DE102008034700A1 - Batterie mit Gehäuse und Verwendung dieser Batterie - Google Patents

Batterie mit Gehäuse und Verwendung dieser Batterie Download PDF

Info

Publication number
DE102008034700A1
DE102008034700A1 DE102008034700A DE102008034700A DE102008034700A1 DE 102008034700 A1 DE102008034700 A1 DE 102008034700A1 DE 102008034700 A DE102008034700 A DE 102008034700A DE 102008034700 A DE102008034700 A DE 102008034700A DE 102008034700 A1 DE102008034700 A1 DE 102008034700A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
opening
housing
vehicle
gases
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102008034700A
Other languages
English (en)
Inventor
Jens Dr. Ing. Meintschel
Dirk Dr. Dipl.-Ing. Schröter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102008034700A priority Critical patent/DE102008034700A1/de
Publication of DE102008034700A1 publication Critical patent/DE102008034700A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66—Arrangements of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/42—Grouping of primary cells into batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterie (1), insbesondere eine HV-Batterie für ein Fahrzeug, mit mehreren Batteriezellen (2) und einem Gehäuse (3), wobei das Gehäuse (3) eine Öffnung (3) aufweist. Erfindungsgemäß ist an die Öffnung (4) ein Rohr (5) zur Abführung von Gasen angeschlossen. Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung einer erfindungsgemäßen Batterie (1). Dabei wird die Batterie (1) in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Hybrid-Fahrzeug oder in einem brennstoffzellengetriebenen Fahrzeug, genutzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Batterie, insbesondere eine HV-Batterie für ein Fahrzeug, mit mehreren Batteriezellen und einem Gehäuse sowie die Verwendung dieser Batterie.
  • Eine Batterie zur Anwendung in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen mit einem Hybridantrieb oder Brennstoffzellen-Fahrzeugen, weist üblicherweise mehrere elektrisch in Reihe und/oder parallel geschaltete Batteriezellen, beispielsweise Lithium-Ionen-Zellen, sowie eine Elektronikeinrichtung auf.
  • Die Batteriezellen müssen gekühlt werden, um die entstehende Verlustwärme abzuführen. Dazu wird in der Regel eine indirekte Kühlung durch einen Kühlmittelkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage oder eine direkte Kühlung mittels vorgekühlter Luft, die zwischen die Zellen geleitet wird, eingesetzt. Bei aus Bauraumgründen vorzugsweise verwendeter Kühlung mit einem Klimamittel, beispielsweise R134a oder R744 (CO2), wird dieses durch eine mit Kanälen versehene Verdampferplatte geleitet, wo es gespeicherte Wärme abgibt. In der Batterie wird das Klimamittel durch kopfseitig und/oder fußseitig der Batteriezellen angeordnete Kühlplatten geleitet, die mittels Vergussmasse oder mittels Wärmeleitfolie mit den Batteriezellen verbunden sind. Ebenfalls ist bekannt, mittels eines auch als Chiller bezeichneten Wärmetauschers eine Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser–Glykol-Gemisch, zu temperieren und zur Kühlung der Batterie zu verwenden. In Achsrichtung der Batteriezellen wird die Wärme entweder über Bauraum sparend partiell verdickte metallische Wandungen der Batteriezellen oder über separate Kühlstäbe zu den Kühlplatten geleitet.
  • Derartige Batterien, insbesondere Hochvoltbatterien, die auch als HV-Batterien bezeichnet werden, weisen üblicherweise ein geschlossenes, in der Regel metallisches Gehäuse zum Schutz vor eindringendem Wasser oder Staub auf, das meist mehrteilig ausgebildet ist.
