DE102011015925B4 - Battery system with a battery housing with an air exchange device - Google Patents

Battery system with a battery housing with an air exchange device Download PDF

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Abstract

Batteriesystem mit einem Batteriegehäuse (1), das eine Öffnung (2) aufweist, in der oder an der eine rein mechanisch, d. h. ohne Fremdenergie, arbeitende Luftaustauscheinrichtung (4) vorgesehen ist, die einen Luftaustausch zwischen einem Inneren (8) des Batteriegehäuses (1) und der Umgebung ermöglicht und die ein Eindringen flüssigen Wassers von der Umgebung in das Innere (8) des Batteriegehäuses verhindert oder zumindest minimiert, wobei die Luftaustauscheinrichtung (4) einen ersten Fluiddurchgang (6) und einen zweiten Fluiddurchgang (7) aufweist wobei der erste Fluiddurchgang (6) eine Membran (9) aufweist, die luftdurchlässig aber undurchlässig für flüssiges Wasser ist, und der zweite Fluiddurchgang (7) ein zweites Ventil (12) aufweist, das bei einem aus dem Batteriegehäuse (1) heraus gerichteten Fluidstrom öffnet, in umgekehrter Strömungsrichtung aber fluiddicht absperrt, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer dem Inneren (8) des Batteriegehäuses (1) zugewandten Seite des ersten Fluiddurchgangs (6) ein Wasserabsorber (13) angeordnet ist, der Wasserdampf, welcher in einem über den ersten Fluiddurchgang (6) in das Batteriegehäuse (1) strömenden Luftstrom enthalten ist, absorbiert.Battery system with a battery housing (1) which has an opening (2) in or on which one is purely mechanical, d. H. Without external energy, working air exchange device (4) is provided, which enables an exchange of air between an interior (8) of the battery housing (1) and the environment and which prevents or at least minimizes the penetration of liquid water from the environment into the interior (8) of the battery housing wherein the air exchange device (4) has a first fluid passage (6) and a second fluid passage (7), the first fluid passage (6) having a membrane (9) which is permeable to air but impermeable to liquid water, and the second fluid passage (7) ) has a second valve (12) which opens in the event of a fluid flow directed out of the battery housing (1), but shuts off fluid-tight in the opposite direction of flow, characterized in that on a side of the first one facing the interior (8) of the battery housing (1) Fluid passage (6) a water absorber (13) is arranged, the water vapor, which in a via the first fluid passage (6 ) is contained in the battery housing (1) flowing air stream is absorbed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriesystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to a battery system according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges Batteriesystem ist aus der nachveröffentlichten DE 10 2010 051 687 A1 bekannt. Zum technischen Hintergrund der Erfindung zählen ferner die DE 10 2009 050 878 A1 sowie die DE 10 2009 032 463 A1 .Such a battery system is from the post-published DE 10 2010 051 687 A1 known. The technical background of the invention also includes the DE 10 2009 050 878 A1 as well as the DE 10 2009 032 463 A1 ,

Hybrid- bzw. Elektrofahrzeuge werden mit Batteriesystemen betrieben, deren Betriebsspannung im Bereich mehrerer Hundert Volt liegt. Sie werden daher als auch ”Hochvoltspeicher” bezeichnet. Hochvoltspeicher müssen aus Gründen der Betriebssicherheit geschützt in einem Batteriegehäuse untergebracht werden, insbesondere wenn der Hochvoltspeicher im Unterbodenbereich eines Fahrzeugs angeordnet werden soll, wo das Batteriegehäuse Spritzwasser, Schnee und Eis sowie Steinschlag standhalten muss. Insbesondere bei Geländefahrzeugen müssen im Unterbodenbereich angeordnete Batteriegehäuse auch bis zu einer gewissen Mindestwattiefe von z. B. 1 m wasserdicht sein. Ferner muss das Batteriegehäuse eines Hochvoltspeichers selbstverständlich auch den im Betrieb wechselnden Umgebungsluftdrücken, die sich insbesondere bei Fahrten im Gebirge deutlich ändern können, standhalten.Hybrid or electric vehicles are operated with battery systems whose operating voltage is in the range of several hundred volts. They are therefore referred to as "high-voltage memory". High-voltage storage must be housed protected in a battery case for reasons of operational safety, especially when the high-voltage storage is to be located in the underfloor area of a vehicle, where the battery housing must withstand splashing water, snow and ice and falling rocks. Especially in off-road vehicles arranged in the underbody battery housing must also be up to a certain minimum wattage of z. B. 1 m waterproof. Furthermore, the battery housing of a high-voltage accumulator must of course also withstand changing during operation ambient air pressures, which can change significantly, especially when driving in the mountains.

