Entgasungseinheitsanordnung, Entgasungseinheit, Verwendung einer Entgasungseinheit in einer Entgasungsanordnung und Batteriegehäuse

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Entgasungseinheitsanordnung zum Verschluss einer Gehäuseöffnung eines Batteriegehäuses, eine Entgasungseinheit, eine Verwendung einer Entgasungseinheit in einer Entgasungsanordnung sowie ein Batteriegehäuse mit einer Entgasungseinheitsanordnung.

Stand der Technik

Gehäuse zur Aufnahme von Elektronikkomponenten wie beispielsweise Batteriezellen und dergleichen können nicht vollständig gasdicht gegenüber der Umgebung verschlossen werden, da einerseits aufgrund von Temperaturschwankungen, etwa durch Wärmeeinträge beim Laden bzw. Entladen von Batteriezellen, und andererseits aufgrund von natürlich vorkommenden Luftdruckschwankungen, insbesondere bei mobilen Systemen, ein Gasaustausch zwischen Innenraum und Außenraum ermöglicht werden muss, um unzulässige mechanische Belastungen des Gehäuses, insbesondere ein Bersten oder Ausbeulen des Gehäuses, zu verhindern.

Ebenso wichtig ist es jedoch, dass das Eindringen von Fremdkörpern, Schmutz und Feuchtigkeit in Form von flüssigem Wasser wirksam verhindert wird. Es sind daher Druckausgleichsvorrichtungen bekannt, die semipermeable Membranen, beispielsweise aus extrudiertem Polytetrafluorethylen (PTFE), aufweisen, die gasdurchlässig, jedoch flüssigkeitsundurchlässig sind.

DE 102012022346 B4 offenbart ein Batterie-Gehäuse, das einen Gehäuse-Innenraum umschließendes Gehäuse mit einer Gehäuse-Öffnung aufweist, die mittels eines zur Entgasung und zur im Wesentlichen wasserdichten Abdichtung des Gehäuse-Innenraumes gegen Eindringen von Wasser, vorzugsweise auch anderen Flüssigkeiten, vorgesehenen Membran-Trägers in Form eines Gehäusedeckels abgedeckt ist, welcher einen Träger-Körper enthält, der eine sich zwischen einer Trägerkörper-Innenseite und einer Träger-Körper-Außenseite durchgehend erstreckende Gasdurchgangs-Öffnung zur Ableitung von Gasen oder zum Druckausgleich, aufweist. Die Gasdurchgangs-Öffnung ist von einer semipermeablen Membran vollständig überdeckt, Der Träger- Körper, die Membran und das Gehäuse sind luftdicht oder gasdicht verbunden, dass im Wesentlichen kein Wasser und vorzugsweise auch keine Luft oder kein Gas durch die Gehäuseöffnung in den Gehäuse-Innenraum gelangen kann.

Offenbarung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Entgasungseinheitsanordnung zum Verschluss einer Gehäuseöffnung eines Batteriegehäuses bereitzustellen, welche es erlaubt, mehrere Entgasungseinheiten auf effiziente Art anzuordnen. Eine weitere Aufgabe ist es, eine Entgasungseinheit für eine solche Entgasungseinheitsanordnung bereitzustellen.

Eine weitere Aufgabe ist es, eine effiziente Verwendung einer Entgasungseinheit in einer solchen Entgasungsanordnung darzustellen.

Eine weitere Aufgabe ist es, ein Batteriegehäuse mit einer solchen Entgasungseinheitsanordnung zu schaffen.

Die vorgenannte Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung gelöst von einer Entgasungseinheitsanordnung zum Verschluss einer Gehäuseöffnung eines Batteriegehäuses, umfassend wenigstens zwei Entgasungseinheiten, welche in einer Richtung senkrecht zu einer axialen, durch eine Flächennormale der Entgasungseinheiten gebildeten Richtung aneinander anschließend angeordnet sind, wobei wenigstens zwei der Entgasungseinheiten als Endstück ausgebildet sind, und wobei die Entgasungseinheiten jeweils wenigstens umfassen einen Träger-Körper, welcher eine sich durch den Träger-Körper in axialer Richtung durchgehend erstreckende Gasdurchgangs-Öffnung zur Ableitung von Gasen oder zum Druckausgleich aufweist, wobei der Träger- Körper jeweils wenigstens einen, die Gasdurchgangs-Öffnung umlaufenden Rand aufweist, welcher wenigstens einen Befestigungsdom und wenigstens einen in dem Rand ausgebildeten Anlagebereich aufweist, und wobei der wenigstens eine Befestigungsdom einer Entgasungseinheit im montierten Zustand wenigstens bereichsweise mit dem korrespondierenden wenigstens einen Anlagebereich der angrenzenden Entgasungseinheit in axialer Richtung einen Überlappungsbereich ausbildet.

Die weitere Aufgabe wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst von einer Entgasungseinheit für eine Entgasungseinheitsanordnung zum Verschluss einer Gehäuseöffnung eines Batteriegehäuses nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen Träger-Körper, welcher eine sich durch den Träger-Körper durchgehend in einer axialen Richtung erstreckende Gasdurchgangs-Öffnung zur Ableitung von Gasen oder zum Druckausgleich aufweist, wobei der Träger-Körper einen, die Gasdurchgangsöffnung umlaufenden Rand aufweist, welcher wenigstens einen Befestigungsdom und wenigstens einen Anlagebereich aufweist, und wobei der wenigstens eine Befestigungsdom einen Befestigungskragen mit einem nach außen gewölbten Bund aufweist, der sich weiter in axialer Richtung erstreckt als der Rand.

Die weitere Aufgabe wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst von einer Verwendung einer Entgasungseinheit in einer Entgasungsanordnung, wobei die Entgasungseinheit je- weils wenigstens umfasst einen Träger-Körper, weichereine sich durch den Träger-Körperdurchgehend erstreckende Gasdurchgangs-Öffnung zur Ableitung von Gasen oder zum Druckausgleich aufweist, wobei der Träger-Körper jeweils wenigstens einen in einem umlaufenden Rand ausgebildeten Befestigungsdom und wenigstens einen in dem Rand ausgebildeten Anlagebereich aufweist, wobei wenigstens zwei Entgasungseinheiten in einer Richtung senkrecht zu einer axialen Richtung der Entgasungseinheiten aneinander anschließend angeordnet sind, wobei wenigstens zwei der Entgasungseinheiten als Endstück ausgebildet sind, und wobei der wenigstens eine Befestigungsdom einer Entgasungseinheit im montierten Zustand wenigstens bereichsweise mit dem korrespondierenden wenigstens einen Anlagebereich der angrenzenden Entgasungseinheit in axialer Richtung einen Überlappungsbereich ausbildet.

Die weitere Aufgabe wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst von einem Batteriegehäuse mit einer Entgasungseinheitsanordnung, umfassend ein einen Gehäuse-Innenraum umschließendes Gehäuse mit einer Gehäuse-Öffnung, wobei die Gehäuse-Öffnung mittels der zur Entgasung oder zum Druckausgleich und zur im Wesentlichen wasserdichten Abdichtung des Gehäuse-Innenraumes gegen Eindringen von Wasser vorgesehenen Entgasungseinheitsanordnung abgedeckt ist, welche im Wesentlichen wasserdicht mit dem Gehäuse verbunden ist.

Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.

