DE102013004391A1 - Electrochemical energy storage device with a protective device and battery with corresponding electrochemical energy storage device - Google Patents
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Abstract
Eine elektrochemische Energiespeichervorrichtung, insbesondere für eine zur Anwendung in Kraftfahrzeugen ausgestaltete Batterie, weist auf: wenigstens eine einen ersten Ableiter (1a) einer ersten Polarität und einen zweiten Ableiter (1b) einer zweiten Polarität aufweisende Elektrodenanordnung, welche ausgestaltet ist, elektrische Energie bereit zu stellen, eine Schutzvorrichtung (21, 22, 23, 24a, 24b, 25, 26, 27, 28a, 28b, 29), welche brandhemmend und/oder thermisch isolierend ausgestaltet ist, eine Wärmeleiteinrichtung, welche ausgestaltet ist, Wärmeenergie mit der Elektrodenanordnung auszutauschen, und ein Erstes-Ableiter-Schutzelement, welches zur thermischen Isolation des ersten Ableiters (1a) ausgestaltet und angeordnet ist, und/oder ein Zweites-Ableiter-Schutzelement, welches zur thermischen Isolation des zweiten Ableiters (1b) ausgestaltet und angeordnet ist.An electrochemical energy storage device, in particular for a battery designed for use in motor vehicles, has: at least one electrode arrangement having a first arrester (1a) of a first polarity and a second arrester (1b) of a second polarity, which is designed to provide electrical energy a protective device (21, 22, 23, 24a, 24b, 25, 26, 27, 28a, 28b, 29) which is designed to be fire-retardant and / or thermally insulating, a heat conduction device which is designed to exchange thermal energy with the electrode arrangement, and a first arrester protective element which is designed and arranged for thermal insulation of the first arrester (1a), and / or a second arrester protective element which is designed and arranged for thermal insulation of the second arrester (1b).
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrochemische Energiespeichervorrichtung mit einer Schutzvorrichtung und eine Batterie mit einer entsprechenden elektrochemischen Energiespeichervorrichtung.The invention relates to an electrochemical energy storage device with a protective device and a battery having a corresponding electrochemical energy storage device.
Elektrochemische Energiespeichervorrichtungen, im Folgenden auch als elektrochemische oder galvanische Zellen bezeichnet, werden häufig in der Form stapelbarer Einheiten hergestellt, aus denen durch Zusammenfassung einer Mehrzahl solcher Zellen Batterien für verschiedene Anwendungen, insbesondere für einen Einsatz in elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen hergestellt werden können. Die Erfindung wird in Bezug auf den Einsatz in einem Kraftfahrzeug beschreiben, wobei allerdings darauf hinzuweisen ist, dass eine entsprechend ausgestaltete elektrochemische Zelle auch unabhängig von Kraftfahrzeugen z. B. in einem stationären Einsatz betrieben werden kann.Electrochemical energy storage devices, also referred to below as electrochemical or galvanic cells, are often manufactured in the form of stackable units, from which by combining a plurality of such cells batteries for various applications, in particular for use in electrically powered vehicles can be produced. The invention will be described in relation to the use in a motor vehicle, wherein, however, it should be pointed out that a suitably designed electrochemical cell also independent of motor vehicles z. B. can be operated in a stationary operation.
Aus dem Stand der Technik sind Schutzvorrichtungen für elektrochemische Energiespeichervorrichtungen sowie entsprechende Batterien mit elektrochemischen Energiespeichervorrichtungen bekannt.Protective devices for electrochemical energy storage devices and corresponding batteries with electrochemical energy storage devices are known from the prior art.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte elektrochemische Energiespeichervorrichtung sowie eine verbesserte Batterie mit entsprechenden elektrochemischen Energiespeichervorrichtungen bereitzustellen.The present invention has for its object to provide an improved electrochemical energy storage device and an improved battery with corresponding electrochemical energy storage devices.
Diese Aufgabe wird durch eine elektrochemische Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 1 und eine Batterie nach Anspruch 28 gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved by an electrochemical energy storage device according to claim 1 and a battery according to claim 28. The dependent claims relate to advantageous developments of the invention.
