AT528241A1 - Batteriespeicher mit Abführstrecke für Ausgasungen - Google Patents
Batteriespeicher mit Abführstrecke für AusgasungenInfo
- Publication number
- AT528241A1 AT528241A1 ATA50350/2024A AT503502024A AT528241A1 AT 528241 A1 AT528241 A1 AT 528241A1 AT 503502024 A AT503502024 A AT 503502024A AT 528241 A1 AT528241 A1 AT 528241A1
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- coolant
- section
- battery cell
- battery
- storage device
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
- H01M50/367—Internal gas exhaust passages forming part of the battery cover or case; Double cover vent systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
- H01M10/633—Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/183—Sealing members
- H01M50/186—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Batteriespeicher (100) mit wenigstens einer Batteriezelle (10), einem Gehäuse (20) und einem Kühlmittelsystemabschnitt (30A, 30B) mit einem Kühlmittel. Die wenigstens eine Batteriezelle (10) umfasst einen unter Druck öffnenden Ausströmabschnitt (13) zum druckausgleichenden Ausströmen einer Ausgasung, der in den Kühlmittelsystemabschnitt (30A, 30B) mündet. Eine Abführstrecke (S) zur Abführung der Ausgasung führt innerhalb des Kühlmittelsystemabschnittes (30A, 30B) in ein Volumen des Kühlmittels hinein und/oder durch ein Volumen des Kühlmittels hindurch.
Description
Batteriespeicher mit Abführstrecke für Ausgasungen
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Batteriespeicher mit einer Abführstrecke zur Abführung von Ausgasungen innerhalb eines Kühlmittelsystemabschnittes.
Die Erfindung findet Anwendung in einem Aufbau von Batteriespeichern, wie beispielsweise einem modularen Aufbau von Batteriemodulen einer Traktionsbatterie in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug oder eines stationären
Energiespeichers.
Es sind modulare Batteriespeicher bekannt, die eine hohe Energiedichte aufweisen und besondere Sicherheitsmerkmale benötigen, um im Falle eines thermischen Durchgehens, d.h. einem sogenannten Thermal Runaway, wie er bei einigen brennbaren Aktiv-materialien von Lithium-lonen-Batterien auftreten kann, eine ausbreitende Ketten-reaktion unter den Batteriezellen so gut wie möglich zu vermeiden. Zu diesen Sicherheitsmerkmalen zählt unter anderem eine Entlüftung, durch die heiße Abgase und deren thermische Last möglichst kontrolliert von benachbarten Zellen hinweg und in der Regel nach außen hin abgeführt werden
können.
Wenn sich der Batteriespeicher an Bord eines Fahrzeugs, insbesondere in unmittelbarer Nähe zu einem Fahrgastraum befindet, bestehen zudem weitere Sicherheitsbestimmungen bezüglich einer zulässigen thermischen Last, welche in begrenztem Maße durch Abgas in dem Systemumfeld des Fahrzeugs abgeführt werden darf, wie insbesondere eine maximale Temperatur oder die Vermeidung von
Funkenflug und glühenden Partikel, an denen sich Gase entzünden können.
Im Stand der Technik sind Aufbauten von Batteriespeicher bekannt, die eine Strömungsstrecke für Ausgasungen mit Umlenkungen in einer Streckenführung nach dem Prinzip eines Labyrinths vorsehen, um eine möglichst lange Abkühlstrecke zur Abkühlung der Ausgasung an Kontaktflächen zu bewirken, gegebenenfalls an durch ein Kühlsystem gekühlten Flächen. Ebenso sind Aufbauten bekannt, die gegen eine Strömungsrichtung geneigte Flächen verwenden, um eine Abscheidung von schwereren Partikeln einer Feststoffphase aus einer leichteren Gasphase einer Ausgasung zu bewirken.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Technik zur verbesserten Behandlung von Ausgasungen und Abwärme bei thermisch kritischen Vorfällen in Batteriespeichern zu schaffen.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch einen Batteriespeicher mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Der erfindungsgemäße Batteriespeicher hat wenigstens eine Batteriezelle; ein Gehäuse mit einer Aufnahmekammer zur Aufnahme der wenigstens einen Batteriezelle; und ein Kühlmittelsystemabschnitt mit einem Kühlmittel zur Kühlung der wenigstens einen Batteriezelle in dem Gehäuse; wobei die wenigstens eine Batteriezelle einen unter Druck öffnenden Ausströmabschnitt zum druckausgleichenden Ausströmen einer Ausgasung aus der wenigstens einen Batteriezelle umfasst. Erfindungswesentlich ist, dass der Ausströmabschnitt der wenigstens einen Batteriezelle in den Kühlmittelsystemabschnitt mündet; und eine Abführstrecke zur Abführung der Ausgasung innerhalb des Kühlmittelsystemabschnittes in ein Volumen des Kühlmittels hinein und/oder durch ein Volumen des Kühlmittels hindurch führt.
