CN105311944A - 电池系统的气体清洁单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于蓄能器系统特别是锂电池系统的气体清洁单元(10)，其包括：带有内腔(12)的容器(11)；用于把可从蓄能器排出的气体的气体流(14)引入到容器(11)的内腔(12)中的气体入口(13)；和用于把气体流(14)从容器(11)的内腔(12)引出的气体出口(15)，其中，容器(11)的内腔(12)包括用于分离可排出的气体的至少一种组分的至少一种分离机构(16)。为了提高蓄能器系统的安全性，以及特别是在其使用和制造方面提高气体清洁单元(10)的灵活性，在容器(11)的内腔(12)中设有至少一种表面增大结构(17a、17b、17c、17d)。本发明还涉及配备有所述气体清洁单元的蓄能器系统。

Description

电池系统的气体清洁单元
技术领域
本发明涉及一种用于蓄能器系统的气体清洁单元以及一种相应的蓄能器系统。
背景技术
在锂单电池的受损情况下，单电池会出现脱气。在这种情况下，会有气体从单电池中排出或释放出来，这种气体可以含有一些组分，这些组分有时可以轻易地点燃、有害于环境、危及健康和/或有毒。
已知的是，在电池组中利用脱气机构以管道方式引导这种气体，或者将其从电池组中排出。
文献DE102009000660A1记载了一种电池模块，其带有用于引出气体和蒸汽的机构，该机构设有用于把有毒的和/或有害于环境的物质从气体和蒸汽中分离出去的吸附剂。
文献DE102010051014A1描述了一种用于蓄存电能的装置，其带有包围至少一个蓄电池单体的壳体。在该壳体中有至少一种化学物质，这种物质与可能从蓄电池单体中排出的危害性物质反应成非危害性的化合物或元素，和/或它们的反应促成了非危害性的化合物或元素。
发明内容
本发明的主题是一种用于蓄能器系统的气体清洁单元，其包括带有内腔的容器、用于把可从蓄能器排出的气体的气体流引入到容器的内腔中的气体入口和用于把气体流从容器的内腔引出的气体出口，其中，容器的内腔包括用于分离可排出的气体的至少一种组分的至少一种分离机构，其中，在容器的内腔中设置有至少一种表面增大结构。
分离机构尤其可以是一种用来把可排出的气体的至少一种组分从该气体中分离出去的机构。这种分离在此例如可以按下述方式进行：利用分离机构把至少一种组分通过化学反应转化成另一种物质，和/或使得至少一种组分物理地例如以溶解在和/或消散在液体中的形式从可排出的气体中分离出去。在此，分离机构例如可以包括至少一种化学的化合物和/或至少一种化学元素，借此使得所述至少一种组分可通过化学反应转化为另一种物质，和/或借此使得所述至少一种组分可物理地例如以溶解在和/或消散在液体中的形式从可排出的气体中分离出去。
表面增大结构尤其可以是一种构件，其-相对于无表面增大结构的容器内腔表面-增大单位容器内腔容积的被气体流过的表面。
至少一种表面增大结构因而尤其可以构造成构件的形式。
气体尤其既可以是一种气体，又可以是一种气体混合物，其有时也可以含有液态的和/或固态的组分，例如也可以称为蒸汽。
蓄能器系统尤其可以是电池系统例如电池组。电池系统在此尤其可以是基于二次或一次的特别是二次的电池单体的系统。基于二次电池单体的系统即所谓的蓄电池，在此尤其也可以称为蓄电池系统。蓄能器系统或电池系统例如可以是比如用于混合动力车辆或电动车辆的牵引电池、(其它)移动式电池系统例如(其它)车辆电池或比如用于光伏设备的静止式电池系统(蓄电池系统)。蓄能器系统或电池系统尤其可以是包括锂二次单电池的锂电池系统。
在有些情况下，例如在单电池受损情况下，在蓄能器系统比如锂电池系统中会发生脱气过程，其中，会排出一种气体，这种气体可以含有一种或多种对人类和/或环境有危害的组分，例如有害的比如易于点燃的、有害于环境的、危及健康的和/或有毒的组分。
