DE102011121851A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Entladung einer Batterie - Google Patents

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DE102011121851A1
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Dr.-Ing. Friebe Peter
Jens Meintschel
Dirk Schröter
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entladung einer Batterie (1) mit einem Batteriegehäuse (1.1), in welchem eine Anzahl von elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteten galvanischen Einzelzellen angeordnet ist, wobei die Batterie (1) mittels eines elektrisch leitfähigen Mediums entladbar ist. Erfindungsgemäß weist das Batteriegehäuse (1.1) zumindest eine Öffnung (1.1.1, 1.1.2) und/oder Sollbruchstelle (S1, S2) auf, welcher derart ausgebildet sind bzw. ist, dass ein Batterieinnenraum mit dem elektrisch leitfähigen Medium befüllbar und/oder durchspülbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Entladung einer Batterie mit einem Batteriegehäuse, in welchem eine Anzahl von elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteten galvanischen Einzelzellen angeordnet ist, wobei die Batterie mittels eines elektrisch leitfähigen Mediums entladbar ist.
  • Aus der DE 10 2009 046 496 A1 ist ein Notkühlverfahren und ein Notkühlsystem einer Batterie bekannt. Mittels des Notkühlverfahrens und des Notkühlsystems ist die Batterie bei einer vergleichsweise rasch ansteigenden Temperatur effektiv kühlbar. Das Notkühlverfahren sieht vor, dass wenn bei einer Überschreitung einer kritischen Temperatur über einen bestimmten Zeitraum ein Notzustand eintritt, ein Kühlvorgang in der Weise eingeleitet wird, dass in einem Behälter gespeichertes verflüssigtes Gas in die Batterie eingeleitet wird und das verflüssigte Gas in der Batterie verdampft und dabei der Batterie Wärme entzieht. Der Behälter mit dem Gas ist in der Batterie oder außerhalb der Batterie angeordnet, wobei der Behälter ein Ventil aufweist, über welches das verflüssigte Gas in die Batterie eingeleitet wird.
  • Darüber hinaus ist aus der DE 198 42 458 B4 ein Verfahren zur Behandlung einer Lithiumionen-Abfallbatterie mit einem aus einem Aktivmaterial und einem Ladungskollektor zusammengesetzten Elektrodenmaterial bekannt. Das Verfahren umfasst einen Vorbehandlungsschritt, in dem die Abfallbatterie durch Eintauchen in eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit entladen wird und das Elektrodenmaterial aus der Abfallbatterie sammelt; einen Trennschritt, in dem das Aktivmaterial von dem Ladungskollektor getrennt wird, und der einen Säurebehandlungsschritt umfasst, in dem das Elektrodenmaterial mit einer Säurebehandlungslösung behandelt wird, die Schwefelsäure enthält und die die in dem Aktivmaterial enthaltenen metallischen Elemente auflöst; und einen Metallrückgewinnungsschritt, in dem die metallischen Elemente aus der erhaltenen Lösung rückgewonnen werden.
  • Weiterhin beschreibt die US 2009/0286137 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Recyceln einer Batterie mit Elektrolyt als einen Bestandteil. Das Verfahren sieht vor, dass die Batterie in einer sauerstofffreien Umgebung aufgebrochen wird und im Batteriegehäuse angeordnete Bestandteile zur Neutralisation des Elektrolyts in einer sauerstofffreien Kammer mittels Kohlenstoffdioxid gespült werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Entladung einer Batterie mit einem Batteriegehäuse, in welchem eine Anzahl von elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteten galvanischen Einzelzellen angeordnet ist, anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Vorrichtung durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelost.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Bei einer Vorrichtung zur Entladung einer Batterie mit einem Batteriegehäuse, in welchem eine Anzahl von elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteten galvanischen Einzelzellen angeordnet ist, ist die Batterie mittels eines elektrisch leitfähigen Mediums entladbar. Erfindungsgemäß weist das Batteriegehäuse zumindest eine Öffnung und/oder Sollbruchstelle auf, welche derart ausgebildet sind bzw. ist, dass ein Batterieinnenraum mit dem elektrisch leitfähigen Medium befüllbar und/oder durchspülbar ist.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, die Batterie in Bezug auf ihre gespeicherte elektrochemische Energie zu entladen, ohne die Batterie elektrisch kontaktieren zu müssen. Durch die Vorrichtung ist die Batterie vorteilhaft entladbar, selbst wenn elektrische Kontaktierungsmöglichkeiten der Batterie fehlerhaft oder sogar vollständig ausgefallen sind.