Diese Aufgabe wird bei einer elektrochemischen Energiespeichervorrichtung, insbesondere für eine zur Anwendung in Kraftfahrzeugen ausgestaltete Batterie, dadurch gelöst, dass die elektrochemischen Energiespeichervorrichtung aufweist: wenigstens eine einen ersten Ableiter einer ersten Polarität und einen zweiten Ableiter einer zweiten Polarität aufweisende Elektrodenanordnung, welche ausgestaltet ist, elektrische Energie bereit zu stellen, eine Schutzvorrichtung, welche brandhemmend und/oder thermisch isolierend ausgestaltet ist, eine Wärmeleiteinrichtung, welche ausgestaltet ist, Wärmeenergie mit der Elektrodenanordnung auszutauschen, und ein Erstes-Ableiter-Schutzelement, welches zur thermischen Isolation des ersten Ableiters ausgestaltet und angeordnet ist, und/oder ein Zweites-Ableiter-Schutzelement, welches zur thermischen Isolation des zweiten Ableiters ausgestaltet und angeordnet ist. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Sicherheit beim Betrieb der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung verbessert werden kann. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Sicherheit gegenüber einem thermischen Durchgehen verbessert werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Sicherheit gegen ein thermisches Durchgehen im Bereich der Ableiter verbessert werden kann.This object is achieved with an electrochemical energy storage device, in particular for a designed for use in motor vehicles battery, characterized in that the electrochemical energy storage device comprises: at least one first arrester of a first polarity and a second arrester of a second polarity having electrode assembly, which is designed electrical Energy to provide, a protective device which is fire-retardant and / or thermally insulating configured, a heat conduction device, which is configured to exchange heat energy with the electrode assembly, and a first-arrester protective element, which is configured and arranged for thermal insulation of the first arrester , and / or a second-arrester protective element, which is designed and arranged for thermal insulation of the second arrester. An advantage of this embodiment is that the safety during operation of the electrochemical energy storage device can be improved. An additional advantage of this embodiment is that the safety against thermal runaway can be improved. Another advantage of this embodiment is that the security against thermal runaway in the area of the arresters can be improved.
Unter einer elektrochemischen Energiespeichervorrichtung ist im Sinne der vorliegenden Erfindung ein elektrochemischer Energiespeicher zu verstehen, also eine Einrichtung, die Energie in chemischer Form speichern, in elektrischer Form an einen Verbraucher abgeben und vorzugsweise auch in elektrischer Form aus einer Ladeeinrichtung aufnehmen kann. Wichtige Beispiele solcher elektrochemischen Energiespeicher sind galvanische Zellen oder Brennstoffzellen. Die elektrochemische Energiespeichervorrichtung weist wenigstens eine erste und eine zweite Einrichtung zur Speicherung elektrisch unterschiedlicher Ladungen, die vorzugsweise als eine Elektrodenanordnung ausgestaltet sind, sowie ein Mittel zur Herstellung einer elektrischen Wirkverbindung beider genannten Einrichtungen auf, wobei Ladungsträger zwischen diesen beiden Einrichtungen verschoben werden können. Unter dem Mittel zur Herstellung einer elektrischen Wirkverbindung ist z. B. ein Elektrolyt zu verstehen, welcher als Ionenleiter wirkt.For the purposes of the present invention, an electrochemical energy storage device is understood to mean an electrochemical energy store, that is to say a device which stores energy in chemical form, delivers it in electrical form to a consumer and preferably can also receive it in electrical form from a charging device. Important examples of such electrochemical energy stores are galvanic cells or fuel cells. The electrochemical energy storage device has at least first and second means for storing electrically different charges, which are preferably configured as an electrode arrangement, and means for establishing an electrically operative connection of both said means, wherein charge carriers can be displaced between these two means. Under the means for producing an electrical active compound z. B. to understand an electrolyte, which acts as an ion conductor.
