CN102598358A - 具有排气系统的电池组以及用于导出溢出物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有排气系统的电池组以及一种用于导出电池组的溢出物的方法，由此能够通过简单的装置以一种方式导出由于化学活动产生的气体和电解物，以及防止电池组的电池损坏。规定，具有排气系统的电池组包括基板(22)和设置于基板(22)上且具有至少一个电池组单池(16)的至少一个电池模块(12)，其中电池组单池(16)包括设有电池接线柱(14)的上侧面(36)以及设有至少一个排气口(18)的下侧面(36)，且基板(22)在至少一个排气口(18)的位置上具有至少一个通往收集区的通道，其中下侧面(36)与上侧面(34)相对，且下侧面(36)在重力方向上位于上侧面(34)的下方。

Description

具有排气系统的电池组以及用于导出溢出物的方法
技术领域
本发明涉及一种具有排气系统的电池组以及一种用于导出电池组的溢出物的方法，由此能够通过简单的装置以一种方式导出由于化学活动产生的气体和电解物，以及防止电池组的电池损坏。
背景技术
电池组单池，例如锂离子电池需要排气口，因为某些操作条件可能会导致电池内过压。为了避免电池组单池爆炸，必须能够排出受到压力的气体。然而，由于气体中可能含有电解物，气体的逸出可能会导致对电池组的损坏。这些溢出物和水一起反应会形成氢氟酸。因此，需要有针对性地排出从电池组单池溢出的气体。
已知在电池模块顶部，即电极所在的一侧设置有排气口。由此也延伸有用于在电池组单池之上导出气体的相应的通道。这些通道在此处由借助插接连接器彼此连接的软管而构成。
DE 600 03 843T2中给出了一种具有通风系统的电池组盖，通过所述电池组该能够导出由化学活动产生的气体。为此，电池组盖具有一个集成的气体集流器，其与盖的侧壁中具有凹槽的支路连接，并通向中间腔室中。凹槽内有一个烧结体，由此设置成所有气体流经此烧结体并能通过排气口到达室外。中间腔室的底部在此应用作电解物收集器。
通过在各个电池组单池的顶侧设置排气系统，在电池模块内的多个电池组单池中需要复杂的管路布设。管路包括多个不同的部件，这会导致较高的材料成本和组装成本。另外，由于节点数量较多存在泄漏以及气体和电解物损伤电池组单池的风险。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种电池组，其具有优化排气系统，能够避免上述问题。
此目的通过具有权利要求1所述特征的电池组，根据权利要求9的车辆以及根据权利要求10的方法实现。
根据本发明的电池组包括排气系统，基板以及设置在基板上的至少一个电池模块，电池模块具有至少一个电池组单池，其中电池组单池包括设有电池接线柱的上侧面以及设有至少一个排气口的下侧面，并且基板在至少一个排气口的位置处设有通往收集区的通道，其中下侧面与上侧面相对，并且下侧面在重力方向上位于上侧面的下方。
因此，可以有利地简化排气通道的适应性。电池组单池的电接头和排气通道在此处不必设置在同一个区域内。排气通道根据本发明在电池或模块的下方延伸。因此，泄漏时通道内的电解物不会污染电池或者其他电触点。由于排气通道的设计可以简化，降低了分隔位置的数量进而也降低了泄漏的风险。通过根据本发明将排气口布置在下侧面上，利用重力以有针对性的导出溢出的物质。溢出的物质在电池组单池和电部件的下方被收集，因此不会导致短路。
在本发明的优选的设计方案中规定，电池模块被螺接到基板上，并且设置了一个O形圈用于在至少一个电池组单池和基板之间密封。由此，有利地实现了电池模块和基板之间的低成本的连接以及电池组单池和基板之间的低成本的密封。O形圈的形状易于集成到基板的轮廓中。
在本发明的另一个优选的设计方案中规定，至少一个电池组单池是锂离子电池。锂离子电池比起其他类型的电池有利地具有更好的性能。锂离子电池重量轻，容量大并且寿命长。
在本发明的另一个优选的设计方案中规定，基板具有排气通道。因此有利地可以节省不同器件的数量，从而节省材料成本和安装成本。另外，器件的减少同样减少了出现泄漏的概率。
在本发明的另一个优选的设计方案中规定，在基板中集成用作收集区的聚集池。由此可以有利地使排气通道的长度最小化，这进一步减少了器件数量，因此减轻了重量并额外节省了结构空间。
在本发明的另一个优选的设计方案中规定，在基板中集成有至少一个适用于冷却的装置。因此，基板有利地具有附加功能。不需要单独的具有冷却功能的装置。
在本发明的另一个优选的设计方案中规定，壳板具有至少一个模制件。由此有利地提供了导出溢出物，即气体和电解物的连通可能性。
在本发明的另一个优选的设计方案中规定，该模制件包括止回阀。由此有利地防止了溢出物回流至电池组单池。
另外，所述目的通过具有权利要求9所述特征的车辆实现。
根据本发明的车辆包括具有排气系统的电池组，该电池组包括基板，以及设置于基板上具有至少一个电池组单池的至少一个电池模块，其中所述电池组单池包括设有电池接线柱的上侧面以及设有至少一个排气口的下侧面，基板在至少一个排气口的位置处具有至少一个通往收集区的通道，其中下侧面与上侧面相对，并且下侧面在重力方向上位于上侧面的下方。
通过减少接口数量进而有利地降低了泄漏风险，通过安装根据本发明的电池组，车辆整体获得了更好的工作可靠性。
另外，所述目的通过一种具有权利要求10所述特征的方法实现。
在根据本发明的用于在过压时从电池组单池导出溢出物的方法中，通过位于电池组单池下侧面的至少一个排气口导出溢出物。
因此，能够有利地简化了排气通道的适应性。电池组单池的电接头和排气通道在此处不必设置在同一个区域内。排气通道根据本发明在电池组单池或模块的下方延伸。因此，泄漏时通道内的电解物不会污染电池或者其他电触点。由于排气通道的设计可以简化，减少了分隔位置的数量由此降低了泄漏的风险。通过根据本发明将排气口设置在下侧面上，利用重力以有针对性地导出溢出的物质。溢出的物质在电池和电部件下方汇集，因此不会导致短路。
在本发明的优选设计方案中规定，电池组单池被安装在基板上，溢出物通过基板中的通道被引导，或者被收集到基板中的聚集池中。由此有利地使排气通道的总长度最小化，这进一步减少了器件数量，因此减轻了重量并额外地节省了空间。
在本发明的优选设计方案中规定，多个电池组单池的溢出物被导出到位于电池组单池下方的收集区中。由此有利地减少了器件数量。
本发明的其他优选设计方案可由从属权利要求所述的其它特征来得出。
附图说明
下面将通过如附图所示的实施例对本发明进一步进行解释。附图中：
图1示出了传统的电池组单池，以及
图2示出了根据本发明的具有排气系统的电池组。
具体实施方式
在图1中示出了根据现有技术的传统的电池组单池40。在其上表面设有电池接线柱42以及顶置的排气口44。如果电池组包含多个单池，则需要复杂的管路系统，用于导出从排气口排出的气体和电解物。
图2示出了根据本发明的具有排气系统的电池组10的剖视图。在壳板28上安装有基板22。在壳板28和基板22之间设有壳板密封件30。基板22上固定有电池模块12，其在此处包括三个电池组单池16。每个电池组单池16在上侧面34具有电池接线柱14。每个电池组单池16在与上侧面34相对的下侧面36上设有位于下部的排气口18。电池组单池16的排气口18在此处直接通过O形圈20相对于基板22密封。在此，通过将整个组单池模块12螺接到基板22上确保对这种密封的挤压。
基板22在电池组单池16具有排气口18的位置上包含通道24。在示出的实施方式中，通道是借助于钻孔形成的。通过通道24，将溢出的电解物和溢出的气体有针对性地导出至收集区。在所示的实施方式中，基板22设有聚集池26，该聚集池用作全部三个电池组单池16的溢出物的收集区。同样，根据本发明也可以将收集区设置在基板22的外部。此外，基板22还可以具有排气通道，借助所述排气通道传输溢出物。根据本发明将收集区设计成其构成电池或电池组的最深的面，即所有其他能被排出物损坏的器件被布置在上部。此外，收集区还可以相对于使用根据本发明的电池组的系统的其他部分密封，以确保溢出的电解物不会浸润会由此损坏的系统的其他器件。
在图2的实施例中，为了导出溢出物，壳板28在聚集池26的区域中具有模制件32。该模制件例如可以是通过法兰连接的止回阀。其在排气系统中是通向周围环境的接口。
此外根据本发明，在另一个实施例中还可行的是，将除了上述之外的其他功能集成到基板22中。因此，基板22例如可以是一个冷却件，或者是冷却系统的一部分。
根据本发明的电池组10例如可以被用在车辆中。

