Aktivmaterialbehälter, Batteriegehäuse und Verfahren zur Montage des Aktivmaterialbehälters im Batteriegehäuse

Technisches Gebiet

Die vorliegende Anmeldung betrifft einen Aktivmaterialbehälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , sowie ein Batteriegehäuse und ein Verfahren zur Montage des Aktiv materialbehälters im Batteriegehäuse.

Stand der Technik

Es ist bekannt, in einem Batteriegehäuse ein Aktivmaterial, insbesondere ein Trocken mittel, z. B. in einem Sachet anzuordnen.

Nachteilig daran ist u.a. die Möglichkeit der Positionierung des Sachets, welches meist lose oder lediglich verklemmt im Gehäuse gelagert ist. Dies ist aus vielen Gründen un erwünscht.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Aktivmaterialbehälter bereit zustellen, welcher insbesondere austauschbar, in einem Batteriegehäuse anordenbar ist.

Weiterhin wird ein Batteriegehäuse bereitgestellt, welches die Aufnahme und Positionie rung des Aktivmaterialbehälters erleichtert.

Schließlich wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Montage des vorgenannten Ak tivmaterialbehälters in das Batteriegehäuse vorgestellt.

Offenbarung der Erfindung

Ein erfindungsgemäßer Aktivmaterialbehälter zum Einsatz in einem Funktionsgehäuse, insbesondere einem Batteriegehäuse, umfasst eine luftdurchlässige Umhausung mit ei nem Innenraum und ein Aktivmaterial, welches vorzugsweise innerhalb des Innenrau mes angeordnet ist.

Der Aktivmaterialbehälter umfasst randseitige Führungsmittel, insbesondere Führungs schienen, zur linear verschiebbaren Führung des Aktivmaterialbehälters in korrespon dierenden Führungsmitteln, insbesondere Führungsschlitzen einer Aufnahme des Funk tionsgehäuses, insbesondere Batteriegehäuses. Der Aktivmaterialbehälter ermöglicht somit eine sichere Positionierung und Lagerung des Aktivmaterials, sei es als Schüttung oder z. B. in einem luftdurchlässigen Sachet verpackt, innerhalb der Umhausung.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die randseitigen Führungsmittel erstrecken sich ganz besonders bevorzugt in einer Ein führrichtung. Hierdurch ist eine schnelle und einfache Montage des Aktivmaterialbehäl ters gewährleistet. Bevorzugt handelt es sich bei dem Aktivmaterialbehälter um eine ge windefreie Vorrichtung, die mit deutlich geringerem Aufwand zu montieren ist als Aktiv materialbehälter aus dem Stand der Technik, welche auf Gewinde als Befestigungsmit tel setzen.

Die Umhausung kann vorteilhaft zumindest einen gitterförmige Wandabschnitt oder eine gitterförmige Wand aufweisen.

Der gitterförmige Wandabschnitt oder die gitterförmige Wand können für eine vorteil hafte Luftdurchlässigkeit eine mittlere Gittermaschenweite von mehr als 0,5 mm, vor zugsweise zumindest 1 mm, aufweisen.

Die Umhausung kann insbesondere als Gittergehäuse ausgebildet sein, wodurch die Luftdurchlässigkeit zusätzlich verbessert wird.

Die Gitterstreben der Umhausung bzw. des gitterförmigen Wandabschnitts oder der Wand der Umhausung können dabei für eine besonders bevorzugte mechanische Sta bilität zumindest 0,8 mm, vorzugsweise 1 - 3 mm, dick sein.

Die vorgenannten Führungsmittel können bevorzugt als zwei voneinander abgewandten Wänden des Aktivmaterialbehälters angeordnete Führungsschienen ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine besonders einfache und sichere Handhabung während der Mon tage und Demontage des Aktivmaterialbehälters, da die Gefahr des Verkippens bzw. Verkantens hierdurch minimiert wird. Die Führungsschienen erstrecken sich insbeson dere radial von den Wänden weg.

