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Patent Searching and Data


Title:
BATTERY SHELL, TRACTION BATTERY, MOTOR VEHICLE, AND PROCESS FOR MANUFACTURING A BATTERY SHELL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/190791
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a battery shell, in particular a battery shell for a traction battery of a motor vehicle, said battery shell comprising a semi-permeable membrane that is integrally bonded or frictionally connected to the battery shell.

Inventors:
LENZ STEFAN (DE)
ENKIRCH GEORG (DE)
KOUKAN IBRAHIM (DE)
TRÖTSCHEL STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/050117
Publication Date:
September 30, 2021
Filing Date:
January 06, 2021
Export Citation:
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Assignee:
KAUTEX TEXTRON GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
H01M50/30; F16K17/00; F16K24/00; H01M50/308; H01M50/342
Foreign References:
DE1704929A11971-02-25
DE202019100048U12019-01-14
DE202015005264U12016-04-14
DE102020108442A2020-03-26
Attorney, Agent or Firm:
RICHLY & RITSCHEL (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Batterieschale (10), insbesondere Batterieschale (10) ei ner Traktionsbatterie, wobei die Batterieschale (10) aus Kunst- stoff ausgeformt ist, wobei die Batterieschale (10) eine semipermeable Membran (40) aufweist, wobei die semipermeable Membran (40) dazu eingerichtet ist, für einen gasförmigen Stoff durchlässig und für einen flüssigen Stoff undurchlässig zu sein, wobei die Batterieschale (10) eine Aufnahmegeometrie (20) für die semipermeable Membran (40) aufweist, wobei die Aufnahmegeo metrie (20) eine Lüftungsöffnung (28) aufweist, wobei die Auf nahmegeometrie (20) zur Verbindung mit der semipermeablen Membran (40) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die semipermeable Membran (40) stoffschlüssig oder kraftschlüs sig mit der Batterieschale (10) verbunden ist.

2. Batterieschale (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die semipermeable Membran (40) unmittelbar mit der Batterieschale (10) verbunden ist, wobei die semipermeable Memb ran (40) mit der Batterieschale (10) verschweißt oder verklebt ist.

3. Batterieschale (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, dass die semipermeable Membran (40) zumindest mittelbar mit der Batterieschale (10) verbunden ist, wobei die semipermeable Membran (40) unmittelbar mit einem Membranträger (42) verbunden ist, wobei der Membranträger (42) kraftschlüssig und/oder form schlüssig mit der Batterieschale (10) verbunden ist.

4. Batterieschale (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass die semipermeable Membran (40) mit dem Membranträger (42) verschweißt oder verklebt ist.

5. Batterieschale (10) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranträger (42) mittels ei nem Klemmmittel (80) mit der Batterieschale (10) verbunden ist.

6. Batterieschale (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Membranträger (42) in die Bat terieschale (10) eingepresst ist.

7. Batterieschale (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Batte rieschale (10) und der semipermeablen Membran (40) dazu einge richtet ist, sich bei einem definierten Druckunterschied zu lösen, insbesondere bei einem Druckunterschied von mehr als 50 mbar, bevorzugt bei einem Druckunterschied von mehr als 30 mbar, besonders bevorzugt bei einem Druckunterschied von mehr als 15 mbar.

8. Batterieschale (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die semipermeable Membran (40) eine Sollbruchstelle aufweist, wobei die Sollbruchstelle dazu einge richtet ist, bei einem definierten Druckunterschied zu bersten, insbesondere bei einem Druckunterschied von mehr als 50 mbar, bevorzugt bei einem Druckunterschied von mehr als 30 mbar, be sonders bevorzugt bei einem Druckunterschied von mehr als 15 mbar.

9. Batterieschale (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmegeometrie (20) ein Berstmittel (50) aufweist, wobei die semipermeable Membran (40) und das Berstmittel (50) dazu eingerichtet sind, dass die semi permeable Membran (40) bei einem definierten Druckunterschied mit dem Berstmittel (50) in eine Wirkverbindung gelangt, sodass die semipermeable Membran (40) berstet, insbesondere bei einem Druckunterschied von mehr als 50 mbar, bevorzugt bei einem Druckunterschied von mehr als 30 mbar, besonders bevorzugt bei einem Druckunterschied von mehr als 15 mbar.

10. Batterieschale (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmegeometrie (20) keinen Hinterschnitt aufweist.

11. Batterieschale (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmegeometrie (20) eine Stützrippe (30) aufweist, vorzugsweise zwei Stützrippen (30) aufweist, besonders bevorzugt mehr als zwei Stützrippen (30) aufweist.

12. Batterieschale (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftungsöffnung (28) schlitz förmig ausgestaltet ist.

13. Batterieschale (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftungsöffnung (28) in einer Senke (26) der Aufnahmegeometrie (20) angeordnet ist.

14. Batterieschale (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die semipermeable Membran (40) mit einem Kunststoff umspritzt ist, insbesondere mit Polyethylen um spritzt ist.

15. Batterieschale (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Batterieschale (10) eine Trennebene aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmegeometrie (20) in der Batte rieschale (10) so angeordnet ist, dass sich die Aufnahmegeomet rie (20) im Wesentlichen parallel zur Trennebene der Batterieschale (10) erstreckt.

16. Batterieschale (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Batterieschale (10) eine Innenseite (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die semipermeable Membran (40) auf der Innenseite (12) der Batterieschale (10) angeordnet ist.

17. Batterieschale (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Batterieschale (10) eine Außenseite (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die semipermeable Membran (40) auf der Au ßenseite (14) der Batterieschale (10) angeordnet ist.

18. Batterieschale (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieschale (10) ein Schirm pilzventil (60) aufweist, insbesondere die Aufnahmegeometrie (20) ein Schirmpilzventil (60) aufweist, insbesondere der Memb ranträger (42) ein Schirmpilzventil (60) aufweist.

19. Batterieschale (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieschale (10) eine Schutzabdeckung (70) aufweist.

20. Batterieschale (10) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich net, dass die Schutzabdeckung (70) ein Berstmittel (50) auf weist.

21. Batterieschale (10) nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (70) ein Kon taktierungselement (72) aufweist.

22. Traktionsbatterie, insbesondere Traktionsbatterie für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Batterieschale (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 21.

23. Kraftfahrzeug aufweisend eine Batterieschale (10) nach ei nem der Ansprüche 1 bis 21.

24. Verfahren zum Herstellen einer Batterieschale (10), insbe sondere einer Batterieschale (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, umfassend folgende Schritte:

- Ausformen der Batterieschale (10) aus Kunststoff; - Bereitstellen einer semipermeablen Membran (40); und

- Stoffschlüssiges oder kraftschlüssiges Verbinden der aus geformten Batterieschale (10) und der semipermeablen Memb ran (40).

Description:
Batterieschale, Traktionsbatterie, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen einer Batterieschale Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102020 108 442.0, auf deren Offenlegungsinhalt hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieschale, eine Traktionsbatterie, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Her stellen einer Batterieschale.

Eine Batterie, insbesondere eine Traktionsbatterie für die Ener giespeicherung in einem Kraftfahrzeug, besteht aus einer Viel- zahl von Bauteilen. Einem Batteriegehäuse kommt dabei unter anderem die Aufgabe zu, Batteriemodule und weitere benötigte Komponenten zu befestigen und zu schützen.

Durch die Nutzung der Batterie und/oder die Umgebungsbedingungen und/oder eine Störung einer Batteriezelle und/oder extreme Be ¬ triebsbedingungen und/oder Volumenänderungen von in dem Batte riegehäuse verbauten Komponenten kann es Druckänderungen und damit verbunden zu Druckunterschieden zwischen dem von dem Bat teriegehäuse umschlossenen Volumen und der Umgebung des Batte- riegehäuses kommen.

Insbesondere können Druckänderungen durch Temperaturschwankun gen hervorgerufen werden, insbesondere durch eine Änderung der Umgebungstemperatur und/oder der Temperatur im Inneren des Bat teriegehäuses. Weiterhin können Druckänderungen durch Wetter veränderungen und/oder Änderungen der Höhe der Batterie über dem Meeresspiegel hervorgerufen werden. Auch eine Entgasung einer Batteriezelle, insbesondere als Reaktion auf eine thermische Überbelastung der Batterie, kann zu einer Druckänderung führen.

Zur Vermeidung von Gefahren für die Struktur des Batteriegehäu ses durch eine auftretende Druckänderung, benötigt ein Batte riegehäuse eine Be- und Entlüftung, welche die Reduktion von Druckunterschieden durch auftretende Druckänderungen ermög licht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Stand der Technik eine Verbesserung oder eine Alternative zur Verfügung zu stel len. Insbesondere beschreibt die Erfindung eine technische Lö sung für eine sichere, dauerhafte, dichte und kostengünstige Integration eines oder mehrerer Entlüftungselemente in ein Bat teriegehäuse .

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe eine Batterieschale, insbesondere eine Batterieschale einer Trakti onsbatterie, wobei die Batterieschale aus Kunststoff ausgeformt ist, wobei die Batterieschale eine semipermeable Membran auf weist, wobei die semipermeable Membran dazu eingerichtet ist, für einen gasförmigen Stoff durchlässig und für einen flüssigen Stoff undurchlässig zu sein, wobei die Batterieschale eine Auf nahmegeometrie für die semipermeable Membran aufweist, wobei die Aufnahmegeometrie eine Lüftungsöffnung aufweist, wobei die Auf nahmegeometrie zur Verbindung mit der semipermeablen Membran eingerichtet ist, wobei die semipermeable Membran stoffschlüssig oder kraftschlüssig mit der Batterieschale verbunden ist.

Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert: Zunächst sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und Zah lenangaben wie „ein", „zwei" usw. im Regelfall als „mindestens"- Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein...", „mindestens zwei ..." usw., sofern sich nicht aus dem jeweiligen Kontext ausdrücklich ergibt oder es für den Fachmann offensicht lich oder technisch zwingend ist, dass dort nur „genau ein ...", „genau zwei ..." usw. gemeint sein können.

Im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung sei der Ausdruck „insbesondere" immer so zu verstehen, dass mit diesem Ausdruck ein optionales, bevorzugtes Merkmal eingeleitet wird. Der Aus ¬ druck ist nicht als „und zwar" und nicht als „nämlich" zu ver ¬ stehen.

Unter einer „Batterieschale" wird ein Gehäusebestandteil einer Batterie, insbesondere einer Traktionsbatterie, verstanden. Ins ¬ besondere ist eine Batterieschale zur Aufnahme von Komponenten einer Batterie eingerichtet, sodass diese durch die Batterie ¬ schale vor äußeren Einflüssen geschützt und/oder zumindest mit telbar befestigt werden können.

Vorzugsweise wird unter einer Batterieschale eine Batterieun ¬ terschale oder eine Batterieoberschale verstanden, wobei die Batterieunterschale im Unterschied zur Batterieoberschale Mittel zur Befestigung von Komponenten der Traktionsbatterie umfasst.

