. Raumfahrzeug und/oder ein Landfahrzeug handeln kann. Für diese Art von Fahrzeugen eignet sich die offenbarte Erfindung in besonderer Weise, da die Beanspruchung zum Beispiel hinsichtlich der mechanischen Kräfte aufgrund ständiger Bewegungen relativ hoch sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen in Verbindung mit den Figuren erläutert, wobei:
Figur 1 einen Aufbau eines herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus in einer
Explosionszeichnung zeigt;
Figur 2 eine Detailansicht eines Anschlusspols des Akkus aus Fig. 1 zeigt;
Figur 3 eine Detailansicht eines Anschlusspols mit einem Dichtsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
Figur 4 eine Detailansicht eines Anschlusspols mit einem Dichtsystem gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt. Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt einen wesentlichen schematischen Aufbau eines herkömmlichen Lithium- Ionen-Akkus 10 in einer Explosionszeichnung. Hierbei sind zum besseren Verständnis lediglich die wesentlichen Komponenten dargestellt. Der Akku 10 umfasst ein Gehäuse 15, in dessen Inneren sich ein flach gepresster Wickel aus einer Aluminium-Folie und einer Kupfer-Folie befindet (hier nicht dargestellt), wobei die Folien jeweils mit aktiven Kathoden- und Anoden-Stoffen beschichtet sind. Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, dass zwischen der Aluminium-Folie und Kupfer-Folie ein Separator, das heißt eine Kunststoff- oder
Keramikfolie, angeordnet ist. Das Gehäuse 15 wird nach Einbringen des Wickels mit einem flüssigen Elektrolyten befüllt.
Die elektrische Kontaktierung der Kathoden- bzw. Anoden-Folie des Wickels erfolgt über Stromanschlüsse 20, von denen der in Figur 1 auf der rechten Bildseite dargestellte Stromanschluss außerhalb des Gehäuses 15 zur besseren Erläuterbarkeit des Aufbaus der Stromanschlüsse 20, 21 dargestellt ist. Da jedoch der grundsätzliche Aufbau solcher Stromanschlüsse 20, 21 hinreichend bekannt sein dürfte, und auch nichts zum Kern der Erfindung beiträgt, wird auf eine weitere Beschreibung hier verzichtet. Von Interesse ist hierbei lediglich, dass jeder Stromanschluss 20, 21 über je einen
Anschlusspol 25, 26 verfügt, welche jeweils durch Durchgangsöffnungen 30, 31 in einer Gehäuseverschlussplatte 35 eine Verbindung des im Gehäuse 15 befindlichen Wickels nach außen hin bilden. Weiterhin sind in Figur 1 im Bereich der Anschlusspole 25, 26 sogenannte Seal-Gasket- Dichtungen 40, 41 zu erkennen, welche im Detail weiter unten noch beschrieben werden. Diese Dichtungen 40, 41 bilden im Wesentlichen eine Abdichtung zwischen den
Anschlusspolen 25, 26 und den Durchgangsöffnungen 30, 31 der
Gehäuseverschlussplatte 35 und jeweils einer Isolationsplatte 45, 46, welche jeweils unterhalb der Gehäuseverschlussplatte 35 angeordnet ist, und welche ebenfalls jeweils eine Durchgangsöffnung 50, 51 für die Anschlusspole 25, 26 aufweisen. Weitere, insbesondere in der Gehäuseverschlussplatte 35 dargestellte, Öffnungen haben für die vorliegende Offenbarung keine Bedeutung und werden deshalb hier außer Acht gelassen. Figur 2 zeigt eine Detailansicht eines Anschlusspols 25, und zwar in diesem Fall eine
