CN116251314A - 电池设备和用于抵抗电池火灾的方法以及机动车 - Google Patents

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Abstract

一种用于抵抗电池火灾的用于机动车(1)的电池设备(10)。电池设备(10)包括具有至少一个电芯(12)的电池(11)，电芯布置在电池壳体(13)中。充电装置(20)设计为，在连接到机动车外部的能量供给系统(40)上的状态中将电能提供给至少一个电芯(12)。还设有用于探测电池(11)的预设的发热状态(Z)的探测装置(30)，发热状态表明发生或至少将要发生电池火灾。为了抵抗火灾，充电装置(20)还包括灭火剂输入单元(23)。灭火剂输入单元(23)设计为，在连接到机动车外部的灭火剂储备装置(50)上的状态中并在出现预设的发热状态(Z)时，提供预设的灭火剂以用于输入电池壳体(13)中。由此能淹没电池壳体并扑灭电池火灾。

Description

电池设备和用于抵抗电池火灾的方法以及机动车
技术领域
本发明涉及一种用于抵抗电池火灾的用于机动车的电池设备。在此，电池设备包括具有至少一个电芯的电池，电芯布置在电池壳体中。此外，电池设备包括充电装置，该充电装置设计为用于，在连接到机动车外部的能量供给系统上的状态中将电能提供给至少一个电芯。此外，电池设备包括用于探测电池的预设的发热状态的探测装置，该发热状态表明发生或者至少将要发生电池火灾。本发明还涉及一种具有相应的电池设备的机动车以及一种用于抵抗电池火灾的方法。
背景技术
在机动车中，电池可以用于不同功能或目的。例如，电池可以用作用于机动车的起动机电池或低压电池(<30V的直流额定电压)。此外，电池可以用作用于供给车载电源和/或用于电运行机动车的电驱动装置的驱动电池或高压电池(>30V的直流额定电压)。具有相应的驱动电池的机动车作为电池电动车辆或电动车辆或混合动力车辆已知。
为了提供期望的电功率或能量，电池使用至少一个、也就是说一个或多个电芯。在需要时，可以将多个电芯以合适的方式相互电连接。“电芯”在此指的是伽伐尼电池、即电化学的蓄能器。对于电芯的电化学部、即用于电化学的能量转换的活性材料，已知不同的技术。例如存在基于锂离子技术或磷酸铁锂技术的电芯。
在机动车中，作为电池通常使用蓄电池或二次电池。也就是说，电池或其(多个)电芯可被再次充电。由此能以可逆的方式进行活性材料的电化学反应。为了(再次)充电，可以借助于充电装置将电池连接到外部的能量供给系统上。在此，通过充电装置可以将电能从用于充电的能量供给系统提供给或传输给电池的相应的电芯。
在电池的常规运行时，即例如在充电或放电或静止状态中，在一定的条件下可能发生电池火灾。例如当电池具有损坏和/或发生短路和/或电芯的电化学部受损时，可能出现这种条件。为了探测电池火灾或探测至少将要发生电池火灾，例如可以使用探测装置。该探测装置可以检查，电池是否出现与发生或将要发生电池火灾相关联的、预设的发热状态。
对于突发火灾的情况，可以提出的要求是，在一定的时间内，即，例如在突发火灾之后的5分钟之内，不允许在电池、即电池壳体之外出现火焰。也就是说，应该抵抗或至少遏制电池火灾，例如直至能够通过消防员实现扑灭过程。由此，可以避免对人员或周围车辆或基础设施的损害。为了抵抗电池火灾，从现有技术中已知不同的方案。
CN 11 204 395 A公开了一种用于锂离子电池的探测和灭火的灭火机构。为此，使用灭火器，该灭火器在发生火灾的情况下可以通过相应的输入管路将灭火剂提供到驱动电池的每个单个电芯处。
WO 2020/214850 A1公开了一种用于冷却电芯的方法。在此，借助于微喷嘴雾化冷却液，从而产生液态的气溶胶颗粒。气溶胶颗粒被提供到电芯处。