Prinzipiell könnten die Batteriezellen eines Hochvoltspeichers zwar in einem hermetisch dicht und entsprechend massiv ausgeführten Batteriegehäuse untergebracht werden, was jedoch aus Gewichtsgründen für einen Einsatz in herkömmlichen Straßenfahrzeugen nicht in Frage kommt.In principle, the battery cells of a high-voltage storage device could indeed be accommodated in a hermetically sealed and correspondingly solidly designed battery housing, which however, for reasons of weight, is not suitable for use in conventional road vehicles.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Batteriesystem mit einem Batteriegehäuse zu schaffen, das vergleichsweise leicht bauend ausgeführt werden kann und das den oben beschriebenen Anforderungen gerecht wird.The object of the invention is to provide a battery system with a battery case that can be made relatively easy to build and that meets the requirements described above.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention can be found in the dependent claims.

Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Batteriesystem mit einem Batteriegehäuse, das eine Öffnung aufweist, über die ein Luftaustausch zwischen dem Inneren des Batteriegehäuses und der Umgebung möglich ist. Dadurch wird sichergestellt, dass im Inneren des Batteriegehäuses im Wesentlichen derselbe Luftdruck herrscht, wie in der Umgebung. Ein Verbeulen des Batteriegehäuses infolge sich ändernder Umgebungsluftdrücke, wie dies bei hermetisch abgeschlossenen Batteriegehäusen auftreten kann, wird somit vermieden.The starting point of the invention is a battery system with a battery housing having an opening through which an exchange of air between the interior of the battery case and the environment is possible. This ensures that there is essentially the same air pressure inside the battery case as in the environment. Bumping of the battery case due to changing ambient air pressures, as may occur with hermetically sealed battery cases, is thus avoided.

Der Kern der Erfindung besteht darin, in der Öffnung des Batteriegehäuses oder an der Öffnung des Batteriegehäuses eine Luftaustauscheinrichtung vorzusehen, die so gestaltet ist, dass sie nicht nur einen Luftaustausch zwischen dem Inneren des Batteriegehäuses und der Umgebung bzw. umgekehrt ermöglicht, sondern zusätzlich ein Eindringen flüssigen Wassers von außen, d. h. von der Umgebung in das Innere des Batteriegehäuses, verhindert. Vorzugsweise ist die Luftaustauscheinrichtung so ausgelegt, dass sie sogar bis zu einer vorgegebenen Wattiefe, von z. B. 1 m, zuverlässig gegen eindringendes Wasser abdichtet.The essence of the invention is to provide in the opening of the battery case or at the opening of the battery case, an air exchange device which is designed so that it allows not only an exchange of air between the interior of the battery case and the environment or vice versa, but also an intrusion liquid water from the outside, d. H. from the environment into the interior of the battery case, prevented. Preferably, the air exchange device is designed so that it even up to a predetermined wading depth, z. B. 1 m, reliably seals against ingress of water.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist ferner, dass es sich bei der Luftaustauscheinrichtung um eine rein mechanische Einrichtung handelt, d. h. um eine Einrichtung, die ohne Fremdenergie (z. B. elektrische oder pneumatische Energie) arbeitet.An essential feature of the invention is further that the air exchange device is a purely mechanical device, i. H. a device that operates without external energy (eg electrical or pneumatic energy).