  • Insbesondere bei Li-Ionen Batteriezellen können bei Überladung oder Kurzschluss die Temperatur und der Innendruck innerhalb der Batteriezelle stark ansteigen. Die in den Batteriezellen enthaltene elektrochemisch aktive Masse ist bei hohen Temperaturen thermisch instabil. Insbesondere das in Li-Ionen-Batteriezellen angeordnete Nickeloxid zersetzt sich bei Temperaturen oberhalb von ca. 150°C irreversibel in einer exothermen chemischen Reaktion. Dadurch erwärmt sich die Batteriezelle noch weiter und der Druck im Inneren der Batteriezelle steigt weiter, bis eine im Zellgehäuse angeordnete Berstscheibe sich definiert öffnet bzw. bei Fehlen einer Sollbruchstelle die Zelle undefiniert öffnet. Infolge dieser beschriebenen thermischen Zerstörung einer Batteriezelle sind aufgrund einer radialen Wärmeleitung zwischen einzelnen Batteriezellen Kettenreaktionen möglich, d. h. das Überhitzen einer einzelnen Batteriezelle infolge eines Kurzschlusses oder infolge einer Überladung kann eine Erwärmung oder eine Zersetzung der elektrochemisch aktiven Masse einer benachbarten Batteriezelle bewirken. Zudem kann das aus einer zerstörten einzelnen Batteriezelle austretende leitfähige Elektrolyt im Inneren der Batterie weitere Kurzschlüsse anderer Batteriezellen hervorrufen. Üblicherweise kann das Gehäuse der Batterie den Druck sich öffnender Batteriezellen nicht auffangen. Daher sind an Gehäusen von Batterien Ventile angeordnet, durch die ein im Inneren des Gehäuses der Batterie entstehender Überdruck abgelassen werden kann, indem die bei entstehenden Gase, die auch als Ventinggase bezeichnet werden, entweichen können.
  • Nachteilig ist bei den bekannten Batterien und bei den Verwendungen der bekannten Batterien, dass die bei deren thermischer Zerstörung entstehenden Gase, die brennbar und gesundheitsschädlich sind, Fahrzeuginsassen gefährden können.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Batterie und eine verbesserte Verwendung einer Batterie anzugeben, bei denen im Fall einer hermischen Zerstörung der Batterie Fahrzeuginsassen weniger gefährdet sind.
  • Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine Batterie mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie durch eine Verwendung einer Batterie gemäß den Merkmalen von Anspruch 12.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die erfindungsgemäße Batterie, insbesondere eine HV-Batterie für ein Fahrzeug, weist mehrere Batteriezellen, die parallel und/oder seriell miteinander verschaltet sind, und ein Gehäuse auf, in welchem eine Öffnung angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist an die Öffnung ein Rohr zur Abführung von Gasen angeschlossen. Damit sind Gesundheit gefährdende Gase, die bei einer thermischen Zersetzung einer Batteriezelle entstehen, die auch als Ventinggase bezeichnet werden, gezielt so abführbar, dass Fahrzeuginsassen nicht gefährdet werden. Ebenso sind Gase, die bei Leckagen am Kühlsystem der Batterie auftreten, gezielt abführbar, so dass Fahrzeuginsassen nicht gefährdet werden. Derartige Leckagen sind sowohl möglich bei Kühlsystemen, die mit R134a als auch bei Kühlsystemen, die mit R744 als Klimamittel betrieben werden. Die Abführung der genannten Gase erfolgt dabei insbesondere in Bereichen außerhalb der Fahrgastzelle des Fahrzeugs.
  • Eine besondere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Batterie sieht vor, dass die Öffnung als Anschlussstutzen ausgebildet ist und ein der Batterie abgewandtes Ende des Rohres mit dem Anschlussstutzen insbesondere form-, kraft- oder formschlüssig verbindbar oder verbunden ist. Vorzugsweise ist diese Verbindung lösbar, so dass sowohl eine einfache Montage einer Batterie unabhängig vom Rohr erfolgen kann als auch ein einfaches Austauschen defekter Batterien möglich ist, ohne das erfindungsgemäße Rohr mit auszutauschen.