JP 2014-090782 A公开了一种电池模块，该电池模块在壳体中包括多个钠硫电芯。灭火设备通过输入管路连接到壳体处。在探测到壳体中着火时，在灭火设备的灭火体中的固体灭火剂燃烧，从而产生气溶胶。气溶胶通过输入管路被提供到壳体中的电芯处。
由此，在现有技术中使用电池或机动车内部的设备来抵抗电池火灾。由此，为了在机动车中节省空间和重量，仅有限的灭火剂体积可用于抵抗火灾。由此，也限制了灭火能力和/或灭火剂的抑制时间。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于抵抗电池设备的电池火灾的有效方案。
该目的通过独立权利要求所述的对象实现。通过从属权利要求、说明书以及附图公开了本发明的有利的设计方案。
为了实现有效地抵抗火灾，为开头所述的电池设备的充电装置补充灭火剂输入单元。灭火剂输入单元设计为用于，在连接到机动车外部的灭火剂储备装置上的状态中并且在出现预设的发热状态时，提供预设的灭火剂以用于输入电池壳体中。也就是说，借助于充电装置不仅可以提供并输入用于供给相应的电芯的电能，而且在出现预设的发热状态时可以提供并输入灭火剂。由此，可以在充电装置中实现组合的灭火剂输入装置以用于在发生电池火灾的情况下直接灭火。
通过将灭火剂输入与充电装置组合，得到的优点是，机动车的用户会记得例如在给车辆充电时联接机动车外部的灭火剂储备装置。因此可以确保，在发生电池火灾的情况下，可以直接动用灭火剂储备装置。通过未使用车辆内部的系统、而是使用机动车外部的系统来提供灭火剂，此外得到的优点是，基本上不需要限制灭火剂体积以用于在机动车中节省空间和重量。由此，基本上可提供任意程度的灭火能力来抵抗火灾。由此，例如可以特别简单地避免火灾引起的人伤。此外可以防止，燃烧的机动车损坏邻近的车辆或基础设施或建筑物。因此，刚好对于消防员难以进入的区域，例如地下停车场、运输船、火车或飞机，可以实现快速且有效地抵抗火灾。相应的机动车的车主也不需要担心由于电池火灾的潜在风险带来的高保险等级。
为了相应的电芯的电能供给，充电装置例如可以包括充电连接部和电的引导元件、例如引导缆线。引导元件例如可以被铺设或安装在相应的电芯与充电连接部之间。优选地，充电装置可以设计为用于双向的电能供给。由此，电池借助于充电装置不仅可以被充电而且也可以被放电。为了控制相应的充电和/或放电过程，充电装置例如可以具有充电电子装置。充电电子装置例如可以实现在机动车的电池管理系统或中央车载计算机中。为了提供电能，机动车外部的能量供给系统例如可以设计为充电基础设施或充电桩或家用电源连接装置、例如所谓的墙盒。
为了将灭火剂输入电池壳体中，灭火剂输入单元例如可以具有灭火剂输入连接部和流体的引导元件、例如管子或软管。为了进行流体连接，该引导元件可以被铺设或安装在电池壳体与充电连接部之间。作为灭火剂，例如可以使用水或具有扑灭电池火灾的能力的任意预设的灭火剂。用于提供灭火剂的灭火剂储备装置例如可以借助于生活用水连接装置或城市用水连接装置提供。附加地或替代地，灭火剂储备装置例如可以设计为水箱。由此，例如可以通过机动车外部的建筑设施或交通技术设施提供灭火剂储备装置。
例如，在相应的电芯的热穿透(热失控)时，可能出现预设的发热状态。热穿透——也称为热跑脱——表示这样的状态，即，在该状态中，电芯的活性材料在确定的条件下进行连续不断的放热的化学反应。此时，根据技术，电芯在最短的时间之内以热能的形式释放其储存的电化学能量的大部分。例如，在电芯过热时出现这种热失控。也就是说，当电芯超过预设的温度限值时，出现这种热失控。在基于锂离子技术的电芯中，反应温度例如在约85摄氏度。此时，锂离子电芯可以在约1毫秒之内释放所储存的能量的直至60％。
本发明也包括得到附加优点的实施方式。