Querschnittsansicht des in Figur 1 auf der linken Bildseite dargestellten Anschlusspols 25. Außer dem Anschlusspol 25 ist noch ein Teil der Gehäuseverschlussplatte 35, des Gehäuses 15, der Isolationsplatte 45 sowie die Dichtung 40, jeweils im Querschnitt, zu erkennen. Entscheidend hierbei ist die Dichtung 40, welche in der Regel aus einem Thermoplast, zum Beispiel Teflon, hergestellt ist, und, wie oben bereits erwähnt, mehrere Funktionen ausüben muss, das heißt Abdichten des Anschlusspols 25 gegenüber dem Gehäuse bzw. der Gehäuseverschlussplatte 35 gegen Austritt des unter Druck
stehenden, flüssigen Elektrolyten, und Aufnahme bzw. Absorbieren von mechanischen Belastungen auf den Anschlusspol (bzw. auf die Anschlusspole 25, 26), wobei es sich im Wesentlichen um Querkräfte und Biegemomente handelt. Die letztgenannte Funktion, das heißt Aufnahme von mechanischen Belastungen durch die Dichtung 40, ist deshalb entscheidend, um keine Undichtheit an dem Anschlusspol 25 auftreten zu lassen, das heißt ein Austreten von Elektrolytflüssigkeit. Wie oben bereits erwähnt, muss die Dichtung 40 alle genannten Forderungen gleichzeitig erfüllen können, wobei es jedoch schon aufgrund einer mechanischen Belastung des Anschlusspols 25 relativ leicht zu einer Undichtheit an der Dichtung 40 kommen kann, und das Material der Dichtung 40 selber in der Regel nicht den Ansprüchen genügt, eine Verformung von alleine wieder zu kompensieren, d.h. sich selbst "zu heilen". Figur 3 zeigt nun eine ähnliche Detailansicht eines Anschlusspols 25, jedoch gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist entscheidend, dass die in Figur 2 gezeigte Dichtung 40 durch zwei Elemente ersetzt worden ist, nämlich durch ein erstes Dichtelement 55 und ein zweites Dichtelement 60. Somit sind die Funktionen, welche vorher von Dichtung 40 (siehe Figur 2) übernommen werden mussten, nunmehr auf zwei Elemente aufgeteilt worden. Dabei dient das erste Dichtelement 55 im Wesentlichen dazu, eine elektrische Isolierung zwischen Anschlusspol 25 und Gehäuseverschlussplatte 35 herzustellen sowie mechanische Querkräfte auf den Anschlusspol 25 aufzunehmen, während das zweite Dichtelement 60 lediglich die Funktion des Abdichtens übernimmt, das heißt, zu verhindern, dass Elektrolytflüssigkeit im Bereich des Anschlusspols 25 aus dem Gehäuse 15 austreten kann.
Im in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind das erste Dichtelement 55 und das zweite Dichtelement 60 jeweils aus unterschiedlichen Materialien hergestellt, wobei das zweite Dichtelement 60 dauerelastisch ausgebildet ist, um auftretende Verformungen aufnehmen zu können und den anstehenden Innendruck in selbsthelfender bzw.
selbstheilender Weise über eine entsprechende Anpresskraft der Dichtfllächen des zweiten Dichtelements 60 an die ihn umgebenden Partnerdichtflächen, das heißt erstes Dichtelement 55, Gehäuseverschlussplatte 35, und Isolationsplatte 45, zu kompensieren. Das heißt, dass die Dichtheit im Bereich des Anschlusspols 25 auch nach langer
Betriebszeit und bei mechanischer Verformung gewährleistet bleibt. Vorzugsweise ist das zweite Dichtelement 60 aus einem Elastomer-Material hergestellt. Aber auch jedes andere geeignete Material oder Materialkombination ist für die Dichtelemente denkbar.