Die Erfindung sieht somit erstmals eine Gasströmungsstrecke zur Abfuhr einer Ausgasung aus einer Batteriezelle vor, die durch ein Flüssigkeitsvolumen eines Kühlmittels in einem Kühlsystem eines Batteriespeichers führt. In diesem Zusammenhang schlägt die Erfindung ebenfalls erstmals einen flüssigkeitsbasierten oder kühlmittelbasierten Gasfilter oder Gaswäscher für eine Ausgasung aus
Batteriezellen vor.
ausgetretenen Gasvolumens.
Dadurch erfolgt eine Gaswäsche, bei der die Ausgasung von Feststoffen, wie insbesondere funkenbildenden, glühenden Partikeln gereinigt und abgekühlt wird. Dabei bezieht sich der Vergleich mit einer Gaswäsche weniger auf ein Prinzip einer Flüssigkeitszerstäubung als vielmehr auf ein Prinzip einer Immersion in einem Tauchbad. Mit anderen Worten wird in der erfindungsgemäßen Vorrichtungs- und Verfahrenstechnik ein mit dem Aufbau einer Wasserpfeife vergleichbares Wirkungsprinzip verfolgt.
Die Erfindung erzielt mehrere Funktionen in effektiver Weise. Zum einen erfüllt die Erfindung die Funktion einer effektiven Funkenfalle, nach dem Prinzip einer Nassabscheidung einer Feststoffphase der Ausgasung, insbesondere von funkenbildenden, glühenden Partikeln. Des Weiteren erfüllt die Erfindung die Funktion eines effektiven Partikelfilters, nach dem Prinzip einer Zurückhaltung der abgeschiedenen Feststoffphase der Ausgasung, wie feine Stäube oder Feststoffanteile eines Rauchgases, durch Bindung der Partikel in einer Suspension. Darüber hinaus erfüllt die Erfindung die Funktion eines effektiven flüssigkeitsbasierten Kühlers für ein in die Systemumgebung austretendes Gas, nach dem Prinzip einer immersiven, also direkten Flüssigkeitskühlung der zurückgehaltenen Feststoffphase und der durchgeleiteten oder, im Fall eines geringen Ausgasungsvolumens, im System verbleibenden Gasphase der Ausgasung.
Beachtliche Vorteile der Erfindung bestehen in der verbesserten, d.h. einer
gegenüber den vorbekannten Aufbauten einer Gasführung und Funkenfalle
überlegenen Effizienz, die sich aus dem flüssigkeitsbasierten Prinzip ergibt, und zwar
in Bezug auf alle drei zuvor genannten Funktionen als Funkenfalle, Partikelfilter und
Kühler.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der diesbezüglichen Nutzung des Kühlmittels eines bereits vorhandenen Kühlsystems, wodurch kein zusätzlicher Bauraum erforderlich ist, d.h. ein verringerter Bedarf an Bauraum und gegebenenfalls eine geringere Produktmasse gegenüber bekannten Konzepten mit einer abkühlenden oder abscheidenden Funktion erzielt wird. Dies lässt sich durch einen Vergleich mit einer Länge und komplexeren Ausgestaltung eines Strömungsweges vor Augen führen, der in der herkömmlichen Technik ohne direktem Flüssigkeitskontakt oder Kühlmittelkontakt erforderlich wäre, um eine ähnliche Wirkungen bezüglich der Partikelabscheidung und Kühlung an Ausgasungen aus Batteriezellen zu erlangen.