Es wird nach einem Aspekt der Erfindung eine Entgasungseinheitsanordnung zum Verschluss einer Gehäuseöffnung eines Batteriegehäuses vorgeschlagen, umfassend wenigstens zwei Entgasungseinheiten, welche in einer Richtung senkrecht zu einer axialen, durch eine Flächennormale der Entgasungseinheiten gebildeten Richtung aneinander anschließend angeordnet sind, wobei wenigstens zwei der Entgasungseinheiten als Endstück ausgebildet sind. Die Entgasungseinheiten umfassen jeweils wenigstens einen Träger-Körper, welcher eine sich durch den Träger- Körper in axialer Richtung durchgehend erstreckende Gasdurchgangs-Öffnung zur Ableitung von Gasen oder zum Druckausgleich aufweist. Der Träger-Körper weist jeweils wenigstens einen, die Gasdurchgangs-Öffnung umlaufenden Rand auf, welcher wenigstens einen Befestigungsdom und wenigstens einen in dem Rand ausgebildeten Anlagebereich aufweist. Dabei bildet der wenigstens eine Befestigungsdom einer Entgasungseinheit im montierten Zustand wenigstens bereichsweise mit dem korrespondierenden wenigstens einen Anlagebereich der angrenzenden Entgasungseinheit in axialer Richtung einen Überlappungsbereich aus.

Vorteilhaft wird eine modulare Entgasungseinheitsanordnung für Batteriegehäuse bereitgestellt, insbesondere für Traktionsbatteriegehäuse von Kraftfahrzeugen. Die einzelnen Entgasungseinheiten der Anordnung weisen jeweils wenigstens einen Befestigungsdom und wenigstens einen Anlagebereich als Verbindungselemente auf, mit welchen eine der Entgasungseinheiten mit einer anschließend angeordneten Entgasungseinheit und mit einem Batteriegehäuse verbindbar ist. Die modulare Entgasungseinheitsanordnung umfasst zumindest zwei einzelne Entgasungseinheiten, die sich wenigstens einen Befestigungsdom und einen damit korrespondierenden Anlagebereich teilen, sodass zumindest eine der Entgasungseinheiten mittelbar über einen den Anlagebereich der Entgasungseinheit in dem Überlappungsbereich beispielsweise übergreifenden Befestigungsdom der anschließend angeordneten Entgasungseinheit mit dem Batteriegehäuse verbindbar ist. Befestigungsdom und Anlagebereich sind in einem Rand eines Träger-Körpers der Entgasungseinheit ausgebildet, welcher Rand im Wesentlichen eben ausgebildet sein kann.

Bei der modularen Entgasungseinheitsanordnung kann beispielsweise eine Ausführung aus zwei Entgasungseinheiten bestehen, welche in einer Ebene, welche senkrecht zu der Flächennormalen der Entgasungseinheiten liegt, nebeneinander angeordnet werden, wobei eine der Entgasungseinheiten um 180° gegenüber der anderen Entgasungseinheit gedreht ist. Dabei kann jeweils ein Befestigungsdom einer Entgasungseinheit mit dem korrespondierenden Anlagebereich überlappen, beispielsweise über den korrespondierenden Anlagebereich der jeweils angrenzenden anderen Entgasungseinheit übergreifen, und die beiden Entgasungseinheiten auf diese Weise unmittelbar aneinandergrenzend verbunden werden. In dieser Anordnung kann die so gebildete Entgasungseinheitsanordnung mit einem Batteriegehäuse über die beiden Befestigungsdome und eventuell vorhandene weitere Befestigungseinrichtungen verbunden werden und eine Gehäuseöffnung in dem Batteriegehäuse luftdicht und wasserdicht abdecken.

Befestigungsdome und Anlagebereiche der Entgasungseinheiten können für eine vorteilhafte Krafteinleitung bei der Fixierung an einem Batteriegehäuse an Ecken eines ansonsten im Wesentlichen flächig ausgebildeten, beispielsweise quaderförmigen Körpers angeordnet sein.

Auf diese Weise können vorteilhaft Entgasungseinheitsanordnungen nicht nur durch lineares oder zeilenweises Aneinanderreihen von Entgasungseinheiten gebildet werden. Es lassen sich so auch günstigerweise flächenartig ausgebildete Entgasungseinheitsanordnungen bilden, indem mehrere Reihen von Entgasungseinheiten nebeneinander angeordnet werden.

Der T räger-Körper der Entgasungseinheit weist eine sich durch den T räger-Körper in axialer Richtung durchgehend erstreckende Gasdurchgangs-Öffnung zur Ableitung von Gasen oder zum Druckausgleich auf, welche von einem Membran-Abdeckteil einer Mem-bran vollständig überdeckt ist. Entsteht innerhalb des Batteriegehäuses eine Druckspitze, etwa beim Versagen einer Batteriezelle in dem Batteriegehäuse, so muss dieser Druck möglichst schnell abgebaut werden, da ansonsten das Gehäuse Schaden nehmen könnte. Bei Hochvoltbatterien, insbesondere lithiumbasierten Traktionsbatterien für elektrisch antreibbare Fahrzeuge mit deutlich höheren Speicherkapazitäten und Leistungsdichten kommen hochspezifische Druckausgleichsvorrichtungen zum Einsatz, welche zum Abbau von Druckspitzen in dem Batteriegehäuse optimiert sind.

Durch die stetig zunehmende Speicherkapazität der in Fahrzeugen eingesetzten Batterien geht auch eine Vergrößerung des Bauvolumens der Batteriegehäuse einher. Es ist daher in vielen Fällen nicht mehr ausreichend, nur eine einzelne Entgasungseinheit am Batteriegehäuse vorzusehen, sondern es müssen, insbesondere für den kritischen Notentgasungsfall, häufig zwei, drei oder noch mehr Entgasungseinheiten vorgesehen werden, um die nötigen Strömungsquerschnitte bei Notentgasung bereitzustellen.

Für den Normalbetriebsfall, der im Ausgleich von atmosphärischen Luftdruckschwankungen besteht, ist jedoch häufig lediglich eine Entgasungseinheit ausreichend.

Bei der erfindungsgemäßen Entgasungseinheitsanordnung ist deshalb eine modulare Anordnung verschiedener Entgasungseinheiten vorgesehen, von denen beispielsweise nur eine Entgasungseinheit für einen Ausgleich von Luftdruckschwankungen vorgesehen ist, während die restlichen Entgasungseinheiten für den Notentgasungsfall eines schnellen Druckanstiegs im Batteriegehäuse vorgesehen sind.

Der erfindungsgemäß vorgeschlagene modulare Aufbau ermöglicht es vorteilhaft, die einzelne Entgasungseinheit kostengünstiger bereitzustellen, da Materialeinsatz und Verschraubungspunkte, beispielsweise in Form einer Gewindebuchse, minimiert werden können.

Üblicherweise wird als semipermeable luftdurchlässige, aber wassersperrende Membran einer Entgasungseinheit eine PTFE-Membrane eingesetzt, welche einen Großteil der Gesamtkosten einer Entgasungseinheit ausmacht. Vorteilhaft ist es bei der erfindungsgemäßen Entgasungseinheitsanordnung nun möglich, in einzelnen Entgasungseinheiten eine nicht- oder nur gering luftdurchlässige Membrane bzw. gasdichte Folie als Membrane einzusetzen, welche nur zur Perforation bei einer Notentgasung vorgesehen sind. Dies stellt für die Anordnung als Ganzes gesehen, eine zusätzliche signifikante Kosteneinsparung dar.