根据一实施方式，为了与机动车外部的能量供给系统联接，充电装置包括充电连接部。此外，为了与机动车外部的灭火剂储备装置联接，灭火剂输入单元包括灭火剂输入连接部。充电连接部和灭火剂输入连接部在此构造在充电装置的一个公共的连接元件中。
在此，充电连接部指的是电连接部。例如，充电连接部可以设计为插头或插座。在此，灭火剂输入连接部指的是流体连接部、例如水连接装置。与能量供给系统或灭火剂储备装置的连接或联接例如可以借助于插接连接或卡锁连接或预设的可逆的或可松开的连接方法来实现。
也就是说，可以为例如已知用于给电动车辆充电的充电插头补充另一连接空间。该另一连接空间被水连接装置占用。由此，可以在充电插头中设置组合的水连接装置以用于在发生电池火灾的情况下直接灭火。由此得到的优点是，使用者在停放其机动车时，仅需要一次连接过程来实现充电以及预防火灾或抵抗火灾。由此，可以以特别简单的方式为电池设备确保有效地抵抗火灾。
根据另一实施方式，充电装置具有封闭元件，该封闭元件具有用于允许和/或阻止动用充电装置的锁定机构。由此，可利用锁定机构锁定和/或解锁封闭元件。封闭元件遮盖充电装置以防外部动用。也就是说，例如可以通过封闭元件遮盖或覆盖上述的充电连接部和灭火剂输入连接部。为此，例如可以设置输入区域，充电装置布置在该输入区域中。可以借助于封闭元件遮盖并且由此隔绝该输入区域。相应地，封闭元件例如可以是充电口盖，加油口盖或检修盖或消防盖。在输入区域中，充电连接部和灭火剂输入连接部例如设计为独立的连接元件。替代地，充电连接部和灭火剂输入连接部可以如以上所述例如实现为公共的连接元件。
锁定机构可以设计为可机械和/或电子操控。此外，锁定机构可以实施成主动的或被动的。被动的是指，锁定机构例如可以在没有附加的解锁单元的情况下锁定或解锁。例如，封闭元件可以设计为按压操纵的充电口盖。例如，主动的锁定机构可以理解成需要附加的解锁单元来锁定或解锁的机构。例如，解锁单元可以是确定的钥匙或确定的控制信号或在移开例如保护罩之后的手动操纵。
在另一实施方式中，灭火剂输入单元包括阀元件，该阀元件设计为用于，根据对预设的发热状态的探测来调节所提供的灭火剂的质量流。也就是说，阀元件可以在至少两个位置之间调节。在打开的位置中，所选择的灭火剂可以通过灭火剂输入连接部被引入壳体中。也就是说，允许灭火剂的质量流。相反地，在关闭的位置中，可以防止灭火剂渗入或输入壳体中。由此阻断质量流。阀元件例如可以设计为可电地或电子地控制。也就是说，借助于例如探测装置的控制信号，可以操控阀元件的调节件。在此，当确认出现发热状态时，可以将阀元件置于打开的位置中，并且当不存在发热状态时，阀元件保持在或被置于关闭的位置中。
根据另一实施方式，在第一变型方案中，探测装置包括至少一个温度传感器以用于探测预设的发热状态。由此，可以借助于探测装置监控电池或相应的电芯的温度。如果测得的温度值超过可推断出电池火灾的预设的温度限值，则可以确认出现发热状态。
根据该实施方式的另一变型方案，探测装置包括压力传感器以用于探测预设的发热状态。也就是说，可以监控电池或相应的电芯的压力。当出现或发生电池火灾时，由于相应的电芯的化学反应，可能导致产生气体。通过该气体可能导致在电芯或电池壳体中的压力升高。由此，如果电池或电芯的压力超过预设的压力限值，则可以确认出现发热状态。
根据该实施方式的另一变型方案，探测装置具有气体传感器以用于探测预设的发热状态。借助于气体传感器可以获取或测量在发生或将要发生电池火灾时产生的气体。由此，可以借助于气体传感器例如确定，相应的电芯是否释放气体。如果测得的气体浓度超过预设的限值，则此时可以确认出现发热状态。
