-
Die Erfindung betrifft eine Batterie mit einer Anzahl von seriell und/oder parallel miteinander verschalteten Einzelzellen, wobei die Einzelzellen in einem Batteriegehäuse angeordnet sind und zumindest in zwischen den Einzelzellen gebildeten Hohlräumen ein Bindematerial zur Absorption von einer aus einer defekten Einzelzelle austretenden Substanz angeordnet ist.
-
Aus der
US 2007/0207379 A1 sind ein Verpackungsmaterial zur Umhüllung einer Batterie, eine solche Batterie sowie ein mittels solcher Batterien gebildeter Verbund bekannt. Das Verpackungsmaterial umfasst eine mehrschichtige Folie mit einer mehrschichtigen Struktur mit zwei oder mehreren übereinander angeordneten Harz- und/oder Kunststoffschichten, wobei die mehrschichtige Struktur keine Metallfolie aufweist. Dabei ist mindestens eine Schicht aus einem Feuchtigkeit abweisenden Material gebildet. Zudem ist vorgesehen, dass das Verpackungsmaterial eine Schicht aus einem Bindemittel, welche das Feuchtigkeit abweisende Material beinhaltet, aufweist. Zur Detektion einer Leckage der Batterie, aus welcher eine wasserfreie Elektrolytlösung austritt, kann ein Mittel vorgesehen sein, welches in einer der Schichten, bevorzugt in einer äußersten Schicht angeordnet ist. Das Mittel zur Detektion der Leckage kann als Färbemittel ausgebildet sein, welches sich bei Kontakt mit der wasserfreien Elektrolytlösung verfärbt oder eine Farbe annimmt. Alternativ dazu kann das Mittel als beschichtete Mikrokapseln ausgebildet sein, welche mit einem Färbemittel gefüllt sind und bei einem vorgegebenen Druck aufbrechen.
-
Darüber hinaus ist aus der
US 2006/0022634 A1 eine Flüssigkeits-Bindemittel-Zusammensetzung, welche einen mit einem Flüssigkeits-Bindemittel gemischten Kunststoff aufweist, bekannt. Der mit dem Flüssigkeits-Bindemittel gemischte Kunststoff weist ein außerordentliches Absorptionsvermögen gegenüber einem wasserfreien Elektrolyt von Sekundärzellen, welche zu einem Zellverbund einer Sekundärbatterie zusammengefasst sind, auf. Dazu ist ein Pulver als Flüssigkeits-Bindemittel mit einem Kunststoff vermischt, wobei es sich bei dem Kunststoff um eine Zusammensetzung aus Methyl-Vinyl-Ether/Maleinsäure-Anhydrid-Copolymer mit einer polyfunktionellen Isozyanat-Verbindung und einem Trägerharz handelt. Dabei kann der Kunststoff mit dem Flüssigkeits-Bindemittel auch als Folie ausgebildet sein. Die Batterie ist aus einer Anzahl von elektrisch miteinander verschalteten Sekundärzellen gebildet, die in einem Batteriegehäuse angeordnet sind, wobei in zwischen den Sekundärzellen gebildeten Hohlräumen der mit dem Flüssigkeits-Bindemittel gemischte Kunststoff angeordnet ist, wobei bei Verwendung einer Folie als Flüssigkeits-Bindemittel diese zwischen einer Gehäusewand des Batteriegehäuses und den Sekundärzellen angeordnet ist. Tritt aus einer Sekundärzelle wasserfreies Elektrolyt aus und kontaktiert mit dem Flüssigkeits-Bindemittel, wird das Elektrolyt von dem Flüssigkeits-Bindemittel absorbiert, wodurch das mit dem Kunststoff vermischte Flüssigkeits-Bindemittel in Form einer Masse oder der Folie anschwillt. Dadurch ist freies Luftvolumen innerhalb des Batteriegehäuses verringerbar.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Batterie mit einer Anzahl von elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteten Einzelzellen und einem Bindematerial zumindest für Elektrolyt anzugeben.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Eine Batterie weist eine Anzahl von seriell und/oder parallel miteinander verschalteten Einzelzellen auf, wobei die Einzelzellen in einem Batteriegehäuse angeordnet sind und zumindest in zwischen den Einzelzellen gebildeten Hohlräumen ein Bindematerial zur Absorption von aus einer defekten Einzelzelle austretender Zellchemie angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist das Bindematerial mittels einer Verpackung fluiddicht umhüllt und die Verpackung ist derart ausgebildet, dass diese sich ausschließlich bei Kontakt mit der Substanz zumindest bereichsweise auflöst und das Bindematerial in einer vorgebbaren Zeit freisetzbar ist und das Bindematerial bei Absorption der Substanz sein Volumen vergrößert und mittels des Bindematerials eine Leckage der defekten Einzelzelle abdichtbar ist.