Vorteilhaft ist, wie bereits erwähnt, wenigstens eine Entgasungsöffnung einer Entgasungseinheit von einer semipermeablen Membran abgedeckt, die gasdurchlässig, jedoch zumindest im We- sentlichen wasserdicht ist. Die Membran stellt sicher, dass die in den Batterien oder Akkus entstehenden Gase durch die Membran hindurch nach außen geführt und in die Atmosphäre abgeleitet werden. Zugleich wird ein Eindringen von Wasser von außen nach innen, was zu einer Funktionseinschränkung oder sogar zu einer Zerstörung führen könnte, zuverlässig verhindert. Damit eignet sich ein derartiges Batterie-Gehäuse auch für Anwendungsfälle, bei denen das Batterie-Gehäuse einer äußeren Wasserbeaufschlagung ausgesetzt ist, beispielsweise in Fahrzeugen. Die die Entlüftungsöffnung abdeckende semipermeable Membran verhindert einen Wasserzutritt von außen bis zu einem definierten Wasserdruck vollständig, insbesondere bis zu einem Wasserdruck im Bereich von 100 bis 3000 mm Wassersäule, also beispielsweise bei einem Wasserdruck von 250 mm Wassersäule.

Über die semipermeable Membran ist auch ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Batterie-Gehäuses bzw. zwischen dem Innenraum der Batterie oder des Akkus und der Umgebung gewährleistet. Die maximal zulässige Druckdifferenz zwischen dem Innendruck in dem Batterie-Gehäuse und dem Außen- bzw. Umgebungsdruck wird durch Luftaustausch begrenzt, der in beide Richtungen durch die Membran möglich ist.

Für die semipermeable Membran können sämtliche Materialien eingesetzt sein, die eine Gasdurchlässigkeit zur Permanent-Belüftung und eine hinreichend hohe Wasserundurchlässigkeit aufweisen. Als bevorzugtes Material für die semipermeable Membran kann Polytetrafluorethylen (PTFE) eingesetzt sein. Die semipermeable Membran weist eine durchschnittliche Porengröße auf, die zwischen 0,01 Mikrometer und 20 Mikrometer liegen kann. Die Porosität liegt vorzugsweise bei ca. 50%; die mittlere Porengröße beträgt bevorzugt etwa 10 Mikrometer.

Die semipermeable Membran kann bevorzugt als folienartige bzw. folienförmige bzw. scheibenförmige, dünne Membran gestaltet sein. Die gaspermeable Membran weist eine für die Gaspermeation wirksame Membran-Oberfläche auf, die an ihrem Außenumfang bevorzugt eine viereckige oder rechteckige oder runde Außenkontur aufweisen kann. Es versteht sich jedoch, dass der Außenumfang der Membran auch anders gestaltet sein kann. Bei der Membran handelt es sich bevorzugt um eine dünne Flachmembran, deren für den Gasdurchtritt wirksame, voneinander weg weisenden Membran-Oberflächen im Wesentlichen parallel zu einander und vorzugsweise im Wesentlichen planeben ausgebildet sind. Es versteht sich jedoch, dass die Membran auch dreidimensional strukturiert gestaltet sein kann.

Zumindest der die Entlüftungsöffnung bzw. die Entlüftungsöffnungen abdeckende Membran-Ab- deckteil der Membran, vorzugsweise die gesamte Membran, ist in ihrer Dickenrichtung betrachtet, durchbrechungsfrei bzw. undurchbrochen gestaltet, so dass zwar ein Gas, insbesondere Luft, durch die Membran hindurchdiffundieren kann, jedoch im Wesentlichen kein Wasser. Die Membrandicke der Membran kann sehr viel kleiner sein als ihre übrigen Außenabmessungen. Erfindungsgemäß spannt die Membran eine Mindestbreite und/oder eine Mindestlänge oder einen Mindest-Außendurchmesser von gleich oder größer 20 mm, vorzugsweise von gleich oder größer 30 mm, insbesondere von gleich oder größer 40 mm auf. Die Membrandicke ist erfindungsgemäß um mindestens das 20-fache, vorzugsweise um mindestens das 40-fache, insbesondere um mindestens das 100-fache, kleiner, als die Mindestbreite und/oder die Mindestlänge oder der Mindest-Außendurchmesser der Membran. Die Membrandicke kann bevorzugt 1 Mikrometer bis 5 Millimeter betragen, wobei die Membran zumindest über ihre dem Membran-Abdeck- teil zugeordnete wirksame Membran-Abdeckfläche, insbesondere über ihre gesamte Membran- Oberfläche, eine im Wesentlichen konstante Membrandicke aufweisen kann. Die Membrandicke kann bevorzugt maximal 1 mm betragen.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Entgasungseinheitsanordnung können wenigstens drei Entgasungseinheiten in einer Richtung senkrecht zu der axialen Richtung der Entgasungseinheiten aneinander anschließend angeordnet sein, wobei wenigstens zwei der Entgasungseinheiten als Endstück und wenigstens eine der Entgasungseinheiten als Mittelstück ausgebildet ist, das zwischen den beiden Endstücken angeordnet ist. In ähnlicher Weise, wie eine Entgasungseinheitsanordnung aus zwei Entgasungseinheiten gebildet werden kann, kann zwischen die beiden als Endstücke ausgebildeten Entgasungseinheiten eine weitere Entgasungseinheit als Mittelstück eingesetzt werden, um so eine Gehäuseöffnung mit größerem Querschnitt in einem Batteriegehäuse abzudecken. Dabei können die Befestigungsdome und Anlagebereiche der jeweils zusammengefügten Entgasungseinheiten in passender Weise jeweils mit einander korrespondierend ausgebildet sein, sodass die Entgasungseinheit formschlüssig in Art eines Puzzles zusammengefügt werden können. Die Membranen der Entgasungseinheiten können dabei unterschiedlich ausgebildet sein, um verschiedene Aufgaben zu erfüllen, etwa Notentgasung und Luftdruckausgleich.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Entgasungseinheitsanordnung kann der Befestigungsdom einen vom Rand abstehenden Befestigungskragen aufweisen, welcher im montierten Zustand mit dem korrespondierenden Anlagebereich der angrenzenden Entgasungseinheit wenigstens teilweise überlappend angeordnet ist. Insbesondere kann der Befestigungskragen mit einem nach außen gerichteten Bund den Anlagebereich wenigstens teilweise überdecken. Auf diese Weise kann der Befestigungskragen mit dem Bund über dem Anlagebereich angeordnet sein und dadurch, wenn der Befestigungsdom beispielsweise über eine Schraube mit einem Bat- teriegehäuse verbunden wird, den Anlagebereich der anschließenden Entgasungseinheit zusätzlich fixieren. Dadurch kann eine Befestigungseinheit im Anlagebereich der anschließenden Entgasungseinheit eingespart werden.