  • Die Batterie ist mittels der Vorrichtung vergleichsweise einfach entladbar, so dass die Batterie nach der Entladung weitestgehend ohne von der Batterie ausgehende Gefahr transportierbar, weiterverwendbar oder entsorgbar ist.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei der Batterie um eine Fahrzeugbatterie, insbesondere eine Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeuges, eines Hybridfahrzeuges oder eines mit Brennstoffzellen betriebenen Fahrzeuges. Eine solche Batterie ist vergleichsweise groß und weist ein relativ hohes Gewicht auf, wodurch eine Handhabung der Batterie erschwert sein kann.
  • Vorzugsweise weist das Batteriegehäuse mehrere Öffnungen und/oder Sollbruchstellen auf, so dass an dem Batteriegehäuse eine Zuführöffnung und eine Austrittsöffnung gebildet sind, so dass das Batteriegehäuse mit dem elektrisch leitfähigen Medium durchspülbar ist. Durch die Zuführöffnung ist das elektrisch leitfähige Medium in das Batteriegehäuse einfüllbar, wobei die Austrittsöffnung zum Ableiten des elektrisch leitfähigen Mediums vorgesehen ist. Mittels der Zuführöffnung und der Austrittsöffnung ist hinsichtlich des elektrisch leitfähigen Mediums ein offener Kreislauf gebildet.
  • An einer Öffnung und/oder Sollbruchstelle ist eine Zuführleitung anordbar, wobei die Batterie in einem Auffangbehälter angeordnet ist, so dass das aus der Austrittsöffnung abgeführte elektrisch leitfähige Medium im offenen Kreislauf auffangbar ist und nicht der Umwelt zugeführt wird.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an einer ersten Öffnung eine Zuführleitung und an einer zweiten Öffnung eine Abführleitung zur Bildung eines geschlossenen Kreislaufes, in welchem das elektrisch leitfähige Medium zur Entladung der Batterie strömt, anordbar. Der Kreislauf ist geschlossen, so dass die Batterie in vorteilhafter Weise im Wesentlichen von der Umwelt separiert und mittels des elektrisch leitfähigen Mediums entladbar ist.
  • Besonders bevorzugt ist zur Anordnung der Zuführleitung und/oder zur Anordnung der Abführleitung ein Anschlusselement an der Öffnung und/oder der Sollbruchstelle anordbar oder ausgebildet, so dass die Anordnung der Leitung oder Leitungen vereinfacht ist.
  • Bevorzugt ist die zumindest eine Sollbruchstelle als eine lokale Wandstärkenreduzierung des Batteriegehäuses ausgebildet, so dass es in vorteilhafter Weise verhältnismäßig einfach ist, eine Öffnung in das Batteriegehäuse einzubringen, um die Batterie mit dem elektrisch leitfähigen Medium zu befüllen oder zu durchspülen. Dadurch, dass die Sollbruchstelle vorzugsweise als Wandstärkenreduzierung ausgebildet ist, ist das Batteriegehäuse bei unaufgebrochener Sollbruchstelle im Vergleich zu einer als Perforierung ausgebildeten Sollbruchstelle dicht, so dass ein Risiko eines Feuchtigkeits- und/oder Schmutzeintrages durch die Sollbruchstelle in das Batteriegehäuse zumindest verringert ist.
  • In einer möglichen Ausgestaltung ist ein Dorn vorgesehen, welcher in die Sollbruchstelle einschraubbar ist, so dass die Sollbruchstelle gezielt und wie vorgegeben aufbrechbar ist. Der Dorn ist mittels des Batteriegehäuses verschraubbar und bildet in besonders vorteilhafter Weise das Anschlusselement mindestens zur Zuführung des elektrisch leitfähigen Mediums in den Batterieinnenraum. Der Dorn ist als Anschlusselement mit dem Batteriegehäuse verschraubt, wobei die Gewinde dergestalt ausgebildet sind, dass eine mittels des Anschlusselementes gebildete Anschlussstelle zur Zuführung des elektrisch leitfähigen Mediums dicht ausgeführt ist. Dadurch ist eine Gefahr, dass leicht flüchtige Substanzen einer Zellchemie, insbesondere eines Elektrolyts, nicht über die Anschlussstelle in die Umgebung der Batterie austreten können.