Im Zusammenhang mit diesem Vergleich gehen selbstredend wirtschaftliche Vorteile eines einfacheren Aufbaus eines Systemumfeldes und geringerer Fertigungskosten für einen Aufbau nach der erfindungsgemäßen Technik einher.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die wenigstens eine Batteriezelle zumindest abschnittsweise in dem Kühlmittelsystemabschnitt angeordnet sein, wobei das Volumen des Kühlmittels die wenigstens eine Batteriezelle in direktem Kontakt zumindest abschnittsweise umschließt; und der Ausströmabschnitt der wenigstens eine Batteriezelle direkt in den Kühlmittelsystemabschnitt und/oder in das zumindest abschnittsweise umschließende Volumen des Kühlmittels mündet. Eine derartige Immersionskühlung mit direktem Kühlmittelkontakt zur Batteriezelle bietet eine bessere Kühlwirkung und bedarf keiner Überführungsstruktur für die Ausgasung in das Kühlmittelsystem hinein. Da die Batteriezelle mit dem Ausströmabschnitt bereits in dem Kühlmittelsystem angeordnet ist, kann die Ausgasung direkt in das umgebende Kühlmittelvolumen abgegeben werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die wenigstens eine Batteriezelle zumindest abschnittsweise mit einer Wärmeaustauschfläche des Kühlmittelsystemabschnittes in Kontakt stehen; und der Ausströmabschnitt der
wenigstens einen Batteriezelle an einen Einströmabschnitt zum druckausgleichenden
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Einströmabschnitt als eine Öffnung oder ein geöffneter Flansch ausgebildet sein, der einen Strömungsquerschnitt in einem geöffneten Zustand des Ausströmabschnittes der wenigstens einen Batteriezelle zu einer Außenseite der Batteriezelle hin umschließt. Somit wird verhindert, dass die Ausgasung in die Aufnahmekammer entweicht und die Batteriezellen thermisch belastet.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann in dem Einströmabschnitt ein unter Druck Öffnendes Eingangsventil angeordnet sein, das eine Einströmrichtung von einer Außenseite zu einer Innenseite des Kühlmittelsystemabschnittes freigibt. So kann das Kühlmittelsystem auch z.B. in einem separierten Montagezustand ohne Batteriezellen das Kühlmittel halten. Alternativ kann eine zerstörbare Membran in der Öffnung des Einströmabschnittes eingesetzt werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Ausströmabschnitt in Form einer Sollbruchstelle in einem Zellenmantel der wenigstens einen Batteriezelle ausgebildet sein. Dies stellt eine einfache und zumindest definiert ausgerichtete Lösung dar.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Ausströmabschnitt in Form eines zu einer Außenseite öffnenden Ausströmventils in dem Zellenmantel der wenigstens einen Batteriezelle ausgebildet sein. Dies stellt eine Lösung mit definiertem Öffnungsdruck und definierter Ausrichtung dar.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Kühlmittelsystemabschnitt eine Ausgangsöffnung aufweisen, durch welche die Abführstrecke für die Ausgasung aus dem Kühlmittelsystemabschnitt und/oder dem Gehäuse herausführt. Somit wird ein übermäßiger Druckaufbau im Batteriespeicher verhindert.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Kühlmittelsystemabschnitt als Teil eines Kühlmittelkreislaufes des Batteriespeichers mit einem zirkulierenden Volumen des Kühlmittels ausgebildet sein.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Kühlmittelsystemabschnitt in Form eines abgeschlossenen Kühlmittelreservoirs des Batteriespeichers mit einem ruhenden Volumen des Kühlmittels ausgebildet sein.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung können elektrische Leiter zur elektrischen Verbindung und/oder zum Anschluss der wenigstens einen Batteriezelle innerhalb des Kühlmittelsystemabschnittes, insbesondere innerhalb des Volumens des Kühlmittels angeordnet sein. Dabei werden auch die Leiterstrukturen vor direktem Kontakt mit einer heißen Ausgasung geschützt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das Kühlmittel eine dielektrische Flüssigkeit sein. Diese sind beispielsweise ölbasiert, verdunsten nicht, sind nicht korrosiv und stellen eine Isolationseigenschaft in Kontakt mit elektrischen Leitern dar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale und Ausführungsformen jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriespeichers mit einer Abführstrecke in einem Kühlmittelsystem vom Immersionstyp mit direktem Kühlmittelkontakt an den Batteriezellen; und
Fig. 1 zeigt einen schematischen Aufbau eines Batteriespeichers 100 mit einem Gehäuse 20, das eine Aufnahmekammer 21 für eine Vielzahl von Batteriezellen 10 umschließt. Die Batteriezellen 10 sind in der Aufnahmekammer 21 gegenüber einer Umgebung wie einem Systemumfeld oder einer Umwelt, d.h. insbesondere gegenüber der Luft einer umgebenden Atmosphäre in dem Gehäuse 20 abgegrenzt, um äußere Einflüsse und Verschmutzungen abzuhalten. Die Batteriezellen 10 sind in einer oder mehreren Gruppen benachbart und kompakt in der Aufnahmekammer 21 angeordnet. Die Aktivmaterialien, Separatoren, Elektroden und Elektrolyt jeder Batteriezelle 10 sind von einem Zellenmantel 12 umgeben, der alle Außenflächen einer zylindrischen oder prismatischen Zelle oder einer Pouchzelle umschließt, sodass diese von einer Atmosphäre der Aufnahmekammer 21 schützend abgetrennt sind.