Unter einer „Traktionsbatterie" wird ein Energiespeicher ver standen, insbesondere ein Energiespeicher für elektrischen Strom. Vorzugsweise ist eine Traktionsbatterie zum Einbau in sowie zum Antrieb von Elektroautos geeignet. Vorzugsweise ist eine Traktionsbatterie zur Nutzung in einem batterieelektrischen Kraftfahrzeug und/oder einem Kraftfahrzeug mit batterieelektri ¬ schem Antrieb und Verbrennungsmotor geeignet. Unter einem „Kunststoff" wird ein Werkstoff verstanden, der hauptsächlich aus Makromolekülen besteht.

Vorzugsweise ist ein Kunststoff ein thermoplastischer Kunst stoff, wobei sich ein thermoplastischer Kunststoff in einem stoffabhängigen Temperaturbereich verformen lässt, wobei dieser Prozess reversibel ist und durch Abkühlung und Wiedererwärmung bis in den schmelzflüssigen Zustand beliebig oft wiederholt wer den kann.

Vorzugsweise wird unter einem Kunststoff ein Polyamid 6 verstan den. Besonders bevorzugt weist das Polyamid 6 eine Glasfaser verstärkung auf.

Unter einer „semipermeablen Membran" wird eine teilweise durch lässige Wand verstanden, welche für Partikel mit einer Größe unterhalb einer membranabhängigen definierten Größe erlaubt die semipermeable Membran zu passieren, während Partikel mit einer Größe oberhalb dieser membranabhängigen definierten Größe die Membran nicht passieren können.

Vorzugsweise wird unter einer semipermeablen Membran eine Memb ran verstanden, welche einen Gasaustausch, insbesondere Luft austausch, zulässt, während die Membran für Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, zumindest bis zu einer membranabhängigen Druckdifferenz zwischen den beiden Oberflächen der Membran nicht durchlässig ist, insbesondere bis zu einer Druckdifferenz von 1,5 bar, bevorzugt bis zu einer Druckdifferenz von 2,0 bar, be sonders bevorzugt bis zu einer Druckdifferenz von 3,0 bar.

Vorzugsweise ist die semipermeable Membran derart gestaltet, dass es bei einem Überdruck im Inneren der Batterieschale von bis zu 5 mbar, insbesondere bei einem Überdruck im Inneren der Batterieschale von bis zu 20 mbar einen Gasvolumenstrom von grö ßer oder gleich 11/min ermöglicht. Vorzugsweise ist die semipermeable Membran so gestaltet, dass sie bei einem Überdruck auf der Außenseite der Batterieschale von bis zu 300 mbar eine Durchströmung von einem flüssigen Stoff in die Batterieschale verhindert.

Unter einem „gasförmigen Stoff" oder einem Gas wird ein Stoff im gasförmigen Aggregatzustand verstanden. Vorzugsweise wird unter einem gasförmigen Stoff ein Gasgemisch verstanden, welches der Zusammensetzung von Luft entspricht oder der Zusammensetzung von Luft ähnelt.

Unter einem „flüssigen Stoff" oder einer Flüssigkeit wird ein Stoff im flüssigen Aggregatzustand verstanden. Vorzugsweise wird unter einem flüssigen Stoff Wasser oder eine StoffZusammenset zung die Wasser ähnelt verstanden.

Unter einer „Aufnahmegeometrie" wird ein Bereich der Geometrie der Batterieschale verstanden, welcher zur Aufnahme einer oder mehrerer semipermeabler Membranen eingerichtet ist. Insbesondere weist die Aufnahmegeometrie einen Bereich auf, welcher zur stoffschlüssigen oder kraftschlüssigen Verbindung mit einer se mipermeablen Membran eingerichtet ist. Weiterhin weist die Auf nahmegeometrie insbesondere eine oder mehrere Lüftungsöffnungen auf.

Vorzugsweise ist die Aufnahmegeometrie monolithisch mit der Bat terieschale ausgeformt. Vorzugsweise ist die Aufnahmegeometrie dazu eingerichtet, mit telbar oder unmittelbar mit der semipermeablen Membran verbunden zu werden. Vorzugsweise ist die Aufnahmegeometrie unmittelbar stoffschlüs sig oder kraftschlüssig mit der semipermeablen Membran verbun den.

Vorzugsweise ist die Aufnahmegeometrie zur Aufnahme eines Schirmpilzventils und/oder einer semipermeablen Membran einge richtet.

Unter einem „Schirmpilzventil" wird ein Ventil verstanden, des sen Gestalt an einen Schirmpilz erinnert. Ein Schirmpilzventil ist dazu eingerichtet, bei einem geringen Differenzdruck ge schlossen zu sein und eine Durchströmung zu verhindern. Ein Schirmpilzventil ist weiterhin dazu eingerichtet, ab einem Über schreiten eines definierten Öffnungsdruckunterschieds zu öffnen, sodass eine Durchströmung des Ventils ermöglicht wird, und ab einem Unterschreiten eines definierten Schließdruckunterschieds wieder zu schließen, sodass eine Durchströmung des Schirmpilz ventils verhindert wird. Vorzugsweise ist ein Schirmpilzventil dazu eingerichtet bei einem Überschreiten eines Öffnungsdruck unterschieds nur in einer Strömungsrichtung durchströmt werden zu können, sodass der Öffnungsdruckunterschied ein Öffnen nur bewirkt, wenn der geringere Druck auf der vorgesehenen Seite des Schirmpilzventils wirkt. Vorzugsweise verhindert ein Schirmpilz ventil eine Rückströmung in die entgegengesetzte Richtung der Durchströmung beim Öffnen des Schirmpilzventils. Vorteilhaft ist ein Schirmpilzventil ein rein passives Bauteil.

Vorzugsweise ist ein Schirmpilzventil formschlüssig mit der Auf nahmegeometrie und/oder dem Membranträger verbunden.

Vorzugsweise ist das Schirmpilzventil derart gestaltet, dass es bei einem Überdruck im Inneren der Batterieschale von 100 mbar öffnet. Vorzugsweise ist das Schirmpilzventil derart gestaltet, dass es einen maximalen Volumenstrom von 1501/s in einem Druck bereich zwischen 100 mbar und 100.000 mbar ermöglicht. Vorzugsweise ist das Schirmpilzventil so gestaltet, dass es bei einem Überdruck auf der Außenseite der Batterieschale von bis zu 300 mbar eine in die Batterieschale einströmende Strömung ver hindert.

Vorzugsweise ist ein Schirmpilzventil aus einem Elastomer aus geformt.

Vorteilhaft kann mittels einem Schirmpilzventil erreicht werden, dass die Batterieschale bei hohen Batterieinnendrücken entlüftet wird, wodurch die strukturelle Integrität der Batterieschale si chergestellt werden kann, insbesondere im Fall eines thermischen Eskalierens eines Batteriemoduls.

Vorzugsweise ist eine Aufnahmegeometrie dazu eingerichtet mit einer Schutzabdeckung abgedeckt zu werden. Vorzugsweise ist eine Schutzabdeckung elektrisch leitend. Vorzugsweise ist eine Schutzabdeckung dazu eingerichtet, die elektromagnetische Ver träglichkeit der Batterieschale zu verbessern, insbesondere in dem der durchströmbare Bereich der Batterieschale mittels der Schutzabdeckung vor elektromagnetischer Strahlung abgeschirmt wird.

Vorzugsweise ist die Schutzabdeckung kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit der Aufnahmegeometrie verbunden, insbesondere mit einem Rastelement. Vorzugsweise ist die Schutzabdeckung auf die Aufnahmegeometrie aufgekrimmt.

Vorzugsweise weist eine Schutzabdeckung ein Kontaktierungsele ment auf, wobei das Kontaktierungselement dazu eingerichtet ist, die Schutzabdeckung mit einem abweichenden Bereich, welcher zur Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit der Batte rieschale eingerichtet ist, zu kontaktieren. Vorzugsweise weist eine Schutzabdeckung ein Berstmittel auf.

Vorzugsweise weist die Aufnahmegeometrie einen Schutzbereich auf, welcher dazu eingerichtet ist, die semipermeable Membran und/oder das Schirmpilzventil vor einer ungewollten Beschädigung durch etwaige auf die semipermeable Membran und/oder das Schirm pilzventil einwirkende Belastungen zu schützen, insbesondere vor von außen und/oder von innen auf die Batterieschale etwaig ein wirkenden Belastungen zu schützen. Derartige Belastungen können insbesondere durch Fremdkörper oder Flüssigkeiten hervorgerufen werden, die in Kontakt mit der Batterieschale gelangen können. Bei Fremdkörpern sei insbesondere auch an Steine oder verklumpte Verschmutzungen gedacht. Bei Flüssigkeiten sei insbesondere an Wasser oder eine Betriebsflüssigkeit eines Kraftfahrzeugs ge dacht.

Vorzugsweise ist die Aufnahmegeometrie mittelbar stoffschlüssig oder kraftschlüssig mit der semipermeablen Membran verbunden, insbesondere mittels einem Membranträger, wobei hierunter ver standen wird, dass die Aufnahmegeometrie unmittelbar mit einem Membranträger verbunden ist, insbesondere kraftschlüssig und/o der formschlüssig mit dem Membranträger verbunden ist, welcher wiederum unmittelbar stoffschlüssig oder kraftschlüssig mit der semipermeablen Membran verbunden ist.

Unter einem „Membranträger" wird ein Bauteil verstanden, welches zur unmittelbaren stoffschlüssigen oder kraftschlüssigen Ver bindung mit der semipermeablen Membran eingerichtet ist. Vor zugsweise kann ein Membranträger mit einer Mehrzahl von semipermeablen Membranen stoffschlüssig oder kraftschlüssig ver bunden sein. Vorzugsweise weist ein Membranträger ein Schirm pilzventil auf.

Vorzugsweise wird ein Membranträger kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit der Aufnahmegeometrie verbunden. Vorzugsweise ist ein Membranträger aus Polyethylen (PE) oder Polyoxymethylene (POM) oder Polyamid (PA) ausgeformt. Vorzugsweise wird ein Membranträger gegenüber der Aufnahmegeo metrie der Batterieschale mittels einem Dichtmittel abgedichtet.

Bei einer „Lüftungsöffnung" sei an eine Öffnung in der Aufnah megeometrie gedacht, welche zur Belüftung und/oder Entlüftung zumindest einer Seite der semipermeablen Membran eingerichtet ist, sodass die semipermeable Membran das Gasvolumen innerhalb eines Batteriegehäuses, welches die Batterieschale aufweist, mit dem das Batteriegehäuse umgebenden Gasvolumen in Verbindung bringen kann, sodass ein Gasaustausch über die semipermeable Membran zwischen dem Gasvolumen innerhalb des Batteriegehäuses und dem das Batteriegehäuse umgebenden Gasvolumen stattfinden kann.

Unter einer „stoffschlüssigen Verbindung" wird eine Verbindung von zwei Verbindungspartnern verstanden, bei der die beiden Ver bindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammen gehalten werden.

Vorzugsweise ist eine durch Schweißen oder Kleben oder Vulkani- sieren oder Löten bewirkte Verbindung eine stoffschlüssige Ver bindung .