在锂单电池例如锂离子单电池或锂-金属-单电池的情况下，其特别是带有含氟的电解质和/或连接材料例如六氟磷酸锂(LiPF6)作为导电盐和/或聚偏氟乙烯(PVdF)作为连接剂，可排出的气体例如可以含有一种或多种含氟的组分，比如氢氟酸(HF)、碳酰氟(COF2)、四氟甲烷(CF4)、六氟乙烷(F116、C2F6)和/或一种或多种有机组分比如甲烷(CH4)、乙烷(C2F6)、乙烯(C2H4)、丙烷、丙烯、n-丁烷、苯、甲醛(HCHO)、乙醛、醋酸、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和/或碳酸亚乙烯酯和/或一种或多种无机组分比如磷化氢(PH3)、氢(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)和/或一氧化二氮(N2O)。在此，含氟的化合物比如氢氟酸(HF)例如在毒性方面尤为并非所愿。有机组分-例如在点燃性方面-是并非所愿的。
利用气体清洁单元可以有利地保护处于蓄能器系统环境下的人们免于接触可排出的气体的危害性组分，例如有害的比如有害于环境的、危及健康的、有毒的和/或易于点燃的组分。例如可以利用气体清洁单元来防止可排出的气体的组分进入到车辆客舱内，和/或进入到车辆周围空间比如车库例如地下车库中。这在封闭式建筑物比如地下车库或住宅车库中可以尤为有利，在封闭式建筑物情况下，相关空间内的气体浓度不能充分挥发。
利用分离机构，在此尤其可以把可排出的气体的至少一种危害性的组分例如有害的或危险的比如有害于环境的和/或危及健康的和/或有毒的和/或易于点燃的组分从该气体中分离出去。特别是可以把至少一个分离机构设计用来分离可排出的气体的至少一种危害性的组分例如有害的或危险的比如有害于环境的和/或危及健康的和/或有毒的和/或易于点燃的组分。可排出的气体因而可以利用气体清洁单元被清除掉所述至少一种特别是危害性的组分，并保护人类以及环境免受其害。
利用构件形式的表面增大结构，可以有利地增大气体清洁单元内腔中的表面，从而可排出的气体在流经气体清洁单元时到达尽可能大的表面。在此，利用通过表面增大结构增大的表面，一方面可以增大气体与分离机构之间的接触面，由此增强分离机构的分离效果。另一方面，利用通过表面增大结构增大的表面可以降低气体流的流速，有时可以延长流动路径，并以这种方式延长可排出的气体在气体清洁单元中的滞留时间，因而延长气体与分离机构相互作用的时间，由此进一步提高分离机构的效率。由于提高了分离机构的效率，也可以有利地进一步提高在蓄能器系统周围的特别是对人类和环境的安全性。还可以利用构件形式的表面增大结构提高气体清洁单元的和/或分离机构的机械稳定性，由此例如延长其使用时间。构件形式的表面增大结构还可以有利地采用简单的方式来制造，例如采用喷射技术和/或浇注技术和/或变型技术来制造。
把气体清洁单元设计成特别是紧凑的或封闭的单元，这还提供了如下优点：由此可以设计多种不同的蓄能器系统，和/或可以在蓄能器系统中或上或与其相邻地把气体清洁单元安装在不同的位置。在此，气体清洁单元也提供了给蓄能器系统事后装配气体清洁单元的可能性。还可以通过单元式设计来更换气体清洁单元。这有利地提供了如下可能性：例如在单电池出现受损情况且清洁所排出的气体之后，和/或在分离机构例如经过长期使用而降级的情况下，和/或在有缺陷的情况下，和/或为了更换和/或维护和/或回收，所述气体清洁单元以简单的方式用一个新的气体清洁单元予以更换，并以这种方式改善蓄能器系统的耐久性。
总之，气体清洁单元因而有利地提高了蓄能器系统的安全性，以及特别是在其使用和制造方面提高了灵活性。
对至少一个表面增大结构的合适的构造设计例如可以是，设计成分隔壁的形式、设计成伸入到容器内腔中的结构的形式、或者设计成开口毛孔的泡沫的形式。