Unter einer Elektrodenanordnung ist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Anordnung wenigstens zweier Elektroden und eines dazwischen angeordneten Elektrolyten zu verstehen. Der Elektrolyt kann teilweise von einem Separator aufgenommen sein. Dann trennt der Separator die Elektroden. Die Elektrodenanordnung dient auch zum Abspeichern chemischer Energie und zu deren Wandlung in elektrische Energie. Im Fall einer wiederaufladbaren galvanischen Zelle ist die Elektrodenanordnung auch zur Wandlung von elektrischer in chemische Energie in der Lage. Bevorzugt sind die Elektroden plattenförmig oder folienartig ausgebildet. Bevorzugt sind bei der Elektrodenanordnung die Elektroden stapelförmig angeordnet. Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform können die Elektroden auch aufgewickelt sein. Bevorzugt kann die Elektrodenanordnung Lithium oder ein anderes Alkalimetall auch in ionischer Form aufweisen.For the purposes of the present invention, an electrode arrangement means an arrangement of at least two electrodes and an electrolyte arranged therebetween. The electrolyte may be partially absorbed by a separator. Then the separator separates the electrodes. The electrode arrangement also serves to store chemical energy and convert it into electrical energy. In the case of a rechargeable galvanic cell, the electrode assembly is also capable of converting electrical to chemical energy. Preferably, the electrodes are plate-shaped or foil-like. In the case of the electrode arrangement, the electrodes are preferably arranged in the form of a stack. According to another preferred embodiment, the electrodes may also be wound up. The electrode arrangement may preferably also comprise lithium or another alkali metal in ionic form.
Unter einer Schutzvorrichtung ist im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zu verstehen, welche zum Schutz der Energiespeichervorrichtung vor Feuer und/oder elektromagnetischer Strahlung ausgestaltet ist. Bevorzugt ist die Schutzvorrichtung brandhemmend oder thermisch isolierend ausgestaltet. Bevorzugt verhindert die Schutzvorrichtung ein thermisches Durchgehen der Batterien.For the purposes of the present invention, a protective device is to be understood as a device which is designed to protect the energy storage device against fire and / or electromagnetic radiation. Preferably, the protective device is fire-retardant or thermally insulating designed. Preferably, the protection device prevents thermal runaway of the batteries.
Unter einer Wärmeleiteinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, welche thermisch leitend ausgestaltet ist, um Wärme von der Elektrodenanordnung und/oder den elektrochemischen Zellen abzuleiten. For the purposes of the present invention, a thermal conduction device is to be understood as meaning a device which is designed to be thermally conductive in order to dissipate heat from the electrode arrangement and / or the electrochemical cells.
Bevorzugt weist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung das erste Erstes-Ableiter-Schutzelement eine erste, vorzugsweise keramische Auflage für den ersten Ableiter auf und/oder weist das Zweites-Ableiter-Schutzelement eine zweite, vorzugsweise keramische Auflage für den zweiten Ableiter auf. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Sicherheit gegen ein thermisches Durchgehen im Bereich der Ableiter weiter verbessert werden kann.In the case of the electrochemical energy storage device, the first first arrester protection element preferably has a first, preferably ceramic support for the first arrester and / or the second arrester protection element has a second, preferably ceramic support for the second arrester. An advantage of this embodiment is that the security against thermal runaway in the area of the arresters can be further improved.
Bevorzugt ist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung zwischen dem ersten Ableiter und der ersten keramischen Auflage wenigstens ein erstes Isolationselement angeordnet und/oder ist zwischen dem zweiten Ableiter und der zweiten keramischen Auflage wenigstens ein zweites Isolationselement angeordnet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die thermische Isolierung im Bereich der Ableiter weiter verbessert werden kann.In the case of the electrochemical energy storage device, at least one first insulating element is preferably arranged between the first arrester and the first ceramic support and / or at least one second insulating element is arranged between the second arrester and the second ceramic support. An advantage of this embodiment is that the thermal insulation in the region of the arrester can be further improved.
Bevorzugt weist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung das erste Isolationselement einen ersten Isolationsstreifen, vorzugsweise zwei erste Isolationsstreifen auf und/oder weist das zweite Isolationselement einen zweiten Isolationsstreifen, vorzugsweise zwei zweite Isolationsstreifen auf. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die thermische Isolierung im Bereich der Ableiter besonders wirkungsvoll verbessert werden kann.In the case of the electrochemical energy storage device, the first insulation element preferably has a first insulation strip, preferably two first insulation strips, and / or the second insulation element has a second insulation strip, preferably two second insulation strips. An advantage of this embodiment is that the thermal insulation in the area of the arresters can be improved particularly effectively.
Bevorzugt weist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung das erste Isolationselement wenigstens ein Glimmermineral auf und/oder weist das zweite Isolationselement wenigstens ein Glimmermineral auf. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass eine bessere Stabilität der Isolationselemente erreicht werden kann.In the case of the electrochemical energy storage device, the first insulation element preferably has at least one mica mineral and / or the second insulation element has at least one mica mineral. An advantage of this embodiment is that a better stability of the insulation elements can be achieved.