Unter einer „kraftschlüssigen Verbindung" wird eine Verbindung von zwei Verbindungspartnern verstanden, bei der zwischen den Verbindungspartnern eine Normalkraft wirkt und die Relativbewe gung der Verbindungspartner durch Haftreibung verhindert werden kann. Unter einer „formschlüssigen Verbindung" wird eine Verbindung von zwei Verbindungspartnern verstanden, bei der die Verbin dungspartner ineinandergreifen oder die Verbindungspartner mit tels zumindest eines weiteren Verbindungspartners mittelbar ineinandergreifen .

Im Stand der Technik sind unterschiedliche Ausführungen von Bat terieschalen bekannt, welche ein Entlüftungselement, insbeson dere eine semipermeable Membran, aufweisen.

Insbesondere finden sich im Stand der Technik Batterieschalen aus Kunststoff oder in Metall ausgeführte Batterieschalen, wobei Entlüftungselemente zur Flanschmontage und Entlüftungselemente zur Steckmontage bekannt sind.

Die vorbekannten Entlüftungselemente weisen neben einer semi permeablen Membran überwiegend zwischen 4 und 10 Bauteile auf und werden zumeist als gemeinsame Baugruppe mittels einer sepa raten Abdichtung, insbesondere in Form eines O-Ringes oder in Form einer Schnurdichtung, gegenüber der Batterieschale abge dichtet.

Vielfach weisen die Entlüftungselemente aus dem Stand der Tech nik ein separates das Entlüftungselement aufnehmendes Entlüf- tungselementgehäuse auf, welches aus Kupfer, Metall oder Kunststoff ausgeformt ist.

Im Stand der Technik sind somit Batterieschalen, insbesondere Batterieschalen für eine Traktionsbatterie, bekannt, welche de- signiert mittels einem formschlüssig mit der Batterieschale ver bundenen Entlüftungselement belüftet und/oder entlüftet werden können. Abweichend zum Stand der Technik wird hier eine Batterieschale vorgeschlagen, welche aus Kunststoff ausgeformt ist und als Be lüftungselement und/oder Entlüftungselement eine semipermeable Membran aufweist, wobei die semipermeable Membran stoffschlüssig oder kraftschlüssig mit der Batterieschale verbunden ist.

Vorzugsweise ist die semipermeable Membran dazu eingerichtet, für einen gasförmigen Stoff durchlässig und für einen flüssigen Stoff zumindest bis zu einem kritischen Druckunterschied un durchlässig zu sein.

Besonders bevorzugt ist die semipermeable Membran dazu einge richtet, für ein Gasgemisch welches Luft entspricht oder Luft ähnelt durchlässig und für ein Stoffgemisch welches Wasser ent spricht oder Wasser ähnelt zumindest bis zu einem kritischen Druckunterschied undurchlässig zu sein.

Besonders bevorzugt ist die semipermeable Membran dazu einge richtet, für jeglichen gasförmigen Stoff durchlässig und für jeglichen flüssigen Stoff zumindest bis zu einem kritischen Druckunterschied undurchlässig zu sein.

Damit wird eine aus Kunststoff ausgeformte Batterieschale vor geschlagen, welche eine semipermeable Membran aufweist, wobei die semipermeable Membran dazu eingerichtet ist, für einen gas förmigen Stoff durchlässig und für einen flüssigen Stoff zumin dest bis zu einem kritischen Druckunterschied undurchlässig zu sein, wobei die semipermeable Membran stoffschlüssig oder kraft schlüssig und nicht formschlüssig mit der Batterieschale ver bunden ist.

Die hier vorgeschlagene Batterieschale kann als ein Bestandteil eines Batteriegehäuses eingesetzt werden, sodass das Batterie gehäuse über die semipermeable Membran belüftet und entlüftet werden kann. Ein Batteriegehäuse aufweisend eine Batterieschale nach dem ers ten Aspekt der Erfindung kann gegen das Eindringen von Flüssig keiten, insbesondere gegen das Eindringen von Wasser, zumindest bis zu einem kritischen Druckunterschied geschützt werden, da die mit der Batterieschale verbundene semipermeable Membran dazu eingerichtet ist, für einen flüssigen Stoff zumindest bis zu einem kritischen Druckunterschied undurchlässig zu sein.

Vorzugsweise ist die Batterieschale zur Aufnahme von Komponenten einer Batterie eingerichtet, sodass diese durch die Batterie schale geschützt und/oder befestigt werden können. Besonders be vorzugt ist die Batterieschale aus einem Polyamid 6 oder einem glasfaserverstärkten Polyamid 6 ausgeformt, wodurch vorteilhaft eine besonders steife und robuste Batterieschale erreicht werden kann.

Vorzugsweise weist eine semipermeable Membran eine runde Quer schnittsfläche auf.

Eine semipermeable Membran kann vorzugsweise auch eine längliche Erstreckung aufweisen, wobei unterschiedliche Formen für den Querschnitt der semipermeablen Membran denkbar sind, insbeson dere eine elliptische Form oder eine Form, welche mittels einem Polygonzug gebildet werden kann, insbesondere eine quadratische Form, eine rechteckige Form. Weiterhin sei ebenfalls an eine Form der semipermeablen Membran gedacht, deren Grundform mit einem Polygonzug gebildet werden kann, wobei die Ecken des Po lygonzugs abgerundet sein können.

Die hier vorgeschlagene Batterieschale kann eine oder vorzugs weise auch mehrere semipermeable Membranen aufweisen.

Durch die hier vorgeschlagene Gestaltung einer Batterieschale mit einer semipermeablen Membran, welche stoffschlüssig oder kraftschlüssig mit der Batterieschale verbunden ist, kann vor teilhaft auf das im Stand der Technik bekannte Entlüftungsele mentgehäuse verzichtet werden, da die semipermeable Membran als Belüftungs- und Entlüftungselement unmittelbar mit der Batte rieschale verbunden werden kann.

Weiterhin kann so vorteilhaft auf zusätzliche Dichtmaßnahmen verzichtet werden, da die semipermeable Membran mittels der stoffschlüssigen oder kraftschlüssigen Verbindung zur Batterie schale bereits vorteilhaft umlaufend mit dem Batteriegehäuse verbunden werden kann, sodass ein Stoffaustausch bei designier ter Verwendung der Batterieschale zwischen dem von dem Batte riegehäuse umschlossenen Volumen und der Umgebung des Batteriegehäuses nur noch über die Membranfläche der semiperme ablen Membran der Batterieschale erfolgen kann.

In Folge der stoffschlüssigen oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen semipermeabler Membran und Batterieschale kann gegen über dem Stand der Technik auch die Anzahl der benötigen Kompo nenten vorteilhaft reduziert werden, insbesondere werden bei der vorgeschlagenen Lösung kein separates Gehäuse, keine separate Abdichtung und keine zusätzlichen Verbindungselemente für die Funktionsintegration des Belüftungselements und/oder des Ent lüftungselements benötigt.

Insgesamt können gegenüber dem Stand der Technik mit der hier vorgeschlagenen Lösung vorteilhaft ein geringeres Gesamtgewicht, ein geringerer Bauraumbedarf und geringere Gesamtkosten erreicht werden, wobei die Gesamtkosten insbesondere mittels der redu zierten Kosten für die benötigten Bauteile und dem günstigeren Herstellverfahren für die Batterieschale reduziert werden kön nen.

Die hier vorgeschlagene Gestaltung der Batterieschale ermöglicht zudem vorteilhaft eine flexible Anpassungsfähigkeit bei einem standardisierten Design der Batterieschale. So kann insbesondere die Belüftungsleistung und/oder die Entlüftungsleistung bezie hungsweise die Membranfläche der semipermeablen Membran appli kationsspezifisch angepasst werden.

Vorzugsweise kann eine Anpassung der Membranfläche der semiper meablen Membran vorteilhaft ohne die Notwendigkeit zur Anpassung eines Werkzeuges zur Herstellung der Batterieschale erfolgen, insbesondere durch Erhöhung der Anzahl der mit der Batterie- schale verbundenen semipermeablen Membranen.

Dabei sei unter anderem daran gedacht, dass die Aufnahmegeomet rie zur Aufnahme einer Mehrzahl von Membranen ausgestaltet ist, wobei an Stelle der semipermeablen Membran wahlweise auch eine Kunststoffbarriere mit der Aufnahmegeometrie stoffschlüssig oder kraftschlüssig verbunden werden kann, sodass die Anzahl der ein gesetzten semipermeablen Membranen vorteilhaft kostengünstig und applikationsspezifisch angepasst werden kann. Weiterhin sei auch daran gedacht, dass die Membranfläche der semipermeablen Membran unter Beibehaltung der Aufnahmegeometrie angepasst werden kann, insbesondere durch eine Variation des Verhältnisses von Membranfläche zu einem etwaig mit Kunststoff die Membranfläche umspritzten Flächenbereichs.

Dabei sei untere anderem konkret auch daran gedacht, dass die semipermeable Membran mit einem Membranträger umspritzt ist oder mit einem Membranträger stoffschlüssig verbunden ist, wobei der Membranträger auch ein Schirmpilzventil aufweisen kann.

Bevorzugt ist die semipermeable Membran unmittelbar mit der Bat terieschale verbunden, wobei die semipermeable Membran mit der Batterieschale verschweißt oder verklebt ist. Hier wird eine Batterieschale vorgeschlagen, welche unmittelbar stoffschlüssig mit einer semipermeablen Membran verbunden ist.

Vorteilhaft kann hierdurch eine besonders einfach herstellbare und besonders robuste Kombination aus einer semipermeablen Memb ran und einer Batterieschale erreicht werden.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die semipermeable Membran zumindest mittelbar mit der Batterieschale verbunden, wobei die semipermeable Membran unmittelbar mit einem Membran träger verbunden ist, wobei der Membranträger kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit der Batterieschale verbunden ist.

Die hier vorgeschlagene Ausführungsform ermöglicht unter Beibe- haltung der vorstehenden Vorteile, insbesondere der stoffschlüs sigen Verbindung der semipermeablen Membran mit ihrem unmittelbaren Umfeld, eine Austauschbarkeit der semipermeablen Membran . Vorzugsweise ist die semipermeable Membran stoffschlüssig mit dem Membranträger verbunden. Der Membranträger kann durch seine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung mit der Bat terieschale leicht ausgetauscht werden, wodurch Wartungs- und/o der Instandhaltungsmaßnahmen einfacher und/oder kostengünstiger durchgeführt werden können.

Weiterhin kann hierdurch vorteilhaft erreicht werden, dass eine Gestaltungsform einer Batterieschale mit unterschiedlichen Kons tellationen für die Ventilierung der Batterieschale, insbeson- dere in Übereinstimmung mit unterschiedlichen nationalen Regulierungsvorschriften, einfach durch Variation des Membran trägers umgesetzt werden können, ohne dabei in jedem Fall auch die Batterieschale anpassen zu müssen. Zweckmäßig ist die semipermeable Membran mit dem Membranträger verschweißt oder verklebt.

Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte stoffschlüssige Ver- bindung von Membranträger und semipermeabler Membran erreicht werden.

Gemäß einer ebenfalls zweckmäßigen Ausführungsform ist der Memb ranträger mittels einem Klemmmittel mit der Batterieschale ver- bunden.