根据一种实施方式，在容器内腔中设置有至少一个特别是使得气体流转向的表面增大结构，利用该表面增大结构使得气体流的流向至少转向一次。按照它的一种特殊的设计，在容器内腔中设置有至少一个(使得气体流转向的)表面增大结构，利用该表面增大结构使得气体流蜿蜒地转向。例如可以在容器内腔中设置有至少两个(使得气体流转向的)表面增大结构，利用这些表面增大结构使得气体流蜿蜒地转向。由此可以有利地增大气体与分离机构之间的接触面，并特别是通过降低气体流的流速和/或通过延长气体流的流动路径来延长气体与分离机构相互作用的时间，由此提高分离机构的效率。至少一个(使得气体流转向的)表面增大结构尤其可以设计成引导气体流的例如气密的或透气的分隔壁的形式。
按照另一种替代的或附加的实施方式，在容器内腔中设置有至少一个特别是使得气体流分开的表面增大结构，利用该表面增大结构使得气体流分成两个或多个部分气体流。这样也可以有利地增大气体与分离机构之间的接触面，并特别是通过降低气体流的流速来延长气体与分离机构相互作用的时间，由此提高分离机构的效率。至少一个(使得气体流分开的)表面增大结构尤其也可以设计成引导气体流的例如气密的或透气的分隔壁的形式。
按照另一种替代的或附加的实施方式，在容器内腔中设置有至少一个特别是使得气体流涡旋的表面增大结构，利用该表面增大结构使得气体流涡旋。这样可以有利地增大气体与分离机构之间的接触面，并特别是通过降低气体流的流速和/或通过延长气体流的滞留时间来延长气体与分离机构相互作用的时间，由此提高分离机构的效率。至少一个(使得气体流涡旋的)表面增大结构尤其可以设计成特别是从容器壁或分隔壁伸入到气体流中的(涡旋)结构的形式。根据一种特殊的设计，至少一个(使得气体流涡旋的)表面增大结构具有分叉式的造型。至少一个使得气体流涡旋的表面增大结构例如可以具有一种由其本身的多个缩小的复制品形成的形式。这种分叉式的形状例如可以由自然界的样本比如树木和/或霜花得到。利用分叉式的造型可以有利地实现气体流的特别有效的涡旋。
按照另一种替代的或附加的实施方式，在容器内腔中设置有至少一个构造成开口毛孔式的泡沫形式的表面增大结构。这样可以有利地增大气体与分离机构之间的接触面，并特别是通过降低气体流的流速且有时通过延长气体流的流动路径并有时通过延长气体流的滞留时间来延长气体与分离机构相互作用的时间，由此提高分离机构的效率。开口毛孔式的泡沫还可以有利地简单地且成本低廉地制得。
至少一个表面增大结构例如至少一个使得气体流转向的和/或使得气体流分开的和/或使得气体流涡旋的和/或泡沫式的表面增大结构，例如可以包括至少一个比如添加剂如填充物或添加物形式的分离机构。至少一个表面增大结构例如至少一个使得气体流转向的和/或使得气体流分开的和/或使得气体流涡旋的和/或泡沫式的表面增大结构，有时也可以由至少一个分离机构构成。这样就能有利地利用一个构件来实现多种功能。
然而，特别是除了至少一个表面增大结构外，容器的内腔优选还包括或者附加地包括用于分离可排出的气体的至少一种组分的至少一个分离机构。这一方面具有如下优点：分离机构特别是在其针对要分离的物品的分离作用方面予以优化，例如也可以对表面增大结构在其机械稳定性或承载功能方面予以优化。另一方面，这也可以实现给这种气体清洁单元设置有一定的可在生产线上制得的具有不同地特殊化的分离机构的结构，并以这种方式无需较大的代价提供例如用于分离不同物质的不同地特殊化的气体清洁单元。这样就能有利地提高气体清洁单元的特别是在其使用和制造方面的灵活性。
根据另一实施方式，容器的内腔包括用于分离可排出的气体的至少一种组分的分离机构，所述分离机构是固体。
气体清洁单元特别是容器在此可以包括用于分离可排出的气体的至少一种组分的至少一个固态的分离机构，和/或被设计用于容纳至少一个固态的分离机构。
按照另一种替代的或附加的实施方式，容器的内腔包括用于分离可排出的气体的至少一种组分的分离机构，所述分离机构是液体。这样就能有利地利用液体来促动可排出的气体，该液体例如与所述至少一种组分发生化学反应，比如对至少一种化学组分例如氢氟酸(HF)予以中和，和/或使得所述至少一种组分例如有机组分溶解和/或消散。