-
Dadurch, dass das Bindematerial mit der fluiddichten Verpackung umhüllt ist, welche das Bindematerial bei Kontakt mit der aus der Einzelzelle austretenden Substanz freisetzt, sind die Substanzen einer Zellchemie, insbesondere eines Elektrolyts, in besonders vorteilhafter Weise absorbierbar, wodurch die Sicherheit der Batterie auch bei defekter Einzelzelle erhöht ist.
-
Da das Bindematerial bei nicht defekter Einzelzelle mit der Verpackung umhüllt ist, ist weitestgehend ausschließbar, dass das Bindematerial mit einer anderen Substanz, die beispielsweise im Betrieb der Batterie auftritt, regiert und diese andere Substanz absorbiert.
-
Zudem ist dadurch, dass das Bindematerial fluiddicht verpackt ist, ein freies Luftvolumen innerhalb des Batteriegehäuses im Vergleich zu einem Batteriegehäuse ohne fluiddicht verpacktes Bindematerial verringert, wodurch besonders vorteilhaft ein verfügbarer Sauerstoffanteil, insbesondere für Oxidations-Reaktionen innerhalb des Batteriegehäuses verringert ist. Zudem ist ein Feuchtigkeitshaushalt des Batteriegehäuses durch das weniger frei verfügbare Luftvolumen verbessert.
-
In besonders vorteilhafter Weise ist das Bindematerial nur freisetzbar, wenn die Verpackung mit der Substanz der sich in der Einzelzelle befindenden Zellchemie kontaktiert, so dass das Bindemittel bedarfsgerecht freisetzbar ist. D. h., dass das Bindemittel beispielsweise nicht durch im Batteriegehäuse auftretendes Kondenswasser freisetzbar ist.
-
Bei den Einzelzellen der Batterie handelt es sich insbesondere um Lithium-Ionen-Akkumulatoren, wobei die Batterie eine Fahrzeugbatterie, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug oder ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug ist.
-
Ist das Bindematerial freigesetzt, ist die Substanz mittels desselben absorbierbar, wodurch das Bindematerial sein Volumen vergrößert, also aufquillt. Somit ist das freie Luftvolumen innerhalb des Batteriegehäuses weiterhin verringert, so dass zumindest sowohl der Sauerstoffanteil im Vergleich zu dem Batteriegehäuse ohne Bindematerial verringert ist als auch der Feuchtigkeitshaushalt im Batteriegehäuse verbessert ist. Ein Aufquellen des Bindematerials wird beispielsweise mittels der Geometrie des Batteriegehäuses beschränkt, wobei die Verdrängung des Luftvolumens durch das aufquellende Bindematerial z. B. über eine so genannte Ventingöffnung im Batteriegehäuse realisierbar ist.
-
Besonders bevorzugt ist die Verpackung eine Folie, welche aus Polyamiden, Polyurethanen und/oder Polystyrol gebildet ist. Die Folie ist vorzugsweise aus Polymeren gebildet, da das Elektrolyt der Einzelzellen aus organischen Substanzen besteht, welche mit den Polymeren der Verpackung chemisch reagieren, wodurch das Bindematerial in besonders vorteilhafter Weise bei Kontakt der Verpackung mit zumindest einer der organischen Substanzen freisetzbar ist. Auch ist es möglich, dass die organischen Substanzen des Elektrolyts die Polymere der Verpackung aufquellen. Zu den organischen Substanzen des Elektrolyts zählen beispielsweise Dimethylcarbonat (DMC), Ethylmethylcarbonat (EMC) sowie Diethylcarbonat.