In dem Zellenmantel 12 von jeder Batteriezelle 10 ist ein Ausströmabschnitt 13 vorgesehen, der in Form einer Sollbruchstelle in einer Stärke des Zellenmantels 12, oder in einer funktional präziseren Variante, als ein nach außen gerichtetes EinwegVentil ausgestaltet ist. Die Ausströmabschnitte 13 dienen dazu, im Falle einer Fehlfunktion wie einem Kurzschluss, zu hoher Lade- oder Entladeströme oder sonstigen Ursachen, die zu einer exorbitanten Erwärmung oder Entzündung der Batteriezelle 10 führen können, einen kontrollierten und gezielt gerichteten Druckabbau von Ausgasungen aus dem Inneren der Batteriezelle 10 nach außen zu ermöglichen. Eine solche Ausgasung umfasst heiße, gegebenenfalls entzündliche Verbrennungsgase und Partikel, die nach Sauerstoffkontakt zu glühen beginnen. Die Funkenbildung stellt ein Entzündungsgefahr für den gesamten Batteriespeicher 100 dar.
In der dargestellten Anordnung sind die Ausströmabschnitte 13 nach unten gerichtet in einer Bodenfläche des Zellenmantels 12 positioniert. Unterhalb der Batteriezellen 10 ist in der dargestellten Ausführungsform ein kühlmittelführender Abschnitt 30A eines Kühlmittelsystems vom Immersionstyp angeordnet, der die unteren Abschnitte der Batteriezellen 10 sowie hochspannungführende Leiterelemente 14 zur elektrischen Verbindung wie beispielsweise einer Busbar kühlen. Die
Die Ausgasung, welche basierend auf einer Druckdifferenz zwischen einem Innendruck der schadhaften Batteriezelle 10 und einem Innendruck in dem Kühlmittelsystems oder der umgebenden Atmosphäre des Batteriespeichers 100 ab dem Ausströmabschnitt 13 der Batteriezelle 10 entlang der eingezeichneten Pfeile auf der Abführstrecke S entflieht, passiert in Form einer im Prinzip waagerecht gezogene Blasensäule das Flüssigkeitsvolumen des Kühlmittels in dem Kühlmittelsystemabschnitt 30A. Beim Durchqueren des Kühlmittels werden glühende Partikel und weitere Feststoffe aus Rauchgas wie Ruß, nach dem Prinzip einer Nassabscheidung durch den direkten Kontakt mit der flüssigen Phase gebunden, zurückgehalten und abgekühlt. Ferner werden die blasenförmigen Volumina der weiterhin passierende Gasphase durch den direkten Kontakt mit der flüssigen Phase, also mit einer Immersionskühlung abgekühlt. Wenn ein Innendruck in dem Kühlmittelsystem einen Schwellenwert des Ausgangsventils 33 überschreitet, entflieht aus dem Kühlmittelsystem, je nach Anordnung des Ausgangsventils 33 zu einem Flüssigkeitspegel, die Gasphase, eine entsprechende Menge des Kühlmittels oder ein Gemisch aus beidem und tritt aus dem Gehäuse 20 des Batteriespeichers
In einer Modifikation zu einer denkbar einfachsten Ausführungsform, kann der Kühlmittelsystemabschnitt 30A nach oben geöffnet sein, d.h. lediglich ein Tauchbad mit einem entsprechenden Flüssigkeitspegel des Kühlmittels in der Aufnahmekammer 21 bereitstellen. In diesem Fall wird die Ausgasung in das Flüssigkeitsvolumen des Kühlmittels eingebracht und steigt danach zumindest abgekühlt und frei von Funken oder heißen Partikeln über den Flüssigkeitspegel in die Aufnahmekammer 21 auf.