Bevorzugt sind bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung der erste Ableiter und der zweite Ableiter wenigstens abschnittsweise als die Wärmeleiteinrichtung ausgebildet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Anzahl der Bauteile verringert werden kann.Preferably, in the electrochemical energy storage device, the first arrester and the second arrester are at least partially formed as the heat conducting device. An advantage of this embodiment is that the number of components can be reduced.
Bevorzugt ist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung die Wärmeleiteinrichtung separat von der Elektrodenanordnung ausgebildet und angeordnet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Wärmeableitung verbessert werden kann.Preferably, in the electrochemical energy storage device, the heat conducting device is formed and arranged separately from the electrode assembly. An advantage of this embodiment is that the heat dissipation can be improved.
Bevorzugt ist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung die Schutzvorrichtung wenigstens abschnittsweise als ein erstes Gehäuseteil der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Schutzvorrichtung wenigstens abschnittsweise als ein Gehäuseoberteil der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung ausgebildet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Sicherheit mit einer verringerten Anzahl an Bauteilen verbessert werden kann.In the case of the electrochemical energy storage device, the protective device is preferably designed, at least in sections, as a first housing part of the electrochemical energy storage device. Particularly preferably, the protective device is formed at least in sections as an upper housing part of the electrochemical energy storage device. An advantage of this embodiment is that the security can be improved with a reduced number of components.
Bevorzugt ist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung die Wärmeleiteinrichtung wenigstens abschnittsweise als ein zweites Gehäuseteil der Energiespeichervorrichtung ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Wärmeleiteinrichtung wenigstens abschnittsweise als ein Gehäuseunterteil der Anordnung ausgebildet ist. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass der Aufbau einfacher ausgestaltet werden kann.Preferably, in the electrochemical energy storage device, the heat conducting device is at least partially formed as a second housing part of the energy storage device. Particularly preferably, the heat conducting device is formed at least in sections as a lower housing part of the arrangement. An advantage of this embodiment is that the structure can be made simpler.
Bevorzugt ist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung die Schutzvorrichtung plattenförmig, schalenförmig oder einem Hohlzylinderabschnitt entsprechend ausgestaltet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass ein thermisches Durchgehen besonders sicher vermieden werden kann.Preferably, in the electrochemical energy storage device, the protective device is plate-shaped, cup-shaped or a hollow cylinder section designed accordingly. An advantage of this embodiment is that thermal runaway can be avoided particularly reliably.
Bevorzugt ist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung die Schutzvorrichtung innerhalb des Gehäuses der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung ausgebildet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die thermische Isolierung besonders wirkungsvoll erreicht werden kann.Preferably, in the electrochemical energy storage device, the protection device is formed inside the housing of the electrochemical energy storage device. An advantage of this embodiment is that the thermal insulation can be achieved particularly effectively.
Bevorzugt sind bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung die Wärmeleiteinrichtung und die Elektrodenanordnung zu einer wärmeleitenden Verbindung ausgestaltet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Sicherheit beim Betrieb weiter verbessert werden kann Bevorzugt ist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung die Wärmeleiteinrichtung zur reibschlüssigen Verbindung mit der Elektrodenanordnung ausgestaltet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die mechanische Stabilität verbessert werden kann.Preferably, in the electrochemical energy storage device, the heat conducting device and the electrode arrangement are configured to form a heat-conducting connection. An advantage of this embodiment is that the safety during operation can be further improved. In the case of the electrochemical energy storage device, the heat conduction device is designed for the frictional connection to the electrode arrangement. An advantage of this embodiment is that the mechanical stability can be improved.
Bevorzugt ist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung die Wärmeleiteinrichtung zur reibschlüssigen Verbindung mit der der Schutzvorrichtung ausgestaltet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass insbesondere in Kombination mit der vorhergehenden Ausgestaltung die mechanische Stabilität verbessert werden kann.Preferably, in the electrochemical energy storage device, the heat conduction device for frictional connection with the protection device configured. An advantage of this embodiment is that, especially in combination with the preceding embodiment, the mechanical stability can be improved.