气体清洁单元特别是容器在此可以包括用于分离可排出的气体的至少一种组分的至少一个液态的分离机构，和/或被设计用于容纳至少一个液态的分离机构。
气体清洁单元特别是容器还可以包括至少一个固态的分离机构和/或至少一个液态的分离机构，和/或被设计用于容纳至少一个固态的分离机构和/或容纳至少一个液态的分离机构。
为了容纳液态的分离机构，容器例如可以具有至少一个形成曲道回路的使得气体流转向的表面增大结构和/或至少一个被构造成开口毛孔式的泡沫的表面增大结构，有时具有至少一个稍后介绍的液体收集容器和/或至少一个稍后介绍的阀。
至少一个表面增大结构例如至少一个使得气体流转向的和/或使得气体流分开的和/或使得气体流涡旋的和/或泡沫式的表面增大结构，和/或容器的至少一个内壁，例如可以特别是至少部分地利用固体形式的例如涂层形式的分离机构被涂层，和/或容器的内腔特别是至少部分地充满例如液体/填充物形式的至少一种分离机构。
如果利用固体形式的分离机构给至少一个表面增大结构涂层，则该涂层例如可以具有分叉式地构造的和/或微型构造的表面。表面的微型构造例如可以设计成彼此间隔开的隆起的形式，这些隆起具有≤100μm例如≤50μm比如≤25μm的隆起高度和/或间距。涂层表面可以利用分叉式造型来得到，和/或仿制自然界的样本比如模仿荷花效果，这样就能有利地增大表面，有时也能实现拒水效果。拒水效果可以是有利的，以便例如针对较大的结构在准备阶段和/或在工作期间保护表面例如反应性表面和/或催化性表面免受污染和/或堵塞。
至少一个分离机构尤其可以被设计用来把气体的至少一种危害性的组分例如有害的或危险的比如有害于环境的和/或危及健康的和/或有毒的和/或易于点燃的组分转化成非危害性的物质，且例如由此变得无害或无危险。
例如可以采用如下方式来实现转化为非危害性的物质：至少一个分离机构与可排出的气体的至少一种危害性的组分例如有害的或危险的比如有害于环境的和/或危及健康的和/或有毒的和/或易于点燃的组分发生化学反应，其方式例如为，所述分离机构将所述组分中和，和/或对其化学转化予以催化，和/或其方式为，所述分离机构例如以液体的形式使得可排出的气体的至少一种组分溶解和/或消散。
如果至少一个分离机构被设计用来通过化学反应把危害性的组分转化为非危害性的组分，则也可以把气体清洁单元称为转化单元特别是气体转化单元。
因而按照另一实施方式，至少一个分离机构被设计用来与可排出的气体的至少一种特别是危害性的组分发生化学反应，和/或使得可排出的气体的至少一种特别是危害性的组分溶解和/或消散。
容器的内腔例如可以包括至少一个分离机构，该分离机构被设计用来对可排出的气体的至少一种特别是危害性的组分予以中和，或者与所述组分发生中和反应。作为其替代方案或附加方案，容器的内腔例如可以包括至少一个分离机构，该分离机构被设计用来对可排出的气体的至少一种特别是危害性的组分化学地转化成特别是非危害性的物质予以催化，或者与所述组分发生催化反应。在此，分离机构可以例如以固体形式比如以涂层形式或者以液体形式存在或使用。
作为其替代方案或附加方案，容器的内腔例如可以包括至少一个分离机构，该分离机构被设计用来使得可排出的气体的至少一种特别是危害性的组分溶解和/或消散。在此，分离机构可以例如以液体形式存在或使用。分离机构在此例如可以包括水。
根据另一实施方式，至少一个分离机构或者被设计用于化学反应特别是中和反应和/或溶解和/或消散的分离机构包括碱土盐。分离机构在此尤其可以包括钙盐。碱土盐特别是钙盐可以有利地对氢氟酸(HF)予以中和。在此，氢氟酸尤其可以转化为难于溶解的碱土氟化物例如氟化钙，并以有利的方式变得无害。在此，分离机构可以按固体形式例如作为(功能性)涂层和/或按液体形式例如水状碱土盐溶液和/或悬浮液来设计或使用。
按照一种设计，至少一个分离机构或者被设计用于化学反应特别是中和反应和/或溶解和/或消散的分离机构包括碱土羧酸盐。分离机构在此尤其可以包括羧酸钙例如葡萄酸钙。碱土羧酸盐特别是羧酸钙可以有利地具有良好的水溶解性。这能有利地实现提供例如水状的具有高浓度进而具有良好分离效果的碱土羧酸盐溶液特别是羧酸钙溶液。分离机构因而尤其可以按例如水状的碱土羧酸盐溶液和/或悬浮液特别是羧酸钙溶液和/或悬浮液的形式来设计或使用。