Eine für das Kühlmittel verwendete Flüssigkeit ist vorzugsweise eine dielektrische Flüssigkeit, wie ein Silikonöl. Zum einen weist dieses einen höheren Siedepunkt auf, zum anderen besteht im Falle eines Unfalls in einer mobilen Anwendung keine Kurzschlussgefahr beim Eindringen der Flüssigkeit in die Aufnahmekammer 21. Darüber hinaus dient die dielektrische Flüssigkeit als Isolator an den elektrischen Verbindungen.
Fig. 2 zeigt eine Batterievorrichtung 100 in einer zweiten Ausführungsform. Während eine Mehrheit der Merkmale der Batterievorrichtung 100 denjenigen aus Fig. 1 entspricht, unterscheiden sich der Typ des Kühlmittelsystems und eine dementsprechende Ausgestaltung des Kühlmittelsystemabschnitts 30B. So ist der Kühlmittelsystemabschnitt 30B Teil eines geschlossenen, flüssigkeitsführenden Kühlkreislaufs, wobei das Kühlmittel über eine zu den Batteriezellen 10 gerichtete Wärmeaustauschfläche 34 einer Wand des Kühlmittelsystemabschnitts 30B indirekt mit den Batteriezellen 10 in einem thermischen Kontakt steht. Der Kühlmittelsystemabschnitt 30B weist in der Wärmeaustauschfläche 34 ausgebildete Einströmabschnitte 31 auf, die jeweils gegenüberliegend positioniert zu den Ausströmabschnitten 13 der Batteriezellen 10 angeordnet sind. Die Einströmabschnitte 31 stehen jeweils mit dem Zellenmantel 12 um den Ausströmabschnitt 13 herum in einem mittels Dichtungen 15 abgedichteten Kontakt. Die Einströmabschnitte 31 können als eine Öffnung oder als ein geöffneter Flansch
Bei einem thermischen Vorfall in einer beliebigen Batteriezelle 10 öffnet sich bei entsprechendem Überdruck in der schadhaften Batteriezelle 10 der Ausströmabschnitt 13 in dem Zellenmantel 12 und entlässt in einem Druckabbau eine Ausgasung durch eine der zugeordnet positionierten Einströmabschnitte 31 in das Kühlmittelvolumen des Kühlmittelsystemabschnitts 30B. Der Kühlmittelsystemabschnitt 30B gibt eine Abführstrecke S vor, an der die Ausgasung von den Batteriezellen 10 hinweg und schließlich über die Ausgangs6öffnung 32 mit dem Ausgangsventil 33 aus dem Gehäuse 20 des Batteriespeichers 100 herausgeführt wird. Alternativ, oder bei einem geringen Gasvolumen, wird die Ausgasung unter steigendem Innendruck in dem Kühlmittelsystemabschnitts 30B
aufgenommen und verbleibt darin.
In weiteren, nicht dargestellten Ausführungsformen muss der Kühlmittelsystemabschnitt 30A, 30B aus der ersten oder zweiten Ausführungsform nicht, wie in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt, unterhalb der Batteriezellen 10 in dem Gehäuse 20 angeordnet sein. Der Kühlmittelsystemabschnitt 30A, 30B kann ebenso keine Wand des Gehäuses 20 zur Eingrenzung nutzen, und muss nicht als integraler Teil des Gehäuses 20 ausgebildet sein. Alternativ dazu kann der Kühlmittelsystemabschnitt 30A, 30B seitlich oder oberhalb der Batteriezellen 10 angeordnet sein. Ferner kann der Kühlmittelsystemabschnitt 30A, 30B alternativ als separates Teil ausgebildet sein, das in das Gehäuse 20 eingesetzt wird. Die Formgebung des Kühlmittelsystemabschnitts 30A, 30B kann variiert werden, solange die Batteriezellen 10 abschnittsweise in diesem aufgenommen sind, oder solange die Einströmabschnitte 31 stets mit den Auslassabschnitten 13 der Anordnung der Batteriezellen 10 korrespondieren.
Die voranstehenden Erläuterungen der Ausführungsformen beschreiben die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu
verlassen.