Vorteilhaft kann bei der als Endstück ausgebildeten Entgasungseinheit der wenigstens eine Befestigungsdom mit dem Befestigungskragen zu der angrenzenden Entgasungseinheit gerichtet sein. Dadurch kann über den Befestigungskragen der einen Entgasungseinheit der Anlagebereich der anschließenden Entgasungseinheit fixiert werden.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Entgasungseinheitsanordnung können bei der als Mittelstück ausgebildeten Entgasungseinheit Befestigungsdome mit Befestigungskragen sich am Träger-Körper diagonal gegenüberliegend angeordnet sein. Dadurch können die als Mittelstück ausgebildeten Entgasungseinheiten in beliebiger Zahl aneinander gereiht werden und zugleich am Anfang einer Reihe von Entgasungseinheiten mit einer als Endstück ausgebildeten Entgasungseinheit in geeigneter Weise verbunden werden.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Entgasungseinheitsanordnung können die wenigstens zwei aneinander anschließenden Entgasungseinheiten in dem Überlappungsbereich formschlüssig verbunden sein, wobei der Befestigungskragen eines Befestigungsdoms einer Entgasungseinheit mit dem korrespondierenden Anlagebereich der angrenzenden Entgasungseinheit den Überlappungsbereich bildet, insbesondere den Anlagebereich übergreift. Dabei kann der als eine Ausbuchtung des Randes des Träger-Körpers ausgebildete Befestigungsdom der einen Entgasungseinheit sich an den als Einbuchtung des Randes ausgebildeten korrespondierenden Anlagebereich der angrenzenden anderen Entgasungseinheit anschmiegen. Auf diese Weise ist es vorteilhaft möglich, zwei Entgasungseinheiten unmittelbar anschließend nebeneinander anzuordnen.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Entgasungseinheitsanordnung kann wenigstens eine der Entgasungseinheiten eine semipermeable Membran zur Abdeckung der Gasdurchgangs-Öffnung aufweisen. Vorteilhaft kann als semipermeable Membran eine PTFE-Membran eingesetzt werden, welche luftdurchlässig, jedoch wassersperrend wirkt und so für den Druckausgleich bei normalen Druckschwankungen auf Grund von Temperaturänderungen, Wetteränderungen oder unterschiedlichen Höhen bei mobilem Einsatz sorgen. Bei der anderen Entgasungseinheit können beispielsweise kostengünstigere luftundurchlässige Membranen als Berstmembranen eingesetzt werden, welche im Fall einer Notentgasung eine schnelle Vergrößerung des freien Querschnitts der Gehäuseöffnung ermöglichen. Es wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung eine Entgasungseinheit für eine Entgasungseinheitsanordnung zum Verschluss einer Gehäuseöffnung eines Batteriegehäuses vorgeschlagen, umfassend einen Träger-Körper, welcher eine sich durch den Träger-Körper durchgehend in einer axialen Richtung erstreckende Gasdurchgangs-Öffnung zur Ableitung von Gasen oder zum Druckausgleich aufweist. Der Träger-Körper weist einen, die Gasdurchgangsöffnung umlaufenden Rand aufweist, welcher wenigstens einen Befestigungsdom und wenigstens einen Anlagebereich aufweist. Dabei weist der wenigstens eine Befestigungsdom einen Befestigungskragen mit einem nach außen gewölbten Bund auf, der sich weiter in axialer Richtung erstreckt als der Rand.

Befestigungsdom und Anlagebereich sind in dem Rand des Träger-Körpers der Entgasungseinheit ausgebildet, welcher Rand beispielsweise im Wesentlichen eben ausgebildet sein kann.

Mit der erfindungsgemäßen Entgasungseinheit kann auf vorteilhafte Weise eine Entgasungseinheitsanordnung wie oben beschrieben modular ausgebildet werden.

Der T räger-Körper der Entgasungseinheit weist eine sich durch den T räger-Körper in axialer Richtung durchgehend erstreckende Gasdurchgangs-Öffnung zur Ableitung von Gasen oder zum Druckausgleich auf, welche von einem Membran-Abdeckteil einer Membran vollständig überdeckt ist.

Entsteht innerhalb des Batteriegehäuses eine Druckspitze, etwa beim Versagen einer Batteriezelle in dem Batteriegehäuse, so muss dieser Druck möglichst schnell abgebaut werden, da ansonsten das Gehäuse Schaden nehmen könnte.

Üblicherweise wird als semipermeable luftdurchlässige, aber wassersperrende Membran einer Entgasungseinheit eine PTFE-Membrane eingesetzt, welche einen Großteil der Gesamtkosten einer Entgasungseinheit ausmacht.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Entgasungseinheit kann der Anlagebereich in axialer Richtung eine Erstreckung aufweisen, die unterhalb der axialen Erstreckung des Befestigungskragens liegt. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, dass der Befestigungskragen eines Befestigungsdoms einer anschließenden Entgasungseinheit mit dem an dem Befestigungskragen ausgebildeten Bund über den Anlagebereich greift und die anschließende Entgasungseinheit dadurch über die Fixierung des Befestigungsdoms des Befestigungskragens der ersten Entgasungseinheit an einem Batteriegehäuse fixiert werden kann. Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Entgasungseinheit kann der wenigstens eine Befestigungsdom mit Befestigungskragen als Ausbuchtung des Randes des Träger-Körpers ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine Anlagebereich als Einbuchtung des Randes des Träger-Körpers ausgebildet sein. Auf diese Weise können Befestigungsdom und Anlagebereich zweier Entgasungseinheiten beim Zusammenfügen der beiden Entgasungseinheiten formschlüssig verbunden werden, in dem Befestigungsdom und Anlagebereich sich aneinander schmiegen.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Entgasungseinheit kann der Trägerkörper als Mittelstück ausgebildet sein, wobei zwei Befestigungsdome mit Befestigungskragen sich diagonal gegenüberliegend angeordnet sind und zwei Anlagebereiche sich diagonal gegenüberliegend angeordnet sind. Dadurch können die als Mittelstück ausgebildeten Entgasungseinheiten in beliebiger Zahl aneinander gereiht werden und zugleich am Anfang einer Reihe von Entgasungseinheiten mit einer als Endstück ausgebildeten Entgasungseinheit in geeigneter Weise verbunden werden.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Entgasungseinheit kann die Gasdurchgangs-Öffnung auf einer Träger-Körper-Innenseite von einem Membran-Abdeckteil einer Mem-bran, insbesondere einer semipermeablen Membran, vollständig überdeckt sein und auf einer Träger-Körper- Außenseite mit einem Membran-Außen-Schutz-Körper versehen sein.

Zumindest der eine Entlüftungsöffnung bzw. Entlüftungsöffnungen abdeckende Membran-Ab- deckteil der Membran, vorzugsweise die gesamte Membran, ist in ihrer Dickenrichtung betrachtet, durchbrechungsfrei bzw. undurchbrochen gestaltet, so dass zwar ein Gas, insbesondere Luft, durch die Membran hindurch treten kann, jedoch im Wesentlichen kein Wasser. Durch den Membran-Außen-Schutz-Körper, der einen oder mehrere Gas-Durchgänge zum Entgasen eines Gehäuse-Innenraumes oder zum Druckausgleich aufweist, der bzw. die über die gasdurchlässige Membran in Gasverbindung mit den Gasdurchgangs-Durchbrechungen des Membran-Innen- Schutz-Körpers steht bzw. stehen, kann bei vorteilhaften Gasdurchströmungsmöglichkeiten ein noch besserer Schutz gegen handhabungsbedingte Beschädigungen erreicht werden.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Entgasungseinheit kann der Träger-Körper zwischen der Membran und dem Membran-Außen-Schutz-Körper einen Dornträger mit einem zur Membran gerichteten Dorn aufweisen, welcher zum Durchstoßen der durch einen Gehäuse-Innendruck in Richtung der Träger-Körper-Außenseite gewölbten Mem-bran vorgesehen ist. Entsteht innerhalb des Batteriegehäuses eine Druckspitze, etwa beim Versagen einer Batteriezelle in dem Batteriegehäuse, so muss dieser Druck möglichst schnell abgebaut werden, da ansonsten das Gehäuse Schaden nehmen könnte. Vorteilhaft kann hierzu ein Dorn als Notentgasungsdorn eingesetzt werden, der in einem vorbestimmten Abstand von der Membrane positioniert ist und diese bei Überschreiten eines bestimmten Differenzdrucks punktiert und so zum Reißen bringt. Durch die so freigegebene Gasdurchgangs-Öffnung kann der entstandene Gasdruck abgebaut werden.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Entgasungseinheit kann der Träger-Körper mit einem an dessen Träger-Körper-Innenseite angeordneten Membran-Innen-Schutz-Körper fest verbunden sein, der ein Membran-Stütz-Gitter enthält, das den Membran-Abdeckteil der Membran auf einer Membran-Innenseite mit einer Vielzahl von zur Abstützung des Membran-Abdeckteils der Membran vorgesehenen Membran-Stütz-Gitterstegen übergreift und, in Richtung zu dem Gehäuse-Innenraum hin betrachtet, hintergreift.