  • Weist das Batteriegehäuse nur eine Öffnung oder Sollbruchstelle auf, ist eine Ableitung des elektrisch leitfähigen Mediums aus dem Batterieinnenraum in einen Behälter, in welchem die Batterie beim Entladen angeordnet ist, durchführbar. Das Ableiten des Mediums erfolgt also in einen offenen Kreislauf, so dass eine Anzahl der Bestandteile zum Entladen der Batterie im Vergleich gering ist. Das abgeleitete elektrisch leitfähige Medium befindet sich gesammelt in dem Behälter und kann mittels des Behälters transportiert werden.
  • Besonders bevorzugt ist das elektrisch leitfähige Medium ein Inertstoff, der in einem Reservoir gespeichert ist. Dabei bedeutet der Begriff Inertstoff, dass beim Kontakt des Inertstoffes mit der Zellchemie, also mit dem Elektrolyt oder mit Bestandteilen desselben keine unerwünschten chemischen Reaktionen, wie z. B. eine Knallgasreaktion auftreten. Beispielsweise ist der Inertstoff eine nicht wässrige Inertlösung, welcher Salze zur Realisierung der elektrischen Leitfähigkeit zusetzbar sind. Bei Kontakt des Inertstoffes mit dem Elektrolyt oder seinen Bestandteilen ist die elektrochemische Energie der Batterie, d. h. der Einzelzellen beispielsweise in Wärme umwandelbar, wobei es auch möglich ist, dass der Inertstoff umgewandelt wird und die elektrochemische Energie mittels des Inertstoffes chemisch bindbar ist.
  • Zur Speicherung des elektrisch leitfähigen Mediums in Form des Inertstoffes ist das Reservoir vorgesehen, so dass der Inertstoff geschützt gespeichert oder speicherbar ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Reservoir um ein transportables Reservoir, welches als Bestandteil der Vorrichtung im Bedarfsfall zu einer zu entladenen Batterie transportierbar ist.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist wenigstens eine Zuführleitung fluiddicht an der zumindest einen Öffnung oder Sollbruchstelle des Batteriegehäuses und dem Reservoir anordbar. Dadurch ist eine nahezu hermetische Inertisierung im Batterieinnenraum realisierbar, ohne dass die Zellchemie oder Bestandteile derselben aus dem Batterieinnenraum beispielsweise über die Anschlussstelle nach außerhalb des Batteriegehäuses gelangt.
  • Vorzugsweise ist das elektrisch leitfähige Medium in dem Reservoir gespeichert oder speicherbar, reinigbar und/oder kühlbar, wobei der Inertstoff das elektrisch leitfähige Medium ist. In dem Reservoir ist das elektrisch leitfähige Medium reinigbar, so dass ein nochmaliger Einsatz des elektrisch leitfähigen Mediums zur Entladung einer Batterie möglich ist, wodurch Kosten zur Entladung der Batterie vermindert werden können. Zudem ist, wie oben beschrieben, das elektrisch leitfähige Medium in dem Reservoir kühlbar, so dass die Batterie mittels des elektrisch leitfähigen gekühlten Mediums als weiterführende Sicherheitsmaßnahme einfrierbar ist.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist als Öffnung zur Anordnung des Anschlusselementes eine Venting-Öffnung der Batterie verwendbar, so dass es nicht erforderlich ist, eine weitere Öffnung oder eine Sollbruchstelle in das Batteriegehäuse einzubringen, um das Anschlusselement zum Entladen der Batterie anzuordnen.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Entladung einer Batterie mit einem Batteriegehäuse, in welchem eine Anzahl von elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteten galvanischen Einzelzellen angeordnet ist, wobei die Batterie mittels eines elektrisch leitfähigen Mediums entladen wird. Erfindungsgemäß weist das Batteriegehäuse zumindest eine Öffnung und/oder Sollbruchstelle auf, welche derart ausgebildet sind bzw. ist, dass der Batterieinnenraum mit dem elektrischen leitfähigen Medium befüllt und/oder gespült wird.
