-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sichern eines elektrischen Energiespeichers in einem Kraftfahrzeug bei einer Gefahrensituation.
-
Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Sichern eines elektrischen Energiespeichers in einem Kraftfahrzeug bei einer Gefahrensituation.
-
Stand der Technik
-
In Kraftfahrzeugen werden elektrische Energiespeicher wie Starterbatterien und Traktionsbatterien eingesetzt. Es ist von zentraler Bedeutung, dass Fahrzeuginsassen vor Gefahren geschützt werden. Dies schließt Gefahren mit ein, die von elektrischen Energiespeichern beispielsweise bei einem Verkehrsunfall ausgehen können. Insbesondere für Hybrid- und Elektrofahrzeuge ist ein wirksamer Schutz notwendig, da die dort verwendeten Traktionsbatterien sehr groß sind und große Mengen an Gefahrenstoffen aufweisen. Ferner sind Traktionsbatterien in Hybrid- und Elektrofahrzeugen näher an den Fahrzeuginsassen angeordnet als Starterbatterien in herkömmlichen Kraftfahrzeugen, da diese aufgrund Ihrer Größe mehr Bauraum benötigen.
-
Die Energiespeicher weisen bei Verkehrsunfällen die potentiellen Gefahren auf Gefahrenstoffe wie Elektrolyte oder Säuren abzugeben, hohe elektrische Ströme zu erzeugen und/oder Brände auszulösen. All diese Gefahren können insbesondere dann entstehen, wenn strukturelle Defekte an dem elektrischen Energiespeicher entstehen wie ein Bruch eines Gehäuses durch einen Aufprall bei einem Verkehrsunfall.
-
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung Fahrzeuginsassen in Gefahrensituationen vor Gefahren des elektrischen Energiespeichers besser zu schützen.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
-
Zudem wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Bevorzugte Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die Erfindung basiert somit auf der Idee einen elektrischen Energiespeicher, wie eine Starterbatterie oder eine Traktionsbatterie, dann mit einer Sicherungssubstanz zu beaufschlagen, wenn eine Gefahrensituation vorliegt. Hierzu wird die Gefahrensituation mittels des Gefahrensensors und der Steuer- und Auswerteeinheit detektiert, so dass der Energiespeicher zum Sichern mit der Sicherungssubstanz beaufschlagt werden kann.
-
Vorteile der Erfindung
-
Durch die vorliegende Erfindung wird eine Sicherungsmaßnahme bereitgestellt, die Gefahren verringert oder vollständig neutralisiert, die von dem elektrischen Energiespeicher in der Gefahrensituation ausgehen können.
-
Das Stellelement ist vorzugsweise ein steuerbares Ventil, ein steuerbarer Hahn oder eine andere von der Steuer- und Auswerteeinheit steuerbare Absperrvorrichtung. Ferner ist es auch denkbar, dass das Stellmittel eine Pumpe ist.
-
Es ist bevorzugt, wenn die Abgabevorrichtung einen Substanzspeicher aufweist, in dem die Sicherungssubstanz angeordnet ist und damit vorgehalten wird. Dieser Substanzspeicher kann zudem ein Treibmittel aufweisen, das dazu geeignet ist, die Sicherungssubstanz beim Abgeben aus dem Speicher herauszutreiben. Das Treibmittel kann ein gasförmiges Treibmittel oder ein Zylinder sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Stellmittel eine Öffnung in dem Substanzspeicher öffnen und schließen kann, so dass das Abgeben der Sicherungssubstanz aus dem Substanzspeicher in den Bereich des elektrischen Energiespeichers erfolgen kann.
-
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Sicherungssubstanz eine flüssige, gelförmige oder viskose Flüssigkeit ist, so dass diese einfach und sehr schnell abgegeben werden kann. Weiter ist es bevorzugt, wenn die Sicherungssubstanz gefahrenstoffresistent, insbesondere säure- bzw. elektrolytfest ist.