Bezugszeichenliste
100 Batteriespeicher
10 Batteriezelle
12 Zellenmantel
13 Ausströmabschnitt
14 elektrische Leiter
15 Dichtungen
20 Gehäuse
21 Aufnahmekammer
30A Kühlmittelsystemabschnitt vom Immersionstyp 30B Kühlmittelsystemabschnitt vom Typ Wärmetauscher 31 Einströmabschnitt
32 Ausgangsöffnung
33 Ausgangsventil
34 Wärmeaustauschfläche
S Abführstrecke
Claims (1)
- Patentansprüche1. Batteriespeicher (100) mit wenigstens einer Batteriezelle (10), aufweisend:ein Gehäuse (20) mit einer Aufnahmekammer (21) zur Aufnahme der wenigstens einen Batteriezelle (10); undein Kühlmittelsystemabschnitt (30A, 30B) mit einem Kühlmittel zur Kühlung der wenigstens einen Batteriezelle (10) in dem Gehäuse (20);wobei die wenigstens eine Batteriezelle (10) einen unter Druck öffnenden Ausströmabschnitt (13) zum druckausgleichenden Ausströmen einer Ausgasung aus der wenigstens einen Batteriezelle (10) umfasst;dadurch gekennzeichnet, dassder Ausströmabschnitt (13) der wenigstens einen Batteriezelle (10) in den Kühlmittelsystemabschnitt (30A, 30B) mündet; undeine Abführstrecke (S) zur Abführung der Ausgasung innerhalb des Kühlmittelsystemabschnittes (30A, 30B) in ein Volumen des Kühlmittels hinein und/oder durch ein Volumen des Kühlmittels hindurch führt.2. Batteriespeicher (100) nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Batteriezelle (10) zumindest abschnittsweise in dem Kühlmittelsystemabschnitt (30A) angeordnet ist, wobei das Volumen des Kühlmittels die wenigstens eine Batteriezelle (10) in direktem Kontakt zumindest abschnittsweise umschließt; undder Ausströmabschnitt (13) der wenigstens einen Batteriezelle (10) direkt in den Kühlmittelsystemabschnitt (30A) und/oder in das zumindest abschnittsweise umschließende Volumen des Kühlmittels mündet.3. Batteriespeicher (100) nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Batteriezelle (10) zumindest abschnittsweise mit einer Wärmeaustauschfläche (34) des Kühlmittelsystemabschnittes (30B) in Kontakt steht; und4. Batteriespeicher (100) nach Anspruch 3, wobei der Einströmabschnitt (31) als eine Öffnung oder ein geöffneter Flansch ausgebildet ist, der einen Strömungsquerschnitt in einem geöffneten Zustand des Ausströmabschnittes (13) der wenigstens einen Batteriezelle (10) zu einer Außenseite der Batteriezelle (10) hin umschließt.5. Batteriespeicher (100) nach Anspruch 4, wobei in dem Einströmabschnitt (31) ein unter Druck öffnendes Eingangsventil angeordnet ist, das eine Einströmrichtung von einer Außenseite zu einer Innenseite desKühlmittelsystemabschnittes (30B) freigibt.6. Batteriespeicher (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Ausströmabschnitt (13) in Form einer Sollbruchstelle in einem Zellenmantel (12) der wenigstens einen Batteriezelle (10) ausgebildet ist.7. Batteriespeicher (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Ausströmabschnitt (13) in Form eines zu einer Außenseite öffnenden Auströmventils in dem Zellenmantel (12) der wenigstens einen Batteriezelle (10) ausgebildet ist.8. Batteriespeicher (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kühlmittelsystemabschnitt (30A, 30B) eine Ausgangsöffnung (32) aufweist, durch welche die Abführstrecke (S) für die Ausgasung aus dem Kühlmittelsystemabschnitt (30A, 30B) und/oder dem Gehäuse (20) herausführt.9. Batteriespeicher (100) nach Anspruch 8, wobei in der Ausgangsöffnung (32) ein unter Druck öffnendes Ausgangsventil (33) zur druckabbauenden Öffnung des Kühlmittelsystemabschnittes (30A, 30B) angeordnet ist, für ein Abführen der Ausgasung und/oder von Kühlmittel bei einem Überschreiten eines Schwellenwertes eines Kühlmitteldruckes in dem Kühlmittelsystemabschnitt (30A, 30B).11. Batteriespeicher (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Kühlmittelsystemabschnitt (30A, 30B) in Form eines abgeschlossenen Kühlmittelreservoirs des Batteriespeichers (100) mit einem ruhenden Volumen des Kühlmittels ausgebildet ist.12. Batteriespeicher (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei elektrische Leiter (14) zur elektrischen Verbindung und/oder Anschlusses der wenigstens