  • Mittels des Befüllen und/oder Durchspülens des Batterieinnenraumes mittels des elektrisch leitfähigen Mediums ist es ohne elektrische Kontaktierung der Batterie möglich, die Batterie zu entladen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 schematisch eine Batterie in einer perspektivischen Ansicht,
  • 2 schematisch in perspektivischer Ansicht die Batterie mit einer Vorrichtung zur Entladung der Batterie und
  • 3 schematisch eine Batterie mit am Batteriegehäuse angeordneten Ventingrohr und an diesem angeordneter Anschlussleitung zur Entladung der Batterie.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Batterie 1, welche insbesondere eine als Traktionsbatterie ausgebildete Fahrzeugbatterie für ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug oder ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug ist.
  • Die Batterie 1 weist ein quaderförmiges Batteriegehäuse 1.1 auf, in welchem eine Anzahl nicht näher dargestellter Einzelzellen, insbesondere Lithium-Ionen-Akkumulatoren, angeordnet ist, wobei sich in den Einzelzellen eine Zellchemie, insbesondere ein Elektrolyt, befindet.
  • Die Einzelzellen sind elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschaltet, so dass im Betrieb des Fahrzeuges in den Einzelzellen gespeicherte elektrochemische Energie in kinetische Energie umwandelbar ist, so dass die Fahrzeugräder antreibbar sind und sich das Fahrzeug fortbewegt.
  • Um die Batterie 1, die beispielsweise aufgrund einer Kollision des Fahrzeuges beschädigt ist oder aufgrund ihres Alters entsorgt werden soll, ohne elektrische Kontaktierung zu entladen, weist das Batteriegehäuse 1.1 zwei als Sollbruchstellen S1, S2 ausgebildete Öffnungen 1.1.1, 1.1.2 auf.
  • Die Sollbruchstellen S1, S2 sind vorzugsweise als lokale Wandstärkenreduzierungen des Batteriegehäuses 1.1 ausgebildet, die zur Entladung der Batterie 1 geöffnet werden. Ist die Batterie 1 in einem Fahrzeug angeordnet, sind die Sollbruchstellen S1, S2 so an dem Batteriegehäuse 1.1 ausgebildet, dass die Sollbruchstellen S1, S2 im verbauten Zustand der Batterie 1 möglichst unter Berücksichtigung von Sicherheitsaspekten hinsichtlich möglicher von der Batterie 1 ausgehender Gefahren, zugänglich sind.
  • In dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist eine erste Sollbruchstelle S1 an einer flächenmäßig großen Gehäuseseite 1.1.3 und eine zweite Sollbruchstelle S2 an einer flächenmäßig kleineren Gehäuseseite 1.1.4 angeordnet.
  • Die erste Sollbruchstelle S1 ist im Vergleich zu der zweiten Sollbruchstelle S2 in Bezug auf die Abmessungen der Gehäuseseiten 1.1.3, 1.1.4 höher angeordnet.
  • Soll die Batterie 1 entladen werden, so ist zum Öffnen der beiden Sollbruchstellen S1, S2 jeweils ein nicht näher dargestellter Dorn vorgesehen.
  • An dem Dorn ist ein Gewinde ausgebildet, wobei die Sollbruchstelle S1, S2 durch Eindrücken des Dorns in die jeweilige Sollbruchstelle S1, S2 geöffnet wird. An dem jeweiligen Dorrt ist zumindest ein Außengewinde ausgebildet, so dass der jeweilige Dorn, sofern die Sollbruchstelle S1, S2 geöffnet ist, in diese und somit in die Gehäuseseite 1.1.3, 1.1.4 einschraubbar ist.
  • Die mittels der Sollbruchstellen S1, S2 freigebbaren Öffnungen 1.1.1, 1.1.2 dienen der Anordnung einer in der 2 näher dargestellten Zuführleitung 2 und einer Abführleitung 3, mittels derer ein Kreislauf zum Entladen der Batterie 1 herstellbar ist.