Nach der Erfindung weist die Luftaustauscheinrichtung einen ersten Fluiddurchgang mit einer Membran auf, die luftdurchlässig, jedoch undurchlässig für flüssiges Wasser ist. Die Membran kann aus einem hydrophoben Material hergestellt sein, ähnlich wie man es von Funktionskleidung kennt. Über den ersten Fluiddurchgang kann Umgebungsluft, die zu einem gewissen Grad dampfförmiges Wasser enthält, durch die Membran hindurchströmen.According to the invention, the air exchange means comprises a first fluid passage having a membrane which is permeable to air but impermeable to liquid water. The membrane may be made of a hydrophobic material similar to functional clothing. By way of the first fluid passage, ambient air, which to a certain extent contains vaporous water, can flow through the membrane.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist in dem ersten Fluiddurchgang ein erstes Ventil vorgesehen. Das erste Ventil ist von der Umgebung, d. h. von außen in Richtung des Inneren des Batteriegehäuses betrachtet, ”hinter” der Membran angeordnet. Bei einem die Membran durchdringenden Fluid- bzw. Luftstrom aus der Umgebung in das Innere des Batteriegehäuses, öffnet das erste Ventil. In umgekehrter Strömungsrichtung hingegen sperrt es fluiddicht ab. Bei dem ersten Fluiddurchgang handelt es sich somit um einen Fluiddurchgang, der lediglich in einer Richtung einen Fluidstrom zulässt, nämlich von der Umgebung in das Batteriegehäuse hinein.According to a development of the invention, a first valve is provided in the first fluid passage. The first valve is from the environment, i. H. viewed from the outside in the direction of the interior of the battery case, arranged "behind" the membrane. When a membrane penetrating fluid or air flow from the environment into the interior of the battery case, opens the first valve. In the reverse flow direction, however, it blocks fluid-tight. The first fluid passage is thus a fluid passage which permits fluid flow only in one direction, namely from the environment into the battery housing.

Zusätzlich zu dem ersten Fluiddurchgang ist gemäß der Erfindung ein zweiter Fluiddurchgang vorgesehen sein, in dem ein zweites Ventil angeordnet ist. Das zweite Ventil hat ein umgekehrtes Öffnungsverhalten wie das erste Ventil. Das zweite Ventil öffnet bei einem aus dem Batteriegehäuse herausgerichteten Fluidstrom und sperrt in umgekehrter Strömungsrichtung. Die beiden Ventile können im Wesentlichen oder vollständig baugleich ausgeführt sein, wobei vorgesehen sein kann, dass das eine Ventil bei einem anderen Mindestdruck öffnet als das andere Ventil.In addition to the first fluid passage, according to the invention a second fluid passage may be provided in which a second valve is arranged. The second valve has a reverse opening behavior as the first valve. The second valve opens at a directed out of the battery housing fluid flow and locks in the reverse flow direction. The two valves can be designed substantially or completely identical, it being possible to provide that one valve opens at a different minimum pressure than the other valve.

Die beiden Fluidkanäle können nebeneinander angeordnet sein. Dementsprechend kann das zweite Ventil seitlich neben der Membran des ersten Fluiddurchgangs angeordnet sein. Vorzugsweise sind die beiden Ventile identisch gestaltet, aber, wie bereits erwähnt, umgekehrt wirkend angeordnet. Die beiden Ventile können jeweils einen aus einem Elastomer-Material hergestellten Ventilkörper aufweisen, der bereits bei geringsten Druckunterschieden – je nach Strömungsrichtung – öffnet bzw. sperrt. Der Ventilkörper kann z. B. als pilzartiger Ventilkörper ausgebildet sein, dessen ”Fächer” entsprechend elastisch ist und je nach Strömungsrichtung einen Fluidkanal des ersten bzw. zweiten Fluiddurchgangs freigibt bzw. sperrt.The two fluid channels can be arranged next to one another. Accordingly, the second valve can be laterally adjacent to the diaphragm of the be arranged first fluid passage. Preferably, the two valves are identical, but, as already mentioned, arranged in reverse order. The two valves can each have a valve body made of an elastomer material, which opens or blocks even at the slightest pressure differences, depending on the direction of flow. The valve body may, for. B. be formed as a mushroom-like valve body whose "fan" is correspondingly elastic and depending on the direction of flow a fluid channel of the first and second fluid passage releases or blocks.

Nach der Erfindung ist auf einer dem Inneren des Batteriegehäuses zugewandten Seite des ersten Fluiddurchgangs ein Wasserabsorber angeordnet, der Wasserdampf, welcher in einem über den ersten Fluiddurchgang in das Batteriegehäuse eintretenden Luftstrom enthalten ist, absorbiert. Ein derartiger Wasserabsorber kann aus einem Feststoff, einem Granulat, einem Pulver, einem Fasermaterial, insbesondere aus einem Vlies, o. ä. bestehen. Geiegnet sind sowohl Materialien aus Natur- oder Kunstfasern. Hinsichtlich der Struktur kommen z. B. Gewirke, Gestricke, Gewebe o. ä. in Betracht.According to the invention, a water absorber is arranged on a side of the first fluid passage facing the interior of the battery housing, which absorbs water vapor which is contained in an air stream entering the battery housing via the first fluid passage. Such a water absorber can consist of a solid, a granulate, a powder, a fiber material, in particular a nonwoven, or the like. The materials used are natural or synthetic fibers. With regard to the structure z. As knitted fabrics, knitted fabrics, fabric o. Ä. Into consideration.