-
Bei Bildung der Verpackung aus Polyamiden, Polyurethanen und/oder Polystyrol ist eine Wasserbeständigkeit in besonders vorteilhafter Weise hinreichend hoch, so dass die Verpackung des Bindematerials im normalen Betrieb der Batterie beständig ist und beispielsweise nicht durch Wasserdampf aufgelöst wird.
-
Die organischen Substanzen des Elektrolyts enthalten im Allgemeinen Leitsalze, wie z. B. LiPF6, wobei durch im Batteriegehäuse stattfindende Hydrolyse aus dem Leitsalz die vergleichsweise stark anorganische Fluorwasserstoffsäure, auch als Flusssäure bekannt, entsteht. Diese Fluorwasserstoffsäure zersetzt als ein Sekundär- und/oder Reaktionsprodukt Polymere, wie z. B. Polyamid, Polycarbonate und Polyurethane.
-
In einer Ausgestaltung der Batterie löst sich die Folie, wie oben beschrieben, bei Kontakt mit der Substanz des Elektrolyts, welches aus einer Einzelzelle mit einer Leckage ausgetreten ist, auf, wodurch das Bindematerial zur Absorption der Substanz bedarfsgerecht freisetzbar ist.
-
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Batterie ist vorgesehen, dass um ein Verkleben der Verpackung beim Auflösen derselben zu vermeiden, die Folie aus einem sich bei Kontakt mit der Substanz auflösenden Material und einem sich bei Kontakt mit der Substanz nicht auflösbaren Material gebildet ist.
-
Alternativ oder zusätzlich weist die Folie, aus der die Verpackung gebildet ist, eine vergleichsweise geringe Dicke auf, so dass ein Verklebungsprozess der Folie beim Auflösen derselben weitestgehend ausschließbar ist.
-
Als nicht auflösbares oder schwer lösbares Material ist gegenüber der Substanz beständiger Kunststoff und/oder beständiges Metall einsetzbar, welches in die Verpackung, also die Folie integriert ist. Dabei weist das hinsichtlich der Substanz, also des Elektrolyts oder seiner Bestandteile nicht auflösbare Material eine Gitter- oder Netzform auf, die in die Folie integriert ist. Mittels der Gitter- oder Netzform gebildete Öffnungen des sich nicht auflösenden Materials sind wenigstens mit dem auflösbaren Material bedeckt.
-
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das mit der Verpackung umhüllte Bindematerial derart in zwischen Einzelzellen gebildeten Hohlräumen angeordnet, dass eine Leckage einer defekten Einzelzelle mittels des Bindemittels abdichtbar ist. D. h., dass die Leckage in der Einzelzelle mittels des Bindematerials verschließbar ist, so dass ein weiterer Austritt der Substanz, also des Elektrolyts zumindest erschwert ist.
-
Bei dem Bindematerial handelt es sich bevorzugt um ein quellfähiges strukturiertes Polymer und/oder um ein offenporiges Superabsorbermaterial. Superabsorbermaterialien sind Kunststoffe, die ein Vielfaches ihres Eigengewichtes an Flüssigkeiten aufnehmen können, wobei es sich bei einem Superabsorbermaterial chemisch gesehen um ein Copolymer aus Acrylsäure und Natriumacrylat handeln kann.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
-
Dabei zeigen:
-
1 schematisch eine Schnittdarstellung einer Batterie mit im Batteriegehäuse angeordnetem Bindematerial,
-
2 schematisch einen vergrößerten Ausschnitt einer Schnittdarstellung einer Batterie mit freigesetztem Bindematerial,
-
3 schematisch eine Schnittdarstellung eines Bindematerials ohne Verpackung und
-
4 schematisch eine Schnittdarstellung eines Bindematerials mit Verpackung.