根据一种特殊的设计，至少一个分离机构或者被设计用于化学反应特别是中和反应和/或溶解和/或消散的分离机构包括葡萄酸钙。葡萄酸钙有利地具有特别高的水溶解性。分离机构因而尤其可以按例如水状的葡萄酸钙溶液和/或悬浮液的形式来设计或使用。
按照另一替代的或附加的设计，至少一个分离机构或者被设计用于化学反应特别是中和反应和/或溶解和/或消散的分离机构具有氯化钙。氯化钙有利地具有可接受的水溶解性。分离机构因而尤其也可以按例如水状的氯化钙溶液和/或悬浮液的形式来设计或使用。
根据另一实施方式，至少一个分离机构或者被设计用于化学反应特别是中和反应的分离机构包括水。水被可排出的气体流过，这样就已经基本上能够实现分离效果。
如上面结合碱土盐所述，这种效果还可以通过下述方式来得到增强：特别是以水状的溶液和/或悬浮液的形式使用碱土盐例如钙盐比如葡萄酸钙和水及其组合。
因而按照一种特殊的实施方式，容器的内腔包括用于分离可排出的气体的至少一种组分的分离机构，所述分离机构是液体特别是水状的钙盐熔液。
根据另一实施方式，开口毛孔式泡沫形式的至少一个表面增大结构被浸渍有液体形式的分离机构，和/或被涂层以固体形式的分离机构，和/或至少一个表面增大结构包括用于分离可排出的气体的至少一种组分的分离机构例如作为添加剂如填充物或添加物。这样便可以有利地实现良好的分离效果。开口毛孔式泡沫形式的至少一个表面增大结构尤其可以被浸渍有液体形式的分离机构。这样便可以有利地实现特别良好的分离效果。
按照另一实施方式，气体清洁单元具有置于至少一个分离机构之前和/或之后的液体收集容器。这个或这些液体收集容器在此可以与所谓的(安全)洗涤瓶相似地来设计。这在液态分离机构情况下尤为有利，因为可以利用这个或这些液体收集容器将液体-在蓄能器系统中的低压情况和/或在外界情况下-保存在气体清洁单元的容器中，并以此方式防止液体会进入到蓄能器系统中和/或到达外界。
置于前面的和/或置于后面的液体收集容器例如可以利用使得气体流转向的表面增大结构的至少一个空回路或者至少一个空曲道来实现。
作为其替代方案或附加方案，给开口毛孔式泡沫形式的表面增大结构浸渍有液体，由此可以将液体保存在气体清洁单元的容器中。
因而根据一种特殊的设计，开口毛孔式泡沫形式的至少一个表面增大结构浸渍有液体形式的分离机构，且设置在至少一个曲道回路上，该曲道回路通过至少一个使得气体流转向的表面增大结构来形成。至少一个使得气体流转向的表面增大结构在此尤其可以形成至少一个其它的曲道回路特别是至少两个其它的曲道回路，所述其它的曲道回路置于开口毛孔式泡沫的曲道回路之前和/或之后，且特别是用作液体收集容器。
按照另一实施方式，至少一个分离机构可用加热装置加热。利用可通过加热装置产生的热能，有时可以增强例如催化器形式的分离机构的化学反应能力，并实现改善的效率。加热装置例如可以是气体清洁单元的一部分，或者直接位于其附近。有时也可以利用在蓄能器系统例如电池组中含有的电能来驱动加热装置。例如，加热装置在此可以包括电的加热螺旋管，比如电的低电阻的加热螺旋管。加热装置在此例如可以通过蓄能器系统的开关装置例如电池内部的开关装置来控制特别是接通。但也可以利用蓄能器系统的废热来驱动加热装置。
根据另一实施方式，气体入口和/或气体出口被设计用来使得气体清洁单元与脱气管路特别是脱气软管连接。这样就能以简单的方式安装、更换和/或事后装配气体清洁单元。
气体入口和/或气体出口还可以配备阀门例如止回阀。通过给气体入口和/或气体出口配备阀门特别是止回阀，可以有利地防止外界物质进入到气体清洁单元和/或蓄能器系统中。这样就能保护蓄能器系统和/或有时保护气体清洁单元例如免受侵入的湿气。如果气体清洁单元包括液体，则可以通过给气体入口配备阀门特别是止回阀有利地也防止-例如在蓄能器系统中的低压情况下-液体回馈到蓄能器系统中。