Ganz allgemein gesprochen handelt es sich bei dem Wasserabsorber um ein „hydrophiles, d. h. wasseranziehendes bzw. wasserabsorbierendes Material”, das z. B. als so genannter ”Superabsorber” ausgeführt sein kann. Durch einen derartigen Wasserabsorber ist es möglich, die in das Batteriegehäuse des Batteriesystems einströmende Luft zu trocknen, was das Risiko einer Taupunktunterschreitung und somit einer Kondensation von Wasser im Inneren des Batteriegehäuses verringert.Generally speaking, the water absorber is a "hydrophilic, d. H. hydrophilic or water-absorbing material "z. B. can be designed as a so-called "superabsorber". By such a water absorber, it is possible to dry the air flowing into the battery case of the battery system, which reduces the risk of dew point and thus condensation of water inside the battery case.

Nach einer Weiterbildung ist der Wasserabsorber bzw. das hygroskopische Medium des Wasserabsorbers so angeordnet, dass auch die über den zweiten Fluidkanal aus dem Batteriegehäuse in die Umgebung ausströmende Luft durch das hygroskopische Medium hindurchtritt. Dies hat den Vorteil, dass durch die aus dem Inneren des Batteriegehäuses in die Umgebung austretende Luft das hygroskopische Medium getrocknet bzw. regeneriert werden kann. Der Wasserabsorber kann also vorzugsweise so angeordnet und dimensioniert sein, dass ein Luftaustausch zwischen der Umgebung und dem Inneren des Batteriegehäuses, und umgekehrt, sowohl über den ersten als auch über den zweiten Fluiddurchgang nur durch den Wasserabsorber hindurch möglich ist.According to a development, the water absorber or the hygroscopic medium of the water absorber is arranged so that the air flowing out of the battery housing into the environment via the second fluid channel also passes through the hygroscopic medium. This has the advantage that the hygroscopic medium can be dried or regenerated by the air exiting the interior of the battery housing into the environment. The water absorber can thus preferably be arranged and dimensioned such that an exchange of air between the environment and the interior of the battery housing, and vice versa, both through the first and through the second fluid passage only through the water absorber is possible.

Um sicherzustellen, dass sich in einem bestimmten Bereich des Batteriegehäuses, z. B. in einem Bodenbereich, ansammelndes kondensiertes Wasser wieder aus dem Batteriegehäuse nach außen in die Umgebung abgeführt wird, kann ein „Saugelement” vorgesehen sein, über das Wasser, das sich im Inneren des Batteriegehäuses angesammelt hat, in den zweiten Fluiddurchgang gesaugt wird, von wo es über das zweite Ventil nach außen in die Umgebung abgeführt werden kann. Als Saugelement geeignet ist z. B. eine Kapillare, ein schnurartiger Docht, ein lappenartiges oder streifenartiges Faserbündel, insbesondere ein Vlies, Gewebe, Gewirk, Gestrick, Geflecht o. ä.To ensure that in a certain area of the battery case, z. B. in a bottom area, accumulating condensed water is discharged from the battery case to the outside in the environment, a "suction" may be provided, is sucked through the water, which has accumulated in the interior of the battery case in the second fluid passage of where it can be discharged via the second valve to the outside into the environment. Suitable as a suction element z. As a capillary, a string-like wick, a lobe-like or strip-like fiber bundles, in particular a nonwoven fabric, knitted fabric, knitted fabric, braid o. Ä.

Die oben beschriebene Luftaustauscheinrichtung kann insbesondere in einer Seitenwand des Batteriegehäuses angeordnet sein. Unter dem Begriff ”Seitenwand” wird eine in Bezug auf die Richtung der Schwerkraft im Wesentlichen vertikale Wand des Batteriegehäuses verstanden.The air exchange device described above can be arranged in particular in a side wall of the battery case. The term "sidewall" is understood to mean a substantially vertical wall of the battery housing with respect to the direction of gravity.