根据该实施方式的另一变型方案，探测装置包括破裂传感器以用于探测预设的发热状态。借助于破裂传感器，例如可以确定，电池壳体或相应的电芯的壳体是否具有裂纹或损坏。这种裂纹或损坏例如可能由于机械作用、例如撞击或事故引起。替代地，例如可能也由于在发生火灾时在电芯的内部或在电池壳体中更高的压力或更高的温度而产生损坏。一旦确定了在电池壳体或电芯壳体中的破裂或损坏，则由此可以确认出现发热状态。
为了评估相应传感器的传感器数据，探测装置例如可以包括控制器。控制器例如可以由机动车的上述的电池管理系统或中央车载计算机提供。为了探测发热状态，例如可以为电池的每个电芯分配自己的传感器。附加地或替代地，可以为多个电芯设置例如一个对应的传感器。此时，多个电芯例如可以结合或连接成所谓的电池模块。
根据另一实施方式，电池壳体具有用于从电池壳体中导出灭火剂的灭火剂输出元件。由此可以确保，电池壳体持续地或始终地被来自灭火剂储备装置中的新鲜灭火剂穿流。由此，可以更有效地导出穿透的电芯的热能并且成功抵抗电池火灾。灭火剂输出元件可以作为阀元件、例如压力平衡阀或过压阀集成到电池壳体中。也就是说，灭火剂输出元件可以根据灭火剂施加到阀元件的阀体上的压力而自动地在上述打开的和关闭的位置之间调节。由此可以调节从电池壳体中离开的质量流。
根据另一实施方式，充电装置包括灭火剂导出单元。灭火剂导出单元设计为用于，在连接到机动车外部的废液储备装置上的状态中，将被输入的灭火剂从电池壳体中导出以提供给废液储备装置。由此，可以借助于充电装置实现穿过电池的灭火剂循环。在此，将新鲜的或未使用的灭火剂从灭火剂储备装置中引入电池壳体中，并且将被污染的灭火剂从电池壳体中导出到废液储备装置处。由此可以确保，被污染的、即用于抵抗火灾的灭火剂不被排出到周围或环境中。相反地，被污染的灭火剂可以被暂时储存在废液储备装置中。随后，例如可以借助于净化方法为暂时储存的灭火剂除去有害物质、例如电芯的电化学部的微粒或材料。
废液储备装置例如可以设计为附加的箱或用于灭火剂的暂存装置。附加地或替代地，电池设备可以具有灭火剂设备，其中，灭火剂储备装置和废液储备装置被包括在灭火剂设备之内。例如，灭火剂储备装置和废液储备装置可以是灭火剂设备的水箱的两个流体连接的腔。由此可以实现灭火剂循环并且可以避免灭火剂浪费。为了过滤或净化或处理被污染的灭火剂，灭火剂设备可以包括净化装置，该净化装置布置在灭火剂储备装置与废液储备装置之间。附加地或替代地，灭火剂设备可以包括冷却装置，该冷却装置设计为用于，将废液储备装置的灭火剂冷却到预设的温度。由此可以实现冷却循环，在该冷却循环中可以重复使用灭火剂。
为了导出灭火剂，灭火剂导出单元例如可以具有灭火剂导出连接部和附加的流体的引导元件，该引导元件将电池壳体与灭火剂导出连接部在流动技术上相互连接。灭火剂导出连接部例如可以与充电连接部和灭火剂输入连接部一起构造在充电装置的公共的连接元件中。替代地，灭火剂导出连接部可以实现为在上述输入区域中的独立的连接部。
本发明还涉及一种用于抵抗以上已经描述的用于机动车的电池设备的电池火灾的方法。在此，电池设备包括具有至少一个电芯的电池，该电芯布置在电池壳体中。将电池设备的充电装置连接到机动车外部的能量供给系统上以将电能提供给所述至少一个电芯。借助于电池设备的探测装置检查，驱动电池是否出现预设的发热状态，该发热状态表明发生或者至少将要发生电池火灾。充电装置也包括附加的灭火剂输入单元。将灭火剂输入单元连接到机动车外部的灭火剂储备装置上，并且在出现预设的发热状态时借助于灭火剂输入单元提供用于输入电池壳体中的预设的灭火剂。
本发明还涉及一种具有以上已经描述的电池设备的机动车。机动车例如设计为电动车辆或混合动力车辆(插电式混合动力)。机动车可以设计为汽车、特别是乘用车或商用汽车，或者设计为客车或摩托车。
