CN113629341A - 用于电动车辆的高压电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电动车辆的高压电池，该高压电池的电池壳体(3)具有壳体盖(11)和壳体下部(5)，壳体盖和壳体下部界定壳体内部空间(15)，该壳体内部空间被划分为至少一个装配有电池单体的电池单体子空间(19)和至少一个用于电子部件(23)的部件子空间(21)，其中，在电池单体(27)的单体上侧(29)与壳体盖(11)之间形成排气空间(17)，在电池单体(27)之一中发生热事件(T)的情况下，热排气从受损的电池单体(27)的排气出口(33)流入到该排气空间中。根据本发明，高压电池(1)具有分隔壁(35)，该分隔壁将排气空间(17)与部件子空间(21)分开。

Description

用于电动车辆的高压电池
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于电动车辆的高压电池以及一种根据权利要求10所述的用于安装高压电池的方法。
背景技术
这种类型的用于电动车辆的高压电池具有壳体盖和壳体下部，壳体盖和壳体下部共同界定壳体内部空间。壳体内部空间被划分为电池单体子空间和部件子空间。在电池单体子空间中布置有电池单体并且在部件子空间中布置有至少一个电子部件。排气空间在电池单体的单体上侧与壳体盖之间延伸，在电池单体之一中发生热事件的情况下，热排气从受损的电池单体的排气出口流入到该排气空间中。此外，在发生热事件时，电子部件也被热排气施加作用。热排气的作用可能不利地导致电子部件性能暂时或永久地降低。
由文献WO 2016/053 404 A1已知一种用于电池模块的排气系统。文献EP 2 581960 A1公开了一种电池组。由文献EP 2 445 032 A1已知一种电池模块。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高压电池，在该高压电池中在发生热事件时确保电子部件的性能不受限制。
该目的通过权利要求1或权利要求10的特征来实现。本发明的优选的改进方案在从属权利要求中公开。
根据权利要求1的特征部分，高压电池具有分隔壁，该分隔壁将排气空间与部件子空间分开。通过分隔壁以有利的方式确保，热排气不与电子部件相互作用。因此，热排气不会影响电子部件的功能性。
在一个优选的实施方式中，分隔壁可以是中间隔板，该中间隔板可以在水平的设备平面中在壳体盖与电池单体的单体上侧之间延伸。这具有如下优点，即，具有直立地布置的电池单体的高压电池可以被以简单的方式加装所述中间隔板。
优选地，中间隔板可以具有至少一个排气通道，该排气通道的开口边缘可以支撑在单体上侧上。附加地，开口边缘可以环绕至少一个单体侧的排气出口。通过规定的排气通道和开口边缘在单体上侧上的支撑，以结构上简单的方式实现了在排气空间与部件子空间之间的密封。这具有如下优点，即，热排气直接地、也就是说在不流入到部件子空间中的情况下被引导到排气空间中并且从那里被排出到电池周围环境。
特别优选地，排气通道的开口边缘可以在中间放置密封元件的情况下支撑在单体上侧上，借助于所述密封元件可以提高在排气空间与部件子空间之间的密封效果。设置密封元件具有如下优点，即，在排气空间与部件子空间之间的密封效果被加强。
在一个实施方式中，在电池装配中为准备安置过程能以空置状态提供壳体下部，也就是说壳体下部尚未被装配以及在壳体高度方向上向上敞开。附加地，在安置过程中电子部件和电池单体能在沿着电池高度方向的安置方向上插入到部件子空间和电池单体子空间中。此外，在安置过程之后分隔壁能放入到壳体下部中，随后借助于壳体盖封闭向上敞开的壳体下部。利用这种结构和这种装配，高压电池可以在少量的安装步骤中并且因此以有效的方式安装。
优选地，部件子空间和电池单体子空间可以在电池横向方向上横向并排地定位在壳体下部中，特别是排气空间可以在壳体高度方向上布置在壳体盖与电池单体上侧之间，其中，特别是分隔壁可以覆盖部件子空间。通过将排气空间在壳体高度方向上布置在多个电池单体上方，以有利的方式促进了热排气溢流到排气空间中。将部件子空间定位在电池单体子空间与壳体侧壁之间的优点在于，电池单体能在无干扰轮廓的情况下被插入到电池单体子空间中，这是因为部件子空间为电池单体的装配提供了环形的结构空间。这特别是当电池单体被打包成模块单元，并且在沿电池高度方向安装高压电池时从上方插入到壳体下部中时是有利的。