Die Umhausung kann korbförmig ausgebildet sein und eine Einführöffnung zum Aus tausch des im Innenraum befindlichen Aktivmaterials aufweisen, wobei ein Austausch in einer Einführrichtung bzw. Einsteckrichtung erfolgt und wobei der Aktivmaterialbehälter einen Deckel zum Verschluss der Einführöffnung aufweist.

In einer bevorzugten Weiterbildung kann zumindest eine randseitige Führungsschiene ein Rastmittel, insbesondere zumindest eine Rastzunge, aufweisen.

Die randseitigen Führungsschienen können bevorzugt bogenförmig ausgebildet sein, wobei ein Mittelsegment der Führungsschienen parallel zur Einführrichtung verläuft und wobei die Führungsschienen im Bereich des Mittelsegments bevorzugt Rastzungen auf weisen.

Unter„bogenförmig“ werden hierin solche Geometrien der Führungsschienen verstan den, welche nicht nur einen sich parallel zur Einführrichtung erstreckenden Abschnitt aufweisen, sondern zumindest einen weiteren Abschnitt, der sich mit zumindest einer Richtungskomponente quer zur Einführrichtung erstreckt.„Bogenförmig“ impliziert nicht, dass ein Übergang zwischen einem Abschnitt in Einführrichtung und dem weiteren Ab schnitt mit einer Querkomponente gebogen sein muss, sondern umfasst auch solche Ausführungen, bei denen der Abschnitt in Einführrichtung und der Abschnitt mit einer Querkomponente unter einem rechten Winkel zueinander stehen, beispielsweise in ei ner L-förmigen oder C-förmigen Anordnung.

Die Rastzungen können an einem ersten federnden Ende zumindest ein Sperrmittel für die Verrastung, vorzugsweise eine oder mehrere Rastnasen, aufweisen und an einem zweiten Ende mit dem Mittelsegment der Führungsschiene verbunden sein. So können die Rastzungen bei der Montage und Demontage geringfügig verbogen werden und bei Erreichen der Endposition bzw. der Verrastungsposition wieder in die Ausgangslage zu rückkehren.

Der Deckel kann vorteilhaft lösbar an der Umhausung angeordnet sein. Die Anordnung des Deckels kann durch Verrasten oder Verklemmen mit der korb- oder topfförmigen Umhausung erreicht werden.

Der Aktivmaterialbehälter kann vorteilhaft ein luftdurchlässiges Faserbehältnis, z. B. ein Vliessachet oder ein Vliesbehältnis aufweisen, welches in der Umhausung angeordnet ist.

Das Faserbehältnis kann zumindest eine erste Materiallage aus Vliesmaterial und zu mindest eine zweite Materiallage aus Vliesmaterial aufweisen, wobei zwischen den Ma teriallagen ein Hohlraum ausgebildet ist. Dieser ist mit einem Aktivmaterial befüllt. Das Faserbehältnis kann zudem einen luftdurchlässigen Filterbereich und einen zumin dest bereichsweise verfestigten Randbereich aufweisen. Der zumindest bereichsweise verfestigte Randbereich kann umlaufend oder in einem verfestigten Teilbereich eine ge ringere Luftdurchlässigkeit aufweisen als der Filterbereich.

Der Randbereich dient dabei der zusätzlichen Stabilisierung des Faserbehältnisses und zu dessen Positionierung im Aktivmaterialbehälter.

Das Aktivmaterial kann zumindest ein Trockenmittel und/oder ein Adsorbens für Schad gase aufweisen. Bevorzugt kann Aktivkohle und/oder Zeolith oder ein anderes ein an deres Adsorbens für CO, CO ₂ , NOx (Stickoxide) und/oder HC (Hydrocarbons = Kohlen wasserstoffe), ggf. auch H ₂ O, eingesetzt werden. In einer besonders bevorzugten Aus führung handelt es sich bei dem Aktivmaterialbehälter daher um einen Trockenmittelbe hälter.

Ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse umfasst den erfindungsgemäßen Aktivmateri albehälter, wobei das Batteriegehäuse eine Aufnahme zur Positionierung des Aktivma terialbehälters im Batteriegehäuse aufweist.