在机动车的一实施方式中，以上已经描述的电池设备的封闭元件设计为机动车的充电连接部活板，借助于该充电连接部活板可从外部遮盖(至少)充电装置的充电连接部和灭火剂输入单元的灭火剂输入连接部。
本发明当然也可以涉及一种由以上已经描述的具有电池设备的机动车以及机动车外部的能量供给系统和机动车外部的灭火剂储备装置组成的系统。能量供给系统例如可以包括与充电连接部对应的连接元件。相似地，灭火剂储备装置例如可以包括与灭火剂输入连接部对应的并且例如也与灭火剂导出连接部对应的连接元件。
本发明也包括根据本发明的方法和根据本发明的机动车的改进方案，其具有已经结合根据本发明的电池设备的改进方案描述的特征。出于这一原因，在此不再次描述根据本发明的方法和根据本发明的机动车的相应的改进方案。
本发明也包括所述实施方式的特征的组合。即，本发明也包括分别具有所述的实施方式中的多个的特征的组合的实现方案，只要没有以彼此排除的方式描述这些实施方式。
附图说明
下面对本发明的实施例进行描述。图中示出：
图1示出具有用于抵抗电池火灾的电池设备的机动车的示意图；
图2示出根据第一实施例的电池设备的充电装置的示意图；以及
图3示出根据第二实施例的电池设备的充电装置的示意图。
具体实施方式
下面说明的实施例是本发明的优选实施方式。在实施例中，实施方式的所描述的部件分别是本发明的单个的、可视作彼此独立的特征，这些特征也分别彼此独立地改进本发明。因此，本公开还应该包括与示出的实施方式特征组合不同的特征组合。此外，所述实施方式也可以通过本发明的已经描述的特征中的其他特征来补充。
在附图中，相同的附图标记分别表示功能相同的元件。
图1从鸟瞰角度以示意性的剖面图示出机动车。机动车1具有电池设备10，该电池设备设计为用于抵抗电池火灾。电池设备10包括具有至少一个电芯12的电池11，电芯布置在电池壳体13中。在图1中，电池11例如设计为用于运行机动车1的电驱动装置的驱动电池或高压电池(HV蓄能器)。由此，机动车可以是电动车辆或混合动力车辆。在此，电池11例如包括三个电芯12。当然，也可以设置更多或更少的这种电芯来形成电池11。
为了形成电池11，可以将电芯12例如以合适的方式相互电连接(在图1中未示出)。电芯12是所谓的电化学的电芯或伽伐尼电池。在此，电芯12例如是锂离子电芯。在此，电芯12设计为蓄电池电芯或二次电池。也就是说，电芯12不仅可以被充电而且也可以被放电。
因此，为了给电池11、即用于电能供给的电芯12充电、即供给电能，根据图1的电池设备10包括充电装置20。充电装置20设计为用于与机动车外部的能量供给系统40联接。机动车外部的能量供给系统40例如可以是充电基础设施或充电桩或例如家用电源连接装置。在联接或连接的状态中，可以由机动车外部的能量供给系统将电能提供或传输给电池11的电芯12。为了能将能量供给系统40与电池设备联接，充电装置20例如包括在图1中未示出的充电连接部22a(见图2和图3)和电的引导元件22b。为了实现电接触或连接，引导元件22b可以被连接或安装在相应的电芯12与充电连接部22a之间。
在确定的条件下，即例如在相应的电芯12中的一个损坏时，可能出现过热。过热不仅可能在电池11的充电或放电运行时出现，但是也可能在电池11的静止状态中出现。在此，过热指的是，相应的电芯12热穿透。也就是说，电芯12的温度达到或超过预设的温度限值，从而电芯12进行连续不断的放热的化学反应。此时，可能以热能的形式释放在电芯中储存的电化学能的大部分。由于释放热能，可能导致电池火灾。温度限值和被释放的能量的量以及反应速度例如与相应的电芯12的技术相关。在锂离子电芯中，温度限值例如在约80至85摄氏度。如果锂离子电芯的温度超过该限值，则锂离子电芯在几毫秒之内以热能的形式释放所储存的电能的约60％。