  • An dem Anschlussstutzen ist bevorzugt ein Dichtring angeordnet, der zur Verbesserung der Abdichtung zwischen Anschlussstutzen und Rohr dient. Besonders bevorzugt besteht dieser Dichtring aus einem temperaturfesten Material wie beispielsweise Teflon oder aus Silikon. Eine andere Ausführungform der Dichtung kann z. B. ein kegeliger Dichtsitz sein.
  • Eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Batterie sieht vor, dass ein Filter zur Verhinderung des Zutritts von Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit ins Innere der Batterie angeordnet ist. Dadurch ist die Funktion des Gehäuses, das Innere der Batterie zu schützen, durch die Ausbildung einer Öffnung mit einem Rohr nicht beeinträchtigt. Vorzugsweise ist dieser Filter besonders Platz sparend und servicefreundlich im oder am Rohr angeordnet.
  • Eine Weiterbildung der vorgenannten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Batterie sieht vor, dass der Filter in besonders einfacher Weise als Absorber ausgebildet ist.
  • Eine andere Weiterbildung der vorgenannten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Batterie sieht vor, dass der Filter eine Füllschicht von Silicagel umfasst. Dadurch kann auf einfache Weise ein besonders sicherer Schutz des Inneren der Batterie vor Zutritt von Sauerstoff erreicht werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Batterie ist ein der Batterie abgewandtes Ende des Rohres außerhalb des Fahrzeuginneren, beispielsweise unterhalb des Fahrzeugs oder in einem Radkasten, angeordnet, so dass bei Verwendung kurzer Rohre ein sicheres Abführen von Gasen in einen Bereich außerhalb der Fahrgastzelle erfolgen kann. Zudem ist das äußere Erscheinungsbild des Fahrzeugs durch diese Anordnung des Endes des Rohres, das im üblichen Betrieb eines Fahrzeugs nicht sichtbar ist, nicht beeinträchtigt.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Batterie weist diese eine Kühleinrichtung zum Kühlen der abführbaren Gase auf, so dass eine insbesondere von heißen Ventinggasen ausgehende Brandgefahr reduziert ist. Vorzugsweise ist dabei gemäß einer ersten Alternative das Rohr selbst als Kühleinrichtung ausgebildet, insbesondere indem das Rohr eine zur Kühlung der Gase ausreichende Länge und eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist. Gemäß einer zweiten Alternative ist die Kühleinrichtung als separate Einrichtung angeordnet, und zwar vorzugsweise im oder am Rohr.
  • Die erfindungsgemäße Verwendung der erfindungsgemäßen Batterie sieht vor, dass diese in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Hybrid-Fahrzeug oder in einem brennstoffzellengetriebenen Fahrzeug genutzt wird. Damit werden Gesundheit gefährdende Ventinggase und Gase, die bei Leckagen am Kühlsystem der Batterie auftreten, gezielt so abgeführt, dass Fahrzeuginsassen nicht gefährdet werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verwendung der Batterie wird diese in einer Fahrgastzelle im Fahrzeuginneren, zum Beispiel im Beifahrerfußraum oder unter einem Sitz, oder in einem Kofferraum genutzt. Dadurch, dass die Batterie in der Fahrgastzelle angeordnet ist, ist sie einerseits besonders wirksam vor mechanischer Zerstörung, beispielsweise bei einem Unfall, geschützt und andererseits sind die Fahrzeuginsassen vor Gesundheit gefährdenden Ventinggasen im Fall einer thermischen Zerstörung der Batterie geschützt.
  • Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen: Dabei zeigen:
  • 1 eine schematische Untersicht eines Fahrzeuges mit einer Batterie,
  • 2 eine zugehörige Seitenansicht,
  • 3 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Batterie,
  • 4 eine zugehörige weitere Darstellung der ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Batterie,
  • 5 eine zugehörige Explosionsdarstellung,
  • 6 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Batterie, und
  • 7 eine zugehörige Schnittdarstellung eines Details.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 und 2 zeigen ein schematisch dargestelltes Fahrzeug mit Frontmotor und einem hinteren Kofferraum, wobei die Fahrzeugfront links dargestellt ist. Im Fahrzeug sind drei Stellen gezeigt, an denen eine erfindungsgemäße Batterie 1, die hier ebenfalls lediglich schematisch dargestellt ist, angeordnet ist, wobei anhand des einen Fahrzeugs drei jeweils alternative Anordnungen der Batterie 1 gezeigt sind. Gemäß einer ersten Alternative ist die Batterie 1 im Motorraum eines als Mildhybrid bezeichneten Hybrid-Fahrzeugs angeordnet. Gemäß einer zweiten Alternative ist die Batterie 1 im Fahrgastraum unterhalb einer nicht gezeigten Fondsitzbank angeordnet und gemäß einer dritten Alternative ist die Batterie 1 im Kofferraum des Fahrzeugs angeordnet.
  • 3 zeigt einen schematischen Aufbau einer ersten Ausführungsform der Batterie 1 mit mehreren hier nicht gezeigten Batteriezellen 2, die von einem Gehäuse 3 umgeben ist, das aus einem Gehäuseboden 3.1, einem Gehäusemittelteil 3.2 und einem Gehäusedeckel 3.3 gebildet ist. An dem Gehäuseboden 3.1 ist ein HV-Stecker angeordnet und an dem Gehäusedeckel 3.3 ist ein Anschluss für die Batteriekühlung angeordnet.
  • An der oben gezeigten Seitenfläche des Gehäusemittelteils 3.2 ist eine Öffnung 4 angeordnet, an der erfindungsgemäß ein Rohr 5 angeschlossen ist. Das Rohr 5 dient dazu, Gesundheit gefährdende heiße Ventinggase, die bei einer thermischen Zersetzung einer Batteriezelle 2 entstehen und aus der Öffnung 4 austreten, gezielt abzuführen, das heißt von dem Bereich des Gehäuses 3 wegzuleiten, so dass diese Gase außerhalb des Fahrgastraumes, in dem die Batterie angeordnet ist, austreten, so dass Fahrzeuginsassen nicht gefährdet werden. Auf die gleiche Weise sind Gase, die bei Leckagen am Kühlsystem der Batterie 1 auftreten, gezielt aus dem Fahrzeuginnenbereich abführbar. Das Rohr 5, das auch als Ventingrohr bezeichnet wird, ist so lang und weist eine so gute Wärmeleitfähigkeit auf, dass heiße austretende Gase sich bei Erwärmung des Rohres 5 so stark abkühlen, dass vom am Ende des Rohres 5 austretenden Gas zumindest keine Brandgefahr ausgeht.
  • 4 zeigt die in 3 dargestellte Batterie 1 mit demontiertem Rohr 5. Die Öffnung 4 am Gehäusemittelteil 3.2 ist als Anschlussstutzen 6 ausgebildet, so dass das Rohr 5 einfach aufsteckbar und abziehbar ist. Dadurch kann die Batterie 1 zunächst ohne das Rohr 5 in ein Fahrzeug eingebaut werden, anschließend kann das Rohr 5 auf den Anschlussstutzen 6 aufgesteckt werden. Später ist es somit möglich, die Batterie 1 mit dem Gehäuse 3 aus dem Fahrzeug auszubauen und dabei das Rohr 5 im Fahrzeug zu belassen. An dem Anschlussstutzen 6 befindet sich ein Dichtring 6.1, der aus Teflon besteht und damit besonders temperaturbeständig ist.
  • 5 zeigt die in den 1 bis 4 beschriebene Batterie 1 in Explosionsdarstellung. Im Inneren der Batterie 1 sind die Batteriezellen 2 gezeigt, an deren der Seite des Gehäusedeckels 3.3 zugewandten Seite eine Kühlplatte 8 angeordnet ist, welche Löcher für Ventinggase aufweist, die aus einer Berstöffnung einer Batteriezelle 2 austreten können.