-
Das Abgeben der Sicherungssubstanz in Abhängigkeit der Gefahrensituation erfolgt mittels einer Evaluierung durch die Steuer- und Auswerteeinheit, ob eine aktuelle Situation eine Gefahrensituation ist in der ein Abgeben sinnvoll ist. Dies kann dadurch erfolgen, dass das Messsignal einen bestimmten Wert und/oder das Kraftfahrzeug eine Mindestgeschwindigkeit aufweisen muss, damit das Abgeben erfolgen soll oder darf.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Gefahrensensor ein Airbagsensor.
-
In dieser Ausgestaltung wird ein Gefahrensensor eingesetzt, welcher typischerweise in Kraftfahrzeugen bereits vorhanden ist. Der Airbagsensor wird dazu eingesetzt, einen Airbag innerhalb des Kraftfahrzeugs bei einem Auffahrunfall auszulösen. Vorteil hierbei ist es, dass eine bereits bestehende Auslösevorrichtung, insbesondere eine Airbagauslösevorrichtung, eingesetzt werden kann, um das Abgeben der Sicherungssubstanz auszulösen. Somit ergibt sich ein wirtschaftlicher Vorteil. Zudem ergibt sich der Vorteil, dass bekannte Auslösevorrichtungen typischerweise erst bei einer Mindestgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auslösen, so dass das Abgeben der Sicherungssubstanz lediglich dann erfolgt, wenn auch tatsächlich eine Gefährdung des elektrischen Energiespeichers vorliegt.
-
Konkret kann der Airbagsensor als Beschleunigungssensor oder als Druckluftsensor ausgestaltet sein, der mit einer entsprechenden Steuer- und Auswerteeinheit zusammenwirkt, um gemeinschaftlich die Auslösevorrichtung zu bilden.
-
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Gefahrensensor ein Umfeldsensor.
-
In dieser Ausgestaltung werden Sensoren eingesetzt, die ein Umfeld des Kraftfahrzeugs erfassen. Hierdurch wird erreicht, dass Gefahrensituationen frühzeitig erkannt werden können, so dass frühzeitig ein Abgeben der Sicherungssubstanz möglich ist.
-
Derartige Umfeldsensoren können Videokameras, Radar-Sensoren, Ultraschall-Sensoren und/oder Lidar-Sensoren sein. All diese Sensoren haben den Vorteil, dass sie Informationen aus dem Umfeld des Kraftfahrzeugs erfassen und die damit beabstandet von dem Kraftfahrzeug begründet sind. Dies gibt der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusätzliche Zeit um die Sicherheitsmaßnahmen präventiv durchzuführen. Insgesamt ergibt sich so eine Vorrichtung zum Sichern des elektrischen Energiespeichers, die besonders schnell und frühzeitig das Sichern des elektrischen Energiespeichers vornehmen kann. Ferner ergibt sich daraus der wirtschaftliche Vorteil, dass bereits bestehende Systeme eingesetzt werden können.
-
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Sicherungssubstanz eine Dämpfungssubstanz zum Abgeben in einen Außenbereich des elektrischen Energiespeichers.
-
In dieser Ausgestaltung wird die Sicherungssubstanz in den Außenbereich des elektrischen Energiespeichers abgeben, wobei diese eine mechanische Dämpfung des elektrischen Energiespeichers bewirken kann. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Dämpfungssubstanz direkt an den elektrischen Energiespeicher abgegeben wird. Dies kann durch eine haftende Dämpfungssubstanz erfolgen, die an einem Gehäuse anhaften kann. Der Außenbereich kann ein Teilbereich einer Außenfläche eines Gehäuses des elektrischen Energiespeichers sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn der gesamte elektrische Energiespeicher mit der Dämpfungssubstanz beaufschlagt wird.
-
Die Dämpfungssubstanz ist derart ausgestaltet, dass sie mechanische Impulse abdämpfen kann, die auf den elektrischen Energiespeicher wirken. Hierbei wird dann die Dämpfungssubstanz vorzugsweise zwischen der Quelle des Impulses und dem elektrischen Energiespeicher angeordnet. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Dämpfungssubstanz in Fahrtrichtung vor dem elektrischen Energiespeicher angeordnet ist.
-
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Sicherungssubstanz dazu ausgebildet ist, einen mechanischen Impuls auf den elektrischen Energiespeicher zu dämpfen, den elektrischen Energiespeicher strukturell zu verstärken und/oder den elektrischen Energiespeicher zumindest teilweise präventiv zu umschließen.