Um die Luftaustauscheinrichtung vor Steinschlägen oder mechanischen Beschädigung zu schützen, kann auf einer dem Batteriegehäuse abgewandten Seite der Luftaustauscheinrichtung ein die Luftaustauscheinrichtung überdeckendes Schutzgitter angeordnet sein.In order to protect the air exchange device from rockfalls or mechanical damage, a protective grid overlapping the air exchange device can be arranged on a side of the air exchange device facing away from the battery housing.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die 1a und 1b zeigen verschiedene Perspektiven einer in eine Wandung eines Batteriegehäuses integrierten Luftaustauscheinrichtung gemäß der Erfindung.In the following the invention will be explained in connection with the drawing. The 1a and 1b show different perspectives of an integrated in a wall of a battery case air exchange device according to the invention.

1a zeigt einen Ausschnitt aus einem Batteriegehäuse 1, das eine Seitenwand 1a und einen Gehäuseboden 1b aufweist. In der Seitenwand 1a ist eine kreisförmige Durchgangsöffnung 2 vorgesehen, in die ein Gehäuse 3 einer Luftaustauscheinrichtung 4 eingesetzt ist. Die Luftaustauscheinrichtung 4 ist auf der dem Batteriegehäuse 1 abgewandten Seite durch ein Schutzgitter 5 abgedeckt. 1a shows a section of a battery case 1 that has a side wall 1a and a caseback 1b having. In the sidewall 1a is a circular passage opening 2 provided in a housing 3 an air exchange device 4 is used. The air exchange device 4 is on the battery case 1 opposite side by a protective grid 5 covered.

Die Luftaustauscheinrichtung 4 weist einen ersten Fluiddurchgang 6 auf, der von der Umgebung 7 in Richtung des Inneren des Batteriegehäuses 1 fluiddurchgängig ist, und in umgekehrter Richtung sperrt. Der erste Fluiddurchgang 6 weist eine hydroskopische, luftdurchlässige Membran 9 auf. Die Membran 9 ist zwar luftdurchlässig, jedoch undurchlässig gegenüber flüssigem Wasser. Die Membran 9 verhindert somit, dass flüssiges Wasser aus der Umgebung über den ersten Fluiddurchgang 6 in das Innere 8 des Batteriegehäuses 1 gelangen kann.The air exchange device 4 has a first fluid passage 6 up, from the environment 7 towards the inside of the battery case 1 is fluid-permeable, and locks in the reverse direction. The first fluid passage 6 has a hydroscopic, air-permeable membrane 9 on. The membrane 9 is permeable to air, but impermeable to liquid water. The membrane 9 thus prevents liquid water from the environment through the first fluid passage 6 in the interior 8th of the battery case 1 can get.

Der erste Fluiddurchgang 6 weist ferner ein erstes Ventil 10 auf. Das erste Ventil 10 weist bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel einen aus einem Elastomer-Material bestehenden, pilzartigen bzw. fächerartigen Ventilkörper 10a auf, der in seiner Grundstellung Fluidkanäle 11a, 11b, die in einer Wandung 3a des Gehäuses 3 der Luftaustauscheinrichtung 4 vorgesehen sind, fluiddicht abdichtet. Der pilzartige bzw. fächerartige Abschnitt 10a überdeckt die Fluidkanäle 11a, 11b. Bei Überschreiten einer Mindestdruckdifferenz zwischen der Umgebung 7 und dem Inneren 8 des Batteriegehäuses 1 hebt der fächerartige Abschnitt 10a des ersten Ventils 10 von der Wandung 3a ab und ermöglicht somit einen Fluidstrom von der Umgebung 7 in das Innere 8 des Batteriegehäuses 1. In umgekehrter Richtung bzw. bei einer umgekehrten Druckdifferenz, bei der der Druck im Inneren 8 des Batteriegehäuses 1 größer ist als der Umgebungsluftdruck, sperrt das erste Ventil 10.The first fluid passage 6 also has a first valve 10 on. The first valve 10 has in the embodiment shown here a consisting of an elastomeric material, mushroom-like or fan-like valve body 10a on, in its basic position fluid channels 11a . 11b in a wall 3a of the housing 3 the air exchange device 4 are provided, fluid-tight seals. The mushroom-like or fan-shaped section 10a covers the fluid channels 11a . 11b , When a minimum pressure difference between the environment is exceeded 7 and the interior 8th of the battery case 1 raises the fan-like section 10a of the first valve 10 from the wall 3a thus allowing fluid flow from the environment 7 in the interior 8th of the battery case 1 , In the reverse direction or with a reverse pressure difference, in which the pressure in the interior 8th of the battery case 1 is greater than the ambient air pressure, locks the first valve 10 ,