  • 6 zeigt einen schematischen Aufbau einer zweiten Ausführungsform der Batterie 1, wobei im Rohr 5 ein Filter 7 angeordnet ist, der als Absorber zur Bindung schädlicher Gase ausgebildet ist. Der Filter 7 wirkt auch als Druckdämpfer. Der Filter 7 ist so ausgebildet, dass er sowohl den Zutritt von Sauerstoff, also den Zutritt von Luft, als auch den Zutritt von Feuchtigkeit in das Innere der Batterie 1 verhindert.
  • 7 zeigt einen zugehörigen Längsschnitt durch das in 6 beschriebene Rohr 5 mit Filter 7. Mittels der Pfeile ist die Strömungsrichtung eines Ventinggases dargestellt, das im Fall einer thermischen Zerstörung wenigstens einer der hier nicht gezeigten Batteriezellen 2 abgeführt wird.

Claims (16)

  1. Batterie (1), insbesondere eine HV-Batterie für ein Fahrzeug, mit mehreren Batteriezellen (2) und einem Gehäuse (3), wobei das Gehäuse (3) eine Öffnung (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an die Öffnung (4) ein Rohr (5) zur Abführung von Gasen angeschlossen ist.
  2. Batterie (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (4) als Anschlussstutzen (6) ausgebildet ist und ein der Batterie (1) abgewandtes Ende des Rohres (5) mit dem Anschlussstutzen (6) lösbar verbindbar ist.
  3. Batterie (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Anschlussstutzen (6) ein Dichtring 6.1 angeordnet ist.
  4. Batterie (1) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet ist, dass das Dichtprinzip zwischen Anschlussstutzen (6) und Rohr (5) auf einem Kegelpresssitz beruht
  5. Batterie (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring 6.1 aus einem temperaturfesten Material besteht.
  6. Batterie (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring 6.1 aus Teflon oder aus Silikon besteht.
  7. Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im oder am Rohr (5) ein Filter (7) zur Verhinderung des Zutritts von Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit ins Innere der Batterie (1) angeordnet ist.
  8. Batterie (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (7) als Absorber ausgebildet ist.
  9. Batterie (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (7) eine Füllschicht von Silicagel umfasst.
  10. Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Batterie (1) abgewandtes Ende des Rohres (5) außerhalb des Fahrzeuginneren angeordnet ist.
  11. Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühleinrichtung zum Kühlen der abführbaren Gase angeordnet ist.
  12. Batterie (1) nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (5) als Kühleinrichtung ausgebildet oder dass die Kühleinrichtung als separate Einrichtung angeordnet ist.
  13. Batterie (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Positionierung der Batterie unmittelbar an der Innenseite der Karosserie der Gasaustritt aus dem Gehäuse als einfache Öffnung ausgebildet ist und unter Zwischenschaltung eines Dichtelementes die Gase direkt durch eine Öffnung in der Karosserie ins Freie geleitet werden.
  14. Verwendung einer Batterie (1) gemäß einer der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (1) in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Hybrid-Fahrzeug oder in einem brennstoffzellengetriebenen Fahrzeug, genutzt wird.
  15. Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (1) in einer Fahrgastzelle im Fahrzeuginneren genutzt wird.
  16. Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (1) in einer Fahrgastzelle in einem Kofferraum genutzt wird.