气体清洁单元比如在配备蓄能器系统的车辆中既可以设置在蓄能器系统例如电池系统中，又可以设置在蓄能器系统例如电池系统外部。
有些蓄能器系统在一定的情况下会发生脱气过程，特别是会产生带有尤其对于人类和/或环境有危害的组分的气体，气体清洁单元可以有利地应用于这种蓄能器系统。
关于本发明的气体清洁单元的其它技术特征和优点，在此参见结合本发明的蓄能器系统所做的明确说明以及参见附图和附图说明。
另一主题是包括至少一个本发明的气体清洁单元的蓄能器系统。气体清洁单元在此例如可以与蓄能器系统的脱气管路连接。蓄能器系统例如可以是电池系统。蓄能器系统尤其可以是锂电池系统。蓄能器系统例如可以是车辆的或者静止式装置的一部分。
关于本发明的蓄能器系统的其它技术特征和优点，在此参见结合本发明的气体清洁单元所做的明确说明以及参见附图和附图说明。
附图说明
本发明的其它优点和有利设计被附图示出，且在后续说明中予以介绍。这里要注意，这些附图仅有所述特征，而不应视为以任何形式对本发明的限制。
其中：
图1为本发明的气体清洁单元的另一实施方式的示意性的横剖视图，其带有使得气体流转向的表面增大结构和液体形式的分离机构；
图2为本发明的气体清洁单元的另一实施方式的示意性的横剖视图，其带有使得气体流转向的表面增大结构，该表面增大结构带有分离机构涂层；
图3为本发明的气体清洁单元的一个实施方式的示意性的立体剖视图，其带有使得气体流分开的表面增大结构；
图4为本发明的气体清洁单元的另一实施方式的示意性的立体图，其带有使得气体流涡旋的表面增大结构，该表面增大结构带有分离机构涂层；
图5为本发明的带有表面增大结构的气体清洁单元的另一实施方式的示意性的立体图，表面增大结构的形式为浸渍有分离机构的开口毛孔式泡沫；和
图6为本发明的气体清洁单元的另一实施方式的示意性的横剖视图，其带有形成曲道的使得气体流转向的表面增大结构、形式为浸渍有分离机构的开口毛孔式泡沫的表面增大结构和通过无泡沫的曲道回路形成的置于泡沫前面和后面的液体收集容器。
具体实施方式
附图1-6示出了气体清洁单元10的不同的实施方式，该气体清洁单元10被设计用于蓄能器系统例如锂电池系统。附图1-6示出，气体清洁单元10分别包括带有内腔12的容器11、用于把可从蓄能器排出的气体的气体流14引入到容器11的内腔12中的气体入口13以及用于把气体流14从容器11的内腔12引出的气体出口15。在此，容器11的内腔12包括用于分离可排出的气体的至少一种组分的分离机构16以及构件形式的至少一种表面增大结构17a、17b、17c、17d。
分离机构16既可以设计成固体的形式，也可以设计成液体的形式。分离机构16例如可以包括一种或多种化学的化合物和/或元素，其与气体14的一种或多种组分发生化学的和/或物理的相互作用，因而能从气体14中分离出来。在此，分离机构16例如可以被设计用于与可排出的气体14的至少一种特别是危害性的组分发生化学反应特别是中和反应或催化反应，并在这种情况下把特别是危害性的组分转变为特别是非危害性的物质，和/或使得可排出的气体14的至少一种组分溶解和/或消散。例如，分离机构16可以构造成涂层的形式，该涂层包括钙盐例如葡萄糖酸钙和/或氯化钙或者由其构成。但也可以把分离机构16构造成例如水状的钙溶液的形式，例如水状的葡萄糖酸钙溶液和/或氯化钙溶液。
如果从蓄能器系统排出气体14，气体就会流过气体清洁单元10的容器11的内腔12，其中，气体14的流速被表面增大结构17a、17b、17c、17d减缓，气体14到达分离机构16。在气体14中可能含有的危害性的例如有害的和/或危险的组分于是可以与分离机构16相互作用，例如发生化学反应，和/或，溶解和/或消散于其中。因而可以通过与分离机构16的相互作用有利地使得气体14清除掉危害性气体组分。这里可以利用表面增大结构17a、17b、17c、17d有利地实现使得气体14到达在容器11的内腔12中的尽可能大的表面。合适的表面增大结构17a、17b、17c、17d例如可以是使得气体流转向的表面增大结构17a、使得气体流分开的表面增大结构17b、使得气体流涡旋的表面增大结构17c和/或泡沫状的表面增大结构17d及它们的组合，下面详述这些表面增大结构。
