CN103338838B - 压力平衡元件、带有压力平衡元件的电池和带有相应电池的机动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于壳体的压力平衡元件(10)，该压力平衡元件具有头部区段(12)和主体区段(14)以及穿过所述头部区段(12)和所述主体区段(14)伸延的、空气可通过的通道(16)。在此，在所述通道(16)中布置有带有从穿过所述通道(16)流动的空气中抽出湿气的干燥剂的干燥元件(18)。此外，本发明涉及一种带有这种压力平衡元件(10)的电池和一种带有所述电池的机动车。

Description

压力平衡元件、带有压力平衡元件的电池和带有相应电池的机动车

技术领域

本发明涉及一种用于壳体的压力平衡元件，其带有头部区段和主体区段(Rumpfsektion)以及穿过头部区段和主体区段伸延的、空气可通过的通道。此外，本发明涉及一种带有该压力平衡元件的电池和带有该电池的机动车。

背景技术

压力平衡元件是已知的。其用于密封的壳体的通风和排气，以避免在被壳体包围的内腔和壳体的周边环境之间的压力差并且防止在内腔中形成冷凝物。

从文献DE102006053113A1中得到一种用于密封的壳体、特别是容纳电路的壳体的压力平衡元件，其应在机械和流体的负载大的区域中在确保密封性的同时确保可靠的压力平衡。该压力平衡元件为此具有由保持装置保持的半透性的膜片和至少一个用于相对于壳体密封的密封元件，其中，保持装置由该密封元件形成。

发明内容

根据本发明，为壳体提供一种压力平衡元件，其具有头部区段和主体区段以及穿过头部区段和主体区段伸延的、空气可通过的通道。在此，在该通道中布置有带有从穿过通道流动的空气中抽出湿气的干燥剂的干燥元件。

在此，有利地提供一种带有改进了干燥性能的压力平衡元件。如已知的压力平衡元件那样，其提供多种应用可能性。此外其可相对成本适宜地制造。

附加地，根据本发明的带有干燥剂的压力平衡元件提供消声器的功能。由此，与传统的压力平衡元件相比，在设有压力平衡元件的壳体之内的操作更弱地传递到周边环境中。

在本发明的一个优选的设计方案中规定，干燥元件具有用于报告干燥剂的吸纳能力的指示部。有利地，由此可轻易地获得关于干燥元件的状态的信息并且可识别湿气的饱和度。

在本发明的另一优选的设计方案中规定，指示部为可与电子管理系统相连接的电子传感器。由此有利地实现，借助于电子的状态显示部报告干燥剂的状态。此外，可有利地根据干燥剂的状态引入自动的过程、例如干燥过程。

在本发明的另一优选的设计方案中规定，指示部具有根据干燥剂的吸纳能力而变化的外观。由此有利地实现，在没有外围装置的情况下可利用肉眼辨别干燥剂的吸纳能力。

在此优选地，应用可根据干燥剂的状态而变色的面。这些面可为干燥剂自身的面或者为包围干燥剂的封装部的面。对于观察者来说，能够通过简单的凹口、孔或观察窗从周边环境处看到该变色。

在本发明的另一优选的设计方案中规定，在通道中在从头部区段到主体区段的方向上，在干燥元件之后布置有阀。由此有利地实现，通过关闭阀停止穿过通道的空气流动。在借助于压力平衡元件换气和通风的内腔中，可通过在相应的外部条件下关闭阀产生一定的压力和/或一定的温度，由此在打开阀时可产生更热的漏出到周边环境中的空气的流动，其可用于清洗干燥剂。

在本发明的另一优选的设计方案中规定，该阀可电子地控制并且可与管理系统相连接。由此有利地，实现例如借助于电池管理系统或温度管理系统控制该阀。因此，有利地可自动地进行打开和关闭，并且由此执行空气扫气以干燥干燥剂且进而使干燥剂再生。

在本发明的另一优选的设计方案中规定，至少所述主体区段具有外螺纹并且头部区段具有的形状使得可利用工具建立形状配合的连接。由此有利地实现根据本发明的压力平衡元件的快速的且成本适宜的装配。此外，由此利用简单的手段、例如带有内螺纹的孔实现进入壳体中的方案。