此外，根据方案，单体也可以直接定位在壳体侧壁上。特别是，电池单体在高压电池中的定位与安装条件、模块化、构件公差、所使用的连接技术和电池单体的支承有关。此外，电池单体的定位可以与提供功能结构空间、壳体方案、预紧和单体的运行负荷以及电池单体的热方案有关。特别地，在装配条件方面，安装位置和安装公差可能对定位的选择产生影响。关于模块化，电池单体的分组以及由此产生的公差和所产生的支承方案可以影响电池单体的定位。例如变形区可以用作功能结构空间，该变形区在碰撞情况下避免形成块状结构/堵塞结构(Blockbildung)。壳体方案也影响定位。在此情况下，可以根据壳体是由单个零件构成还是多件式地构造来对电池单体进行定位。此外，分离平面在壳体方案方面是重要的。
在一个实施方式中，壳体下部可以具有壳体底部和在侧向从该壳体底部处升高的壳体侧壁。此外，在电池横向方向上观察，部件子空间可以由壳体侧壁在侧向对外界定并且由电池单体子空间在侧向对内界定。对此附加地或另选地，中间隔板可以在边缘侧支撑在壳体侧壁上，更确切地说特别是在中间放置外部的密封元件的情况下支撑在壳体侧壁上。这具有的优点是，在中间隔板的边缘侧的区域中也不会有热排气从排气空间溢流到部件子空间中。
优选地，排气空间能通过至少一个壳体侧的排气口与电池周围环境以流动技术/流通地连接。由此以简单的方式确保，热排气能够从排气空间流出到电池周围环境中。
特别优选地，电池单体可以被设计为棱柱形的电池单体，所述电池单体在堆叠方向上依次地布置。另选地或附加地，排气出口可以位于单体上侧上，并且排气出口可以配设有保险片/爆裂片。此外，壳体侧的排气口可以设置在壳体盖上。排气出口布置在单体上侧具有如下优点，即，与空气相比可能具有低密度的热排气在电池高度方向上并且与重力方向相反地、可靠地从电池单体中流出。
在一个技术实施方式中，堆叠方向可以垂直于电池高度方向并且在电池横向方向上延伸。此外，不仅在排气空间上、而且在部件子空间上可以分别设置一个压力平衡元件，该压力平衡元件能够实现在电池周围环境与排气空间或部件子空间之间的压力平衡。此外，密封元件和外部密封元件可以分别是由海绵橡胶制成的密封元件。排气出口可以配设有至少一个保险片。此外，可以在排气出口处设置玻璃纤维无纺布形式的火花防护装置，该火花防护装置以有利的方式阻止火花从电池单体子空间进入排气空间中。分隔壁可以是由电绝缘材料制成的分隔壁并且可以备选地在边缘侧与壳体盖和壳体下部一起形成双法兰连接部，分隔壁能通过该双法兰连接部与壳体盖和壳体下部夹紧。在一个优选的实施方式中，排气空间可以通过车门槛形成。
此外，本发明还涉及一种用于装配根据本发明的高压电池的方法。
附图说明
下面根据附图描述本发明的一个实施例。
图中示出：
图1以剖面图示出根据本发明的高压电池。
具体实施方式
在图1中示出具有电池壳体3的高压电池1。电池壳体3具有壳体下部5，该壳体下部包括壳体底部7并在侧向从该壳体底部竖起/竖立的壳体侧壁9。壳体盖11被放置在壳体下部5上，该壳体盖在螺纹部位13处与壳体下部5螺纹连接。壳体下部5与壳体盖11一起围成壳体内部空间15。
壳体内部空间15被划分为排气空间17、电池单体子空间19和部件子空间21，在该部件子空间中布置有电子部件23。排气空间17通过壳体上的排气口25与电池周围环境以流动技术连接(即相连通)并且基于电池高度方向z布置在电池单体子空间19和部件子空间21上方。在电池单体子空间19中布置有棱柱形的电池单体27(示例性地示出三个这样的电池单体27)，这些电池单体在堆叠方向S上依次地布置。部件子空间21和电池单体子空间19在电池横向方向y上横向并排地定位在壳体下部5中，从而电池单体27在侧向对内界定部件子空间21。部件子空间21在侧向对外通过壳体侧壁9界定。电池单体27具有单体上侧29，在该单体上侧上，电池单体27中的每个电池单体都配设有排气口31，这些排气口共同形成单体上的排气出口33。
在壳体内部空间15中设置有在水平的设备平面E中延伸的板状的中间隔板35，该中间隔板在壳体盖11与单体上侧29之间延伸且覆盖部件子空间21，从而排气空间17在壳体高度方向z上布置在壳体盖11与单体上侧29之间。中间隔板35具有多个穿孔37，所述多个穿孔共同形成排气通道39。附加地，中间隔板35具有完全围绕排气出口33的开口边缘41，该开口边缘在中间放置封闭环形的密封元件43的情况下支撑在单体上侧29上。因此，排气空间17相对于部件子空间21以气密的或流动密封的方式被密封。此外，中间隔板35在边缘侧并且在中间放置外部的和封闭环形的密封元件45的情况下支撑在壳体侧壁9上。