为了能探测或确定发生或者至少将要发生电池火灾，电池设备10在此包括探测装置30。探测装置30设计为用于，确定电池11或其电芯12的预设的发热状态Z。在此，发热状态Z例如指超过预设的温度限值，即发生热失控。为此，探测装置30包括控制器31a和传感器单元31b。传感器单元31b根据图1布置在电池11的电池壳体13中。在此，传感器单元31b例如可以包括一个或多个温度传感器以用于监控电芯12的温度。借助于温度传感器获取的温度数据或传感器数据可借助于控制器31a评估。由此，控制器31a例如可以检查，相应的电芯12的温度根据温度数据是否超过预设的温度限值，这可以推断出存在发热状态Z。探测装置30的控制器31a例如可以由机动车1的中央车载计算机或电池11的电池管理系统提供。
为了能够抵抗电池火灾、即例如灭火，在确定出现发热状态Z时，可借助于探测装置发出例如用于向消防员报警的紧急呼叫信号。为此，探测装置30可以具有相应的通信单元、例如无线电模块、例如移动无线电模块。
为了在发生火灾时避免人伤和/或物损，如在图1中示出的那样，电池设备可以提供另一火灾抵抗措施。为此，根据图1的充电装置20附加地包括灭火剂输入单元23。灭火剂输入单元设计为与机动车外部的灭火剂储备装置50联接。在灭火剂储备装置中可以暂时储存或预留适合用于扑灭电池火灾的期望的灭火剂。作为灭火剂例如可使用水。灭火剂储备装置50在此例如示出为水箱。替代地，灭火剂储备装置50例如也可以实现为生活用水连接装置或城市用水连接装置。在灭火剂输入单元23与灭火剂储备装置50连接或联接的状态中，可由灭火剂储备装置50预留或提供预设的灭火剂。一旦探测装置30附加地确认出现电芯12中的至少一个或电池11的发热状态Z时，可通过灭火剂输入单元将灭火剂引入或输入电池壳体13中。
为了将灭火剂输入单元23与电池壳体13流体连接，灭火剂输入单元23包括在图1中未示出的灭火剂输入连接部23a和流体的引导元件23b。为了实现流体连接，流体的引导元件23b如在图1中示出的那样被安装在电池壳体13与灭火剂输入连接部23a之间。
为了仅在需要情况下、即仅当出现发热状态Z时提供灭火剂，灭火剂输入单元23例如在灭火剂输入连接部23a的区域中包括阀元件24。借助于阀元件24可以根据对发热状态Z的探测来调节所提供的灭火剂的质量流。在此，在探测到发热状态Z时可以由探测装置30将例如控制信号提供给阀元件24的调节件。通过控制信号可以将阀元件调节到打开的位置中，从而灭火剂储备装置50和电池壳体相互流体连接。由此，灭火剂可以流入电池壳体13中。否则的话，阀元件24处于关闭位置中，在该关闭位置中，虽然在阀元件24的阀体处存在灭火剂的压力，然而阀元件阻断质量流。
附加地，可以从外部防护或保护阀元件24以防恶意破坏或误用。也就是说，例如仅当探测装置30的控制信号确认出现发热状态Z时，才打开阀元件。相反地，不可能机械地打开。替代地，例如可以通过预设的解锁单元实现阀元件的机械打开或解锁。由此，消防员可以使用灭火剂输入单元23a例如用于输入灭火剂。在此，作为解锁单元，例如可以设置预设的钥匙或在探测装置30中提供的相应的解锁代码。
为了改善灭火效果，电池壳体13如在图1中示出的那样具有用于导出被引入电池壳体13中的灭火剂的灭火剂输出元件14。灭火剂输出元件14例如可以设计为压力平衡阀。也就是说，灭火剂输出元件可以根据作用到阀体上的压力自动地在打开位置与关闭位置之间调节。由此可以确保电池壳体13中的持续的灭火剂流并且由此实现更好的冷却或火灾抵抗。
作为灭火剂输出元件14的附加或替代，为了提供持续的灭火剂流，可以为充电装置20补充灭火剂导出单元(在图1中未示出)。灭火剂导出单元可以与灭火剂输入单元23相似地实现，其中，灭火剂导出单元设计为与机动车外部的废液储备装置联接。在此，可以借助于灭火剂导出单元将被输入的灭火剂从电池壳体13中导出到废液储备装置处。由此，不需要将被污染的灭火剂、即已经暴露在电芯12的电化学部中的灭火剂排出到周围或环境中。而是可以将灭火剂暂时储存在废液储备装置中，例如水箱中，直至进行处理和净化。