  • An einer ersten Öffnung 1.1.1 ist die Zuführleitung 2 angeordnet, wobei der in die erste Sollbruchstelle S1 einschraubbare Dorn ein nicht näher dargestelltes Anschlusselement zur Anordnung der Zuführleitung 2 bildet.
  • An einer mittels der zweiten Sollbruchstelle S2 gebildeten zweiten Öffnung 1.1.2 ist die Abführleitung 3 angeordnet, wobei zur Befestigung der Abführleitung 3 an der zweiten Öffnung 1.1.2 ein weiterer Dorn als Anschlusselement vorgesehen ist.
  • Bevorzugt weisen die gebildeten Öffnungen 1.1.1, 1.1.2 zur Anordnung der Dorne ebenfalls ein Gewinde auf, welches gezielt mit einer im Vergleich dünneren Wandstärke ausgebildet ist, so dass eine Fluiddichtigkeit der gebildeten Anschlussstellen sichergestellt werden kann.
  • Der jeweilige Dorn weist ein Durchgangsloch auf, so dass die Zuführleitung 2 und die Abführleitung 3 mittels des entsprechenden Dorns strömungstechnisch mit dem Batterieinnenraum verbindbar sind.
  • Ein jeweiliges gegenüberliegendes Ende der Zuführleitung 2 und der Abführleitung 3 ist mit einem Reservoir 4 verbunden. In dem Reservoir 4 befindet sich ein elektrisch leitfähiges Medium, mittels welchem der Batterieinnenraum zum Entladen der Batterie 1, d. h. der Einzelzellen durchspülbar ist.
  • Das Batteriegehäuse 1.1, die an diesem mittels des Anschlusselementes in Form des Dorns befestigte Zuführleitung 2 und die mittels des Dorns befestigte Abführleitung 3 bilden einen Kreislauf, welcher fluiddicht ausgeführt ist. Somit ist im Wesentlichen ausgeschlossen, dass sich im Batterieinnenraum befindliche Substanzen, wie z. B. das Elektrolyt oder leicht flüchtige Bestandteile desselben über die gebildeten Anschlussstellen austreten. Dazu weisen die Dorne bevorzugt eine Kegelform auf, wobei die Dorne mittels des so genannten Kegelsitzes in den Öffnungen 1.1.1, 1.1.2 den Batterieinnenraum gegenüber der Umgebung abdichten.
  • Alternativ zur Verwendung der Dorne zum Öffnen der Sollbruchstellen S1, S2 und der Verwendung der Dorne als Anschlusselemente können die Sollbruchstellen S1, S2 auch anders ausgebildet und zu öffnen sein, wobei die Zuführleitung 2 und die Abführleitung 3 ein jeweiliges Anschlusselement aufweisen oder selbst bilden, um die Zuführleitung 2 und die Abführleitung 3 strömungstechnisch mit dem Batterieinnenraum zu verbinden.
  • Mittels der Zuführleitung 2, welche, wie oben beschrieben, höher angeordnet ist als die Abführleitung 3, ist das elektrisch leitfähige Medium aus dem Reservoir 4 in das Batteriegehäuse 1.1 einfüllbar. Bevorzugt weist die Abführleitung 3 ein Ventil auf, mittels dessen die Abführleitung 3 schließbar ist, so dass keine strömungstechnische Verbindung zwischen dem Batterieinnenraum und dem Reservoir 4 besteht. Dadurch kann vermieden werden, dass das elektrisch leitfähige Medium nicht sofort nach dem Einfüllen in den Batterieinnenraum aus demselben abgeführt wird.
  • Denkbar ist auch, dass die Anschlusselemente zur Verbindung der Zuführleitung 2 und der Abführleitung 3 mit dem Batteriegehäuse 1.1 selbst eine Ventilfunktion aufweisen, so dass die Zuführung und die Abführung des elektrisch leitfähigen Mediums bei Bedarf mittels der Anschlusselemente realisierbar sind. Insbesondere dienen die Herstellung und die Unterbrechung der strömungstechnischen Verbindung zwischen Batterieinnenraum und Reservoir 4 einer relativ sicheren Inertisierung der Zellchemie im Batterieinnenraum, wenn sich die Batterie 1 in einem undefinierten, also unbekannten Zustand befinden sollte.