-
Die Dämpfung eines mechanischen Impulses auf den elektrischen Energiespeicher hat den Vorteil, dass, bspw. bei einem Verkehrsunfall, strukturelle Schäden an einem Gehäuse des elektrischen Energiespeichers verhindert oder zumindest verringert werden. Hierdurch wird einem Defekt des elektrischen Energiespeichers und damit gefährlichen Fehlfunktionen des elektrischen Energiespeichers vorgebeugt.
-
Ebenso führt die präventive strukturelle Verstärkung eines Gehäuses des elektrischen Energiespeichers dazu, dass, bspw. bei einem Verkehrsunfall, ein Gehäuse des elektrischen Energiespeichers vor strukturellen Schäden geschützt wird. Somit wird auch hier gefährlichen Fehlfunktionen durch den elektrischen Energiespeicher in einer Gefahrensituation vorgebeugt.
-
Das präventive Umschließen des elektrischen Energiespeichers erfolgt vorzugsweise gefahrenstoffdicht. Dies führt zu einer Verringerung der Gefahren, die von einem elektrischen Energiespeicher in einer Gefahrensituation ausgehen können. Es wird erreicht, dass bei strukturellen Schäden eine Abdichtung vorhanden ist, die ein Auslaufen der Gefahrstoffe aus dem elektrischen Energiespeicher verhindert.
-
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Dämpfungssubstanz ein Schaum.
-
In dieser Ausgestaltung ist die Dämpfungssubstanz ein Schaum, vorzugsweise ein selbsthärtender Schaum. Der Schaum kann ein Polymerschaum, insbesondere ein Polyurethanschaum sein. Derartige Schäume haben den Vorteil, dass sie in relativ kleinen Substanzspeichern bereitgestellt werden können, wobei sich ihr Volumen um ein Vielfaches nach dem Abgeben erhöht. Dies führt zu einer guten Dämpfung und einer guten Verteilung bezügliche des elektrischen Energiespeichers.
-
Ferner ergibt sich daraus der Vorteil, dass ein selbsthärtender Schaum seine Konsistenz über eine gewisse Zeitdauer verändert. Dies bedeutet, dass im Falle eines mechanischen Impulses auf den elektrischen Energiespeicher beim Abgeben eine sehr gut dämpfende Konsistenz vorliegt. Zudem erfolgt nach einer gewissen Zeitdauer ein Aushärten, sodass der ausgehärtete Schaum dann eine strukturelle Verstärkung für den elektrischen Energiespeicher bildet. Zudem können Leckagen wie Risse durch den Schaum sehr sicher abgedichtet werden.
-
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Vorrichtung ein Hüllelement auf, das den elektrischen Energiespeicher zumindest teilweise umgibt und das dazu ausgebildet ist, die Sicherungssubstanz nach einem Abgeben in dem Bereich des elektrischen Energiespeichers zu halten.
-
In dieser Ausgestaltung weist die Vorrichtung zusätzlich das Hüllelement auf. Das Hüllelement umschließt den elektrischen Energiespeicher zumindest teilweise, bevorzugt vollständig. Das Hüllelement kann ein Sicherheitsgehäuse sein, in dem der elektrische Energiespeicher angeordnet ist. Zudem ist es denkbar, dass das Hüllelement eine Folie aufweist, die den elektrischen Energiespeicher umgibt. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Folie auf dem elektrischen Energiespeicher aufgeschrumpft ist und zudem eine Elastizität aufweist.
-
Die Abgabevorrichtung ist vorzugsweise derart fluidtechnisch mit dem Hüllelement verbunden, so dass die Sicherungssubstanz bei dem Abgeben zwischen dem Hüllelement und dem elektrischen Energiespeicher angeordnet wird. Durch die entsprechende Ausgestaltung des Hüllelements wird erreicht, dass die Sicherungssubstanz beim Abgeben besonders gut um den elektrischen Energiespeicher herum verteilt wird. Hierdurch wird die Sicherheit durch eine besonders gute Verteilung der Sicherungssubstanz erhöht. Zudem ergibt sich daraus der Vorteil, dass die Sicherungssubstanz nicht unkontrolliert innerhalb eines Fahrzeugraums verteilt wird. Somit wird Schäden in dem Kraftfahrzeug durch eine Fehlauslösung vorgebeugt. Ferner wird hierdurch erreicht, dass die Anzahl der Abgabevorrichtungen gering gehalten werden kann, da eine gute Verteilung der Sicherungssubstanz durch das Hüllelement gewährleistet ist.