Seitlich versetzt neben dem ersten Fluiddurchgang 6 ist der zweite Fluiddurchgang 7 angeordnet. Der zweite Fluiddurchgang 7 weist ein zweites Ventil 12 auf, das bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel identisch gestaltet ist wie das erste Ventil 10. Das zweite Ventil 12 ist in einer Wandung 3b des Gehäuses 3 der Luftaustauscheinrichtung 4 angeordnet. Das zweite Ventil 12 gestattet einen Fluidstrom vom Inneren 8 des Batteriegehäuses 1 in Richtung der Umgebung 7. In umgekehrter Richtung hingegen sperrt es.Laterally offset next to the first fluid passage 6 is the second fluid passage 7 arranged. The second fluid passage 7 has a second valve 12 on, which is designed identically in the embodiment shown here as the first valve 10 , The second valve 12 is in a wall 3b of the housing 3 the air exchange device 4 arranged. The second valve 12 allows fluid flow from the interior 8th of the battery case 1 in the direction of the environment 7 , In the opposite direction, it locks.

Wie aus den 1a, 1b ersichtlich ist, ist auf einer dem Inneren 8 des Batteriegehäuses zugewandten Seite der Luftaustauscheinrichtung 4 ein sogenanntes „Superabsorbervlies” 13 angeordnet. Das Superabsorbervlies 13 ist in das Gehäuse 3 der Luftaustauscheinrichtung 4 eingesetzt, derart, dass jeglicher Luftaustausch zwischen der Umgebung 7 und dem Inneren 8 des Batteriegehäuses 1, um umgekehrt, sowohl über den ersten als auch über den zweiten Fluiddurchgang 6 bzw. 7 ausschließlich durch das Superabsorbervlies 13 hindurch möglich ist. Das Superabsorbervlies 13 hat die Aufgabe, dampfförmige Wasseranteile, die in einem über den ersten Fluiddurchgang 6 in das Innere 8 des Batteriegehäuses 1 strömenden Luftstrom enthalten sind, zu absorbieren.Like from the 1a . 1b is apparent on one's interior 8th the battery housing facing side of the air exchange device 4 a so-called "superabsorbent fleece" 13 arranged. The superabsorbent fleece 13 is in the case 3 the air exchange device 4 used so that any air exchange between the environment 7 and the interior 8th of the battery case 1 vice versa, both over the first and second fluid passages 6 respectively. 7 exclusively by the superabsorbent fleece 13 through is possible. The superabsorbent fleece 13 The task is to vaporize water in one over the first fluid passage 6 in the interior 8th of the battery case 1 flowing air stream are contained to absorb.

Da das Superabsorbervlies 13 auch den zweiten Fluiddurchgang ”überdeckt”, wird es durch Luft, die aus dem Inneren 8 des Batteriegehäuses 1 in die Umgebung 7 ausströmt, getrocknet bzw. regeneriert.Because the superabsorbent fleece 13 also "covers" the second fluid passage, it is by air coming from the inside 8th of the battery case 1 in the nearby areas 7 flows out, dried or regenerated.

Ferner vorgesehen ist eine Kapillare bzw. ein z. B. dochtartiges Saugelement 14, das vom Boden 1b des Batteriegehäuses 1 nach oben in den Bereich des zweiten Fluiddurchgangs 7 führt. Das Saugelement 14 hat die Aufgabe, Wasser, das sich eventuell im Bodenbereich des Batteriegehäuses 1 ansammelt, nach oben in den Bereich des zweiten Fluiddurchgangs 7 zu saugen, so dass es dort von einem aus dem Inneren 8 in die Umgebung 7 ausströmenden Luftstrom mitgerissen und somit aus dem Batteriegehäuse 1 an die Umgebung 7 abgeführt werden kann.Further provided is a capillary or a z. B. wick-like suction element 14 that from the ground 1b of the battery case 1 up into the region of the second fluid passage 7 leads. The suction element 14 The job is to remove water that may be in the bottom area of the battery case 1 accumulates, up into the region of the second fluid passage 7 to suck it, leaving it there from inside 8th in the nearby areas 7 entrained airflow entrained and thus from the battery case 1 to the environment 7 can be dissipated.