Bei im Vergleich zu ihrer Membrandicke großflächigen bzw. großen Membranen besteht das Problem, dass die Membran sowohl bei der Handhabung als auch bei den am Einsatzort einwirkenden Gas- und/oder Wasserdrücken leicht beschädigt werden kann und bei einem erhöhten Druck, insbesondere bei erhöhtem Wasserdruck, plastisch deformiert würde oder gar brechen würde, wenn nicht geeignete Maßnahmen getroffen werden.

Dazu ist ein Membran-Innen-Schutz-Körper vorgesehen, der ein vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall bestehendes Membran-Stütz-Gitter enthält, das den Membran-Abdeckteil der Membran auf der dem Gehäuseinnenraum zugewandten Membran-Innenseite mit einer Vielzahl von zur Abstützung des Membran-Abdeckteils der Membran gegen handhabungsbedingte Beschädigungen und gegen durch Einwirkung von äußerem Gas- und/oder Wasserdruck bedingte plastische Deformationen vorgesehenen Mem-bran-Stütz-Gitterstege übergreift und, in Richtung zu dem Gehäuse-Innenraum hin betrachtet, hintergreift.

Dabei kann zwischen den Membran-Stütz-Gitterstegen eine Vielzahl von Gitter-Öffnungen in Form von Gasdurchgangs-Durchbrechungen zur Entgasung des Gehäuse-Innenraumes oder für einen Druckausgleich ausgebildet sein, die von dem Membran-Abdeckteil vollständig überdeckt, vorzugsweise auch im Wesentlichen wasserdicht verschlossen, sind. Der Membran-Abdeckteil liegt entweder unmittelbar an Stützsteg-Außenflächen der Membran-Stütz-Gitterstege abgestützt, vorzugsweise dort abhebbar, an oder ist in einem geringen Abstand zu den Stützsteg- Außenflächen der Membran-Stütz-Gitterstege derart angeordnet, dass der Membran-Abdeckteil der Membran im Wesentlichen elastisch, also im Wesentlichen frei von plastischen bzw. bleibenden Deformationen, an den Stützsteg-Außenflächen der Membran-Stütz-Gitterstege abgestützt, vorzugsweise dort wieder abhebbar, anlegbar ist. Dadurch kann auch gewährleistet werden, dass die wasserabweisende Wirkung der Membran bestehen und ein ausreichend großer Querschnitt wirksam bleibt, durch den das Gas bzw. die Luft zu der Membran-Innenseite strömen kann.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung der Entgasungseinheit kann der Membran-Außen-Schutz- körper mehrere seitlich und in Umfangsrichtung betrachtet beabstandet zu-einander angeordnete Gas-Durchgänge aufweisen, welche durch mehrere sich etwa axial erstreckende Stege voneinander getrennt sind.

Durch den Membran-Außen-Schutz-Körper, der einen oder mehrere Gas-Durchgänge zum Entgasen eines Gehäuse-Innenraums oder zum Druckausgleich aufweist, der bzw. die über die gasdurchlässige Membran in Gasverbindung mit den Gasdurchgangs-Durchbrechungen des Mem- bran-Innen-Schutz-Körpers steht bzw. stehen, kann bei vorteilhaften Gasdurchströmungsmöglichkeiten ein noch besserer Schutz gegen handhabungsbedingte Beschädigungen erreicht werden.

Es wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung eine Verwendung einer Entgasungseinheit in einer Entgasungsanordnung vorgeschlagen, wobei die Entgasungseinheit jeweils wenigstens einen Träger-Körper umfasst, welcher eine sich durch den Träger-Körper durchgehend erstreckende Gasdurchgangs-Öffnung zur Ableitung von Gasen oder zum Druckausgleich aufweist. Der Träger-Körper weist jeweils wenigstens einen in einem umlaufenden Rand ausgebildeten Befestigungsdom und wenigstens einen in dem Rand ausgebildeten Anlagebereich auf, wobei wenigstens zwei Entgasungseinheiten in einer Richtung senkrecht zu einer axialen Richtung der Entgasungseinheiten aneinander anschließend angeordnet sind, wobei wenigstens zwei der Entgasungseinheiten als Endstück ausgebildet sind. Dabei bildet der wenigstens eine Befestigungsdom einer Entgasungseinheit im montierten Zustand wenigstens bereichsweise mit dem korrespondierenden wenigstens einen Anlagebereich der angrenzenden Entgasungseinheit in axialer Richtung einen Überlappungsbereich aus.

Erfindungsgemäß können beispielsweise zwei Entgasungseinheiten verwendet werden, um eine Entgasungseinheitsanordnung zu bilden, bei welcher die zwei Entgasungseinheiten in einer Ebene, welche der Flächennormalen der Entgasungseinheiten entspricht, nebeneinander angeordnet werden, wobei eine der Entgasungseinheiten um 180° gegenüber der anderen Entgasungseinheit gedreht ist. Dabei kann jeweils ein Befestigungsdom einer Entgasungseinheit über den korrespondierenden Anlagebereich der jeweils angrenzenden anderen Entgasungseinheit übergreifen, und die beiden Entgasungseinheiten auf diese Weise unmittelbar aneinandergrenzend verbunden werden. In dieser Anordnung kann die so gebildete Entgasungseinheitsanordnung mit einem Batteriegehäuse über die beiden Befestigungsdome und eventuell vorhandene weitere Befestigungseinrichtungen verbunden werden und eine Gehäuseöffnung in dem Batteriegehäuse luftdicht und wasserdicht abdecken.

Der Membran-Innen-Schutz-Körper und die Membran und/oder die Membran und der Träger- Körper und/oder der Membran-Innen-Schutz-Körper und der Träger-Körper können mittels eines an dem Membran-Innen-Schutz-Körper oder dem Träger-Körper angebrachten oder als separates Bauteil ausgeführten Dichtelements, vorzugsweise in Zwei-Komponenten-Technik, miteinander, insbesondere wasserdicht, verbunden sein.

Von besonderem Vorteil kann es sein, wenn der Membran-Innen-Schutz-Körper auf seiner der Membran zugewandten Außenseite eine ringförmige, vollumfänglich unterbrechungsfrei durchgehende Membran-Befestigungs-Erhebung, insbesondere in Form eines dünnen Steges oder einer dünnen Leiste, aufweist, wobei die ringförmige Membran-Befestigungs-Erhebung vollumfänglich eine Durchbrechung des Membran-Innen-Schutz-Körpers ein- bzw. umschließt und seitlich begrenzt, die einen Innenquerschnitt aufspannt, der größer ist als ein aufsummierter Innendurchmesser einer Vielzahl von Gasdurchgangs-Durchbrechungen oder aller Gasdurchgangs-Durchbrechungen, und wobei in die besagte Durchbrechung eine Vielzahl von Gasdurchgangs-Durchbrechungen oder alle Gasdurchgangs-Durchbrechungen gemeinsam münden, und dass die Membran unter Ausbildung einer im Wesentlichen wasserdichten Verbindung mit der ringförmigen Membran-Befestigungs-Erhebung, vorzugsweise in einem Arbeitsschritt auch mit dem Träger-Körper, insbesondere mit dessen ringförmiger Innen-Anlagefläche, verbunden, insbesondere verschweißt oder verklebt ist. Dadurch kann eine weitere Verbesserung im Sinne der vorstehenden Vorteile erreicht werden.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung können wenigstens drei Entgasungseinheiten in einer Richtung senkrecht zu einer axialen Richtung der Entgasungseinheiten aneinander anschließend angeordnet sind, wobei wenigstens zwei der Entgasungseinheiten als Endstück und wenigstens eine der Entgasungseinheiten als Mittelstück ausgebildet ist, wobei die das Mittelstück bildende Entgasungseinheit zwischen den beiden die Endstücke bildenden Entgasungseinheiten angeordnet ist.