Wie in Figur 3 zu erkennen ist, weist das zweite Dichtelement 60 im Querschnitt die Form des Buchstabens„H" auf, mit anderen Worten, das zweite Dichtelement 60 weist entlang seines Umfangs eine obere Ausnehmung 61 und eine untere Ausnehmung 62 auf, so dass sich für eine Abdichtung in vorteilhafter Weise zwei obere Lippen 63 und zwei untere Lippen 64 ergeben. Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der Unterschied zu der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform darin besteht, dass das erste Dichtelement 55 an seinem Umfang einen Kragen 70 aufweist, welcher in eine
entsprechend geformte Ausnehmung 80 im zweiten Dichtelement 60 eingreift. Der in das zweite Dichtelement 60 in die Ausnehmung 80 eingreifende Kragen 70 dient der mechanischen Stabilisierung des zweiten Dichtelements 60, und kann, ebenso wie in der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform, in der Art eines zweikomponentigen Bauteils ausgeführt sein, wobei das zweite Dichtelement 60 in integraler Weise an das erste Dichtelement 55 bzw. den Kragen 70 angespritzt sein kann. Selbstverständlich sind auch andere geeignete Arten der Verbindung von erstem Dichtelement 55 mit zweitem
Dichtelement 60 denkbar. Außerdem sei noch erwähnt, dass sich das oben Gesagte hinsichtlich der Dichtelemente auf beide Anschlusspole in gleicher Weise bezieht.
Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass sich die vorliegende Erfindung dadurch auszeichnet, dass die Funktionen Abdichten, Isolieren und Querkräfte aufnehmen entweder auf zwei Bauteile aufgeteilt werden, nämlich erstes Dichtelement und zweites Dichtelement, oder von verschiedenen Funktionsbereichen einer Baugruppe übernommen werden, und zwar im Falle einer integralen Ausführung der beiden Dichtelemente. Abschließend sei noch bemerkt, dass die in den Figuren 1 -4 dargestellten Dimensionen nicht maßstabsgetreu sind.

Claims

Ansprüche
1 . System zur Abdichtung von elektrischen Anschlusspolen (25, 26) eines
Akkumulators (10), umfassend: ein Gehäuse (15) mit wenigstens einem elektrischen Speicherelement, wobei das Gehäuse (15) wenigstens zwei Durchgangsöffnungen (30, 31 ) für die mit dem Speicherelement elektrisch verbundenen Anschlusspole (25, 26) aufweist; erste Dichtelemente (55), welche jeweils vollumfänglich um einen Anschlusspol (25, 26) herum und zwischen diesem und der entsprechenden Durchgangsöffnung (30, 31 ) angeordnet sind; und zweite Dichtelemente (60), welche jeweils innerhalb des Gehäuses (15) vollumfänglich an einem Umfang eines ersten Dichtelements (55) und an eine Gehäuseinnenfläche des Gehäuses (15) in abdichtender Weise angeordnet sind.
2. System nach Anspruch 1 , wobei die ersten Dichtelemente (55) aus einem Material hergestellt sind, welches elektrisch isolierend ist und derart ausgeildet ist, dass es bei Auftreten einer mechanischen Kraft quer zu einer Längsachse eines
Anschlusspols (25, 26) diese absorbiert.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweiten Dichtelemente (60) aus einem Material hergestellt sind, welches in plastischer Weise dauerelastisch ist und vorzugsweise ein Elastomer-Material ist.
4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweiten
Dichtelemente (60) im Querschnitt entlang ihres Umfangs eine obere Ausnehmung (63) und eine untere Ausnehmung (62) aufweisen. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweiten
Dichtelemente (60) an die ersten Dichtelemente (55) nach Art eines Zwei- Komponenten-Bauteils in integraler Weise angespritzt sind.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten
Dichtelemente (55) entlang ihres Umfangs, welcher an die zweiten Dichtelemente (60) grenzt, jeweils einen Kragen (70) aufweisen, der in eine entsprechend geformte Ausnehmung (80) in den zweiten Dichtelementen (60) eingreift.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Akkumulator (10) ein Lithium-Ionen-Akkumulator zur Verwendung in einem automobilen Fahrzeug ist.
PCT/EP2013/061550 2012-06-27 2013-06-05 System zur abdichtung von elektrischen anschlusspolen eines akkumulators WO2014001042A1 (de)

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