Claims (9)

Batteriesystem mit einem Batteriegehäuse (1), das eine Öffnung (2) aufweist, in der oder an der eine rein mechanisch, d. h. ohne Fremdenergie, arbeitende Luftaustauscheinrichtung (4) vorgesehen ist, die einen Luftaustausch zwischen einem Inneren (8) des Batteriegehäuses (1) und der Umgebung ermöglicht und die ein Eindringen flüssigen Wassers von der Umgebung in das Innere (8) des Batteriegehäuses verhindert oder zumindest minimiert, wobei die Luftaustauscheinrichtung (4) einen ersten Fluiddurchgang (6) und einen zweiten Fluiddurchgang (7) aufweist wobei der erste Fluiddurchgang (6) eine Membran (9) aufweist, die luftdurchlässig aber undurchlässig für flüssiges Wasser ist, und der zweite Fluiddurchgang (7) ein zweites Ventil (12) aufweist, das bei einem aus dem Batteriegehäuse (1) heraus gerichteten Fluidstrom öffnet, in umgekehrter Strömungsrichtung aber fluiddicht absperrt, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer dem Inneren (8) des Batteriegehäuses (1) zugewandten Seite des ersten Fluiddurchgangs (6) ein Wasserabsorber (13) angeordnet ist, der Wasserdampf, welcher in einem über den ersten Fluiddurchgang (6) in das Batteriegehäuse (1) strömenden Luftstrom enthalten ist, absorbiert.Battery system with a battery case ( 1 ), which has an opening ( 2 ), in or on a purely mechanical, ie without external energy, working air exchange device ( 4 ) is provided, which is an air exchange between an interior ( 8th ) of the battery case ( 1 ) and the environment and the penetration of liquid water from the environment into the interior ( 8th ) of the battery case is prevented or at least minimized, the air exchange device ( 4 ) a first fluid passage ( 6 ) and a second fluid passage ( 7 ) wherein the first fluid passage ( 6 ) a membrane ( 9 ), which is permeable to air but impermeable to liquid water, and the second fluid passage ( 7 ) a second valve ( 12 ), which at one of the battery case ( 1 ) outwardly directed fluid flow, but in the reverse flow direction but fluid-tight shuts off, characterized in that on one of the interior ( 8th ) of the battery case ( 1 ) facing side of the first fluid passage ( 6 ) a water absorber ( 13 ), the water vapor which is in a via the first fluid passage ( 6 ) in the battery case ( 1 ) is contained, absorbed. Batteriesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fluiddurchgang (6) ein erstes Ventil (10) aufweist, das von der Umgebung in Richtung der Membran (9) betrachtet hinter der Membran (9) angeordnet ist und das bei einem die Membran (9) durchdringenden, in das Batteriegehäuse (1) gerichteten Fluidstrom öffnet, in umgekehrter Strömungsrichtung aber fluiddicht absperrt.Battery system according to claim 1, characterized in that the first fluid passage ( 6 ) a first valve ( 10 ), which from the environment in the direction of the membrane ( 9 ) looks behind the membrane ( 9 ) and that in one the membrane ( 9 ) penetrating into the battery housing ( 1 ) directed fluid flow opens in the reverse flow direction but fluid-tight. Batteriesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Fluiddurchgänge (6, 7) relativ zueinander versetzt angeordnet sind.Battery system according to claim 1 or 2, characterized in that the two fluid passages ( 6 . 7 ) are arranged offset relative to each other. Batteriesystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das das zweite Ventil (12) seitlich neben der Membran (9) des ersten Fluiddurchgangs (6) angeordnet ist.Battery system according to one of the preceding claims, characterized in that the second valve ( 12 ) laterally next to the membrane ( 9 ) of the first fluid passage ( 6 ) is arranged. Batteriesystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ventile (10, 12) identisch gestaltet aber umgekehrt wirkend angeordnet sind.Battery system according to one of the preceding claims, characterized in that the two valves ( 10 . 12 ) designed identically but are arranged reversed acting. Batteriesystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserabsorber (13) so angeordnet und dimensioniert ist, dass ein Luftaustausch zwischen der Umgebung (7) und dem Inneren (8) Batteriegehäuses (1), und umgekehrt, sowohl über den ersten als auch über den zweiten Fluiddurchgang (6, 7) nur durch den Wasserabsorber (13) hindurch möglich ist. Battery system according to one of the preceding claims, characterized in that the water absorber ( 13 ) is arranged and dimensioned such that an air exchange between the environment ( 7 ) and the interior ( 8th ) Battery case ( 1 ), and vice versa, both via the first and the second fluid passage ( 6 . 7 ) only through the water absorber ( 13 ) is possible through. Batteriesystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von einem Bodenbereich (1b) des Batteriegehäuses (1) ein Saugelement (14) zu einer dem Inneren (8) des Batteriegehäuses (1) zugewandten Seite des zweiten Ventils (12) führt.Battery system according to one of the preceding claims, characterized in that from a floor area ( 1b ) of the battery case ( 1 ) a suction element ( 14 ) to an interior ( 8th ) of the battery case ( 1 ) facing side of the second valve ( 12 ) leads. Batteriesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugelement (14) den Wasserabsorber (13) durchsetzt und/oder berührt.Battery system according to claim 7, characterized in that the suction element ( 14 ) the water absorber ( 13 ) interspersed and / or touched. Batteriesystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer dem Inneren (8) des Batteriegehäuses (1) abgewandten Seite der Luftaustauscheinrichtung (4) ein die Luftaustauscheinrichtung (4) überdeckendes Schutzgitter (5) angeordnet ist.Battery system according to one of the preceding claims, characterized in that on one of the interior ( 8th ) of the battery case ( 1 ) facing away from the air exchange device ( 4 ) the air exchange device ( 4 ) overlapping protective grid ( 5 ) is arranged.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11047508B2 (en) 2017-03-30 2021-06-29 Donaldson Company, Inc. Vent with relief valve