DE102008034700A 2008-07-26 2008-07-26 Batterie mit Gehäuse und Verwendung dieser Batterie Withdrawn DE102008034700A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008034700A DE102008034700A1 (de) 2008-07-26 2008-07-26 Batterie mit Gehäuse und Verwendung dieser Batterie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008034700A DE102008034700A1 (de) 2008-07-26 2008-07-26 Batterie mit Gehäuse und Verwendung dieser Batterie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008034700A1 true DE102008034700A1 (de) 2010-01-28

Family

ID=41428664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008034700A Withdrawn DE102008034700A1 (de) 2008-07-26 2008-07-26 Batterie mit Gehäuse und Verwendung dieser Batterie

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008034700A1 (de)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014053623A3 (de) * 2012-10-05 2014-05-30 Stöbich Technology Gmbh Akku-behälter
US10483510B2 (en) 2017-05-16 2019-11-19 Shape Corp. Polarized battery tray for a vehicle
DE102018215708A1 (de) * 2018-09-14 2020-03-19 Audi Ag Verfahren zum Reagieren auf einen brandkritischen Batteriezustand in einem Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug, das dazu ausgelegt ist, ein derartiges Verfahren durchzuführen
US10632857B2 (en) 2016-08-17 2020-04-28 Shape Corp. Battery support and protection structure for a vehicle
US10661646B2 (en) 2017-10-04 2020-05-26 Shape Corp. Battery tray floor assembly for electric vehicles
DE102018220992A1 (de) * 2018-12-05 2020-06-10 Robert Bosch Gmbh Sicherheitsvorrichtung und elektrochemischer Energiespeicher mit einer Sicherheitsvorrichtung
DE102019114047A1 (de) * 2019-05-27 2020-12-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Speichermodul mit einer Entgasungsleitung
US10886513B2 (en) 2017-05-16 2021-01-05 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based integration
US11088412B2 (en) 2017-09-13 2021-08-10 Shape Corp. Vehicle battery tray with tubular peripheral wall
US11155150B2 (en) 2018-03-01 2021-10-26 Shape Corp. Cooling system integrated with vehicle battery tray
US11211656B2 (en) 2017-05-16 2021-12-28 Shape Corp. Vehicle battery tray with integrated battery retention and support feature
US11214137B2 (en) 2017-01-04 2022-01-04 Shape Corp. Vehicle battery tray structure with nodal modularity
DE102020120041A1 (de) 2020-07-29 2022-02-03 Audi Aktiengesellschaft Batteriesystem und Kraftfahrzeug mit einem Batteriesystem
US11688910B2 (en) 2018-03-15 2023-06-27 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based component

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014053623A3 (de) * 2012-10-05 2014-05-30 Stöbich Technology Gmbh Akku-behälter
US11273697B2 (en) 2016-08-17 2022-03-15 Shape Corp. Battery support and protection structure for a vehicle
US11660950B2 (en) 2016-08-17 2023-05-30 Shape Corp. Battery support and protection structure for a vehicle
US10632857B2 (en) 2016-08-17 2020-04-28 Shape Corp. Battery support and protection structure for a vehicle
US11214137B2 (en) 2017-01-04 2022-01-04 Shape Corp. Vehicle battery tray structure with nodal modularity
US11691493B2 (en) 2017-05-16 2023-07-04 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based component
US11211656B2 (en) 2017-05-16 2021-12-28 Shape Corp. Vehicle battery tray with integrated battery retention and support feature
US10483510B2 (en) 2017-05-16 2019-11-19 Shape Corp. Polarized battery tray for a vehicle
US10886513B2 (en) 2017-05-16 2021-01-05 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based integration
US11088412B2 (en) 2017-09-13 2021-08-10 Shape Corp. Vehicle battery tray with tubular peripheral wall
US11267327B2 (en) 2017-10-04 2022-03-08 Shape Corp. Battery tray floor assembly for electric vehicles