-
Die Sicherungssubstanz ist eine Neutralisierungssubstanz zum Neutralisieren eines Gefahrenstoffes in einem Innenbereich des elektrischen Energiespeichers.
-
Die Neutralisierungssubstanz wird im Innenbereich des elektrischen Energiespeichers abgegeben. Die Neutralisierungssubstanz ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie Gefahrenstoffe im Inneren des elektrischen Energiespeichers chemisch neutralisieren kann. Beispielsweise wenn der elektrische Energiespeicher eine Säure aufweist, kann die Neutralisierungssubstanz eine entsprechende Lauge sein. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei der Neutralisierungssubstanz um eine Substanz handeln, welche die Gefahrenstoffe aufnimmt und bindet.
-
Durch Abgeben der Neutralisierungssubstanz wird erreicht, dass chemische Reaktionen innerhalb des elektrischen Energiespeichers reduziert oder vollständig unterbunden werden. Hierdurch wird der Gefahr von Bränden und Fehlerströmen vorgebeugt. Alternativ oder zusätzlich kann die Neutralisierungssubstanz dazu eingesetzt werden, die Gefahrenstoffe aufzunehmen. Dies ist insbesondere durch ein Bindemittel möglich. Somit wird einem Austreten der Gefahrenstoffe aus dem elektrischen Energiespeicher vorgebeugt und somit die Sicherheit für Fahrzeuginsassen erhöht. Dies gilt insbesondere für flüssige Gefahrenstoffe.
-
Dadurch, dass Gefahrenstoffe innerhalb des elektrischen Energiespeichers durch die Sicherungssubstanz neutralisiert werden, wird die Gefahr für Fahrzeuginsassen durch ein Austreten der Gefahrenstoffe reduziert oder vollständig eliminiert. Ferner können dadurch Gefahren durch Fehlerströme und Brände verringert werden, wenn das Neutralisieren der Gefahrenstoffe dazu führt, dass der elektrische Energiespeicher elektrisch und/oder chemisch inaktiv ist. Somit wird die Sicherheit des Kraftfahrzeugs insgesamt sehr wirksam erhöht.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist mindestens einen Speicherraum auf, der dazu ausgebildet ist, die Neutralisierungssubstanz in dem Bereich des elektrischen Energiespeichers bereitzustellen, wobei der Speicherraum fluidtechnisch mit dem Innenraum mittels des Stellelements fluidtechnisch verbunden werden kann.
-
Die Neutralisierungssubstanz wird in dem Speicherraum vorgehalten. Der Speicherraum ist fluidtechnisch mit dem Innenraum des elektrischen Energiespeichers verbunden, wobei das Stellelement diese Verbindung öffnen oder unterbrechen kann. Somit kann das Abgeben der Neutralisierungssubstanz durch Ansteuern des Stellelements erfolgen. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Speicherraum innerhalb des Innenraums des Energiespeichers angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass der elektrische Energiespeicher in seinen Außenmaßen unverändert bleiben kann. Somit können herkömmliche Kraftfahrzeuge mit diesem Energiespeicher sehr einfach ausgerüstet werden können. Folglich kann auch die Sicherheit von herkömmlichen Kraftfahrzeugen sehr einfach erhöht werden.
-
In einer weiteren Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Aktuator zum Vermengen des Gefahrenstoffes mit der Neutralisierungssubstanz auf.
-
In dieser Ausgestaltung ist ein zusätzlicher Aktuator vorgesehen, der dazu ausgebildet ist, die Neutralisierungssubstanz in der Gefahrensituation möglichst schnell mit dem Gefahrenstoff zu vermengen. Hierdurch wird erreicht, dass die Neutralisierung oder die Aufnahme des Gefahrenstoffs durch die Neutralisierungssubstanz sehr rasch und homogen erfolgt. Somit wird insgesamt die Sicherheit weiter erhöht.