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013207872A1 (en) * 2013-04-30 2014-10-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft High-voltage storage for a vehicle
DE102017003360B3 (en) * 2017-04-06 2018-07-19 Carl Freudenberg Kg Pressure equalization device for a housing
DE102017127317B4 (en) 2017-11-20 2021-10-28 Pervormance International Gmbh Vehicle with cooling textile for electric motor or battery
DE102018114439A1 (en) * 2018-06-15 2019-12-19 Ibs Filtran Kunststoff- / Metallerzeugnisse Gmbh Pressure compensation device for a battery case
DE102022211113A1 (en) 2022-10-20 2024-04-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Pressure equalization element for a battery system, vehicle battery system and vehicle with a battery system and pressure equalization element

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009032463A1 (en) * 2009-07-09 2011-01-20 Continental Automotive Gmbh Battery system for use in electrochemical energy generating, storing or consuming apparatus, has drying unit and housing with opening for exchange of gas between housing inner space, housing outer space and drying unit
DE102009050878A1 (en) * 2009-10-27 2011-04-28 Carl Freudenberg Kg Battery for electric vehicle, has battery housing, and dehumidified filter element that is arranged outside battery housing, where filter element separates interior of battery housing against environment air-conduction
DE102010051687A1 (en) * 2010-11-17 2012-05-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energy storage for a motor vehicle with a closure device for condensate discharge

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009032463A1 (en) * 2009-07-09 2011-01-20 Continental Automotive Gmbh Battery system for use in electrochemical energy generating, storing or consuming apparatus, has drying unit and housing with opening for exchange of gas between housing inner space, housing outer space and drying unit
DE102009050878A1 (en) * 2009-10-27 2011-04-28 Carl Freudenberg Kg Battery for electric vehicle, has battery housing, and dehumidified filter element that is arranged outside battery housing, where filter element separates interior of battery housing against environment air-conduction
DE102010051687A1 (en) * 2010-11-17 2012-05-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energy storage for a motor vehicle with a closure device for condensate discharge

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11047508B2 (en) 2017-03-30 2021-06-29 Donaldson Company, Inc. Vent with relief valve
US11692644B2 (en) 2017-03-30 2023-07-04 Donaldson Company, Inc. Vent with relief valve

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