In ähnlicher Weise, wie eine Entgasungseinheitsanordnung aus zwei Entgasungseinheiten gebildet sein kann, kann zwischen die beiden als Endstücke ausgebildeten Entgasungseinheiten eine weitere Entgasungseinheit als Mittelstück eingesetzt sein, um so eine Gehäuseöffnung mit größerem Querschnitt in einem Batteriegehäuse abzudecken. Dabei können die Befestigungsdome und Anlagebereiche der jeweils zusammengefügten Entgasungseinheiten in passender Weise jeweils mit einander korrespondierend ausgebildet sein, sodass die Entgasungseinheit in Art eines Puzzles zusammengefügt werden können. Die Membranen der Entgasungseinheiten können dabei unterschiedlich ausgebildet sein.

Es wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Batteriegehäuse mit einer Entgasungseinheitsanordnung vorgeschlagen, umfassend ein einen Gehäuse-Innenraum umschließendes Gehäuse mit einer Gehäuse-Öffnung, wobei die Gehäuse-Öffnung mittels der zur Entgasung oder zum Druckausgleich und zur im Wesentlichen wasserdichten Abdichtung des Gehäuse-Innenraumes gegen Eindringen von Wasser vorgesehenen Entgasungseinheitsanordnung abgedeckt ist, welche im Wesentlichen wasserdicht mit dem Gehäuse verbunden ist.

Das erfindungsgemäße Batteriegehäuse dient zur Aufnahme einer oder mehrerer Batterien oder Akkumulatoren (Akkus), die beispielsweise als Zellen in dem Batteriegehäuse angeordnet sind. Besonders bevorzugt dient das Batteriegehäuse zur Aufnahme einer oder mehrerer Lithium-Io- nen-Batterien. Eine Batterie oder ein Akku mit einem derartigen Batterie-Gehäuse kann insbesondere in Fahrzeugen zur Stromversorgung eingesetzt werden, besonders bevorzugt in Fahrzeugen mit elektromotorischem Antrieb, der einen hohen elektrischen Energiebedarf hat. Das Batterie-Gehäuse weist mindestens eine Entgasungsöffnung auf, die unter anderem zur Ableitung von Gasen, die durch chemische Prozesse in den Batterien oder Akkus entstehen, nach außen in die Atmosphäre dienen. Gegebenenfalls können auch mehrere Entgasungsöffnungen vorhanden sein. Die bzw. die jeweilige Entgasungsöffnung ist mit den in dem Batterie-Gehäuse aufgenommenen Batterien oder Akkus strömungsverbunden und erstreckt sich bis zur Gehäuseaußenseite des Batterie-Gehäuses.

Erfindungsgemäß ist die Entgasungsöffnung von einer Entgasungseinheitsanordnung mit wenigstens zwei Entgasungseinheiten, insbesondere wobei wenigstens eine Entgasungseinheit eine semipermeable Membran aufweist, abgedeckt, die gasdurchlässig, jedoch zumindest im Wesentlichen wasserdicht ist. Die Membran stellt sicher, dass die in den Batterien oder Akkus entstehenden Gase durch die Membran hindurch nach außen geführt und in die Atmosphäre abgeleitet werden. Zugleich wird ein Eindringen von Wasser von außen nach innen, was zu einer Funktionseinschränkung oder sogar zu einer Zerstörung führen könnte, zuverlässig verhindert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen beispielhaft: Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer als Endstück ausgebildeten Entgasungseinheit nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung von einer Träger-Körper-Außenseite gesehen;

Fig. 2 eine isometrische Ansicht der Entgasungseinheit nach Figur 1 von einer Träger-Körper- Innenseite gesehen;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Entgasungseinheit nach Figur 1 ;

Fig. 4 einen Längsschnitt der Entgasungseinheit nach Figur 1 ;

Fig. 5 eine isometrische Ansicht einer als Mittelstück ausgebildeten Entgasungseinheit nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung von einer Träger-Körper-Außen- seite gesehen;

Fig . 6 eine isometrische Ansicht der Entgasungseinheit nach Figur 5 von einer T räger-Körper- Innenseite gesehen;

Fig. 7 eine Seitenansicht der Entgasungseinheit nach Figur 5;

Fig. 8 eine Draufsicht auf drei Entgasungseinheiten vor der Montage zu einer Entgasungseinheitsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 9 eine isometrische Ansicht einer aus drei Entgasungseinheiten ausgebildeten Entgasungseinheitsanordnung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung von einer Trä- ger-Körper-Außenseite gesehen;

Fig. 10 eine isometrische Ansicht der Entgasungseinheitsanordnung nach Figur 9 von einer Träger-Körper-Innenseite gesehen;

Fig. 11 eine Seitenansicht der Entgasungseinheitsanordnung nach Figur 9; und

Fig. 12 einen Längsschnitt der Entgasungseinheitsanordnung nach Figur 9.

Ausführungsformen der Erfindung

In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.

Figur 1 zeigt eine isometrische Ansicht einer als Endstück ausgebildeten Entgasungseinheit 100 für eine Entgasungseinheitsanordnung 500 (Figur 4) zum Verschluss einer Gehäuseöffnung 24 eines Batteriegehäuses 20 (Figur 4) nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung von einer Träger-Körper-Außenseite 32 gesehen. Figur 2 zeigt die Entgasungseinheit 100 nach Figur 1 von einer Träger-Körper-Innenseite 33 gesehen, während in Figur 3 eine Seitenansicht der Entgasungseinheit 100 und in Figur 4 ein Längsschnitt dargestellt ist.

Das Batteriegehäuse 20 ist mit einem Gehäuse-Innenraum 23, sowie der Gehäuseöffnung 24 in Figur 4 nur schematisch angedeutet. Die Entgasungseinheit 100 umfasst einen Träger-Körper 31 , welcher eine sich durch den Träger- Körper 31 durchgehend in einer axialen Richtung L erstreckende Gasdurchgangs-Öffnung 36 zur Ableitung von Gasen oder zum Druckausgleich aufweist. Der Träger-Körper 31 weist einen, die Gasdurchgangsöffnung 36 umlaufenden Rand 94 auf, welcher einen Befestigungsdom 110 und einen Anlagebereich 114 aufweist. Der Befestigungsdom 110 weist einen Befestigungskragen 112 mit einem nach außen gewölbten Bund 132 auf, der sich weiter in axialer Richtung L erstreckt als der Rand 94, wie insbesondere in Figur 3 zu erkennen ist.