  • Weist das Reservoir 4 ein im Vergleich zum Batterieinnenraum geringeres Volumen auf, kann der Batterieinnenraum vollständig mit dem in der Ausgangssituation in dem Reservoir 4 gespeicherten elektrisch leitfähigen Medium befüllt werden, wobei das Ventil der Abführleitung 3 geschlossen bleibt.
  • Adernfalls wird das Ventil geöffnet, wenn der Batterieinnenraum einen vorgegeben Füllstand hinsichtlich des eingefüllten elektrisch leitfähigen Mediums aufweist.
  • Wird das Ventil in der Abführleitung 3 geöffnet, wird das elektrisch leitfähige Medium, welches bevorzugt ein Inertstoff in Form einer Inertlösung ist, welcher Salze zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit zugesetzt sind, mittels der Abführleitung 3 aus dem Batterieinnenraum abgeführt und dem Reservoir zugeführt.
  • Dabei ist es möglich, die elektrische Leitfähigkeit des Mediums, welches auch gasförmig sein kann, zu variieren, beispielsweise zu erhöhen, um zum Beginn des Entladevorgangs der Einzelzellen keine zu starke Reaktion innerhalb des Batteriegehäuses 1.1, also im Batterieinnenraum hervorzurufen.
  • Bevorzugt ist das Reservoir 4 derart ausgebildet, dass das elektrisch leitfähige Medium nicht nur in dem Reservoir 4 speicherbar sondern auch reingbar und kühlbar ist.
  • Mittels des elektrisch leitfähigen Mediums ist die Batterie 1, d. h. sind die Einzelzellen entladbar, wobei die Inertlösung als elektrisch leitfähiges Medium vorzugsweise keine wässrige Lösung ist, um chemische Reaktionen, insbesondere eine Knallgasrektion bei Einfüllen des elektrisch leitfähigen Mediums in den Batterieinnenraum zu unterbinden.
  • Beispielsweise wird die elektrochemische Energie der Einzelzellen mittels des elektrisch leitfähigen Mediums in Wärme umgewandelt und/oder das elektrisch leitfähige Medium selbst wird umgewandelt, in dem die elektrochemische Energie der Einzelzellen mittels des elektrisch leitfähigen Mediums gebunden wird.
  • In einer möglichen alternativen Ausführungsform handelt es sich bei dem elektrisch leitfähigen Medium beispielsweise um ein Flüssiggas und/oder um tiefgekühltes Glykol, so dass die Batterie 1 bei Zuführung des Flüssiggases und/oder des tiefgekühlten Glykols als weiterführende Sicherheitsmaßnahme einfrierbar ist.
  • Alternativ dazu wird die Batterie 1 mittels eines elektrisch leitfähigen Mediums, welches kein Flüssiggas und/oder tiefgekühltes Glykol ist, entladen und anschließend an den Entladungsvorgang werden bzw. wird das Flüssiggas und/oder tiefgekühltes Glykol über die Zuführleitung 2 in den Batterieinnenraum eingefüllt, um die Batterie 1 als Sicherheitsmaßnahme einzufrieren.
  • Ist die Batterie 1 beschädigt, wodurch Einzelzellen im Batterieinnenraum geöffnet sein können und dadurch Elektrolyt und somit leichtflüchtige Bestandteile desselben freigesetzt sein können, können dem elektrisch leitfähigen Medium, also der Inertlösung auch Fluorid-Ionen-Getter, wie z. B. Kalziumsalze zugesetzt werden, um das Elektrolyt und dessen leichtflüchtige Bestandteile in dem Batterieinnenraum zu binden. Dadurch kann eine von der Batterie 1 ausgehende gesundheitliche Gefahr für Lebewesen in der Umgebung wenigstens vermindert werden.
  • In einer alternativen Ausführungsform weist das Batteriegehäuse 1.1 nur eine Sollbruchstelle S1, S2 auf, durch die nach denn Öffnen derselben das elektrisch leitfähige Medium in den Batterieinnenraum einfüllbar ist. Dabei ist die Batterie 1 in einem Behälter angeordnet, so dass das elektrisch leitfähige Medium beim Abführen desselben, beispielsweise mittels der Zuführleitung 2, in dem Behälter auffangbar ist.