Die batteriegehäuseseitige Aufnahme weist randseitige korrespondierende Führungs mittel auf, insbesondere Führungsschlitze, welche mit den randseitigen Führungsmit teln, insbesondere Führungsschienen, des Aktivmaterialbehälters derart korrespondie ren, dass die korrespondierenden Führungsschienen und Führungsschlitze Zusammen wirken, um eine linear verschiebbare Führung des Aktivmaterialbehälters in der Auf nahme des Batteriegehäuses zu erreichen.

In einer alternativen Ausführungsform kann die Anordnung der Führungsschienen und Führungsschlitze auch umgekehrt sein, d. h. der Aktivmaterialbehälter hat Führungs schlitze und die batteriegehäuseseitige Aufnahme Führungsschienen, was ausdrücklich von der vorliegenden Erfindung erfasst ist.

Bei entsprechender Anpassung der Dimensionierung der Aufnahme und des Aktivmate rialbehälters gelingt eine besonders günstige Positionierung des Aktivmaterialbehälters in einem Batteriegehäuse, ohne dass der Aktivmaterialbehälter in den Bauraum des Batteriegehäuses hineinsteht. Eine jeweilige Führungsschiene und ein Führungsschlitz können vorteilhaft eine Schnitt stelle zur Begrenzung der gegenseitigen linearen Verschiebbarkeit aufweisen bzw. in Zusammenwirkung bereitstellen, welche durch eine Rastausnehmung und eine Rast nase gebildet wird. Die Rastausnehmung und die Rastnase können wahlweise an dem Führungsschlitz oder der korrespondierenden Führungsschiene angeordnet sein.

Die Montage des erfindungsgemäßen Aktivmaterialbehälters in dem erfindungsgemä ßen Batteriegehäuse erfolgt erfindungsgemäß in einer Linearverschiebung, insbeson dere in Einschubrichtung, in die Aufnahme des Batteriegehäuses bis in eine Endstel lung, wobei der Aktivmaterialbehälter, bevorzugt in der Endstellung, in der Aufnahme verrastet wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert wird. Der Fachmann wird die in den Zeichnungen, der Be schreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßiger weise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfas sen. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines Batteriegehäuses und ein Aktivmaterialgehäuse zur Anordnung in einer Aufnahme in dem Batteriegehäuse vor dessen Anordnung in der Aufnahme;

Fig. 2 Seitenansicht der Fig. 1 ; und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines Batteriegehäuses und des Aktivmaterialgehäuses mit dem Aktivmaterialgehäuse in einer Endstellung in der Aufnahme;

Fig. 4 Seitenansicht der Fig. 3; und

Fig. 5 Faserbehältnis zur Positionierung in dem Aktivmaterialgehäuse.

Ausführungsform(en) der Erfindung

Fig. 1 - 4 zeigt ausschnittsweise und in mehreren Ansichten ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse 30 und einen erfindungsgemäßen Aktivmaterialbehälter 1. Der Aktivmaterialbehälter 1 weist eine Umhausung 2 auf. Die Umhausung 2 ist korbför mig ausgebildet und weist einen Boden 8, zwei Hauptwände 6 und zwei Seitenwände 7 auf. Die Hauptwände 6 weisen dabei einen größeren, vorzugsweise mindesten doppelt so großen, Flächeninhalt auf, wie die Seitenwände 7. Die Umhausung 2 ist als Gitterge häuse ausgebildet und weist somit allseitig eine Gitterstruktur auf. Es ist allerdings auch möglich, dass nur einzelne Wände 6, 7, 8, insbesondere zumindest eine Hauptwand 6, oder auch nur Wandabschnitte der Wände 6, 7, 8 als Gitterstruktur ausgebildet sind.

Der vorgenannte Flächeninhalt einer Wand umfasst sowohl den Flächeninhalt der Git terstruktur als auch den Flächeninhalt der dazwischenliegenden Freiräume bzw. Gitter maschen.

Die Umhausung 2 begrenzt einen Innenraum 3 in welchen ein Aktivmaterial eingebracht werden kann.