-
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
In 1 ist eine Schnittdarstellung einer Batterie 1 in einer Draufsicht dargestellt.
-
Die Batterie 1 ist bevorzugt in einem nicht näher dargestellten Fahrzeug als Traktionsbatterie eingesetzt, wobei das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug oder ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug ist.
-
Gemäß 1 weist die Batterie 1 ein kastenförmiges Batteriegehäuse 2 auf, welches in einen ersten Aufnahmebereich 2.1 und einen zweiten Aufnahmebereich 2.2 unterteilt ist. Das Batteriegehäuse 2 ist metallisch ausgeführt und weist gegenüber mechanischen Belastungen, die im Betrieb des Fahrzeuges auftreten können, eine bestimmte Steifigkeit auf.
-
In dem ersten Aufnahmebereich 2.1 ist eine Batterieüberwachungseinheit 3 angeordnet, mittels welcher z. B. eine Temperatur und/oder ein Ladezustand der Batterie 1 überwacht werden bzw. wird.
-
In dem zweiten Aufnahmebereich 2.2 sind zwölf als galvanische Zellen ausgeführte Einzelzellen 4, insbesondere Lithium-Ionen-Zellen, angeordnet, die seriell und/oder parallel elektrisch miteinander verschaltet sind. Dabei sind die Einzelzellen 4 zu einem Zellverbund zusammengefasst. Beispielsweise ist jede der Einzelzellen 4 mit der Batterieüberwachungseinheit 3 verbunden, so dass z. B. ein Ladezustand und/oder eine Temperatur der jeweiligen Einzelzelle 4 zumindest im Betrieb der Batterie 1 erfassbar ist.
-
In einer jeweiligen Einzelzelle 4 ist ein nicht gezeigter Elektrodenfolienwickel angeordnet, wobei Anodenfolien und Kathodenfolien mittels wenigstens eines Separators elektrisch voneinander getrennt sind. Zur elektrischen Verschaltung der Einzelzellen 4 sind an einem Zelldeckel 4.1 zwei nicht näher dargestellte Pole herausgeführt, wobei ein erster Pol ein Minuspol und ein zweiter Pol ein Pluspol ist.
-
In dem zweiten Aufnahmebereich 2.2 ist zwischen einer ersten Gehäusewand 2.3 und den im Bereich der ersten Gehäusewand 2.3 angeordneten Einzelzellen 4 ein Bindematerial 5 zur Absorption von in 2 in vereinfachter Form dargestelltem Elektrolyt 6 angeordnet. Zudem ist ein in der Draufsicht eine Dreieckform aufweisendes Bindematerial 5 im Bereich einer in Richtung der ersten Gehäusewand 2.3 angeordneten Einzelzelle 4 angeordnet, wobei dieses Bindematerial 5 in einem Übergangsbereich zwischen erstem und zweitem Aufnahmebereich 2.1, 2.2 angeordnet ist. Des Weiteren ist in einem Hohlraum zwischen einer zweiten Gehäusewand 2.4 und den in diesem Bereich angeordneten Einzelzellen 4 weiteres Bindematerial 5 angeordnet, welches in der Draufsicht eine Quadratform aufweist.
-
Das Bindematerial 5 ist in einer Verpackung 7, welche als Folie ausgebildet ist, angeordnet und vollständig umhüllt. Die Verpackung in Form der Folie ist fluiddicht ausgeführt, wobei die Verpackung auch als Vergussmasse oder Kapseln, weiche ebenfalls die Eigenschaft der Fluiddichtigkeit aufweisen, ausgebildet sein kann. Durch die Fluiddichtigkeit der Verpackung 7 ist das Bindematerial 5 gegenüber den im normalen Betrieb der Batterie 1 auftretenden Substanzen, wie z. B. Wasser, geschützt.
-
Das jeweilige mittels der Verpackung 7 umhüllte Bindematerial 5 weist vorzugsweise hinsichtlich seiner Höhe Abmessungen auf, die den Abmessungen der Längsausdehnung einer Einzelzellen 4 entsprechen.