Vorzugsweise wird ein Membranträger mittels einem „Klemmmittel", welches zum Aufbringen einer Normalkraft zwischen dem Membran träger und der Aufnahmegeometrie eingerichtet ist, mit der Auf- nahmegeometrie verbunden. Vorzugsweise weist ein Klemmmittel eine Mehrzahl von Klemmelementen auf, welche jeweils eine Kraft zwischen dem Membranträger und der Aufnahmegeometrie bewirken können. Vorzugsweise ist ein Klemmmittel bereichsweise ver gleichbar eines Sicherungsrings ausgestaltet, insbesondere in Form eines Sicherungsrings gemäß DIN 471, insbesondere in dem Bereich, welcher zur Verbindung zwischen dem Membranträger und dem Klemmmittel eingerichtet ist.

Hierdurch kann die sempermeable Membran besonders vorteilhaft montiert und demontiert werden.

Optional ist der Membranträger in die Batterieschale einge presst. Gemäß einer optionalen Ausführungsform ist die semipermeable Membran mit der Batterieschale verschweißt oder verklebt.

Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert: Unter einer „verschweißten" Verbindung wird eine stoffschlüssige Verbindung von zumindest zwei Bauteilen verstanden, bei der die Bauteile nach dem Verschweißen zumindest in einem Kontaktbereich miteinander vermischt sind.

Unter einer „verklebten" Verbindung wird eine stoffschlüssige Verbindung von zumindest zwei Bauteilen verstanden, bei der die Bauteile mittels einem Klebstoff miteinander verbunden sind. Beim Verkleben von zumindest zwei Bauteilen miteinander werden diese nicht miteinander vermischt.

Bevorzugt sei beim stoffschlüssigen Verbinden an ein Verschwei ßen von ausgeformter Batterieschale und semipermeabler Membran unter Ausnutzung der ersten Wärme der Batterieschale gedacht, wobei die semipermeable Membran vorzugsweise mit der zumindest noch nicht vollständig nach dem Ausformen erstarrten Batterie schale in Kontakt gebracht wird.

Weiterhin sei beim Verschweißen vorzugsweise daran gedacht, dass die semipermeable Membran in dem Formwerkzeug zum Ausformen der Batterieschale angeordnet wird und erst anschließend ein Aus formen der Batterieschale erfolgt, sodass die semipermeable Membran bereits beim Ausformen der Batterieschale mit der Bat terieschale stoffschlüssig verbunden wird.

Beim Verkleben von Batterieschale und semipermeabler Membran sei daran gedacht, dass eine bereits ausgeformte Batterieschale zu mindest mittelbar mittels einem Klebstoff mit einer semiperme ablen Membran verbunden wird.

Vorzugsweise ist der Bereich der Aufnahmegeometrie, welcher für die Aufnahme und die Verbindung der semipermeablen Membran ein gerichtet ist, zum Innenraum des designierten Batteriegehäuses hin orientiert. Vorteilhaft kann die semipermeable Membran durch diese Weise der Anordnung besser vor der Einwirkung durch äußere Einflüsse geschützt werden.

Vorteilhaft kann so eine kostengünstige, robuste und prozesssi- chere stoffschlüssige Verbindung zwischen der Batterieschale und der semipermeablen Membran erreicht werden.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die semipermeable Membran in die Batterieschale eingepresst.

Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter dem „Einpressen" wird verstanden, dass eine semipermeable Membran, wobei die semipermeable Membran vorzugsweise mit einem Kunststoff umspritzt ist, insbesondere mit einem Membranträger umspritzt ist, oder mit einem Membranträger stoffschlüssig ver bunden ist, in eine entsprechend gestaltete Aufnahmegeometrie der Batterieschale eingeführt wird, wobei die Aufnahmegeometrie der Batterieschale hierzu einen zumindest geringfügig kleineren Aufnahmequerschnitt als der korrespondierende Querschnitt der semipermeablen Membran, vorzugsweise der korrespondierende Quer schnitt der mit Kunststoff umspritzten semipermeablen Membran, insbesondere der mit einem Membranträger umspritzten semiperme ablen Membran, oder des mit der semipermeablen Membran stoff- schlüssig verbundenen Membranträgers, aufweist, sodass ein Presssitz zwischen der Aufnahmegeometrie der Batterieschale und zumindest mittelbar der semipermeablen Membran für eine kraft schlüssige Verbindung von Batterieschale und semipermeabler Membran erreicht werden kann. Vorzugsweise führt der Presssitz zu einer Normalkraft zwischen der Aufnahmegeometrie der Batte rieschale und der semipermeablen Membran, insbesondere zwischen der Aufnahmegeometrie der Batterieschale und der mit einem Kunststoff umspritzten semipermeablen Membran, oder zwischen der Aufnahmegeometrie und dem Membranträger, wodurch eine Relativ bewegung zwischen der semipermeablen Membran und der Batterie schale durch Haftreibung vorteilhaft verhindert werden kann.

Vorzugsweise ist der Bereich der Aufnahmegeometrie, welcher für die Aufnahme und die Verbindung der semipermeablen Membran ein gerichtet ist, zum Innenraum des designierten Batteriegehäuses hin orientiert. Vorteilhaft kann die semipermeable Membran durch diese Weise der Anordnung besser vor der Einwirkung durch äußere Einflüsse geschützt werden.

Vorteilhaft kann somit eine einfache und wartungsfreundliche Verbindung zwischen Batterieschale und semipermeabler Membran erreicht werden.

Durch das Konzept einer kraftschlüssig mit der Batterieschale verbundenen semipermeablen Membran kann weiterhin eine besonders vorteilhafte Applikationsfähigkeit erreicht werden, indem die Aufnahmegeometrie eine Mehrzahl von Bereichen aufweist, welche für die Aufnahme einer semipermeablen Membran eingerichtet sind, und wobei die applikationsspezifisch benötigte Anzahl von semi permeablen Membranen kraftschlüssig in die Aufnahmegeometrie eingesetzt werden, während die nicht für die Aufnahme einer se mipermeablen Membran benötigten Bereichen mit einem Blinddeckel stoffschlüssig oder kraftschlüssig verschlossen werden.

Bevorzugt ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semipermeablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem defi nierten Druckunterschied zu lösen, insbesondere bei einem Druck unterschied von mehr als 50 mbar, bevorzugt bei einem Druckunterschied von mehr als 30 mbar, besonders bevorzugt bei einem Druckunterschied von mehr als 15 mbar.

Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert: Unter einem „Druckunterschied" wird der Unterschiede der beid seitig auf die Membran wirkenden Drücke verstanden. Der Druck unterschied ist eine relative Größe, wobei der Druckunterschied als der Betrag der Differenz der beidseitig auf die Membran wirkenden Drücke verstanden wird. Besteht ein Druckunterschied von 10 mbar, so kann der Druck auf der Innenseite oder der Druck auf der Außenseite der Batterieschale 10 mbar höher sein als der jeweils auf der abweichenden Oberfläche der semipermeablen Memb ran wirkende Druck.

Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semipermeablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 200 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semiper meablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunter schied von mehr als 150 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semipermeablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 100 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwi schen der Batterieschale und der semipermeablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 70 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semipermeablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 60 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semipermeablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 40 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semipermeab len Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 20 mbar zu lösen.

Ausdrücklich sei darauf hingewiesen, dass die vorstehenden Werte für den Druckunterschied nicht als scharfe Grenzen zu verstehen sein sollen, sondern vielmehr in ingenieurmäßigem Maßstab Über oder unterschritten werden können sollen, ohne den beschriebenen Aspekt der Erfindung zu verlassen. Mit einfachen Worten sollen die Werte einen Anhalt für die Größe des hier vorgeschlagenen Druckunterschieds liefern.

Vorteilhaft kann so eine Batterieschale bereitgestellt werden, wobei die integrierte semipermeable Membran bei der designierten Verwendung der Batterieschale als Bauteil eines Batteriegehäuses bei einem definierten kritischen Druckunterschied dazu einge richtet ist, sich aus der Aufnahmegeometrie zu lösen, wodurch ein Bersten des Batteriegehäuses vorteilhaft verhindert werden kann. Derartige kritische Druckunterschiede können die Folge ei nes kritischen Ereignisses sein, insbesondere einer Überhitzung der Batterie. Die hier vorgeschlagene Batterieschale ermöglicht damit vorteilhaft eine Eindämmung eines etwaigen Schadens im Fall eines solchen Ereignisses.

Hier wird also eine Batterieschale vorgeschlagen, bei der die stoffschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung bei dem defi nierten Druckunterschied zwischen der Batterieschale und der se mipermeablen Membran versagt.

Vorzugsweise sind die semipermeable Membran und/oder die Auf nahmegeometrie derart gestaltet, dass sich die semipermeable Membran in Richtung des designierten Batteriegehäuseinnenraums löst.

Vorzugsweise sind die semipermeable Membran und/oder die Auf nahmegeometrie derart gestaltet, dass sich die semipermeable Membran in Richtung der designierten Batteriegehäuseumgebung löst.

Gemäß einer ersten Variante wird dabei konkret vorgeschlagen, dass eine kraftschlüssige Verbindung mittels der korrespondie renden Geometrie und/oder der korrespondierenden Materialauswahl so ausgelegt wird, dass die kraftschlüssige Verbindung zwischen Batterieschale und semipermeabler Membran reversibel beim Er reichen des definierten kritischen Druckunterschieds versagt, wodurch die semipermeable Membran aus der Aufnahmegeometrie ge löst wird. Besonders vorteilhaft kann gemäß dieser zweckmäßigen Ausführungsform erreicht werden, dass die gelöste semipermeable Membran wieder in die Aufnahmegeometrie eingesetzt werden kann, wodurch die kraftschlüssige Verbindung zwischen der semiperme ablen Membran und der Batterieschale mit vorteilhaft geringem Aufwand wiederhergestellt werden kann.

Gemäße einer zweiten Variante kann der Klebstoff einer mittels einem Klebstoff hergestellten stoffschlüssigen Verbindung zwi schen der semipermeablen Membran und der Batterieschale so di mensioniert und/oder ausgewählt werden, dass sich die mittels Klebstoff herbeigeführte stoffschlüssige Verbindung beim Errei chen des definierten kritischen Druckunterschieds löst. Auch in diesem Fall kann die Verbindung zwischen der semipermeablen Membran und der Batterieschale wiederhergestellt werden, vor zugsweise durch Austausch der für die Verbindung verwendeten KlebstoffSchicht .

Gemäß einer dritten Variante kann bei einer geschweißten Ver bindung zwischen der semipermeablen Membran und der Batterie schale die Aufnahmegeometrie und/oder die semipermeable Membran so ausgewählt und/oder gestaltet werden, dass die semipermeable Membran einreißt, wodurch der Gasaustausch zwischen dem Innen raum des Batteriegehäuses und der Umgebung des Batteriegehäuses weniger gehemmt ist, wodurch ein Bersten des Batteriegehäuses verhindert werden kann. Bei dieser zweckmäßigen Ausführungsform der hier vorgeschlagenen Batterieschale versagt beim Erreichen des definierten kritischen Druckunterschieds nicht die Verbin dung zwischen der semipermeablen Membran und der Batterieschale, sondern es versagt die semipermeable Membran. Zweckmäßigerweise weist die semipermeable Membran eine Soll bruchstelle auf, wobei die Sollbruchstelle dazu eingerichtet ist, bei einem definierten Druckunterschied zu bersten, insbe sondere bei einem Druckunterschied von mehr als 50 mbar, bevor zugt bei einem Druckunterschied von mehr als 30 mbar, besonders bevorzugt bei einem Druckunterschied von mehr als 15 mbar.

Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einer „Sollbruchstelle" wird eine durch eine besondere Struktur, Gestalt oder Konstruktion bestimmte Stelle der semi permeablen Membran verstanden, die bei Belastung oder Überlast vorhersagbar bricht, insbesondere beim Erreichen eines definier ten kritischen Druckunterschieds vorhersagbar bricht.

Mit anderen Worten ist eine semipermeable Membran mittels einer besonderen Struktur, Gestalt oder Konstruktion dazu eingerich tet, dass sie bei einem definierten Druckunterschied vorhersag bar bricht.

Vorzugsweise weist eine Sollbruchstelle eine Materialverjüngung, insbesondere eine Kerbe, auf, sodass die semipermeable Membran zumindest im Bereich der Materialverjüngung keine über ihre Er streckung gleichbleibende Dicke aufweist. Insbesondere kann so eine im Bereich der Materialverjüngung einwirkende Kerbwirkung dazu führen, dass die semipermeable Membran bei Überlast vor hersagbar bricht.

Unter „bersten" wird das irreversible Versagen der semipermeab len Membran verstanden, insbesondere durch ein definiertes Auf reißen der Membran.

Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semipermeablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 200 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semiper- meablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunter schied von mehr als 150 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semipermeablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 100 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwi schen der Batterieschale und der semipermeablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 70 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semipermeablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 60 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semipermeablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 40 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semipermeab len Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 20 mbar zu lösen.

Ausdrücklich sei darauf hingewiesen, dass die vorstehenden Werte für den Druckunterschied nicht als scharfe Grenzen zu verstehen sein sollen, sondern vielmehr in ingenieurmäßigem Maßstab Über oder unterschritten werden können sollen, ohne den beschriebenen Aspekt der Erfindung zu verlassen. Mit einfachen Worten sollen die Werte einen Anhalt für die Größe des hier vorgeschlagenen Druckunterschieds liefern.

Vorteilhaft kann so erreicht werden, dass die semipermeable Membran beim Erreichen eines definierten kritischen Druckunter schieds definiert aufreißt und damit versagt, wodurch ein Druck ausgleich zwischen den beiden Seiten der semipermeablen Membran schneller hergestellt werden kann. Bei einer designierten Ver wendung der hier vorgeschlagenen Batterieschale als Bestandteil eines Batteriegehäuses kann so vorteilhaft erreicht werden, dass der Druck in dem Batteriegehäuse nicht in einen Bereich ansteigt, der das Batteriegehäuse strukturell gefährden kann. Optional weist die Aufnahmegeometrie ein Berstmittel auf, wobei die semipermeable Membran und das Berstmittel dazu eingerichtet sind, dass die semipermeable Membran bei einem definierten Druckunterschied mit dem Berstmittel in eine Wirkverbindung ge langt, sodass die semipermeable Membran berstet, insbesondere bei einem Druckunterschied von mehr als 50 mbar, bevorzugt bei einem Druckunterschied von mehr als 30 mbar, besonders bevorzugt bei einem Druckunterschied von mehr als 15 mbar.

Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einem „Berstmittel" wird jegliches konstruktive Mittel verstanden, welches ein irreversibles Versagen der semipermeab len Membran bei definierten Bedingungen ermöglicht.

Vorzugsweise wird unter einem Berstmittel eine spitze Geometrie der Aufnahmegeometrie verstanden, welche dazu eingerichtet ist, ein Reißen der semipermeablen Membran bei einer definierten elastischen Verformung der semipermeablen Membran herbeizufüh ren.

Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semipermeablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 200 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semiper meablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunter schied von mehr als 150 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semipermeablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 100 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwi schen der Batterieschale und der semipermeablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 70 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semipermeablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 60 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semipermeablen Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 40 mbar zu lösen. Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen der Batterieschale und der semipermeab len Membran dazu eingerichtet, sich bei einem Druckunterschied von mehr als 20 mbar zu lösen.

Ausdrücklich sei darauf hingewiesen, dass die vorstehenden Werte für den Druckunterschied nicht als scharfe Grenzen zu verstehen sein sollen, sondern vielmehr in ingenieurmäßigem Maßstab Über oder unterschritten werden können sollen, ohne den beschriebenen Aspekt der Erfindung zu verlassen. Mit einfachen Worten sollen die Werte einen Anhalt für die Größe des hier vorgeschlagenen Druckunterschieds liefern.

Hier wird vorgeschlagen, dass die Aufnahmegeometrie ein Berst mittel aufweist. Steigt der beidseitig der semipermeablen Memb ran wirkende Druckunterschied an, so verformt sich die semipermeable Membran durch die auf sie wirkende Druckkraft, wodurch sich die semipermeable Membran einseitig wölbt. Die Wöl bung der semipermeablen Membran nimmt dabei mit steigendem Druckunterschied zu. Das hier vorgeschlagene Berstmittel ist so dimensioniert und/oder angeordnet, dass die semipermeable Memb ran beim Erreichen des definierten kritischen Druckunterschieds mit dem Berstmittel derart in eine Wirkverbindung gelangt, dass das Berstmittel ein Reißen der Membran initiiert.

Vorzugsweise ist das Berstmittel so ausgeformt und/oder ange ordnet, dass es in eine Wirkverbindung mit der semipermeablen Membran gelangt, wenn sich die semipermeable Membran in Richtung des designierten Batteriegehäuseinnenvolumens wölbt.

Vorzugsweise ist das Berstmittel so ausgeformt und/oder ange ordnet, dass es in eine Wirkverbindung mit der semipermeablen Membran gelangt, wenn sich die semipermeable Membran in Richtung der Umgebung des designierten Batteriegehäuses wölbt.

Vorteilhaft kann so erreicht werden, dass die semipermeable Membran beim Erreichen eines definierten kritischen Druckunter schieds reißt und dadurch ein strukturelles Versagen des desig nierten Batteriegehäuses verhindern kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Aufnahmegeo- metrie keinen Hinterschnitt auf.

Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einem „Hinterschnitt" wird ein Konstruktionselement ver- standen, welches verhindern kann, dass ein Bauteil nicht in der Hauptentformungsrichtung entformt werden kann. Mit anderen Wor ten ist ein Bauteil „frei von einem Hinterschnitt", wenn es in der Hauptentformungsrichtung entformt werden kann. Eine Batterieschale, welche, insbesondere im Bereich der Auf nahmegeometrie, frei von Hinterschnitten ist, kann in ihrer Hauptentformungsrichtung entformt werden.

Mit anderen Worten wird hier eine Batterieschale aufweisend eine Aufnahmegeometrie vorgeschlagen, die bezogen auf ihre Trennebene des Formwerkzeugs zum Ausformen der Batterieschale in Hauptent formungsrichtung entformt werden kann, wobei das Formwerkzeug keinen Schieber zum Behandeln etwaiger Hinterschnitte aufweisen muss.

Vorteilhaft kann so erreicht werden, dass die hier vorgeschla gene Batterieschale vergleichsweise kostengünstig hergestellt werden kann. Bevorzugt weist die Aufnahmegeometrie eine Stützrippe auf, vor zugsweise zwei Stützrippen, besonders bevorzugt mehr als zwei Stützrippen . Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einer „Stützrippe" wird eine Rippe verstanden, insbeson dere eine in der Aufnahmegeometrie ausgeformte Rippe, welche dazu eingerichtet ist, die Membran beim Auftreten eines Druck- Unterschieds, insbesondere eines Druckunterschieds der zu einer Verformung der semipermeablen Membran in Richtung der Stützrippe führt, zumindest einseitig zu stützen, sodass die Verformung zumindest im Bereich eines etwaigen unmittelbaren Kontakts zwi schen semipermeabler Membran und Stützrippe zumindest reduziert wird.

Vorzugsweise ist die Längserstreckung einer Stützrippe größer als die Quererstreckung der Stützrippe. Vorzugsweise weist die Aufnahmegeometrie drei Stützrippen auf, weiterhin bevorzugt vier Stützrippen, darüber hinaus bevorzugt fünf Stützrippen und daneben bevorzugt sechs Stützrippen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Aufnahmegeometrie sieben Stützrippen auf, darüber hinaus bevorzugt acht Stützrip- pen, weiterhin bevorzugt neun Stützrippen und daneben bevorzugt zehn Stützrippen. Gemäß einer zweckmäßigen und bevorzugten Aus führungsform weist die Aufnahmegeometrie mehr als zehn Stütz rippen auf. Ausdrücklich sei darauf hingewiesen, dass die vorstehenden Werte für die Anzahl der Stützrippen nicht als scharfe Grenzen zu verstehen sein sollen, sondern vielmehr in ingenieurmäßigem Maß stab über- oder unterschritten werden können sollen, ohne den beschriebenen Aspekt der Erfindung zu verlassen. Mit einfachen Worten sollen die Werte einen Anhalt für die Anzahl der hier vorgeschlagenen Stützrippen liefern.

Vorteilhaft kann mit der Stützrippe oder den Stützrippen er reicht werden, dass die von einem Druckunterschied belastete semipermeable Membran in ihrer auftretenden Verformung beein flusst werden kann, wodurch ein geringerer Bauraumbedarf ermög licht wird.

Weiterhin kann mit einer oder mehreren Stützrippen vorteilhaft erreicht werden, dass eine semipermeable Membran einem ver gleichsweise größeren Druckunterschied standhalten kann, bevor sie irreversibel versagt.

Eine oder mehrere Stützrippen können auch vorteilhaft dazu bei tragen, dass eine unsymmetrische Membran oder eine nicht kreis förmige Membran einen homogeneren Belastungsverlauf aufweisen kann, da mittels der Abstützung der semipermeablen Membran durch eine oder mehrere Stützrippen der Belastungsverlauf in der se mipermeablen Membran beeinflusst werden kann, wodurch vorteil haft auch komplexere Geometrien von semipermeablen Membranen verwendet werden können. Hierdurch kann die vorteilhaft die an wendungsspezifische Anpassbarkeit steigen.

Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist die Lüf tungsöffnung schlitzförmig ausgestaltet.

Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einer „schlitzförmigen" Lüftungsöffnung wird eine Lüf tungsöffnung verstanden, deren Längserstreckung größer ist als die Quererstreckung der Lüftungsöffnung. Vorzugsweise ist die Längserstreckung mindestens doppelt so groß wie die Quererstre ckung, bevorzugt mindestens dreimal so groß, besonders bevorzugt mindestens viermal so groß. Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Eindringen von Steinen oder Schmutz durch die schlitzförmig ausgestaltete Lüftungsöffnung in der Aufnahmegeometrie erschwert werden kann.