-
Ein derartiger Aktuator kann ein Rührwerk sein, welches die, vorzugsweise flüssige, Neutralisierungssubstanz mit dem Gefahrenstoff vermengt. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Steuer- und Auswerteeinheit diesen Aktuator direkt ansteuern kann. Zudem ist es von Vorteil, wenn der Aktuator eine säure- und/oder laugenfeste Struktur aufweist, so dass ein Einsatz dauerhaft gewährleistet ist.
-
Es ist bevorzugt, wenn eine Vielzahl an Abgabevorrichtungen in einem Kraftfahrzeug für einen elektrischen Energiespeicher eingesetzt wird. Damit ist eine besonders schnelle und umfassende Abgabe der Sicherungssubstanz möglich. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die unterschiedlichen Abgabevorrichtungen an verschiedenen Stellen im Bereich des elektrischen Energiespeichers angeordnet werden können, so dass insbesondere ein schnelles und vollständiges Umschließen, ein Dämpfen in unterschiedliche Raumrichtungen, eine strukturelle Verstärkung an einem besonders großen Bereich des elektrischen Energiespeichers und/oder eine besonders schnelle Neutralisierung der Gefahrenstoffe möglich ist.
-
Besonders bevorzugt ist es, wenn mindestens eine Abgabevorrichtung eine Sicherungssubstanz in dem Außenbereich und eine weitere Abgabevorrichtung eine zusätzliche Sicherungssubstanz in einem Innenbereich des elektrischen Energiespeichers bei einer Gefahrensituation abgibt.
-
Zusätzlich ist es denkbar, dass Anschlussklemmen an elektrischen Polen des elektrischen Energiespeichers in der Gefahrensituation durch eine pyrotechnische Sicherung abgesprengt werden. Hierdurch wird in Kombination mit der beschriebenen Erfindung eine besonders hohe Sicherheit erreicht.
-
Figurenliste
-
- 1 zeigt in schematischer Form ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher und einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- 2 zeigt das Kraftfahrzeug aus 1 nach einem Verkehrsunfall,
- 3 zeigt in schematischer Form ein Kraftfahrzeug mit einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- 4 zeigt das Kraftfahrzeug aus 3 nach einem Verkehrsunfall,
- 5 zeigt in schematischer Form einen elektrischen Energiespeicher mit einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
- 6 zeigt den Energiespeicher aus 3 nach einem Verkehrsunfall.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
1 zeigt ein Kraftfahrzeug, das in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Das Kraftfahrzeug 10 weist einen elektrischen Energiespeicher 12 in Form einer Traktionsbatterie auf. Zudem weist das Kraftfahrzeug 10 eine Vorrichtung 14 zum Sichern des elektrischen Energiespeichers 12 bei einer Gefahrensituation auf. Die Vorrichtung 14 besitzt einen Beschleunigungssensor 16, welcher ein Messsignal über eine Leitung 18 an eine Steuer- und Auswerteeinheit 20 weiterleitet. Die Steuer- und Auswerteeinheit 20 wertet das Messsignal aus. Sobald in Abhängigkeit des Messsignals eine Gefahrensituation detektiert wird, wird über eine Leitung 22 ein Ventil 24 geöffnet. Das Ventil 24 ist innerhalb einer Rohrleitung 26 angeordnet, welcher fluidtechnisch mit einem Substanzspeicher 28 verbunden ist. Innerhalb des Substanzspeichers 28 ist eine Sicherungssubstanz angeordnet, welche durch ein Treibmittel unter Druck gelagert ist. Sobald das Ventil 24 geöffnet wird, wird die Sicherungssubstanz aus dem Substanzspeicher 28 durch die Rohrleitung 26 zu einer Düse 30 getrieben. Die Sicherungssubstanz ist hier nicht dargestellt. Zudem ist in der Darstellung in 1 das Ventil 24 geschlossen. Insgesamt bilden somit das Ventil 24, die Rohrleitung 26, der Substanzspeicher 28 und die Düse 30 eine Abgabevorrichtung 31.