einen Batteriezelle (10) innerhalb des Kühlmittelsystemabschnittes (30A, 30B), insbesondere innerhalb des Volumens des Kühlmittels angeordnet sind.13. Batteriespeicher (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Kühlmittel eine dielektrische Flüssigkeit ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA50350/2024A AT528241A1 (de) | 2024-04-25 | 2024-04-25 | Batteriespeicher mit Abführstrecke für Ausgasungen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA50350/2024A AT528241A1 (de) | 2024-04-25 | 2024-04-25 | Batteriespeicher mit Abführstrecke für Ausgasungen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT528241A1 true AT528241A1 (de) | 2025-11-15 |
Family
ID=97675879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ATA50350/2024A AT528241A1 (de) | 2024-04-25 | 2024-04-25 | Batteriespeicher mit Abführstrecke für Ausgasungen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT528241A1 (de) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102019007809A1 (de) * | 2019-11-11 | 2021-05-12 | Daimler Ag | Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug |
| DE102021127622A1 (de) * | 2021-10-25 | 2023-04-27 | Audi Aktiengesellschaft | Zellentgasungskanalanordnung und Verfahren zum Abführen von Gasen aus einer Batterie |
-
2024
- 2024-04-25 AT ATA50350/2024A patent/AT528241A1/de unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102019007809A1 (de) * | 2019-11-11 | 2021-05-12 | Daimler Ag | Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug |
| DE102021127622A1 (de) * | 2021-10-25 | 2023-04-27 | Audi Aktiengesellschaft | Zellentgasungskanalanordnung und Verfahren zum Abführen von Gasen aus einer Batterie |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2589094B1 (de) | Thermische entkopplung von batteriezellen im störfall | |
| EP4423841B1 (de) | Batteriebrandverhinderungssystem und verfahren zur verhinderung eines aus einem thermischen durchgehen einer batteriezelle resultierenden batteriebrands | |
| EP3811431B1 (de) | Fahrzeug mit einem hochvoltspeicher | |
| WO2020078972A1 (de) | Batteriegehäuse mit funkenfalle | |
| DE102013204585A1 (de) | Batteriepack mit Überdruckablassvorrichtung und Partikelabscheider | |
| DE202020005995U1 (de) | Batteriemodul, Batteriegestell und Energiespeichervorrichtung | |
| DE102020128756A1 (de) | Batterie mit einem Schutzelement und Kraftfahrzeug | |
| DE102021114113A1 (de) | Batterieeinheit, batteriemodul und batteriepack | |
| DE102014012568B4 (de) | Akkumulatorvorrichtung | |
| DE102020125971A1 (de) | Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug | |
| DE102022102826A1 (de) | Batteriegehäuse für einen Energiespeicher, Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Abführen eines Gas-Partikel-Gemischs aus einem Batteriegehäuse | |
| DE102018210307A1 (de) | Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug | |
| EP4184692A2 (de) | Batteriesystem | |
| DE102018202947A1 (de) | Schutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeugbatteriegehäuse, Traktionsbatterie und Kraftfahrzeug | |
| DE102012018040A1 (de) | Einzelzelle für eine elektrochemische Batterie, elektrochemische Batterie und Verfahren zum Betrieb einer Einzelzelle für eine elektrochemische Batterie | |
| WO2018215377A1 (de) | Speichereinrichtung zum speichern von elektrischer energie, insbesondere für ein kraftfahrzeug, sowie kraftfahrzeug | |
| EP4156365A1 (de) | Elektrochemisches energiespeicherelement, batteriemodul und batteriespeichersystem | |
| DE102021004149A1 (de) | Filterelement und Batteriegehäuse | |
| WO2025082691A1 (de) | Hochvoltbatterie als traktionsbatterie für ein kraftfahrzeug | |
| WO2022008153A1 (de) | Schutzvorrichtung für batteriezellen | |
| DE102012222870A1 (de) | Energiespeicher mit Sicherheitsventil | |
| AT528241A1 (de) | Batteriespeicher mit Abführstrecke für Ausgasungen | |
| DE102018009566A1 (de) | Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen | |
| AT527836B1 (de) | Batteriespeicher mit Funkenfalle, sowie Vorrichtung und Verfahren zur entsprechenden Gasbehandlung | |
| DE102014206058A1 (de) | Batteriezelle |