US10960748B2 (en) 2017-10-04 2021-03-30 Shape Corp. Battery tray floor assembly for electric vehicles
US10661646B2 (en) 2017-10-04 2020-05-26 Shape Corp. Battery tray floor assembly for electric vehicles
US11787278B2 (en) 2017-10-04 2023-10-17 Shape Corp. Battery tray floor assembly for electric vehicles
US11155150B2 (en) 2018-03-01 2021-10-26 Shape Corp. Cooling system integrated with vehicle battery tray
US11688910B2 (en) 2018-03-15 2023-06-27 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based component
US10960246B2 (en) * 2018-09-14 2021-03-30 Audi Ag Method for responding to a fire-critical battery state in a vehicle, and a vehicle designed to carry out such a method
US20200086152A1 (en) * 2018-09-14 2020-03-19 Audi Ag Method for responding to a fire-critical battery state in a vehicle, and a vehicle designed to carry out such a method
DE102018215708A1 (de) * 2018-09-14 2020-03-19 Audi Ag Verfahren zum Reagieren auf einen brandkritischen Batteriezustand in einem Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug, das dazu ausgelegt ist, ein derartiges Verfahren durchzuführen
DE102018220992A1 (de) * 2018-12-05 2020-06-10 Robert Bosch Gmbh Sicherheitsvorrichtung und elektrochemischer Energiespeicher mit einer Sicherheitsvorrichtung
CN111276658A (zh) * 2018-12-05 2020-06-12 罗伯特·博世有限公司 安全装置和具有安全装置的电化学能量存储器
CN113613936A (zh) * 2019-05-27 2021-11-05 宝马股份公司 具有除气管路的储存模块
DE102019114047A1 (de) * 2019-05-27 2020-12-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Speichermodul mit einer Entgasungsleitung
CN114069149A (zh) * 2020-07-29 2022-02-18 奥迪股份公司 电池系统和具有电池系统的机动车
DE102020120041A1 (de) 2020-07-29 2022-02-03 Audi Aktiengesellschaft Batteriesystem und Kraftfahrzeug mit einem Batteriesystem

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008034700A1 (de) Batterie mit Gehäuse und Verwendung dieser Batterie
DE102008059969B4 (de) Vorrichtung zur Kühlung einer Batterie und Verwendung der Vorrichtung
EP3338315B1 (de) Batteriepack
DE102021103378B3 (de) Traktionsbatterie mit Entgasungskollektor sowie Kraftfahrzeug
DE102018210307A1 (de) Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug
WO2018233902A1 (de) Flexible kühlplatte für eine batterie
EP2980882B1 (de) Rahmen für elektrochemische zellen
DE102013216071A1 (de) Galvanisches System umfassend eine Mehrzahl von galvanischen Zellen und eine Entgasungseinrichtung
WO2012149948A1 (de) Fahrzeug mit einer batterie
DE102010039976A1 (de) Batterie mit einem Schutz von Nachbarzellen beim Abblasen einer Batteriezelle
DE102019211088A1 (de) Batteriegehäuse, Batterie und Kraftfahrzeug
DE102012018051A1 (de) Batterie für ein Kraftfahrzeug
DE102019130097A1 (de) Batterie mit einer Brandschutzvorrichtung sowie Kraftfahrzeug
DE102020131112A1 (de) Kühlanordnung zur Batterieflutung, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Kühlen zumindest einer Batteriezelle
AT515312A4 (de) Batteriemodul
DE102013213877A1 (de) Batteriesystem umfassend wenigstens eine Batteriezelle und ein Batteriegehäuse
DE102021114113A1 (de) Batterieeinheit, batteriemodul und batteriepack
DE102020131111A1 (de) Verfahren und Kühlanordnung zum Kühlen und Löschen eines überhitzten Batteriemoduls einer Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug
DE102019204270A1 (de) Flüssigkeitsgekühlte Energiespeicheranordnung
WO2019174882A1 (de) Kraftfahrzeug
DE102021109302B3 (de) Batterievorrichtung
DE102013223361A1 (de) Batteriezelle mit Sicherheitsventil und semipermeablem Verschlusselement
DE102018209887A1 (de) Batteriemodul mit einer Mehrzahl an Batteriezellen
DE102019007809A1 (de) Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug
DE102021124831A1 (de) Batterieanordnung und Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R120 Application withdrawn or ip right abandoned