Befestigungsdom 110 und Anlagebereich 114 sind in Ecken des Träger-Körpers 31 angeordnet. An den beiden anderen Ecken sind weitere Befestigungsdome 116 ohne Befestigungskragen angeordnet. Die drei Befestigungsdome 110, 116 weisen jeweils Einlege-Hülsen 34, bevorzugt aus Metall, beispielsweise aus Messing, auf, um die Entgasungseinheit 100 an einem Batteriegehäuse 20 festzuschrauben.

Die Entgasungseinheit 100 bildet ein Endstück einer Entgasungseinheitsanordnung 500 (Figur 4). Wird die Entgasungseinheit 100 mit einer weiteren, um 180° um die axiale Richtung gedrehten Entgasungseinheit 100 zusammengefügt, bildet dies eine Entgasungseinheitsanordnung 500 mit zwei Endstücken. Es können ein oder mehrere, als Mittelstücke ausgebildete Entgasungseinheiten 200 (Figur 5) zwischen den beiden Endstücken angeordnet werden.

Wie in Figur 3 erkennbar, weist der Anlagebereich 114, 214 in axialer Richtung L eine Erstreckung auf, die unterhalb der axialen Erstreckung des Befestigungskragens 112, 212 liegt.

Der Befestigungsdom 110 mit Befestigungskragen 112 ist als Ausbuchtung des Randes 94 des Träger-Körpers 31 ausgebildet, während der Anlagebereich 114 als Einbuchtung des Randes 94 des Träger-Körpers 31 ausgebildet ist.

Wie im Längsschnitt in Figur 4 erkennbar, ist die Gasdurchgangs-Öffnung 36 auf der Träger- Körper-Innenseite 33 von einem Membran-Abdeckteil 50 einer Membran 45, insbesondere einer semipermeablen Membran 45, vollständig überdeckt. Auf der Träger-Körper-Außenseite 32 ist die Gasdurchgangs-Öffnung 36 mit einem Membran-Außen-Schutz-Körper 40 versehen.

Die in die Entgasungseinheit 100 eingelegte Membran 45 ist anhand einer Sichtfahne 93 von außen erkennbar.

Der Träger-Körper 31 weist zwischen der Membran 45 und dem Membran-Außen-Schutz-Körper 40 einen Dornträger 91 mit einem zur Membran 45 gerichteten Dorn 90 auf, welcher zum Durch- stoßen der durch einen Gehäuse-Innendruck in Richtung der Träger-Körper-Außenseite 32 gewölbten Membran 45 im Fall einer Notentgasung mit stark steigendem Überdruck im Batteriegehäuse 20 vorgesehen ist.

Alternativ kann eine Notentgasung durch Aufreißen der Membran 45 nicht über einen Dorn 90 vorgenommen werden, sondern beispielsweise durch Perforation der Membran 45 vor Montage in der Entgasungseinheit 100, 200 beispielsweise über einen Laser oder auch über die Befestigung der Membran 45 am Träger-Körper 31 .

Der Träger-Körper 31 ist mit einem an dessen Träger-Körper-Innenseite 33 angeordneten Memb- ran-Innen-Schutz-Körper 51 fest verbunden, der ein Membran-Stütz-Gitter 52 (siehe Figur 2) enthält, das den Membran-Abdeckteil 50 der Membran 45 auf einer Mem-bran-Innenseite 49 der Membran-Innenoberfläche 47 mit einer Vielzahl von zur Abstützung des Membran-Abdeckteils 50 der Membran 45 vorgesehenen Membran-Stütz-Gitterstegen 53 übergreift und, in Richtung zu dem Gehäuse-Innenraum 23 des Batteriegehäuses 20 hin betrachtet, hintergreift. Der Membran- Innen-Schutzkörper 51 ist über einen außen umlaufenden Rahmen 65 mit dem Träger-Körper 31 verbunden und greift in eine in dem Träger-Körper 31 auf der Träger-Körper-Innenseite 33 umlaufende Nut mit dem Rahmen 65 ein.

Der Membran-Innen-Schutz-Körper 51 kann beispielsweise aus Metall ausgebildet sein. Alternativ kann er auch aus Kunststoff gefertigt sein. So ist beispielsweise die Verwendung von Polypropylen mit einem Glasfaseranteil von 30% (PPG 30), oder Polyamid möglich.

Die Membran 45 überdeckt im eingebauten Zustand mit dem Membran-Abdeckteil 50 auf ihrer Membran-Außenseite 48 die zentrale Durchgangsöffnung 37 der Gasdurchgangs-Öffnung 36 des Träger-Körpers 31. Sie liegt auf der Membran-Außenseite 48 mit ihrer Membran-Außenfläche 46 auf der ringförmigen Innen-Anlagefläche 42 des Träger-Körpers 31 an. Die Membran 45 überdeckt die zentrale Durchgangsöffnung 37 der Gasdurchgangs-Öffnung 38 vollständig und verschließt diese im Wesentlichen wasserdicht, vorzugsweise auch im Wesentlichen luftdicht oder sogar gasdicht.

Zwischen den Membran-Stütz-Gitterstegen 53 sind Gitter-Öffnungen 55 in Form von Gasdurchgangs-Durchbrechungen 62 zur Entgasung des Gehäuse-Innenraums 23 oder für einen Druckausgleich ausgebildet. Die Gitter-Öffnungen 55 sind von dem Membran-Abdeckteil 50 der Membran 45 überdeckt.

Die Gitter-Öffnungen 55 sind vorteilhaft so genormt bemessen, dass kein Fremdkörper, welcher eine vorgegebene Größe überschreitet, die Membran 45 beschädigen kann. Wie in Figur 2 erkennbar, weist der Träger-Körper 31 auf seiner sich zu dem Gehäuse-Innenraum 23 hin weisenden Innenseite 33 beiderseits der zentralen Gasdurchgangs-Öffnung 37 eine Anzahl an Fixier-Noppen 85 auf, die zur zumindest vorübergehenden Fixierung und Positionierung des Membran-Innen-Schutz-Körpers 51 mit der zwischen diesem und dem Träger-Körper 31 eingelegten Membran 45 an dem Träger-Körper 31 dienen. Die Fixier-Noppen 85 können beispielsweise für Heißstempelverbindungen und/oder für Verbindungen über Ultraschallschweißen ausgebildet sein.

Der Membran-Außen-Schutzkörper 40 weist mehrere seitlich und in Umfangsrichtung betrachtet beabstandet zueinander angeordnete Gas-Durchgänge 38 auf, welche durch mehrere sich etwa axial erstreckende Stege 41 voneinander getrennt sind.

Der Membran-Außen-Schutzkörper 40 ist in einem Träger-Körper-Flansch 88 angeordnet und mit Rastelementen 92 im Träger-Körper 31 verrastet fixiert.

Figur 5 zeigt eine isometrische Ansicht einer als Mittelstück ausgebildeten Entgasungseinheit 200 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung von einer Träger-Körper-Außenseite 32 gesehen. Figur 6 zeigt eine isometrische Ansicht der Entgasungseinheit 200 nach Figur 5 von einer Träger-Körper-Innenseite 33 gesehen, während in Figur 7 eine Seitenansicht der Entgasungseinheit 200 dargestellt ist.

Der wesentliche Aufbau der als Mittelstück aufgebauten Entgasungseinheit 200 stimmt mit dem Aufbau der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten, als Endstück ausgebildeten Entgasungseinheit 100 überein. Zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen wird auf die Beschreibung der Figuren 1 bis 4 verwiesen.