根据图1和2中所示的实施方式，在容器11的内腔12中设置有表面增大结构17a，利用该表面增大结构17a使得气体流14的流向至少转向一次。图1和2示出，在这里，使得气体流转向的表面增大结构17a被构造成引导气体流的分隔壁17a，这些分隔壁使得气体流14蜿蜒地转向。图1和2还示出，气体入口13和气体出口15被设计用来使得气体清洁单元10与脱气管路特别是脱气软管连接。
按照图1中所示的实施方式，分离机构16被设计成液体的形式，容器11的内腔12充满所述液体16。图1示出，这里还给气体入口13和气体出口15配备了阀门13′、15′。
按照图2中所示的实施方式，分离机构16被设计成固体的形式，使得气体流转向的表面增大结构17a和容器11的内壁利用所述固体16被涂层。
按照图3中所示的实施方式，在容器11的内腔12中设置有表面增大结构17b，该表面增大结构被设计成引导气体流14的分隔壁17b的形式，利用所述分隔壁17b使得气体流14分成多个部分气体流14′。
按照图4中所示的实施方式，在容器11的内腔12中设置有表面增大结构17c，该表面增大结构被设计成从容器壁或分隔壁伸入到气体流14中的结构17c的形式，利用所述结构17c使得气体流14涡旋。图3示出，使得气体流14涡旋的表面增大结构17c在此具有分叉式的特别是树状的造型。分离机构16在此被设计成固体的形式，使得气体流涡旋的表面增大结构17c利用所述固体16被涂层，或者，所述表面增大结构由该固定16构成。
按照图5中所示的实施方式，在容器11的内腔12中设置有表面增大结构17d，该表面增大结构17d被设计成开口毛孔式的泡沫17d的形式。开口毛孔式的泡沫17d在此例如可以浸渍有液体形式的分离机构16。作为其替代方案，开口毛孔式的泡沫17d也可以利用固体形式的分离机构16被涂层。这例如可以按下述方式来实现：开口毛孔式的泡沫17d首先在溶剂例如水中浸渍有分离机构16例如葡萄糖酸钙的溶液，然后去除溶剂，从而在开口毛孔式的泡沫17d的内表面上形成例如由葡萄糖酸钙构成的分离机构涂层。作为其替代方案或附加方案，开口毛孔式的泡沫17d也可以包括分离机构16作为添加剂。
按照图6中所示的实施方式，在容器11的内腔12中既设置有分隔壁形式的使得气体流转向的表面增大结构17a，又设置有开口毛孔式的泡沫17d形式的表面增大结构。使得气体流转向的表面增大结构17a在此被设计用于使得气体流蜿蜒地转向。泡沫状的表面增大结构17d在此设置在由使得气体流转向的表面增大结构17a构成的曲道回路中，并浸渍有液体形式的分离机构16。图6示出，使得气体流转向的表面增大结构17a在此形成两个其它的曲道回路18a、18b，在这些曲道回路中，其中设置有泡沫17d的那个曲道回路是置于前面的曲道回路18a或置于后面的曲道回路18b。这具有如下优点：置于前面的曲道回路18a和置于后面的曲道回路18b-类似于(安全)洗涤瓶的功能-可以用作液体收集容器，其能够防止液体分离机构16从容器11的内腔12中排出。附加地，可以给气体入口13和/或气体出口15配备阀门特别是止回阀，以便防止液体分离机构16经由气体入口13朝向蓄能器系统流出，或者防止物质从外界经由气体出口15进入到容器11的内腔12中。

Claims (15)

1.一种用于蓄能器系统特别是锂电池系统的气体清洁单元(10)，包括：
-带有内腔(12)的容器(11)；
-用于把可从蓄能器排出的气体的气体流(14)引入到容器(11)的内腔(12)中的气体入口(13)；和
-用于把气体流(14)从容器(11)的内腔(12)引出的气体出口(15)，
其中，容器(11)的内腔(12)包括用于分离可排出的气体的至少一种组分的至少一种分离机构(16)，