-
2 zeigt eine Gefahrensituation für das Kraftfahrzeug 10. Vor dieser Gefahrensituation ist das Kraftfahrzeug 10 gegen ein Hindernis 32 geprallt. Aufgrund des Aufpralls hat der Beschleunigungssensor 16 ein Messsignal erzeugt, welches dazu geführt hat, dass die Steuer- und Auswerteeinheit 22 das Ventil 24 geöffnet hat. Hierdurch ist die Sicherungssubstanz aus dem Substanzspeicher 28 herausgetrieben worden und in einen Bereich des elektrischen Energiespeichers 12 abgegeben worden. In diesem Bereich bildet die Sicherungssubstanz einen Schaum 34 aus, welcher den elektrischen Energiespeicher 12 teilweise umgibt.
-
Wie dargestellt, bildet der Schaum 34 eine partielle Umhüllung um den elektrischen Energiespeicher 12. Der Schaum 34 ist ein selbsthärtender Schaum 34, der säurefest ist. Insgesamt wird der umschäumte Teil des elektrischen Energiespeichers 12 vor einem mechanischen Impuls von Außen in dem Bereich des Schaums 34 gesichert. Zudem wird die Struktur des elektrischen Energiespeichers 12 im Bereich des Schaums 34 verstärkt und eventuelle Leckagen werden durch den Schaum 34 präventiv abgedichtet.
-
In weiteren Ausführungsbeispielen ist es denkbar, dass mehrere Abgabevorrichtungen 31 eingesetzt werden, die an verschiedenen Stellen im Bereich des elektrischen Energiespeichers 12 angeordnet sind. Somit kann der gesamte elektrische Energiespeicher 12 mit dem Schaum 34 umschlossen werden.
-
3 zeigt ein Kraftfahrzeug 10' mit einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 14'. Die Vorrichtung 14' unterscheidet sich von der Vorrichtung 14 aus 1 durch ein Hüllelement 36. Das Hüllelement 36 umschließt den elektrischen Energiespeicher 12. Gleichzeitig ist die Düse 30 der Abgabevorrichtung 31 derart angeordnet, dass sie die Sicherungssubstanz in einen Raum zwischen dem Hüllelement 36 und dem elektrischen Energiespeicher 12 abgeben kann.
-
4 zeigt das Kraftfahrzeug 10' aus 3 in einer Gefahrensituation. Hierbei ist das Kraftfahrzeug 10' gegen ein Hindernis 32 geprallt. Somit wurde auch hier die Abgabevorrichtung 31 zum Abgeben der Sicherungssubstanz ausgelöst. Dies erfolgt auf die gleiche Weise wie dies mit Bezug zu 2 beschrieben wurde. Aufgrund des Hüllelements 36 wird der entstehende Schaum 34 um den elektrischen Energiespeicher 12 herum verteilt. Die Verteilung des Schaums 34 ist dabei insbesondere von der Dimensionierung und der Elastizität des Hüllelements 36 abhängig. Zudem ist sie abhängig von dem Druck mit dem die Sicherungssubstanz aus der Abgabevorrichtung 31 in das Hüllelement 36 eingebracht wird. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Hüllelement 36 eine Schrumpffolie ist, die auf den elektrischen Energiespeicher 12 aufgeschrumpft ist.
-
In dem dargestellten Fall ist das Hüllelement 36 elastisch ausgebildet, so dass die Sicherungssubstanz beim Abgeben unter Druck einen Raum zwischen dem Hüllelement 36 und dem elektrischen Energiespeicher 12 schafft, der ausgeschäumt wird.
-
5 zeigt in schematischer und geschnittener Darstellung eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 38. Diese Ausführungsform ist teilweise in einen elektrischen Energiespeicher 40 in Form einer Fahrzeugbatterie integriert. Der elektrische Energiespeicher 40 weist zwei elektrische Pole 42 auf, die dazu dienen, dass elektrische Energie aus dem elektrischen Energiespeicher 40 entnommen werden können. Innerhalb des elektrischen Energiespeichers 40 ist ein Innenraum 44 ausgebildet, der einen Gefahrenstoff 46 hält. Der Gefahrenstoff 46 kann eine Säure oder ein Elektrolyt sein. Der Innenraum 44 wird von einer Wandung 48 des elektrischen Energiespeichers 40 und einer Zwischenwandung 50 begrenzt. Die Zwischenwandung 50 weist zusätzlich zwei Ventile 52 auf, die über Leitungen 54 mit einer Steuer- und Auswerteeinheit 56 signaltechnisch verbunden sind. Die Steuer- und Auswerteeinheit 56 kann somit über die Leitungen 54 die Ventile 52 bei Bedarf öffnen. Die Steuer- und Auswerteeinheit 56 ist zudem über eine Leitung 58 mit einem Beschleunigungssensor 60 verbunden.