-
Würde das Bindematerial 5 unverpackt in dem Batteriegehäuse 2 angeordnet sein, bestünde die Gefahr, sofern das Bindematerial 5 eine poröse Struktur aufweist, dass dieselbe sich im Batteriegehäuse 2 befindende Feuchtigkeit, insbesondere Wasser absorbiert. Da das Wasser nicht vollständig aus der porösen Struktur des Bindematerials 5 entweicht, also kein vollständig reversibler Prozess stattfindet, und die Batterie 1 vergleichsweise hohen Temperaturschwankungen nicht nur im Betrieb der Batterie 1 selbst ausgesetzt ist, kann sich eine Lebensdauer des Bindematerials 5 verringern, so dass es zum sicheren Betrieb der Batterie 1 erforderlich wäre, das Bindematerial 5 nach einer vorgegebenen Zeit auszuwechseln.
-
Zudem ist dadurch, dass das Bindematerial 5 verpackt ist, ein freies Luftvolumen in dem Batteriegehäuse 2 verringert, so dass ein verfügbarer Sauerstoffanteil, insbesondere für Oxidations-Reaktionen innerhalb des Batteriegehäuses 2 verringert ist. Darüber hinaus ist ein Feuchtigkeitshaushalt des Batteriegehäuses 2 durch das weniger frei verfügbare Luftvolumen verbessert.
-
Bevorzugt ist die Verpackung 7 aus Polymeren, wie Polyamid, Polyurethane und/oder Polystyrol gebildet, wobei die Verpackung 7 vorzugsweise aus einem Material gebildet ist, welches sich bei einem Kontakt mit zumindest einem Bestandteil des Elektrolyts 6 auflöst.
-
Beispielsweise tritt das Elektrolyt 6 oder zumindest eines seiner Bestandteile aus einer Einzelzelle 4 aus, wenn diese eine Leckage aufweist, die Einzelzelle 4 also beschädigt ist.
-
Das in den Einzelzellen 4 angeordnete Elektrolyt 6 kann für Menschen und andere Lebewesen eine gesundheitliche Gefahr darstellen, wobei die Bestandteile des Elektrolyts 6 hoch korrosiv und zum Teil auch elektrisch leitend sein können, so dass zumindest innerhalb des Batteriegehäuses 2 unzulässige Strompfade auch in Bezug auf das Batteriegehäuse 2 selbst gebildet werden können und dadurch in dem Batteriegehäuse 2 angeordnete Komponenten, wie z. B. die Batterieüberwachungseinheit 3 beschädigt werden können.
-
Bei dem Elektrolyt 6 handelt es sich z. B. um Dimethylcarbonat (DMC), Ethylmethylcarbonat (EMC) oder Diethylcarbonat (DEC), wobei derartige Elektrolyte 6 so genannte Leitsalze, wie beispielsweise Lithium Hexafluorophosphate (LiPF6) enthalten.
-
Das Material der Verpackung 7 ist, wie oben beschrieben, derart gewählt, dass sich die Verpackung 7 bei Kontakt mit dem Elektrolyt 6 oder einem seiner Bestandteile auflöst. Die organischen Substanzen, wie Dimethylcarbonat, Ethylmethylcarbonat oder Diethylcarbonat sind Lösungsmittel, aufgrund derer Polymere, wie z. B. Polyamid, Polyurethane und Polystyrol auflösbar oder aufquellbar sind.
-
Durch Hydrolyse entsteht aus Lithium Hexafluorophosphaten, die stark anorganische Fluorwasserstoffsäure, die auch als Flusssäure bekannt ist. Die Fluorwasserstoffsäure zersetzt als ein Sekundär- und/oder Reaktionsprodukt Polymere, wie z. B. Polyamid, Polycarbonat und Polyurethan. Lösemittel in Form der organischen Substanzen des Elektrolyts 6 rufen ein Quellen oder ein Auflösen von Polymeren, wie z. B. Polyamid, Polyurethan und Polystyrol hervor, so dass die Verpackung 7 aufquillt oder sich auflöst. Dadurch ist das Bindematerial 5 freisetzbar. Eine Wasserbeständigkeit der Polymere der Verpackung 7 ist hinreichend hoch, so dass sich die Verpackung 7 des Bindematerials 5 im normalen Betrieb der Batterie 1, beispielsweise durch entstehenden Wasserdampf weder auflöst noch aufquillt.