其中，在容器(11)的内腔(12)中设置有至少一种表面增大结构(17a、17b、17c、17d)。
2.如权利要求1所述的气体清洁单元(10)，其中，在容器(11)的内腔(12)中设置有至少一种表面增大结构(17a、17b、17c、17d)，
-利用该表面增大结构(17a)使得气体流(14)的流向至少转向一次，该表面增大结构被构造成引导气体流(14)的分隔壁(17a)的形式，和/或
-利用该表面增大结构(17b)使得气体流(14)分成两个或多个部分气体流(14′)，该表面增大结构被设计成引导气体流(14)的分隔壁(17b)的形式，和/或
-利用该表面增大结构(17c)使得气体流(14)涡旋，该表面增大结构被设计成从容器壁或分隔壁伸入到气体流(14)中的结构(17c)的形式，和/或
-该表面增大结构(17d)被设计成开口毛孔式的泡沫(17d)的形式。
3.如权利要求1或2所述的气体清洁单元(10)，其中，至少一个分离机构(16)被设计用来与可排出的气体的至少一种组分发生化学反应特别是中和反应和/或催化反应，和/或使得可排出的气体的至少一种组分溶解和/或消散。
4.如权利要求1-3中任一项所述的气体清洁单元(10)，其中，至少一个分离机构(16)包括钙盐特别是葡萄酸钙和/或氯化钙。
5.如权利要求1-4中任一项所述的气体清洁单元(10)，其中，至少一个分离机构(16)包括水。
6.如权利要求1-5中任一项所述的气体清洁单元(10)，其中，容器(11)的内腔(12)包括用于分离可排出的气体的至少一种组分的分离机构(16)，该分离机构是液体特别是水状钙盐溶液。
7.如权利要求1-6中任一项所述的气体清洁单元(10)，其中，至少一个使得气体流涡旋的表面增大结构(17c)具有分叉的造型。
8.如权利要求1-7中任一项所述的气体清洁单元(10)，其中，容器(11)的内腔(12)包括用于分离可排出的气体的至少一种组分的分离机构(16)，该分离机构是固体，其中，利用固体形式的分离机构(16)给至少一种表面增大结构(17a、17b、17c、17d)涂层。
9.如权利要求8所述的气体清洁单元(10)，其中，该涂层(16)具有分叉式地构造的和/或微型构造的表面。
10.如权利要求1-9中任一项所述的气体清洁单元(10)，其中，气体清洁单元(10)具有置于至少一个分离机构(16)之前的液体收集容器(18a)和/或之后的液体收集容器(18b)。
11.如权利要求1-10中任一项所述的气体清洁单元(10)，其中，利用至少一个使得气体流转向的表面增大结构(17a)使得气体流(14)的流向蜿蜒地转向。
12.如权利要求9-11中任一项所述的气体清洁单元(10)，其中，开口毛孔式泡沫(17d)形式的至少一个表面增大结构(17d)被浸渍有液体形式的分离机构(16)，且设置在至少一个曲道回路上，该曲道回路通过至少一个使得气体流转向的表面增大结构(17a)来形成，特别地，至少一个使得气体流转向的表面增大结构(17a)形成至少一个其它的曲道回路特别是至少两个其它的曲道回路(18a、18b)，所述其它的曲道回路是置于开口毛孔式泡沫(17d)的曲道回路之前的曲道回路(18a)和/或之后的曲道回路(18b)。
13.如权利要求1-12中任一项所述的气体清洁单元(10)，其中，至少一个分离机构(16)可用加热装置加热，特别地，加热装置可利用蓄能器系统的废热来工作，和/或可通过蓄能器系统的开关装置来控制。
14.如权利要求1-13中任一项所述的气体清洁单元(10)，其中，气体入口(13)和/或气体出口(15)被设计用来使得气体清洁单元(10)与脱气管路特别是脱气软管连接。
15.一种蓄能器系统特别是锂电池系统，包括至少一个根据权利要求1-14中任一项的气体清洁单元(10)，特别地，气体清洁单元(10)与蓄能器系统的脱气管路连接或可连接。
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