Insbesondere kann hierdurch verhindert werden, dass Schmutzpar tikel und/oder Steine aus der Umgebung des designierten Batte riegehäuses zu der semipermeablen Membran Vordringen und diese beschädigen können.

Besonders bevorzugt ist die Lüftungsöffnung in einer Senke der Aufnahmegeometrie angeordnet.

Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter einer „Senke" wird eine Vertiefung in der Aufnahmegeomet rie verstanden, insbesondere eine Vertiefung in der Aufnahmege ometrie auf der Außenseite der Batterieschale. Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass ein Wasser strahl oder ein stofflich andersartiger Flüssigkeitsstrahl di rekt aus der Umgebung des designierten Batteriegehäuses auf die semipermeable Membran auftreffen kann, ohne vorher umgelenkt worden zu sein und ohne damit vorher an kinetischer Energie zu verlieren, wodurch einer potenziellen Beschädigung einer semi permeablen Membran entgegengewirkt werden kann.

Gemäß einer optionalen Ausführungsform ist die semipermeable Membran mit einem Kunststoff umspritzt, insbesondere mit einem Membranträger umspritzt, insbesondere ist die semipermeable Membran mit Polyethylen umspritzt.

Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert: Unter einer mit einem Kunststoff „umspritzten" semipermeablen Membran wird eine semipermeable Membran verstanden, welche zu mindest teilflächig von einem Kunststoff ummantelt ist.

Unter „Polyethylen" werden sämtliche bekannte Polyethylen-Typen verstanden, insbesondere High-Density-Polyethylen (PE-HD), Li- near-Low-Density-Polyethylen (PE-LLD) und Low-Density-Polyethy- len (PE-LD).

Durch das Umspritzen der semipermeablen Membran mit Kunststoff kann eine selbstdichtende kraftschlüssige Verbindung zwischen der Batterieschale und der mit Kunststoff umspritzten semiper meablen Membran erreicht werden, welche dichtungslos durch Ein pressen der mit Kunststoff umspritzten semipermeablen Membran in die Aufnahmegeometrie bewirkt werden kann.

Polyethylen weist vorteilhaft ein gutes Gleitverhalten auf, so- dass durch die Umspritzung der semipermeablen Membran mittels Polyethylen eine Passfläche der umspritzten semipermeablen Memb ran vorteilhaft erreicht werden kann, welche gute Gleiteigen schaften aufweist und somit vergleichsweise einfach in die Aufnahmegeometrie eingepresst werden kann, insbesondere wenn die Aufnahmegeometrie der Batterieschale hierzu einen zumindest ge ringfügig kleineren Aufnahmequerschnitt als der korrespondie rende Querschnitt der semipermeablen Membran, vorzugsweise der korrespondierende Querschnitt der mit Kunststoff umspritzten se mipermeablen Membran, aufweist.

Weiterhin kann durch die Verwendung von Polyethylen zum Umsprit zen der semipermeablen Membran vorteilhaft erreicht werden, dass das vergleichsweise weiche Polyethylen eine besonders gut dich tendes Kontaktmaterial darstellt, sodass eine besonders gut dichtende kraftschlüssige Verbindung zwischen der semipermeablen Membran und der Batterieschale erreicht werden kann, insbeson dere in Kombination mit einer vergleichsweise steif ausgeführten Aufnahmegeometrie, insbesondere durch eine Aufnahmegeometrie aus Polyamid 6, besonders bevorzugt durch eine Aufnahmegeometrie aus glasfaserverstärktem Polyamid 6.

Optional ist auch denkbar, dass die semipermeable Membran mit einem Membranträger, insbesondere einem Membranträger aus Po lyethylen, stoffschlüssig verbunden ist.

Bevorzugt weist die Batterieschale eine Trennebene auf, wobei die Aufnahmegeometrie in der Batterieschale so angeordnet ist, dass sich die Aufnahmegeometrie im Wesentlichen parallel zur Trennebene der Batterieschale erstreckt.

Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter der „Trennebene" der Batterieschale wird die Ebene der Batterieschale verstanden, in der das Formwerkzeug zum Ausformen der Batterieschale geöffnet werden kann.

Unter einer sich „im Wesentlichen parallel zur Trennebene" er streckenden Aufnahmegeometrie wird verstanden, dass sich die Ebene der Aufnahmegeometrie, welche zur Verbindung mit der se mipermeablen Membran eingerichtet ist, im Wesentlichen parallel zur Trennebene der Batterieschale erstreckt.

Sofern die Trennebene und die Ebene der Aufnahmegeometrie nicht parallel zueinander verlaufen, beträgt der Winkel zwischen den sich schneidenden Ebenen vorzugsweise weniger als 10°, bevorzugt weniger als 5°, besonders bevorzugt weniger als 2°.

Ausdrücklich sei darauf hingewiesen, dass die vorstehenden Werte für die Winkel zwischen den Ebenen nicht als scharfe Grenzen zu verstehen sein sollen, sondern vielmehr in ingenieurmäßigem Maß stab über- oder unterschritten werden können sollen, ohne den beschriebenen Aspekt der Erfindung zu verlassen. Mit einfachen Worten sollen die Werte einen Anhalt für die Größe des hier vorgeschlagenen Winkels liefern.

Die Anordnung der Aufnahmegeometrie in der Batterieschale kann grundsätzlich beliebig gewählt werden oder ist entsprechend funktionaler oder sicherheitsrelevanter Aspekte zu wählen.

Durch eine Aufnahmegeometrie, welche im Wesentlichen parallel zur Trennebene der Batterieschale verläuft kann vorteilhaft er- reicht werden, dass Batterieschale bei geeigneter Gestaltung der vergleichsweise in Folge funktionaler Anforderungen komplex ge stalteten Aufnahmegeometrie ohne Hinterschnitte entformt werden kann, wodurch die Herstellkosten für die hier vorgeschlagene Batterieschale sinken können.

Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform weist die Batterieschale eine Innenseite auf, wobei die semipermeable Membran auf der Innenseite der Batterieschale angeordnet ist. Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter der „Innenseite" der Batterieschale wird die Seite ver standen, die bei der designierten Verwendung der Batterieschale auf der Innenseite des Batteriegehäuses liegt.

Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass eine Stützrip penstruktur und/oder ein Schutzbereich der Aufnahmegeometrie bei funktionaler Bewertung effektiver genutzt werden kann. Insbesondere kann der Schutzbereich der Aufnahmegeometrie die Membran besser vor äußeren Einflüssen schützen. Weiterhin kann eine Stützrippe bei einem Überdruck im Innenraum des designier ten Batteriegehäuses eine designiert auftretende Verformung der semipermeablen Membran besonders gut abstützen, sofern die se mipermeable Membran auf der Innenseite der Batterieschale ange ordnet ist.

Zweckmäßig weist die Batterieschale eine Außenseite auf, wobei die semipermeable Membran auf der Außenseite der Batterieschale angeordnet ist.

Vorteilhaft kann hierdurch erreicht werden, dass die semiperme able Membran von der Außenseite der Batterieschale zugänglich ist und so besonders einfach ausgetauscht werden kann.

Bevorzugt weist die Batterieschale ein Schirmpilzventil auf, insbesondere weist die Aufnahmegeometrie ein Schirmpilzventil auf, insbesondere weist der Membranträger ein Schirmpilzventil auf.

Durch das Schirmpilzventil kann im Fall großer Überdrücke im Innenraum der Batterieschale eine schnelle Entlüftung der Bat terieschale gewährleistet werden. Insbesondere kann im Fall ei nes thermischen Eskalierens eines Batteriemoduls durch ein Schirmpilzventil gewährleistet werden, dass das im Innenraum der Batterieschale freigesetzte Gasvolumen schnell aus der Batte rieschale ausströmen kann, sodass sich kein strukturkritischer Innendruck einstellen kann.

Besonders zweckmäßig weist die Batterieschale eine Schutzabde ckung auf.

Die hier vorgeschlagene Schutzabdeckung ist dazu eingerichtet, mechanische Lasten von der semipermeablen Membran und ggf. einem Schirmpilzventil abzuhalten. Die Schutzabdeckung ist derart ge staltet, dass ein Strömungskanal zwischen der Schutzabdeckung und der Batterieschale besteht, sodass ein Gasaustausch aus dem Innenraum der Batterieschale durch die semipermeable Membran zur Umgebung der Batterieschale, insbesondere zur Umgebung der Bat terieschale außerhalb der Schutzabdeckung, ermöglicht wird.

Vorzugsweise ist die Schutzabdeckung dazu eingerichtet, die elektromagnetische Verträglichkeit der Batterieschale zu erhö hen.

Optional weist die Schutzabdeckung ein Berstmittel auf. Vorteilhaft kann so erreicht werden, dass ein in Richtung der Schutzabdeckung ausgelenkte semipermeable Membran bei einer de finierten Auslenkung und damit bei einem definierten Druckun terschied aufberstet und so einen geringeren Strömungswiderstand für einen schnellen Druckabbau im Innenraum der Batterieschale aufweist.

Bevorzugt weist die Schutzabdeckung ein Kontaktierungselement auf. Ein Kontaktierungselement ist zu einer elektrischen Verbindung mit einem weiteren Bauteil eingerichtet. Hierdurch kann vorteil haft ein bestehendes Element zur Erhöhung der elektromagneti schen Verträglichkeit durch die Schutzabdeckung ergänzt werden, insbesondere durch die elektrische Verbindung zwischen dem be- stehenden Element und der Schutzabdeckung, insbesondere mittels dem Kontaktierungselement.

Nach einem Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Batterie gehäuse, insbesondere ein Batteriegehäuse für eine Traktions- batterie für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Batterieschale mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei vorzugsweise Ausfüh rungsformen durch eine Batterieschale mit den Merkmalen eines von dem Anspruch 1 abhängigen Anspruch erreicht werden können. Es versteht sich, dass sich die vorstehend beschriebenen Vor teile einer Batterieschale unmittelbar auf ein Batteriegehäuse, insbesondere ein Batteriegehäuse für eine Traktionsbatterie für ein Kraftfahrzeug, erstrecken, welche eine derartige Batterie schale aufweist.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand die ses Aspekts mit dem Gegenstand des vorstehenden ersten Aspekts der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl ein zeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.

Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe eine Traktionsbatterie, insbesondere eine Traktionsbatterie für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Batterieschale mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei vorzugsweise Ausführungsformen durch eine Batterieschale mit den Merkmalen eines von dem Anspruch 1 ab hängigen Anspruch erreicht werden können.

Es versteht sich, dass sich die vorstehend beschriebenen Vor teile einer Batterieschale unmittelbar auf eine Traktionsbatte rie, insbesondere eine Traktionsbatterie für ein Kraftfahrzeug, erstrecken, welche eine derartige Batterieschale aufweist.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des zweiten Aspekts mit dem Gegenstand der vorstehenden Aspekte der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.

Nach einem dritten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Kraftfahrzeug aufweisend eine Batterieschale mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei vorzugsweise Ausführungsformen durch eine Batterieschale mit den Merkmalen eines von dem Anspruch 1 ab hängigen Anspruch erreicht werden können.

Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert: Unter einem „Kraftfahrzeug" wird ein durch einen Motor angetrie benes Fahrzeug verstanden. Vorzugsweise ist ein Kraftfahrzeug nicht an eine Schiene gebunden oder zumindest nicht dauerhaft spurgebunden .

Es versteht sich, dass sich die vorstehend beschriebenen Vor teile einer Batterieschale unmittelbar auf ein Kraftfahrzeug er strecken, welches eine derartige Batterieschale aufweist.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des dritten Aspekts mit den Gegenständen der vorstehenden Aspekte der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar sowohl ein zeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.

Nach einem vierten Aspekt der Erfindung löst die Aufgabe ein Verfahren zum Herstellen einer Batterieschale, insbesondere ei ner Batterieschale mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei vor zugsweise Ausführungsformen durch eine Batterieschale mit den Merkmalen eines von dem Anspruch 1 abhängigen Anspruch erreicht werden können, umfassend folgende Schritte:

Ausformen der Batterieschale aus Kunststoff;

Bereitstellen einer semipermeablen Membran; und Stoffschlüssiges oder kraftschlüssiges Verbinden der aus geformten Batterieschale und der semipermeablen Membran.

Begrifflich sei hierzu Folgendes erläutert:

Unter „Ausformen" wird jede Umformung eines Körpers verstanden, mittels derer eine dreidimensionale Ausformung erreicht werden kann, insbesondere eine dreidimensional ausgeformte Batterie schale.

Vorzugsweise wird unter Ausformen ein Ausformen mittels einem Spritzgussverfahren verstanden. Vorzugsweise wird unter Ausformen ein Ausformen mittels einem compression molding Verfahren oder Formpressverfahren verstan den. Dabei wird eine Formmasse in eine Kavität eines Gesenks eingebracht, wobei das Gesenk aufgeheizt ist oder aufgeheizt wird. Anschließend wird die Kavität unter Einsatz eines Druck kolbens geschlossen. Durch den Druck erlangt die Formmasse die von Kavität und Druckkolben vorgegebene Form. Unter „Verbinden" wird jedes Verfahren verstanden, welches zum stoffschlüssigen oder kraftschlüssigen Verbinden von Batterie schale und semipermeabler Membran eingerichtet ist.

Bei einem stoffschlüssigen Verbinden sei vorzugsweise an ein Verbinden mittels einem Schweißverfahren gedacht. Besonders be vorzugt sei beim stoffschlüssigen Verbinden an ein Verschweißen von ausgeformter Batterieschale und semipermeabler Membran unter Ausnutzung der ersten Wärme der Batterieschale gedacht, wobei die semipermeable Membran vorzugsweise mit der zumindest noch nicht vollständig nach dem Ausformen erstarrten Batterieschale in Kontakt gebracht wird. Weiterhin sei vorzugsweise daran ge dacht, dass die semipermeable Membran in dem Formwerkzeug zum Ausformen der Batterieschale angeordnet wird und erst anschlie ßend ein Ausformen der Batterieschale erfolgt, sodass die semi- permeable Membran bereits beim Ausformen der Batterieschale mit der Batterieschale stoffschlüssig verbunden wird.

Vorzugsweise sei beim stoffschlüssigen Verbinden weiterhin an ein Verkleben von Batterieschale und semipermeabler Membran ge- dacht.

Beim kraftschlüssigen Verbinden sei insbesondere an ein Einpres sen der semipermeablen Membran, wobei die semipermeable Membran vorzugsweise mit einem Kunststoff umspritzt ist, in eine ent- sprechend gestaltete Aufnahmegeometrie der Batterieschale ge dacht. Vorzugsweise weist die Aufnahmegeometrie der Batterie schale hierzu einen zumindest geringfügig kleineren Aufnahmequerschnitt als der korrespondierende Querschnitt der semipermeablen Membran, vorzugsweise der korrespondierende Quer schnitt der mit Kunststoff umspritzten semipermeablen Membran, auf, sodass ein Presssitz zwischen der Aufnahmegeometrie der Batterieschale und der semipermeablen Membran für eine kraft schlüssige Verbindung von Batterieschale und semipermeabler Membran sorgt.

Vorzugsweise sei beim kraftschlüssigen Verbinden an ein Einpres sen des eine semipermeable Membran aufweisenden Membranträgers in eine korrespondierend gestaltete Batterieschale gedacht.

Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Schritte des Verfahrens in der angegebenen Reihenfolge durchlaufen werden können, wobei dies hier nicht gefordert wird. Die Schritte können also ausdrücklich auch in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden. Insbesondere sei unter anderem daran gedacht, dass die semipermeable Membran bereitgestellt wird, anschließend die Bat terieschale ausgeformt wird und gleichzeitig hierzu oder an schließend hierzu eine stoffschlüssige Verbindung zwischen semipermeabler Membran und Batterieschale bewerkstelligt wird.

Vorteilhaft kann mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren eine Batterieschale, insbesondere eine Batterieschale mit den Merk malen des Anspruchs 1, wobei vorzugsweise Ausführungsformen durch eine Batterieschale mit den Merkmalen eines von dem An spruch 1 abhängigen Anspruch erreicht werden können, hergestellt werden.

Es versteht sich, dass sich die vorstehend beschriebenen Vor teile einer Batterieschale unmittelbar auf Verfahren zur Her stellung einer solchen Batterieschale erstrecken. Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung erge ben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im Einzelnen:

Figur 1: schematisch eine Explosionsdarstellung im Schnitt ei nes Bereichs einer Batterieschale gemäß einer ersten Ausführungsform aufweisend eine Aufnahmegeometrie und eine semipermeable Membran;

Figur 2: schematisch eine Schnittdarstellung eines Bereichs ei ner Batterieschale gemäß der ersten Ausführungsform aufweisend eine Aufnahmegeometrie und eine semiperme able Membran;

Figur 3: schematisch eine Schnittdarstellung eines Bereichs ei ner Batterieschale gemäß einer zweiten Ausführungsform aufweisend eine Aufnahmegeometrie und eine mit Kunst stoff umspritzte semipermeable Membran;

Figur 4: schematisch eine mit Kunststoff umspritzte semiperme able Membran;

Figur 5: schematisch eine Schnittdarstellung eines Bereichs ei ner Batterieschale gemäß einer dritten Ausführungsform aufweisend eine Aufnahmegeometrie und eine mit Kunst stoff umspritzte semipermeable Membran;

Figur 6: schematisch eine Schnittdarstellung eines Bereichs ei ner Batterieschale gemäß einer weiteren Ausführungs form aufweisend eine Aufnahmegeometrie, eine semipermeable Membran und ein Schirmpilzventil; Figur 7: schematisch eine Schnittdarstellung eines Bereichs ei ner Batterieschale gemäß einer weiteren Ausführungs form aufweisend eine Aufnahmegeometrie und einen

Membranträger aufweisend eine semipermeable Membran und ein Schirmpilzventil; und

Figur 8: schematisch eine Schnittdarstellung eines Bereichs ei ner Batterieschale gemäß einer weiteren Ausführungs form aufweisend eine Aufnahmegeometrie und einen

Membranträger aufweisend eine semipermeable Membran.

In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszei chen gleiche Bauteile bzw. gleiche Merkmale, sodass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bau teils auch für die anderen Figuren gilt, sodass eine wiederho lende Beschreibung vermieden wird. Ferner sind einzelne Merkmale, die in Zusammenhang mit einer Ausführungsform be schrieben wurden, auch separat in anderen Ausführungsformen ver wendbar .

Der Bereich einer Batterieschale 10 gemäß einer ersten Ausfüh rungsform in Figur 1 weist eine Aufnahmegeometrie 20 und eine semipermeable Membran 40 auf, wobei die semipermeable Membran 40 im Verhältnis zur Aufnahmegeometrie 20 zur Innenseite 12 der Batterieschale 10 ausgerichtet ist.

Die Aufnahmegeometrie 20 ist frei von einem Hinterschnitt, so dass die Batterieschale 10 in Richtung (nicht dargestellt) der Hauptentformungsrichtung (nicht dargestellt) entformt werden kann.

Die Aufnahmegeometrie 20 weist einen Verbindungsbereich 22 auf, welcher zur stoffschlüssigen Verbindung (nicht dargestellt) mit der semipermeablen Membran 40 eingerichtet ist. Die Aufnahmegeometrie 20 weist eine umlaufende Senke 26 und einen Schutzbereich 24 auf, wobei der Schutzbereich 24 dazu eingerich tet ist, die semipermeable Membran 40 vor äußeren Einflüssen (nicht dargestellt) zu schützen. Mit anderen Worten ist der Schutzbereich 24 dazu eingerichtet, eine direkte Zugänglichkeit der semipermeablen Membran 40 von der Außenseite (nicht bezeich net) der Batterieschale 10 zu erschweren oder verhindern.

Die Aufnahmegeometrie 20 weist eine Mehrzahl von Lüftungsöff nungen 28 auf, wobei die Lüftungsöffnungen 28 schlitzförmig aus geformt sind und dazu eingerichtet sind, die semipermeable Membran 40 von der Außenseite (nicht bezeichnet) der Batterie schale 10 zu belüften und zu entlüften.

Die schlitzförmig ausgeformten Lüftungsöffnungen 28 sind in der Senke 26 angeordnet, sodass ein direkter Flüssigkeitsstrahl (nicht dargestellt) von der Außenseite (nicht bezeichnet) der Batterieschale 10 von der semipermeablen Membran 40 ferngehalten werden kann.

Die Aufnahmegeometrie 20 weist eine Mehrzahl von Stützrippen 30 auf, welche dazu eingerichtet sind, die semipermeable Membran 40 zu stützen, sodass ihre mögliche Verformung (nicht dargestellt) durch die Stützrippen 30 vorteilhaft beschränkt werden kann. Auf diese Weise kann unter anderem der Platzbedarf für die Aufnah megeometrie 20 reduziert werden.

Der Verbindungsbereich 22 der Aufnahmegeometrie 20 kann mittels Verschweißen (nicht dargestellt) oder Verkleben (nicht darge stellt) mit der semipermeablen Membran 40 verbunden werden. Beim Verkleben (nicht dargestellt) ist hierzu eine KlebstoffSchicht (nicht dargestellt) auf dem Verbindungsbereich 22 notwendig.

Der Bereich einer Batterieschale 10 gemäß einer ersten Ausfüh rungsform in Figur 2 weist eine Aufnahmegeometrie 20 und eine semipermeable Membran 40 auf, wobei die semipermeable Membran 40 mit der Aufnahmegeometrie 20 im Verbindungsbereich 22 verbunden ist. Der Verbindungsbereich 22 weist hierzu zwischen der Aufnahmege ometrie 20 und der semipermeablen Membran 40 eine Klebstoff schicht (nicht bezeichnet) auf. Es sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die semipermeable Membran 40 und die Aufnahmegeometrie 20 der Batterieschale 10 im Verbindungsbereich 22 der Aufnahmegeometrie 20 auch mittels Verschweißen (nicht dargestellt) verbunden werden können.

Der Bereich einer Batterieschale 10 gemäß einer zweiten Ausfüh rungsform in Figur 3 weist eine Aufnahmegeometrie 20 und eine semipermeable Membran 40 auf, wobei die semipermeable Membran 40 im Verhältnis zur Aufnahmegeometrie 20 zur Innenseite 12 der Batterieschale 10 ausgerichtet ist.