-
Die Zwischenwandung 50 sowie die Wandung 48 des elektrischen Energiespeichers 40 bilden zudem einen Speicherraum 62 aus. Innerhalb des Speicherraums 62 ist eine Neutralisierungssubstanz 64 vorgehalten. Die konkrete Ausgestaltung der Neutralisierungssubstanz 64 richtet sich nach der konkreten Ausgestaltung des Gefahrenstoffes 46. Ist der Gefahrenstoff 46 eine Säure, so ist die Neutralisierungssubstanz 64 eine Base. Hierbei ist zu beachten, dass entsprechende Stoffmengenkonzentrationen in einem für eine Neutralisation korrekten Verhältnis gewählt sind. Zudem ist innerhalb des Speicherraums 62 ein Rührwerk 66 angeordnet. Das Rührwerk 66 besteht aus einer elektrischen Maschine und einem Rührelement. Das Rührelement wird bei Bedarf betätigt, so dass eine Vermengung von der Neutralisierungssubstanz 64 mit dem Gefahrenstoff 46 besonders schnell durchgeführt werden kann. Hierzu ist das Rührwerk 66 über eine Leitung 68 mit der Steuer- und Auswerteeinheit verbunden. Somit bilden die Wandung 50, die Ventile 52 und die Wandung 48 eine Abgabevorrichtung 69.
-
6 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 38 aus 5 in einer Gefahrensituation. Dies kann den Situationen aus den 1 und 3 entsprechen. Der Beschleunigungssensor 60 hat ein Messsignal über die Leitung 58 ausgesendet, welches von der Steuer- und Auswerteeinheit 56 ausgewertet worden ist. Die Steuer- und Auswerteeinheit 56 hat in Abhängigkeit des Messsignals eine Gefahrensituation detektiert und somit über die Leitungen 54 die Ventile 52 geöffnet. Zudem betreibt die Steuer- und Auswerteeinheit über die Leitung 68 das Rührwerk 66. Hieraus ergibt sich, dass der Gefahrenstoff 46 durch eines der Ventile 52 in den Innenraum 44 gebracht wird. Dies wird hier durch die Pfeile 70 verdeutlicht. Die innerhalb des Speicherraums 62 angeordnete Neutralisierungssubstanz 64 oder eine Mischung aus dem Gefahrenstoff 46 und der Neutralisierungssubstanz 64 wird durch Drehung des Rührelements des Rührwerks 66 vermengt, was durch den Pfeil mit der Bezugsziffer 72 verdeutlicht wird. Hierdurch wird die Neutralisierungssubstanz 64 bzw. ein Gemisch aus der Neutralisierungssubstanz 64 und dem Gefahrenstoff 46 durch das weitere Ventil 52 in den Innenraum 44 gefördert. Dies wird hier durch die Pfeile 74 verdeutlicht. Somit ergibt sich insgesamt die Möglichkeit, Gefahrenstoffe sehr schnell und wirkungsvoll innerhalb eines elektrischen Energiespeichers 40 zu neutralisieren.
-
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Ausführungsformen der 1, 3 und/oder 6 kombiniert werden. Hierbei können auch gemeinsame Gefahrensensoren sowie Steuer- und Auswerteeinheiten verwendet werden.
-
Insgesamt stellt die Erfindung eine Möglichkeit bereit, Gefahren, die von elektrischen Energiespeichern bei Gefahrensituationen bzw. Unfallsituationen von Kraftfahrzeugen auftreten können, zu minimieren oder vollständig zu eliminieren. Somit wird die Sicherheit von Fahrzeuginsassen in Kraftfahrzeugen wirksam erhöht.