在此，头部区段的设计优选地基本上为螺栓头部。由此，优选地可利用通用的工具完成装配。

根据本发明的压力平衡元件可应用在不同的系统中，例如在车辆前大灯、照相机镜头中或在包装箱(Transportkisten)中。优选地，根据本发明的压力平衡元件被集成到电子装置壳体中、特别是电池壳体中。

由此，根据本发明还提供一种带有壳体的电池，其带有布置在电池的壳体中的、根据以上设计方案中之一的压力平衡元件。在此，该压力平衡元件的主体区段面对被壳体包围的内腔并且压力平衡元件的头部区段面对壳体的周边环境。由于在电池壳体中刚好必须通过电池的活性进行可靠的压力平衡并且同时必须保持内腔干燥，根据本发明的压力平衡元件的优点特别有利。

在此，带有电子传感器和可电子控制的阀的设计变型方案特别适合用于这样的使用情况：电池以难以接近的方式安装，例如在机动车中。

在该申请文件中，术语电池也为电池系统、蓄电池电池、蓄电池、蓄电池系统、特别是锂离子系统或锂聚合体离子系统等。在此，电池优选地为锂离子电池。

此外，根据本发明提供一种机动车，其带有包括根据以上所述设计方案中之一的压力平衡元件的电池，其中，该电池与机动车的驱动系统相连接。作为构件的根据本发明的电池的优点因此也以部件的形式有利于机动车。

在从属权利要求中给出本发明的有利的改进方案并且在附图中给出其特征。

附图说明

下面根据两个附图和随后的描述详细解释本发明。其中：

图1示出了根据本发明的压力平衡元件，以及

图2以剖视图示出了该压力平衡元件。

具体实施方式

图1示例性地而非限制性地示出了根据本发明的用于壳体的通风的压力平衡元件10。为此，该压力平衡元件10被装配到壳体的壁中或者被集成到壳体的壁中。在所绘出的设计方案中，该压力平衡元件10基本上为具有六角形头部和螺纹杆的螺栓的形式。在此，螺栓头部由头部区段12形成并且杆由主体区段14形成。然而，根据本发明，该压力平衡元件10可设计成任意其它已知的压力平衡元件的形式。

重要的是，头部区段在压力平衡元件10已装配的状态中为压力平衡元件10面对壳体周边环境的部分，并且主体区段14为面对壳体的内腔的部分。在此，头部区段12和主体区段14也可由沿着纵轴线22以相同形式成型出的一个构件组成。由此，头部区段12和主体区段14也可具有相同的形状。

为具有六角形头部和螺纹杆的螺栓的形式的在图1中示出的根据本发明的压力平衡元件10的设计方案适合通过以下方式简单地装配到壳体中，即，可借助于相应的六角扳手将该压力平衡元件10拧到壳体中的相应的螺纹孔中。在装配之后，头部区段12布置在壳体的外侧上并且主体区段14布置在壳体的内侧上。

为了能够实现在由壳体包围的内腔和周边环境之间的压力平衡，压力平衡元件10具有通道16，其实现从内腔到周边环境的通路。在此，与根据图1的设计方案不同地，通道16也可非中心地布置和/或具有拱形。此外可行的是，通道16由多个相互连接的或未相互连接的支路组成。

图2以剖视图示出了在安装状态中的根据本发明的压力平衡元件10的上述示例性而非限制的实施方案。在此，压力平衡元件10被安装在壳体的壳体壁24中。壳体壁24使壳体的内腔26与壳体的周边环境28分离。

在该剖视图中可看出穿过头部区段12和主体区段14伸延的通道16。该通道16连接壳体的内腔26与周边环境28。在此，头部区段12指向周边环境28，并且主体区段14指向内腔26。

在通道16之内布置有干燥元件18。如果空气流经过通道16，则其也穿过干燥元件18。在干燥元件18中布置有干燥剂，其通过使湿气粘附在自身上从流经的空气中抽出湿气。由此，从周边环境28流入内腔26中的空气被除湿或干燥。