  • Auch kann vorgesehen sein, dass das elektrisch leitfähige Medium nach dem Entladen der Einzelzellen, z. B. durch Abnehmen eines Gehäusedeckels 1.1.5 des Batteriegehäuses 1.1 und durch Umdrehen der Batterie 1 aus dem Batterieinnenraum in den Behälter abführbar ist.
  • Wiederum alternativ oder zusätzlich kann eine Leitung zwischen dem Batteriegehäuse 1.1 und dem Reservoir 4 des elektrisch leitfähigen Mediums vorgesehen sein, die als Doppelschlauch ausgebildet ist und somit eine Zuführleitung 2 und ein Abführleitung 3 aufweist.
  • In 3 ist eine Batterie 1 mit einer nicht näher gezeigten Ventingöffnung am Batteriegehäuse 1.1 dargestellt. An der Ventingöffnung ist ein Ansatzrohrstück 5, auch als Rohrstutzen bekannt, wobei die Ventingöffnung im Boden 1.1.6 des Batteriegehäuses 1.1 angeordnet ist.
  • Die Ventingöffnung dient der Belüftung des Batterieinnenraumes, insbesondere im Betrieb der Batterie 1, wobei in der Öffnung, d. h. in dem Ansatzrohrstück 5 eine nicht dargestellte Membran angeordnet, mittels welcher ein Luftaustausch zwischen dem Batterieinnenraum und der Umgebung der Batterie 1 möglich ist.
  • Vorzugsweise ist das Ansatzrohrstück 5 so an der Batterie 1 angeordnet, dass dasselbe, sofern die Batterie 1 unzugänglich in dem Fahrzeug verbaut ist, zugänglich ist. Beispielsweise ist das Ansatzrohrstück 5 im Bereich einer Fahrzeugaußenseite, z. B. im Unterbodenbereich zugänglich angeordnet und mittels eines Schlauches oder eines Rohres strömungstechnisch mit dem Batterieinnenraum verbunden. Dabei weist das Ansatzrohrstück 5 bevorzugt zumindest hinsichtlich seines Durchmessers standardisierte Abmessungen auf, so dass ein Bergungspersonal zum Entladen der Batterie als Sicherheitsmaßnahme in Bezug auf das Ansatzrohrstück 5 vorrichtungsmäßig nur eine standardisierte Zuführleitung 2, welche bevorzugt auch als Abführleitung 3 nutzbar ist, vorhalten muss.
  • Zusätzlich ist das Ansatzrohrstück 5, beispielsweise mittels Beschriftung und/oder Farbmarkierung, insbesondere für das Bergungspersonal vergleichsweise gut sichtbar gekennzeichnet.
  • An dem Ansatzrohrstück 5 wird, wie in der 3 näher dargestellt ist, eine Anschlussleitung 6 mit einem mit dem Ansatzrohrstück 5 korrespondierenden Anschlussstück 7 angeordnet. Vorzugsweise wird die in dem Ansatzrohrstück 5 angeordnete Membran mittels des Anschlussstückes 7 oder der Anschlussleitung 6 durchtrennt.
  • Über die Anschlussleitung 6 wird der Batterieinnenraum zur Entladung der Einzelzellen der Batterie 1 mit dem elektrisch leitfähigen Medium befüllt. Da die Anschlussleitung 6 am Boden 1.1.6 des Batteriegehäuses 1.1 angeordnet ist, wird das Batteriegehäuse 1.1 vor dem Einfüllen des elektrisch leitfähigen Mediums gedreht, so dass das Batteriegehäuse 1.1 auf einer Gehäuseseite 1.1.3, 1.1.4 oder auf dem Gehäusedeckel 1.1.5 liegt. Dadurch kann die Schwerkraft unterstützend hinsichtlich der Verteilung des elektrisch leitfähigen Mediums in dem Batterieinnenraum wirken.
  • Die Anschlussleitung 6 kann einen Zu- und einen Rücklauf aufweisen, so dass auch eine Aufnahme aus dem Batterieinnenraum austretender Gase möglich ist.
  • Der Zulauf der Anschlussleitung 6 weist an seinem am Batteriegehäuse 1.1 anordbaren Ende bevorzugt einen geringeren Leitungsdurchmesser als das Ansatzrohrstück 5 auf, so dass die Anschlussleitung 6 als eine Art Katheder durch die Öffnung im Batteriegehäuse 1.1 in den Batterieinnenraum einschiebbar ist.