Bevorzugt ist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung die Wärmeleiteinrichtung plattenförmig, schalenförmig oder einem Hohlzylinderabschnitt entsprechend ausgestaltet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Ableitung der überschüssigen Wärme besonders wirkungsvoll erreicht werden kann.In the case of the electrochemical energy storage device, the heat conducting device is preferably plate-shaped, cup-shaped or one Hollow cylinder section designed accordingly. An advantage of this embodiment is that the dissipation of the excess heat can be achieved particularly effectively.
Bevorzugt ist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung die Wärmeleiteinrichtung ausgestaltet, zwischen der Elektrodenanordnung und der Schutzvorrichtung angeordnet zu werden. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Wärmeableitung mit einer verringerten Anzahl an Bauelementen erreicht werden kann.Preferably, in the electrochemical energy storage device, the heat conduction device is configured to be disposed between the electrode assembly and the protection device. An advantage of this embodiment is that the heat dissipation can be achieved with a reduced number of components.
Bevorzugt ist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung wenigstens einen Kanal zur Führung eines Temperierungsmittels angeordnet, insbesondere ist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung wenigstens einen Fluidkanal zur Führung eines Temperierungsfluides angeordnet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Wärmeableitung verbessert erreicht werden kann.At least one channel for guiding a tempering means is preferably arranged in the electrochemical energy storage device; in particular, at least one fluid channel for guiding a tempering fluid is arranged in the electrochemical energy storage device. An advantage of this embodiment is that the heat dissipation can be achieved improved.
Bevorzugt ist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung der Kanal wenigstens abschnittsweise an der und/oder in der Wärmeleiteinrichtung angeordnet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Wärmeableitung weiter verbessert erreicht werden kann.In the case of the electrochemical energy storage device, the channel is preferably arranged at least in sections on and / or in the heat-conducting device. An advantage of this embodiment is that the heat dissipation can be achieved further improved.
Bevorzugt ist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung Kanal wenigstens abschnittsweise an der und/oder in der Schutzvorrichtung angeordnet ist. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass über die Wärmeableitung die Schutzwirkung der Schutzvorrichtung gegen ein thermisches Durchgehen verbessert werden kann.In the case of the electrochemical energy storage device, the channel is preferably arranged at least in sections on and / or in the protective device. An advantage of this embodiment is that the protective effect of the protective device against thermal runaway can be improved via the heat dissipation.
Bevorzugt ist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung der Kanal wenigstens abschnittsweise an einem und/oder in einem Gehäuse der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung angeordnet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass über die Wärmeableitung die Schutzwirkung des Gehäuses gegen ein thermisches Durchgehen verbessert werden kann.Preferably, in the case of the electrochemical energy storage device, the channel is arranged at least in sections on one and / or in a housing of the electrochemical energy storage device. An advantage of this embodiment is that the protective effect of the housing against thermal runaway can be improved via the heat dissipation.
Bevorzugt weist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung die Schutzvorrichtung wenigstens ein Tonmineral und/oder wenigstens ein Glimmermineral und/oder Vermiculit, insbesondere gemahlenes Vermiculit und/oder Muskovit und/oder Steinwolle und/oder Gips und/oder Calciumsilikat und/oder Perlit und/oder Kieselsäure, insbesondere mikroporöse Partikel mit Kieselsäure, vorzugsweise hochdisperser Kieselsäure und/oder nanoporöse Partikel mit Kieselsäure, vorzugsweise hochdisperser Kieselsäure auf. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass eine bessere Stabilität der Schutzvorrichtung erreicht werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass eine bessere thermische Isolierung erreicht werden kann.Preferably, in the electrochemical energy storage device, the protective device comprises at least one clay mineral and / or at least one mica mineral and / or vermiculite, in particular ground vermiculite and / or muscovite and / or rock wool and / or gypsum and / or calcium silicate and / or perlite and / or silica, in particular microporous particles with silicic acid, preferably highly dispersed silicic acid and / or nanoporous particles with silicic acid, preferably highly dispersed silicic acid. An advantage of this embodiment is that a better stability of the protective device can be achieved. Another advantage of this embodiment is that a better thermal insulation can be achieved.