干燥元件18利用合适的器件固定在通道16中。其具有包围干燥剂的空气可通过的封装部。根据本发明，该干燥元件18也可具有多个带有干燥剂的封装部。在此，干燥剂的特征在于吸湿的特性。其优选地通过可逆的物理过程结合空气的湿气组分。

在优选的设计方案中，该干燥元件18具有指示部，其报告干燥剂的吸纳能力。例如，存在这样的可能性，即，干燥剂和/或封装部在可从周边环境28辨别的至少一个部位处的变色用作指示部。对于一定的饱和度产生一定的颜色、一定的色调或一定的可看出的特征。在此，干燥元件18自身用作光学的显示部并且能够辨别必要的手动干预。因此，例如当在干燥剂中显示出相应大的湿度时，可由使用者更换干燥剂或引入干燥剂的通风或干燥过程。

作为变色指示部的备选，干燥元件18可配备有至少一个电子传感器，其识别干燥剂的湿度。该传感器可将获取的数据传递到电子管理系统、例如电池管理系统或热管理系统，其借助于特定的信号显示超过了确定的干燥剂湿度或者自动地采取必要的措施。在此，可在对于使用者更明显的区域中、例如在机动车的车载计算机的显示屏中产生光学的显示。也可由该电子管理单元给出声学的信号作为指示。

为了干燥干燥剂，干燥剂可自动地由热的空气清洗。为此，可使用由在壳体之内的电子装置产生的热。根据本发明的压力平衡元件此外备选地包括阀20，其在从头部区段12到主体区段14的方向上布置在干燥元件18之后。优选地，该阀20同样可由电子管理系统控制，从而其可保持关闭，直至在内腔26中达到一定的温度并且与此相关地达到一定的压力，以产生从内腔26通过压力平衡元件10且由此通过干燥剂到周边环境28的热空气流。

此外，阀20用于，在周边环境28潮湿的情况中在安装在壳体中的电子装置的被动状态中避免水分子通过压力平衡元件10扩散。对此的示例性应用情况为在停止的机动车中既未充电也未放电的电池。

根据本发明的压力平衡元件10可应用在不同的系统中，例如在汽车前大灯、照相机镜头、包装箱或优选在电子设备壳体、特别是电池壳体中。

Claims (7)

1.一种用于壳体的压力平衡元件（10），该压力平衡元件带有头部区段（12）和主体区段（14）以及穿过所述头部区段（12）和所述主体区段（14）伸延的、空气能够通过的通道（16），其特征在于，在所述通道（16）中布置有带有从穿过所述通道（16）流动的空气中抽出湿气的干燥剂的干燥元件（18），其中，在所述通道（16）中在从头部区段（12）到主体区段（14）的方向上，在所述干燥元件（18）之后布置有阀（20），其中，所述阀（20）能够电子地控制并且能够与管理系统相连接。

2.按照权利要求1所述的压力平衡元件（10），其中，所述干燥元件（18）具有用于报告所述干燥剂的吸纳能力的指示部。

3.按照权利要求2所述的压力平衡元件（10），其中，所述指示部为能够与电子管理系统相连接的电子传感器。

4.按照权利要求2所述的压力平衡元件（10），其中，所述指示部具有能够根据干燥剂的吸纳能力而变化的外观。

5.按照权利要求1至4中任一项所述的压力平衡元件（10），其中，至少所述主体区段（14）具有外螺纹并且所述头部区段（12）具有的形状使得能够利用工具建立形状配合的连接。

6.一种包括具有壳体壁（24）的壳体的电池，其中，在所述壳体壁（24）中布置有按照权利要求1至5中任一项所述的压力平衡元件（10），其中，所述压力平衡元件（10）的主体区段（14）面对被所述壳体包围的内腔（26）并且所述压力平衡元件（10）的头部区段（12）面对所述壳体的周边环境（28）。

7.一种机动车，其带有按照权利要求6所述的电池，其中，所述电池与所述机动车的驱动系统相连接。