Die Aufnahmegeometrie 20 ist frei von einem Hinterschnitt, so- dass die Batterieschale 10 in Richtung (nicht dargestellt) der Hauptentformungsrichtung (nicht dargestellt) entformt werden kann.

Die Aufnahmegeometrie 20 der Batterieschale 10 weist einen Ver- bindungsbereich 22 auf, welcher für eine kraftschlüssige Ver bindung (nicht bezeichnet) zwischen der Aufnahmegeometrie 20 und zumindest mittelbar der semipermeablen Membran 40 eingerichtet ist. Die semipermeable Membran 40 ist mit einem Kunststoff (nicht bezeichnet) umspritzt, wodurch der Membranträger 42 gebildet ist. Der Membranträger 42 der semipermeablen Membran 40 weist eine Passlippe 44 auf, welche dazu eingerichtet ist die Montage (nicht dargestellt) der semipermeablen Membran 40 zu erleichtern und die Dichtigkeit (nicht dargestellt) zwischen dem Membran träger 42 der semipermeablen Membran 40 und dem Verbindungsbe reich 22 der Aufnahmegeometrie 20 zu erhöhen.

Die kraftschlüssige Verbindung (nicht bezeichnet) im Verbin dungsbereich 22 der Aufnahmegeometrie 20 zwischen der Aufnahme geometrie 20 und dem Membranträger 42 der semipermeablen Membran 40 kann vorteilhaft reversibel gelöst und wieder verbunden wer den.

Die Aufnahmegeometrie 20 weist eine Mehrzahl von Stützrippen 30 auf, welche dazu eingerichtet sind, die semipermeable Membran 40 zu stützen, sodass ihre mögliche Verformung (nicht dargestellt) durch die Stützrippen 30 vorteilhaft beschränkt werden kann. Auf diese Weise kann unter anderem der Platzbedarf für die Aufnah megeometrie 20 reduziert werden.

Die semipermeable Membran 40 in Figur 4 ist mit einem Kunststoff (nicht bezeichnet) umspritzt, wobei der umspritzte Kunststoff (nicht bezeichnet) eine Geometrie (nicht bezeichnet) aufweist, welche einen Membranträger 42, eine Passlippe 44, eine Fase 46 und eine Membranversteifung 48 bildet.

Der Membranträger 42 und die Membranversteifung 48 sind zur Auf nahme und zur Versteifung der semipermeablen Membran 40 einge richtet .

Der Membranträger 42 weist eine Passlippe 44 auf, welche dazu eingerichtet ist die Montage (nicht dargestellt) der semiperme ablen Membran 40 zu erleichtern und die Dichtigkeit (nicht dar gestellt) zwischen dem Membranträger 42 der semipermeablen Membran 40 und dem designierten Verbindungsbereich (nicht dar gestellt) der designierten Aufnahmegeometrie (nicht dargestellt) zu erhöhen. Weiterhin weist der Membranträger 42 eine Fase 46 auf, welche dazu eingerichtet ist die Montage (nicht dargestellt) der semi permeablen Membran 40 zu erleichtern und diese bei der Montage (nicht dargestellt) zu zentrieren.

Der Bereich einer Batterieschale 10 gemäß einer dritten Ausfüh rungsform in Figur 5 weist eine Aufnahmegeometrie 20 und eine semipermeable Membran 40 auf, wobei die semipermeable Membran 40 im Verhältnis zur Aufnahmegeometrie 20 zur Innenseite 12 der Batterieschale 10 ausgerichtet ist.

Die semipermeable Membran 40 ist mit einem Kunststoff (nicht bezeichnet) umspritzt, wodurch der Membranträger 42 gebildet ist. Der Membranträger 42 der semipermeablen Membran 40 weist eine Passlippe 44 auf, welche dazu eingerichtet ist die Dich tigkeit (nicht dargestellt) zwischen dem Membranträger 42 der semipermeablen Membran 40 und dem Verbindungsbereich 22 der Auf nahmegeometrie 20 zu erhöhen. Die kraftschlüssige Verbindung (nicht bezeichnet) im Verbin dungsbereich 22 der Aufnahmegeometrie 20 zwischen der Aufnahme geometrie 20 und dem Membranträger 42 der semipermeablen Membran 40 kann vorteilhaft reversibel gelöst und wieder verbunden wer den, wobei die Passlippe 44 und der Verbindungsbereich 22 der Aufnahmegeometrie 20 der Batterieschale 10 eine zusätzliche formschlüssige Verbindung (nicht bezeichnet) ermöglichen.

Der Membranträger 42 der semipermeablen Membran 40 ist vorzugs weise aus Polyethylen (nicht bezeichnet) umspritzt, wodurch ein vergleichsweise weicher Membranträger 42 erreicht werden kann. Hierdurch kann der Membranträger 42 trotz dem zusätzlichen Form schluss (nicht bezeichnet) leichter reversibel verbunden und ge löst werden. Außerdem kann so die Dichtigkeit (nicht dargestellt) zwischen dem Membranträger 42 und der vergleichs weise steif ausgeführten Aufnahmegeometrie 20 in Verbindungsbe reich 22 erhöht werden. Der Bereich einer Batterieschale 10 in Fig. 6 weist eine semi permeable Membran 40 auf, welche mit der Aufnahmegeometrie 20 der Batterieschale 10 stoffschlüssig und unmittelbar verbunden ist. Weiterhin weist der Bereich der Batterieschale 10 ein Schirm pilzventil 60 auf, welches formschlüssig mit der Aufnahmegeo metrie 20 verbunden ist. Die Aufnahmegeometrie 20 weist neben zumindest einer Lüftungsöffnung 28, welche in einer Wirkverbin dung mit der semipermeablen Membran 40 steht, zumindest eine weitere Luftführungsöffnung 28 auf, welche in einer Wirkverbin dung mit dem Schirmpilzventil 60 steht.

Die Aufnahmegeometrie 20 ist auf der Außenseite 14 der Batte rieschale 10 mit einer Schutzabdeckung 70 abgedeckt, welche die semipermeable Membran 40 und das Schirmpilzventil 60 vor äußeren Lasten schützt und gleichzeitig die von der Batterieschale 10 ausgehende elektromagnetische Verträglichkeit verbessert. Die Schutzabdeckung 70 weist hierfür zumindest ein Kontaktierungs element 72 auf, welches zur Verbindung mit weiteren Elementen (nicht dargestellt) zur Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit eingerichtet ist.

Die Schutzabdeckung 70 weist ein Berstmittel 50 auf, welches in einer Wirkverbindung mit der semipermeablen Membran 40 steht und dazu eingerichtet ist, die semipermeable Membran 40 bei hohen Überdrücken auf der Innenseite 12 der Batterieschale 10 zu bers- ten. Die Schutzabdeckung 70 ist formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Batterieschale 10 verbunden, insbesondere mit der Auf nahmegeometrie 20 der Batterieschale 10 verbunden. Zwischen der Schutzabdeckung 70 und der Batterieschale 10 verläuft zumindest bereichsweise ein Strömungskanal (nicht bezeichnet), welcher zum Gasaustausch zwischen der semipermeablen Membran 40 und/oder dem Schirmpilzventil 60 sowie der Außenseite 14 der Batterieschale 10 eingerichtet ist. Der Bereich einer Batterieschale 10 in Fig. 7 ähnelt der Aus führungsform gemäß Figur 6, jedoch sind die semipermeable Memb ran 40 und das Schirmpilzventil 60 gemeinsam von einem Membranträger 42 aufgenommen, welcher kraftschlüssig mit der Aufnahmegeometrie 20 verbunden ist. Somit ist die semipermeable Membran 40 zumindest unmittelbar mittels dem Membranträger 42 mit der Batterieschale 10 verbunden.

Der Membranträger 42 weist ebenfalls Lüftungsöffnungen (nicht dargestellt / nicht bezeichnet) auf, welche einen Strömungsaus- tausch zwischen der Außenseite 14 der Batterieschale 10 und der semipermeablen Membran 40 sowie dem Schirmpilzventil 60 ermög lichen.

Der Membranträger 42 ist stoffschlüssig mit der semipermeablen Membran 40 verbunden und ermöglicht einen einfachen Austausch der semipermeablen Membran und/oder des Schirmpilzventils 60.

Der Bereich einer Batterieschale 10 in Fig. 8 weist einen Memb ranträger 42 auf, welcher mit einer semipermeablen Membran stoffschlüssig verbunden ist. Der Membranträger 42 ist mittels einem Klemmmittel 80 mit der Batterieschale 10 verbunden.

Zwischen dem Membranträger 42 und der Batterieschale 10 befindet sich ein Dichtmittel 52, welches zur Abdichtung zwischen der Batterieschale 10 und dem Membranträger 42 in normalen Betriebs zuständen eingerichtet ist.

Das Klemmmittel 80 weist eine Mehrzahl von Klemmelementen 82 auf, welche sich fingerförmig von dem Zentralbereich des Klemmmittels 80 in radialer Richtung nach außen erstrecken und welche ihrerseits in Kontakt mit der Batterieschale 10 sind. Zwischen den Klemmelementen 82 befindet sich jeweils ein freier Querschnitt (nicht bezeichnet / nicht dargestellt), welcher im Fall eines besonders hohen Druckunterschieds, insbesondere aus gelöst von einer thermischen Eskalation eines Batteriemoduls, ermöglicht, dass der hohe Druckunterschied den Membranträger 42 von dem Dichtmittel 52 abhebt, wodurch der Druckunterschied zwi schen der Innenseite 12 und der Außenseite 14 der Batterieschale nicht alleine durch die semipermeable Membran 40 abgebaut werden muss, sondern über einen sich hierdurch öffnenden Bypasskanal abgebaut werden kann. Die Höhe des hierfür notwendigen Druckun terschieds kann durch die Gestaltung des Klemmmittels bestimmt werden.

Weiterhin weist die Batterieschale 10 auf der Außenseite 14 eine Schutzabdeckung 70 auf.

Vorzugsweise ist die Schutzabdeckung mit dem Membranträger 42 verbunden und kann gemeinsam mit dem Membranträger 42 mittels dem Klemmmittel 80 in der Batterieschale 10 befestigt werden.

Zwischen der Schutzabdeckung 70 und der Batterieschale 10 ver läuft zumindest bereichsweise ein Strömungskanal (nicht bezeich- net), welcher zum Gasaustausch zwischen der semipermeablen Membran 40 sowie der Außenseite 14 der Batterieschale 10 einge richtet ist. Bezugszeichenliste

10 Batterieschale

12 Innenseite 14 Außenseite

20 Aufnahmegeometrie 22 Verbindungsbereich 24 Schutzbereich

26 Senke 28 Lüftungsöffnung

30 Stützrippe

40 semipermeable Membran 42 Membranträger

44 Passlippe 46 Fase

48 Membranversteifung 50 Berstmittel

52 Dichtmittel

60 Schirmpilzventil 70 Schutzabdeckung

72 Kontaktierungselement 80 Klemmmittel

82 Klemmelement