-
Um ein Verkleben des Materials der Verpackung 7 bei Auflösen derselben weitestgehend ausschließen zu können, sind bzw. ist in die Folie, die Vergussmasse oder die Kapseln, die die Verpackung 7 darstellen, schwer- und/oder nicht auflösbare Materialien integriert. Vorzugsweise handelt es sich bei den schwer- und/oder nicht auflösbaren Materialien um Kunststoff oder Metall, wobei die schwer- und/oder nicht auflösbaren Materialien strukturiert, insbesondere in Form eines Kunststoff- und/oder Metallgitters in das Material der Verpackung 7 eingebracht sind.
-
Denkbar ist auch, dass eine Dicke des Materials, aus welchem die Verpackung 7 gebildet ist, entsprechend minimiert ist, so dass ein Verklebeprozess beim Auflösen der Verpackung 7 weitestgehend ausgeschlossen werden kann.
-
2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Batterie 1, wobei eine Einzelzelle 4 oder mehrere Einzelzellen 4 eine nicht näher dargestellte Leckage aufweist bzw. aufweisen, aus der Elektrolyt 6 ausgetreten ist und sich in dem Batteriegehäuse 2 verteilt hat.
-
Das ausgetretene Elektrolyt 6 ist soweit in dem Batteriegehäuse 2 verteilt, dass das Elektrolyt 6 oder zumindest Bestandteile desselben mit dem mit den Verpackungen 7 umhüllten Bindematerial 5 kontaktiert. Die jeweilige Verpackung 7, die wie oben beschrieben, beispielsweise aus den genannten Polymeren gebildet ist, löst sich aufgrund des Kontaktes mit den organischen Substanzen auf, so dass das Bindematerial 5 freigesetzt wird.
-
Eine Empfindlichkeit hinsichtlich des Auflösens der jeweiligen Verpackung 7 des Bindematerials 5 kann mittels einer Beschichtung, z. B. mit Metallen oder mit reinen Metallen hinsichtlich von Stoffklassen und einer Auflösezeit der Verpackung 7 eingestellt werden.
-
Denkbar ist auch, dass die Verpackung 7 aus einem derartigen Material gebildet ist, dass sich die Verpackung 7 durch das freigesetzte Elektrolyt 6 als Zellchemie in Verbindung mit Luftgasen und/oder mit Feuchtigkeit entstehenden Reaktionsprodukten auflöst und das Bindematerial 5 somit freigesetzt wird.
-
Das Bindematerial 5 ist bevorzugt ebenfalls aus Polymeren gebildet, wobei das Bindematerial 5 aus offenporigen Superabsorbermaterialien und/oder aus quellfähig strukturierten Polymeren gebildet ist. D. h., absorbiert das freigesetzte Bindematerial 5 das aus der oder den Einzelzellen 4 ausgetretene Elektrolyt 6 oder dessen Substanzen, vergrößert sich das Volumen des Bindematerials 5. Dadurch verringert sich das frei verfügbare Luftvolumen in dem Batteriegehäuse 2. Somit ist der Sauerstoffanteil für Oxidations-Reaktionen verringert und der Feuchtigkeitshaushalt in dem Batteriegehäuse 2 verbessert.
-
Die mittels des aufquellenden Bindematerials 5 innerhalb des Batteriegehäuses 2 verdrängte Luft ist bevorzugt über eine in dem Batteriegehäuse 2 angeordnete, nicht näher dargestellte Ventingöffnung abführbar, so dass ein Aufblähen des Batteriegehäuses 2 im Wesentlichen vermieden ist.