Claims (12)

1.一种电池组(10)，所述电池组具有排气系统、基板(22)以及设置于基板(22)上的、具有至少一个电池组单池(16)的至少一个电池模块(12)，其中所述电池组单池(16)具有设有电池接线柱(14)的上侧面(34)和设有至少一个排气口(18)的下侧面(36)，以及所述基板(22)在至少一个排气口(18)的位置处具有至少一个通往收集区的通道，其中所述下侧面(36)与上侧面(34)相对，并且下侧面(36)在重力方向上位于上侧面(34)的下方。
2.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述电池模块(12)与基板(22)螺接，并且设置有O形圈(20)用于在至少一个电池组单池(16)和基板(22)之间密封。
3.如权利要求1或2所述的电池组，其特征在于，所述至少一个电池组单池(16)是锂离子电池。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的电池组，其特征在于，所述基板(22)具有排气通道。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的电池组，其特征在于，在所述基板(22)中集成有用作收集区的聚集池(26)。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的电池组，其特征在于，在所述基板(22)上集成有至少一个适用于冷却的装置。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的电池组，其特征在于，所述基板(22)具有至少一个模制件(32)。
8.如权利要求7所述的电池组，其特征在于，所述模制件(32)包括止回阀。
9.一种车辆，所述车辆具有电池组(10)，所述电池组具有排气系统、基板(22)以及设置于基板(22)上的具有至少一个电池组单池(16)的至少一个电池模块(12)，其中所述电池组单池(16)包括设有电池接线柱(14)的上侧面(34)以及设有至少一个排气口(18)的下侧面(36)，所述基板(22)在至少一个排气口(18)的位置处设有至少一个通往收集区的通道，其中所述下侧面(36)与上侧面(34)相对，并且所述下侧面(36)在重力方向上位于所述上侧面(34)的下方。
10.用于导出在过压时电池组单池的溢出物的方法，其特征在于，所述溢出物通过位于电池组单池的下侧面上的至少一个排气口导出。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述电池组单池被安装在基板上，以及所述溢出物通过基板中的通道被引导，或者被收集到基板中的聚集池中。
12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，多个电池组单池的溢出物被导出到电池组单池下方的收集区中。
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