Das Aktivmaterial kann in beliebiger Ausgestaltung im Innenraum 3 angeordnet sein. So kann das Aktivmaterial beispielsweise als Schüttung eingebracht werden oder einge tauscht in einem luftdurchlässigen Faserbehältnis 18, welches in einer Ausführungsvari ante in Fig. 5 dargestellt ist. Das Faserbehältnis 18 weist einen zentralen Filterbereich 19 auf und umfasst dabei zumindest zwei luftdurchlässige miteinander als Materiallagen 21 und 22 verschweißte Vlieslagen und ein dazwischen angeordneten Hohlraum 23, welcher mit dem Aktivmaterial 25 teilweise oder vollständig befüllt ist.

Zur Erleichterung der Positionierung des Aktivmaterials kann das Faserbehältnis 18 zu dem einen verfestigten Randbereich 20 aufweisen. Weiterhin weist das Faserbehältnis 18 eine zentrale Anordnung aus Versteifungsrippen 24 auf.

Zur Einbringung des Aktivmaterials in der Einsteckrichtung 70 in die Umhausung 2 weist die Umhausung 2 eine Einführöffnung 9 auf. Diese ist mit einem Deckel 13 ver schlossen, welcher lösbar an der Umhausung 2 angeordnet ist. Dies kann z. B. durch eine Verrastung geschehen. Entsprechend weist die Umhausung 2 im Bereich der Ein führöffnung 9 Rastausnehmungen auf.

Von einer jeder der beiden Seitenwände 7 steht ein Führungsmittel 4 hervor, welches der Führung und Halterung der Umhausung 2 innerhalb einer Aufnahme 31 des Batte riegehäuses 30 dient. Dieses ist in der Fig. 1 - 4 als Führungsschiene 5 ausgebildet. Die Führungsschiene 5 ermöglicht insbesondere eine Führung der Umhausung 2 in Zusam menwirkung in randseitig in der Aufnahme 31 angeordneten Führungsschlitzen 32, in welche die Umhausung 2 in einer Einsteckrichtung 70 einsteckbar ist.

Die Führungsschiene 5 weist ein Mittelsegment 10 auf, welches sich parallel zur Seiten wand 7, also parallel zur Einsteckrichtung 70, verläuft. Zur Stabilisierung und zur Positi onierung innerhalb des jeweiligen Führungsschlitzes 32 senkrecht zur Einsteckrichtung 70 im Batteriegehäuse 30, weist die Führungsschiene 5 zudem zwei Endabschnitte 1 1 auf, welche senkrecht zur Einsteckrichtung 70 und zum Mittelsegment 10 verlaufen. Die Führungsschiene 5 ist in der Gesamtheit aus Mittelsegment 10 und den zwei Endab schnitten 1 1 bogenförmig ausgebildet und ihrer Längsseite mit der Seitenwand 7 ver bunden. Ein Endabschnitt 1 1 bildet dabei zudem einen Anschlag mit einem Schlitzbo den 34 des Führungsschlitzes 32, wie dies am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist.

Auf der gleichen Ebene wie das Mittelsegment 10 weist die Führungsschiene 4 eine Rastzunge 12 auf. Die Rastzunge 12 ist einseitig mit dem Mittelsegment 10 verbunden und weist auf der gegenüberliegenden Seite ein federndes Ende 14, 15 auf.

Aus der Rastzunge 12 steht schräg senkrecht zur Einsteckrichtung 70 und somit auch schräg zum Mittelsegment 10 eine Rastnase 15 hervor. Die Rastzunge 12 und die Rast nase 15 bilden somit ein Sperrmittel 14 zur Verhinderung einer Verschiebung der Um hausung 2 und damit des gesamten Aktivmaterialbehälter 1 in Einsteckrichtung inner halb der Führungsschlitze 32.

Die Aufnahme 31 im Batteriegehäuse 30 ist in drei Seiten, zwei Randseiten 35 und ei ner Rückseite 36, welche zugleich Teil einer zur Umwelt hin begrenzenden Gehäuse wandung eines Batteriegehäuses 30 sind, unterteilt. Die Gehäusewandung weist dabei im Bereich der Aufnahme gegenüber benachbarten Bereichen eine im Wesentlichen einheitliche Wandstärke auf.