-
Das Bindematerial 5 quillt auf, so dass die Leckage in der Einzelzelle 4 bzw. den Einzelzellen 4 mittels des quellenden Bindematerials 5 abdichtbar ist, so dass ein weiterer Austritt von Elektrolyt 6 oder dessen Substanzen zumindest gehindert ist. Dabei ist ein maximales Aufquellen des Bindematerials 5 zumindest durch das Batteriegehäuse 2 begrenzt.
-
Handelt es sich bei dem Bindematerial 5 um ein poröses Material, welches das Elektrolyt 6 oder eine seiner Substanzen absorbiert, so reagiert das Bindematerial 5 mit dem Elektrolyt 6, wodurch eine zähe Masse gebildet wird. Vorzugsweise ist die Leckage der Einzelzelle 4 auch mit dieser zähen Masse verschließbar.
-
Insbesondere erfolgt die Substanzbindung in dem Bindematerial 5 durch Kapillarwirkung bei porösen Materialien oder durch Einlagerungen in dem Bindematerial 5.
-
Mittels des Bindematerials 5 ist auch ein Risiko, dass durch das Elektrolyt oder seine Substanzen unzulässige Strompfade auch in Bezug auf das Batteriegehäuse 2 gebildet werden können und dadurch sich in dem Batteriegehäuse 2 befindende Komponenten beschädigt werden, zumindest reduziert. Die freigewordenen Substanzen des Elektrolyts 6 werden mittels des Bindematerials 5 gebunden, so dass sowohl ein chemisches als auch ein elektrisches Reaktionsvermögen dieser Substanzen reduzierbar ist und demzufolge ein Risiko beispielsweise eines elektrischen Kurzschlusses, innerhalb des Batteriegehäuses 2 zumindest vermindert ist.
-
Darüber hinaus ist durch die Bindung der Substanzen des Elektrolyts als Zellchemie die Gefahr des Austretens dieser Substanzen beispielsweise aus Leckagen des Batteriegehäuses 2 in die Umgebung der Batterie 1 wenigstens vermindert. Zumindest ist eine Menge der ausgetretenen Substanzen durch das Aufsaugen mittels des Bindematerials 5 wesentlich reduzierbar.
-
Denkbar ist auch, dass zusätzlich oder alternativ Bindematerial 5 in dem Batteriegehäuse 2 anordbar ist, welches nicht fluiddicht verpackt ist, aber ausschließlich mit den Substanzen des Elektrolyts der Einzelzellen 4 reagiert.
-
In 3 ist eine Schnittdarstellung des in dem Batteriegehäuse 2 anordbaren oder angeordneten Bindematerials 5 ohne fluiddichte Verpackung 7 gezeigt. Wie oben beschrieben, reagiert das in dem Batteriegehäuse 2 angeordnete unverpackte Bindematerial 5 ausschließlich mit dem Elektrolyt 6 als Zellchemie der Einzelzellen 4. Dabei weist das Bindematerial 5 besonders bevorzugt Quellfähigkeit bei Absorption des Elektrolyts 6 oder dessen Substanzen als Eigenschaft auf, so dass die Luftverdrängung im Batteriegehäuse 2 durch das quellende Bindematerial 5 sichergestellt werden kann.
-
4 zeigt das mit der Verpackung 7 fluiddicht umhüllte Bindematerial 5, wodurch das Bindematerial 5 im normalen Betrieb der Batterie 1 geschützt in dem Batteriegehäuse 2 angeordnet ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Batterie
- 2
- Batteriegehäuse
- 2.1
- erster Aufnahmebereich
- 2.2
- zweiter Aufnahmebereich
- 2.3
- erste Gehäusewand
- 2.4
- zweite Gehäusewand
- 3
- Batterieüberwachungseinheit
- 4
- Einzelzelle
- 4.1
- Zelldeckel
- 5
- Bindematerial
- 6
- Elektrolyt
- 7
- Verpackung
-
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
-
- US 2007/0207379 A1 [0002]
- US 2006/0022634 A1 [0003]