现在，图2和图3示出充电装置20可以如何实施或实现在机动车1中的示例性的设计方案。在此，特别是涉及，充电连接部22a和灭火剂输入连接部23a可以如何实施。在此，在图2和图3中设置一个公共的输入区域25，充电连接部22a和灭火剂输入连接部23a可以从该输入区域中引导到机动车1的外表面或表面处。例如，充电装置20的输入区域25可以借助于具有锁定机构的封闭元件封闭，以允许或阻止动用充电装置。例如，封闭元件可以通过机动车1的充电连接部活板(在图2和图3中未示出)实现。借助于充电连接部活板，可以从外部遮盖充电连接部22a和灭火剂输入连接部23a。
根据图2和图3，充电连接部22a设计为已知的用于电动车辆或混合动力车辆的电连接装置(高压插头单元)。相应地，灭火剂输入连接部23a设计为通用的水连接装置。为了连接机动车外部的能量供给系统40或灭火剂储备装置50，可以设置与充电连接部22a和灭火剂输入连接部23a对应的配对件作为相应的连接元件。为了实现联接，可以将相应配对的连接元件或连接件例如以插接连接或卡锁连接的方式以已知的方式相互连接。
在图2中，灭火剂输入连接部23a和充电连接部22a设计为输入区域25中的独立的连接元件。也就是说，需要两个单独的连接或插接过程以用于将机动车外部的能量供给系统40和机动车外部的灭火剂储备装置50连接到电池设备10上。
与此相反地，根据图3的充电连接部22a和灭火剂输入连接部23a形成一个公共的连接元件。也就是说，灭火剂输入连接部23a与根据图1的包括充电连接部22a的连接元件组合在公共的连接元件21中。由此，仅需要一次连接或插接过程以用于不仅将能量供给系统40而且也将灭火剂储备装置50连接到电池设备10上。由此，用户还需要像目前在电池电动车辆中常见的那样仅插上一个插头。
当所述的电池设备10被应用在机动车中时，例如可以设置用于抵抗电池火灾的如下流程。客户可以将其车辆停放在停车场上并且将充电插头(能量供给系统40)以及外部的水管(灭火剂储备装置50)连接到电池设备10的充电装置20上。随后，在可电操控的阀元件24处出现水管的水压、即机动车外部的灭火剂储备装置50的水压。现在，如果车辆在电池11中探测到危险的温度升高，则可以处理温度信息，即，在中央车载计算机中处理传感器数据。在此，同时可以拨打紧急电话，并且消防员例如可以通过因特网看到车辆数据。例如可以将定位信息或者对定位系统(机动车1的GPS)的访问传输给或授权给消防员。此外，中央车载计算机、即控制器31a可以触发电池11的淹没。也就是说，可以通过可电操控的阀元件24的通信或操控来激活灭火剂向电池壳体13中的流入。阀元件24打开并且灭火剂可以渗入电池壳体13中。这使得电池壳体13被充满。
总地来说，通过本发明设置具有集成的水连接装置的组合的充电插头。由此得到的优点是，在用于输入电池设备10处的水管处随时存在水压。由此，实现了在探测到热失控之后立即扑灭电池火灾。因此，在最好的情况下，甚至可以提前将灭火剂、即例如水引入电池壳体中，从而甚至不会发生火灾。由此，可以有效地渡过直至消防员到达的时间段。因此，总地来说可以有效地避免例如在车辆或建筑物处的物损。由此，电池电动车辆将来也可以被停放在难以到达的区域中，而不必担心这种车辆的更高的保险等级或禁令。

Claims (10)

1.一种用于抵抗电池火灾的用于机动车(1)的电池设备(10)，所述电池设备包括：
电池(11)，该电池具有至少一个电芯(12)，所述至少一个电芯布置在电池壳体(13)中，