Die Führungsschlitze 32 sind dabei U-förmig ausgebildet, wobei die Führungsschlitze 32 derart entlang der Randseiten 35 angeordnet sind, dass die Öffnungen der U-Form zueinander hinweisen.

Nachfolgend wird auf einen unteren Bereich und auf einen oberen Bereich der Auf nahme 31 Bezug genommen, wobei die Führungsschlitze 32 zum oberen Bereich hin geöffnet sind, derart, dass die Führungsschienen 5 in die Führungsschlitze 32 in diesem Bereich eingefädelt werden können. Die Aufnahme 31 weist zudem im unteren Bereich, insbesondere am Boden der Auf nahme 31 , Leitrippen 37 auf, welche eine Luftzu- und/oder ableitung von Luft ermög licht, welche durch die der Rückseite 36 der Aufnahme zugewandten Hauptwand 6 aus- tritt. Dabei kann der Boden 8 der Umhausung 2 in eingesteckter Endposition auf den Leitrippen 37 anschlagen. Alternativ oder zusätzlich können die in Einsteckrichtung 70 zu dem Innenraum des Batteriegehäuses 30 weisenden Endabschnitte der Führungs schienen 4, 5 als Anschlag dienen, indem diese in einer Endposition auf Anschlag an einem korrespondierenden Gegenelement der Führungsschlitze 32 des Batteriegehäu ses 30 kommen.

Die Aufnahme 31 weist zudem entlang der Rückseite 36 einen gegenüber den restli chen Bereichen der Rückseite 36 zurückgesetzten Teilabschnitt 38 auf. Die Führungs schlitze 32 weisen zudem Rastausnehmungen 33 auf, welche mit den Rastnasen 15 korrespondieren und mit diesen Zusammenwirken.

Eine jeweilige Rastnase 15 und Rastausnehmung 33 bilden somit eine Schnittstelle 17. Es versteht sich dass die Schnittstelle 17 auch umgekehrt ausgebildet sein kann, so dass die Rastzunge und Rastnase Teil der Begrenzung des Führungsschlitzes und die Rastausnehmung in der Führungsschiene angeordnet sein können.

Ebenfalls alternativ kann der Führungsschlitz und entsprechend begrenzenden Wan dungen an der Seitenwand 7 der Umhausung 2 angeordnet sein und die Aufnahme ent sprechend korrespondierende Führungsschienen aufweisen.

Die Umhausung 2 ist luftdurchlässig ausgebildet. Hierfür weist die Umhausung wahl weise gitterförmige Wandabschnitte oder gitterförmige Wände auf. Die Umhausung ist in Fig. 1 - 4 als Gittergehäuse ausgebildet, so dass alle Wände gitterförmig ausgebildet sind.

Gitterförmig bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere dass Gitterma schen 51 zwischen Gitterstreben 52 vorhanden sind, durch welche ein Luftein- oder Austritt in den Innenraum 3 der Umhausung 2, wie am Besten in Fig. 2 erkennbar, mög lich ist. Die Gittermaschen 51 können vorzugsweise rechteckig und insbesondere quad ratisch ausgebildet sein. Eine Gittermaschenweite 50 im Sinne der vorliegenden Erfin dung ist bei rechteckig-angeordneten Gitterstreben 52 die größte Distanz zweier parallel zueinander verlaufenden Gitterstreben 52. Bei anderen Formen wie z. B. dreieckigen oder fünfeckigen Gittermaschen ist die Gitter maschenweite die Flächenhalbierende mit der größtmöglichen Erstreckung.

Die vorgenannte mittlere Gittermaschenweite 50 kann mehr als 0,5 mm, vorzugsweise zumindest 1 mm betragen. Dabei ist die mittlere Gittermaschenweite 50 der Mittelwert aller gleichartigen Gittermaschen des Wandabschnitts oder der Wand.

Die Gitterstreben 52 der Umhausung sind vorzugsweise zumindest 0,8 mm, vorzugs weise 1 - 3 mm dick.

Die Umhausung kann vorzugsweise Kunststoff oder aus einer Kunststoff-Metall Kombi nation bestehen, wobei das Metall vorzugsweise als gitterförmiger Wandabschnitt vor gesehen sein kann.