Bevorzugt ist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung die Schutzvorrichtung und die Elektrodenanordnung jeweils mit einer gasdichten und/oder wasserdampfdichten Umhüllungsschicht umhüllt. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Stabilität der Schutzvorrichtung verbessert werden kann.In the case of the electrochemical energy storage device, the protective device and the electrode arrangement are preferably enveloped in each case by a gas-tight and / or water-vapor-tight coating layer. An advantage of this embodiment is that the stability of the protective device can be improved.
Bevorzugt weist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung die Umhüllungsschicht einen Mehrschichtenverbund auf. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Stabilität der Schutzvorrichtung zusätzlich verbessert werden kann.Preferably, in the electrochemical energy storage device, the cladding layer has a multilayer composite. An advantage of this embodiment is that the stability of the protective device can be additionally improved.
Bevorzugt weist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung die Schutzvorrichtung eine Anzahl an Schutzkörpern auf. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Schutzwirkung verbessert werden kann.Preferably, in the electrochemical energy storage device, the protection device has a number of protective bodies. An advantage of this embodiment is that the protective effect can be improved.
Bevorzugt weist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung die Schutzvorrichtung eine Schüttung mehrerer Schutzkörper auf. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Schutzwirkung mit vereinfachter Bauweise erreicht werden kann.In the case of the electrochemical energy storage device, the protective device preferably has a bed of several protective bodies. An advantage of this embodiment is that the protective effect can be achieved with a simplified design.
Bevorzugt ist bei der elektrochemischen Energiespeichervorrichtung die Schutzvorrichtung mit zwei Schutzvorrichtungshauptflächen im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet und ist die Elektrodenanordnung mit zwei Elektrodenanordnungshauptflächen im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet, wobei die Schutzvorrichtungshauptflächen im Wesentlichen parallel zu den Elektrodenanordnungshauptflächen angeordnet sind. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Schutzwirkung verbessert werden kann.Preferably, in the electrochemical energy storage device, the protector having two protector main surfaces is formed substantially plate-shaped, and the electrode assembly having two electrode array main surfaces is formed substantially plate-shaped with the protector main surfaces disposed substantially parallel to the electrode array main surfaces. An advantage of this embodiment is that the protective effect can be improved.
Bei einer Batterie wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass die Batterie wenigstens eine elektrochemische Energiespeichervorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen aufweist. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Sicherheit beim Betrieb der Batterien verbessert werden kann.In a battery, the object of the present invention is achieved in that the battery has at least one electrochemical energy storage device according to one of the preceding embodiments. An advantage of this embodiment is that the safety during operation of the batteries can be improved.
Bevorzugt sind bei der Batterie dass die Energiespeichervorrichtungen derart angeordnet, dass jeweils die Schutzvorrichtung einer Energiespeichervorrichtung parallel zu der Wärmeleitvorrichtung einer benachbarten Energiespeichervorrichtung angeordnet ist. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Schutzwirkung verbessert werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Stabilität erhöht werden kann.Preferably, in the battery that the energy storage devices are arranged such that in each case the protective device of an energy storage device is arranged parallel to the heat conducting device of an adjacent energy storage device. An advantage of this embodiment is that the protective effect can be improved. Another advantage of this embodiment is that the stability can be increased.
Bevorzugt weist die Batterie einen Schutzkörperaufnahmebereich der Batterie auf, welcher ausgestaltet ist, eine Schüttung an Schutzkörpern aufzunehmen. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die Schutzwirkung weiter verbessert werden kann. Preferably, the battery has a protective body receiving region of the battery, which is configured to receive a bed of protective bodies. An advantage of this embodiment is that the protective effect can be further improved.