Die wesentlichen Unterscheidungsmerkmale zu der Entgasungseinheit 100 liegen in der Anordnung der Befestigungsdome 210 und der Anlagebereiche 214 bei der als Mittelstück dienenden Entgasungseinheit 200. Bei der als Mittelstück ausgebildeten Entgasungseinheit 200 sind zwei Befestigungsdome 210 mit Befestigungskragen 212 sich diagonal gegenüberliegend angeordnet und zwei Anlagebereiche 214 sind ebenfalls sich diagonal gegenüberliegend angeordnet. Befestigungsdome 210 und Anlagebereiche 214 liegen so über Kreuz zueinander.

In Figur 8 ist eine Draufsicht auf drei Entgasungseinheiten 100, 200 vor der Montage zu einer Entgasungseinheitsanordnung 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Zwei der Entgasungseinheiten 100 sind als Endstücke ausgebildet, wobei die beiden Entgasungseinheiten 100 dabei um 180° gedreht zueinander montiert werden, während die dritte Entgasungseinheit 200 als Mittelstück ausgebildet ist, welche zwischen den beiden als Endstücke ausgebildete Entgasungseinheiten 100 angeordnet wird. Die drei Entgasungseinheiten 100, 200 werden dabei in einer linearen Bewegung, angedeutet durch die beiden Pfeile, zusammengeschoben, sodass die jeweiligen Befestigungsdome 110, 210 mit ihren Befestigungskragen 112, 212 mit den korrespondierenden Anlagebereichen 114, 214 unmittelbar aneinander angrenzen und so formschlüssig montiert werden können.

In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform können Entgasungseinheiten 100, 200 auch nicht in einer linearen Anordnung, sondern als zweidimensionale flächenhaft ausgedehnte Anordnung zusammengefügt werden und so eine größere Gehäuse-Öffnung 24 abdecken.

Figur 9 zeigt dazu eine isometrische Ansicht einer aus den drei Entgasungseinheiten 100, 200 ausgebildeten Entgasungseinheitsanordnung 500 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung von einer Träger-Körper-Außenseite 32 gesehen. Figur 10 zeigt eine isometrische Ansicht der Entgasungseinheitsanordnung 500 nach Figur 9 von einer Träger-Körper-Innenseite 33 gesehen, während in Figur 11 eine Seitenansicht der Entgasungseinheitsanordnung 500 nach Figur 9 und in Figur 12 ein Längsschnitt der Entgasungseinheitsanordnung nach Figur 9 dargestellt ist.

Die Entgasungseinheitsanordnung 500 zum Verschluss einer Gehäuseöffnung 24 eines Batteriegehäuses 20, umfasst drei Entgasungseinheiten 100, 200, welche in einer Richtung senkrecht zu einer axialen, durch eine Flächennormale der Entgasungseinheiten 100, 200 gebildeten Richtung L aneinander anschließend angeordnet sind. Zwei der Entgasungseinheiten 100 sind als Endstücke und eine der Entgasungseinheiten 200 ist als Mittelstück ausgebildet, das zwischen den beiden Endstücken angeordnet ist.

Die Entgasungseinheiten 100, 200 umfassen jeweils einen Träger-Körper 31 , welcher eine sich durch den Träger-Körper 31 in axialer Richtung L durchgehend erstreckende Gasdurchgangs- Öffnung 36 zur Ableitung von Gasen oder zum Druckausgleich aufweist.

Der Träger-Körper 31 weist jeweils wenigstens einen, die Gasdurchgangs-Öffnung 36 umlaufenden Rand 94 auf, welcher wenigstens einen Befestigungsdom 110, 210 und wenigstens einen in dem Rand 94 ausgebildeten Anlagebereich 114, 214 aufweist. Der wenigstens eine Befestigungsdom 110, 210 einer Entgasungseinheit 100, 200 bildet im montierten Zustand wenigstens bereichsweise mit dem korrespondierenden wenigstens einen Anlagebereich 114, 214 der angrenzenden Entgasungseinheit 100, 200 in axialer Richtung L einen Überlappungsbereich 130, 230 aus. Der Befestigungsdom 110, 210 weist einen vom Rand 94 abstehenden Befestigungskragen 112, 212 auf, welcher im montierten Zustand mit dem korrespondierenden Anlagebereich 114, 214 der angrenzenden Entgasungseinheit 100, 200 wenigstens teilweise überlappend angeordnet ist. Insbesondere überdeckt der Befestigungskragen 112, 212 mit einem nach außen gerichteten Bund 132, 232 den Anlagebereich 114, 214 wenigstens teilweise. Der Anlagebereich 114, 214 ist deswegen im aneinander anschließenden Zustand der Entgasungseinheiten 100, 200 von der Träger-Körper-Außenseite 32 nicht sichtbar.

Bei der als Mittelstück ausgebildeten Entgasungseinheit 200 sind zwei Befestigungsdome 210 mit Befestigungskragen 212 sich am Träger-Körper 31 diagonal gegenüberliegend angeordnet.

Die aneinander anschließenden Entgasungseinheiten 100, 200 sind in dem Überlappungsbereich 130, 230 formschlüssig verbunden, wobei der Befestigungskragen 112, 212 eines Befestigungsdoms 110, 210 einer Entgasungseinheit 100, 200 mit dem korrespondierenden Anlagebereich 114, 214 der angrenzenden Entgasungseinheit 100, 200 den Überlappungsbereich 130, 230 bildet. Insbesondere übergreift der Befestigungskragen 112, 212 den Anlagebereich 114, 124, und der als eine Ausbuchtung des Randes 94 des Träger-Körpers 31 ausgebildete Befestigungsdom 110, 210 der einen Entgasungseinheit 100, 200 schmiegt sich an den als Einbuchtung des Randes 94 ausgebildeten korrespondierenden Anlagebereich 114, 214 der angrenzenden anderen Entgasungseinheit 100, 200 an.

Wenigstens eine der Entgasungseinheiten 100, 200 weist eine semipermeable Membran 45 zur Abdeckung der Gasdurchgangs-Öffnung 36 auf. Vorteilhaft kann als semipermeable Membran 45 eine Membran, beispielsweise aus extrudiertem PTFE, eingesetzt werden, welche luftdurchlässig, jedoch wassersperrend wirkt und so für den Druckausgleich bei normalen Druckschwankungen auf Grund von Temperaturänderungen, Wetteränderungen oder unterschiedlichen Höhen bei mobilem Einsatz sorgt.

Die anderen Entgasungseinheiten 100, 200 können als Membran 45 eine nicht-poröse Membran 45 aufweisen, welche die Gasdurchgangs-Öffnung 36 dicht verschließt und im Notentgasungsfall bei starkem Druckanstieg im Batteriegehäuse 20 durch einen Dorn 90 oder eine intrinsisch angeordnete Sollbruchstelle der Membran 45 aufreißt. So kann vorteilhaft eine Funktionstrennung der Entgasungseinheiten 100, 200 vorgenommen werden, welche zur Kosteneinsparung bei den Herstellungskosten der Entgasungseinheiten 100, 200 beitragen kann.

Das Batteriegehäuse 20, welches in Figur 11 nur schematisch mit Anschlussstellen an den Enden der Entgasungseinheitsanordnung 500 angedeutet ist, umfasst ein den Gehäuse-Innenraum 23 umschließendes Gehäuse 21 mit der Gehäuse-Öffnung 24. Die Gehäuse-Öffnung 24 ist mittels der zur Entgasung oder zum Druckausgleich und zur im Wesentlichen wasserdichten Abdichtung des Gehäuse-Innenraumes 23 gegen Eindringen von Wasser vorgesehenen Entgasungseinheitsanordnung 500 abgedeckt, welche im Wesentlichen wasserdicht mit dem Gehäuse 21 ver- bunden ist.