充电装置(20)，该充电装置设计为用于，在连接到机动车外部的能量供给系统(40)上的状态中将电能提供给至少一个电芯(12)，以及
探测装置(30)，该探测装置用于探测电池(11)的预设的发热状态(Z)，所述发热状态表明发生或者至少将要发生电池火灾，
其特征在于，
充电装置(20)包括灭火剂输入单元(23)，其中，灭火剂输入单元(23)设计为用于，在连接到机动车外部的灭火剂储备装置(50)上的状态中并且在出现预设的发热状态(Z)时，提供预设的灭火剂以用于输入电池壳体(13)中。
2.根据权利要求1所述的电池设备(10)，其中，为了与机动车外部的能量供给系统(40)联接，充电装置(20)包括充电连接部(22a)，并且为了与机动车外部的灭火剂储备装置(50)联接，灭火剂输入单元(23)包括灭火剂输入连接部(23a)，其中，充电连接部(22a)和灭火剂输入连接部(23a)形成充电装置(20)的一个公共的连接元件(21)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电池设备(10)，其中，充电装置(20)具有封闭元件，该封闭元件具有用于允许和/或阻止动用充电装置(20)的锁定机构。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电池设备(10)，其中，灭火剂输入单元(23)包括阀元件(24)，该阀元件设计为用于，根据对预设的发热状态(Z)的探测来调节所提供的灭火剂的质量流。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电池设备(10)，其中，探测装置(30)为探测预设的发热状态(Z)而包括至少一个温度传感器和/或压力传感器和/或气体传感器和/或破裂传感器。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电池设备(10)，其中，电池壳体(13)具有用于从电池壳体(13)中导出灭火剂的灭火剂输出元件。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电池设备(10)，其中，充电装置(20)包括灭火剂导出单元，所述灭火剂导出单元设计为用于，在连接到机动车外部的废液储备装置上的状态中，将被输入的灭火剂从电池壳体(13)中导出以提供给废液储备装置。
8.一种用于抵抗用于机动车的电池设备(10)的电池火灾的方法，其中
电池设备(10)包括具有至少一个电芯(12)的电池(11)，所述至少一个电芯布置在电池壳体(13)中，其中
将电池设备(10)的充电装置(20)连接到机动车外部的能量供给系统(40)上以将电能提供给所述至少一个电芯(12)，
借助于电池设备(10)的探测装置(30)检查，电池(11)是否出现预设的发热状态(Z)，所述发热状态表明发生或者至少将要发生电池火灾，
其特征在于，
充电装置(20)包括灭火剂输入单元(23)，其中，将灭火剂输入单元(23)连接到机动车外部的灭火剂储备装置(50)上，并且在出现预设的发热状态(Z)时借助于灭火剂输入单元(23)提供用于输入电池壳体(13)中的预设的灭火剂。
9.一种具有根据权利要求1至7中任一项所述的电池设备(10)的机动车(1)。
10.根据权利要求9所述的机动车(1)，其中，所述机动车具有根据权利要求3所述的电池设备，其中，封闭元件设计为机动车(1)的充电连接部活板，借助于所述充电连接部活板能从外部遮盖充电装置(20)的充电连接部(22a)和灭火剂输入单元(23)的灭火剂输入连接部(23a)。
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