在图1中示例性地示出，在右侧示出的电池单体27作为损坏的电池单体27，在该电池单体中由于热事件T而形成热排气，该热排气沿着排气流动路径47从电池壳体3中排出到电池周围环境中。为此，热排气首先在属于电池单体27的排气口31处从电池单体27中流出并且通过排气通道39流入到排气空间17中，而热排气在此不流入部件子空间21中。热排气从排气空间17中通过壳体上的排气口25排出到电池周围环境中。
附图标记列表：
1 高压电池
3 电池壳体
5 壳体下部
7 壳体底部
9 壳体侧壁
11 壳体盖
13 螺纹部位
15 壳体内部空间
17 排气空间
19 电池单体子空间
21 部件子空间
23 电子部件
25 壳体上的排气口
27 电池单体
29 单体上侧
31 电池单体27的排气口
33 排气出口
35 中间隔板
37 中间隔板35的穿孔
39 排气通道
41 开口边缘
43 密封元件
45 外部的密封元件
47 排气流动路径
E 平面
S 堆叠方向
T 热事件
y 电池横向方向
z 电池高度方向

Claims (10)

1.一种用于电动车辆的高压电池，该高压电池的电池壳体(3)具有壳体盖(11)和壳体下部(5)，壳体盖和壳体下部界定壳体内部空间(15)，该壳体内部空间被划分为至少一个装配有电池单体的电池单体子空间(19)和至少一个用于电子部件(23)的部件子空间(21)，其中，在电池单体(27)的电池单体上侧(29)与壳体盖(11)之间形成排气空间(17)，在电池单体(27)之一中发生热事件(T)的情况下，热排气从受损的电池单体(27)的排气出口(33)流入到该排气空间中，
其特征在于，
高压电池(1)具有分隔壁(35)，该分隔壁将排气空间(17)与部件子空间(21)分开。
2.根据权利要求1所述的高压电池，其特征在于，分隔壁(35)是中间隔板，该中间隔板在水平的设备平面(E)中在壳体盖(11)与电池单体(27)的单体上侧(29)之间延伸。
3.根据权利要求2所述的高压电池，其特征在于，中间隔板(35)具有至少一个排气通道(39)，所述至少一个排气通道的开口边缘(41)支撑在单体上侧(29)上，并且开口边缘(41)围绕至少一个单体侧的排气出口(33)。
4.根据权利要求3所述的高压电池，其特征在于，排气通道(39)的开口边缘(41)在中间放置密封元件(43)的情况下支撑在单体上侧(29)上，借助于所述密封元件提高了在排气空间(17)与部件子空间(21)之间的密封效果。
5.根据前述权利要求中任一项所述的高压电池，其特征在于，在电池装配中为准备安置过程能以空置状态提供壳体下部(5)，也就是说壳体下部尚未被装配以及在壳体高度方向(z)上向上敞开，在安置过程中电子部件(23)和电池单体(27)能在沿着电池高度方向(z)的安置方向上插入到部件子空间(21)和电池单体子空间(19)中，在安置过程之后分隔壁(35)能放入到壳体下部(5)中，随后能借助于壳体盖(11)封闭向上敞开的壳体下部(5)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的高压电池，其特征在于，部件子空间(21)和电池单体子空间(19)在电池横向方向(y)上横向并排地定位在壳体下部(5)中，特别是排气空间(17)在壳体高度方向(z)上布置在壳体盖(11)与电池单体上侧(29)之间，特别是分隔壁(35)覆盖部件子空间(21)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的高压电池，其特征在于，壳体下部(5)具有壳体底部(7)和在侧向从该壳体底板竖起的壳体侧壁(9)，在电池横向方向(y)上观察，部件子空间(21)由壳体侧壁(9)在侧向对外界定并且由电池单体子空间(19)在侧向对内界定，和/或中间隔板(35)在边缘侧支撑在壳体侧壁(9)上，特别是在中间放置外部的密封元件(45)的情况下支撑在壳体侧壁上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的高压电池，其特征在于，排气空间(17)能通过至少一个壳体上的排气口(25)与电池周围环境以流动技术连接。
9.根据前述权利要求中任一项所述的高压电池，其特征在于，电池单体(27)被设计为棱柱形的电池单体，所述电池单体在堆叠方向(S)上依次布置，和/或排气出口(33)位于单体上侧(29)上，特别是排气出口(33)配设有保险片，特别是壳体侧的排气口(25)设置在壳体盖(11)上。
10.一种用于装配根据前述权利要求中任一项所述的高压电池的方法。
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