Im Folgenden werden Gesichtspunkte der Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und mit Hilfe von Figuren näher beschrieben. Dabei zeigt:Aspects of the invention will be described in more detail below with reference to preferred embodiments and with the aid of figures. Showing:
Die
Die
Die
Die
Die
Die
Die
Die
Die
Die
Die
Die
Die
Die
Die
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Batterie, welche die vorstehend beschriebenen Anordnungen oder die vorstehend beschriebenen elektrochemischen Speichervorrichtungen aufweist, insbesondere eine zur Anwendung in einem Kraftfahrzeug ausgestaltete Batterie, welche diese Anordnungen bzw. diese elektrochemischen Speichervorrichtungen aufweist.The present invention further relates to a battery having the above-described arrangements or the above-described electrochemical storage devices, in particular a designed for use in a motor vehicle battery having these arrangements or these electrochemical storage devices.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1a1a
- erster Ableiterfirst arrester
- 1b1b
- zweiter Ableitersecond arrester
- 22
- Gehäuseoberteil nach einer AusführungsformUpper housing part according to one embodiment
- 33
- Gehäuseunterteil nach einer AusführungsformHousing base according to one embodiment
- 44
- Gehäuseoberteil nach einer weiteren AusführungsformUpper housing part according to a further embodiment
- 55
- Gehäuseunterteil nach einer weiteren AusführungsformHousing base according to a further embodiment
- 66
- Verbindungsteilconnecting part
- 1111
- elektrochemische Zelle nach einer Ausführungsformelectrochemical cell according to one embodiment
- 1212
- elektrochemische Zelle nach einer weiteren Ausführungsformelectrochemical cell according to another embodiment
- 1313
- elektrochemische Zelle nach einer anderen Ausführungsformelectrochemical cell according to another embodiment
- 1414
- elektrochemische Zelle nach einer noch weiteren Ausführungsformelectrochemical cell according to yet another embodiment
- 2121
- Schutzvorrichtung nach einer AusführungsformProtective device according to one embodiment
- 2222
- Schutzvorrichtung nach einer weiteren AusführungsformProtective device according to another embodiment
- 2323
- Schutzvorrichtung nach einer anderen AusführungsformProtective device according to another embodiment
- 24a24a
- Schutzvorrichtung für den ersten AbleiterProtection device for the first arrester
- 24b24b
- Schutzvorrichtung für den zweiten AbleiterProtection device for the second arrester
- 2525
- Schutzvorrichtung nach einer anderen AusführungsformProtective device according to another embodiment
- 2626
- Schutzvorrichtung nach einer anderen AusführungsformProtective device according to another embodiment
- 2727
- Schutzvorrichtung nach einer anderen AusführungsformProtective device according to another embodiment
- 28a28a
- erstes Isolationsbandfirst insulation tape
- 28b28b
- zweites Isolationsbandsecond insulation tape
- 2929
- Schutzvorrichtung nach einer anderen AusführungsformProtective device according to another embodiment
- 3030
- Wärmeleiteinrichtungheat conducting
- 3131
- Fluidkanalfluid channel
- 101101
- Anordnung nach einem ersten AusführungsbeispielArrangement according to a first embodiment
- 102102
- Anordnung nach einem zweiten AusführungsbeispielArrangement according to a second embodiment
- 103103
- Anordnung nach einem dritten AusführungsbeispielArrangement according to a third embodiment
- 104104
- Anordnung nach einem vierten AusführungsbeispielArrangement according to a fourth embodiment
- 105105
- Anordnung nach einem fünften AusführungsbeispielArrangement according to a fifth embodiment
- 106106
- Anordnung nach einem sechsten AusführungsbeispielArrangement according to a sixth embodiment
- 107107
- Anordnung nach einem siebten AusführungsbeispielArrangement according to a seventh embodiment
- 108108
- Anordnung nach einem achten AusführungsbeispielArrangement according to an eighth embodiment
- 109109
- Anordnung nach einem neunten AusführungsbeispielArrangement according to a ninth embodiment
- 110110
- Anordnung nach einem zehnten AusführungsbeispielArrangement according to a tenth embodiment
- 111111
- Anordnung nach einem elften AusführungsbeispielArrangement according to an eleventh embodiment
- 112112
- Anordnung nach einem zwölften AusführungsbeispielArrangement according to a twelfth embodiment
- 113113
- Anordnung nach einem dreizehnten AusführungsbeispielArrangement according to a thirteenth embodiment
- 114114
- Anordnung nach einem vierzehnten AusführungsbeispielArrangement according to a fourteenth embodiment
- 115115
- Anordnung nach einem fünfzehnten AusführungsbeispielArrangement according to a fifteenth embodiment
- 116116
- Anordnung nach einem sechszehnten AusführungsbeispielArrangement according to a sixteenth embodiment
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- Anordnung nach einem siebzehnten AusführungsbeispielArrangement according to a seventeenth embodiment
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- Anordnung nach einem achtzehnten AusführungsbeispielArrangement according to an eighteenth embodiment
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-
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