  • Das an dem Ansatzrohrstück 5 angeordnete dieses umschließende Anschlussstück 7 bildet einen Bestandteil der Abführung, also des Rücklaufes, so dass über das Anschlussstück 7 austretende Substanzen der Zellchemie und/oder des elektrisch leitfähigen Mediums aufnehmbar und abführbar sind.
  • Mittels der Vorrichtung ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, die Batterie 1 ohne elektrische Kontaktierung derselben vergleichsweise einfach und ohne großen Aufwand sicher zu entladen, so dass die Batterie 1 transportiert, gewartet oder entsorgt werden kann. Nach dem Entladen kann die Batterie 1 als weiterführende Sicherheitsmaßnahme eingefroren werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Batterie
    1.1
    Batteriegehäuse
    1.1.1
    erste Öffnung
    1.1.2
    zweite Öffnung
    1.1.3
    flächenmäßig große Gehäuseseite
    1.1.4
    flächenmäßig kleinere Gehäuseseite
    1.1.5
    Gehäusedeckel
    1.1.6
    Boden
    2
    Zuführleitung
    3
    Abführleitung
    4
    Reservoir
    5
    Ansatzrohrstück
    6
    Anschlussleitung
    7
    Anschlussstück
    S1
    erste Sollbruchstelle
    S2
    zweite Sollbruchstelle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009046496 A1 [0002]
    • DE 19842458 B4 [0003]
    • US 2009/0286137 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Entladung einer Batterie (1) mit einem Batteriegehäuse (1.1), in welchem eine Anzahl von elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteten galvanischen Einzelzellen angeordnet ist, wobei die Batterie (1) mittels eines elektrisch leitfähigen Mediums entladbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse (1.1) zumindest eine Öffnung (1.1.1, 1.1.2) und/oder Sollbruchstelle (S1, S2) aufweist, welche derart ausgebildet sind bzw. ist, dass ein Batterieinnenraum mit dem elektrisch leitfähigen Medium befüllbar und/oder durchspülbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse (1.1) mehrere Öffnungen (1.1.1, 1.1.2) und/oder Sollbruchstellen (S1, S2) aufweist, so dass eine Zuführöffnung und eine Austrittsöffnung zur Bildung eines offenes Kreislaufes gebildet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Öffnung (1.1.1, 1.1.2) und/oder Sollbruchstelle (S1, S2) eine Zuführleitung (2) für das elektrisch leitfähige Medium anordbar ist, wobei die Batterie (1) in einem Auffangbehälter angeordnet ist, in welchen das elektrisch leitfähige Medium ableitbar ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer ersten Öffnung (1.1.1) eine Zuführleitung (2) und an einer zweiten Öffnung (1.1.2) eine Abführleitung (3) zur Bildung eines geschlossenen Kreislaufes anordbar ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anordnung der Zuführleitung (2) und/oder zur Anordnung der Abführleitung (3) ein Anschlusselement an der Öffnung (1.1.1, 1.1.2) und/oder der Sollbruchstelle (S1, S2) anordbar oder ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dorn vorgesehen ist, welcher in die Sollbruchstelle (S1, S2) einschraubbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn das Anschlusselement mindestens zur Zuführung des elektrisch leitfähigen Mediums in den Batterieinnenraum bildet.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitfähige Medium in einem Reservoir (4) speicherbar, reinigbar und/oder kühlbar ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (1.1.1, 1.1.2) eine Venting-Öffnung der Batterie (1) ist.
  10. Verfahren zur Entladung einer Batterie (1) mit einem Batteriegehäuse (1.1), in welchem eine Anzahl von elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteten galvanischen Einzelzellen angeordnet ist, wobei die Batterie (1) mittels eines elektrisch leitfähigen Mediums entladen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse (1.1) zumindest eine Öffnung (1.1.1, 1.1.2) und/oder Sollbruchstelle (S1, S2) aufweist, welche derart ausgebildet sind bzw. ist, dass ein Batterieinnenraum mit dem elektrischen leitfähigen Medium befüllt und/oder gespült wird.
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