DE102013016668A1 - Device for reducing the internal pressure in a battery case - Google Patents
Device for reducing the internal pressure in a battery case Download PDFInfo
- Publication number
- DE102013016668A1 DE102013016668A1 DE102013016668.3A DE102013016668A DE102013016668A1 DE 102013016668 A1 DE102013016668 A1 DE 102013016668A1 DE 102013016668 A DE102013016668 A DE 102013016668A DE 102013016668 A1 DE102013016668 A1 DE 102013016668A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- spring element
- battery case
- opening
- valve body
- spring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
- B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/317—Re-sealable arrangements
- H01M50/325—Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/317—Re-sealable arrangements
- H01M50/325—Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
- H01M50/333—Spring-loaded vent valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/545—Temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Verringerung des Innendrucks in einem Batteriegehäuse (2). Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung (1) zumindest einen Ventilkörper (3) und zumindest ein Federelement (4), wobei der Ventilkörper (3) durch einen Anstieg des Innendrucks im Batteriegehäuse (2) gegen eine Federkraft des Federelementes (4) von einer eine Öffnung (5) im Batteriegehäuse (2) verschließenden Stellung in eine die Öffnung (5) freigebende Stellung bewegbar ist und bei einem Absinken des Innendrucks im Batteriegehäuse (2) durch das Federelement (4) in die die Öffnung (5) verschließende Stellung bewegbar ist, wobei das Federelement (4) zumindest einen ersten Bereich (B1) und zumindest einen zweiten Bereich (B2) aufweist, wobei der erste Bereich (B1) des Federelementes (4) mit dem Ventilkörper (3) verbunden ist und wobei der zweite Bereich (B2) des Federelementes (4) an einer Innenseite (2.2) des Batteriegehäuses (2) derart anliegt, dass er bei einer Bewegung des Ventilkörpers (3) von der die Öffnung (5) im Batteriegehäuse (2) verschließenden Stellung in die die Öffnung (5) freigebende Stellung in Richtung der Öffnung (5) bewegbar ist, bis er an einem Halteelement (9) des Batteriegehäuses (2) anliegt.The invention relates to a device (1) for reducing the internal pressure in a battery housing (2). According to the invention, the device (1) comprises at least one valve body (3) and at least one spring element (4), the valve body (3) being counterbalanced by a rise in the internal pressure in the battery housing (2) against a spring force of the spring element (4) from an opening (FIG. 5) in the battery housing (2) closing position in a the opening (5) releasing position is movable and at a decrease in the internal pressure in the battery case (2) by the spring element (4) in which the opening (5) closing position is movable, wherein the spring element (4) has at least one first region (B1) and at least one second region (B2), wherein the first region (B1) of the spring element (4) is connected to the valve body (3) and wherein the second region (B2) of the spring element (4) on an inner side (2.2) of the battery case (2) is applied such that it in a movement of the valve body (3) of the opening (5) in the battery case (2) closing position in di e the position (5) releasing position in the direction of the opening (5) is movable until it rests against a holding element (9) of the battery case (2).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verringerung des Innendrucks in einem Batteriegehäuse nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a device for reducing the internal pressure in a battery housing according to the features of the preamble of claim 1.
Aus dem Stand der Technik sind Batterien allgemein bekannt, welche eine Mehrzahl elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteter Einzelzellen, d. h. elektrochemische Energiespeichereinheiten, aufweisen, die in einem Batteriegehäuse angeordnet sind. Derartige Batterien sind beispielsweise als Traktionsbatterien von zumindest teilweise elektrisch betriebenen Fahrzeugen ausgebildet.Batteries are generally known from the prior art which comprise a plurality of individual cells electrically connected in series and / or in parallel with one another, ie. H. electrochemical energy storage units, which are arranged in a battery housing. Such batteries are for example designed as traction batteries of at least partially electrically operated vehicles.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Verringerung des Innendrucks in einem Batteriegehäuse anzugeben.The invention is based on the object to provide an improved device for reducing the internal pressure in a battery case.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Verringerung des Innendrucks in einem Batteriegehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved by a device for reducing the internal pressure in a battery housing with the features of claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Eine Vorrichtung zur Verringerung des Innendrucks in einem Batteriegehäuse umfasst erfindungsgemäß zumindest einen Ventilkörper und zumindest ein Federelement, wobei der Ventilkörper durch einen Anstieg des Innendrucks im Batteriegehäuse gegen eine Federkraft des Federelementes von einer eine Öffnung im Batteriegehäuse verschließenden Stellung in eine die Öffnung freigebende Stellung bewegbar ist und bei einem Absinken des Innendrucks im Batteriegehäuse durch das Federelement in die die Öffnung verschließende Stellung bewegbar ist, wobei das Federelement zumindest einen ersten Bereich und zumindest einen zweiten Bereich aufweist, wobei der erste Bereich des Federelementes mit dem Ventilkörper verbunden ist und wobei der zweite Bereich des Federelementes an einer Innenseite des Batteriegehäuses derart anliegt, dass er bei einer Bewegung des Ventilkörpers von der die Öffnung im Batteriegehäuse verschließenden Stellung in die die Öffnung freigebende Stellung in Richtung der Öffnung bewegbar ist, bis er an einem Halteelement des Batteriegehäuses anliegt.A device for reducing the internal pressure in a battery housing according to the invention comprises at least one valve body and at least one spring element, wherein the valve body is movable by an increase of the internal pressure in the battery housing against a spring force of the spring element from a opening in the battery housing closing position in a position releasing the opening and at a decrease in the internal pressure in the battery housing by the spring element in the position closing the opening is movable, wherein the spring element has at least a first region and at least a second region, wherein the first region of the spring element is connected to the valve body and wherein the second region the spring element abuts on an inner side of the battery housing in such a way that, in the event of a movement of the valve body, it can move from the position closing the opening in the battery housing into the opening-releasing position in direction g of the opening is movable until it rests against a holding element of the battery case.
Der Ventilkörper, welcher eine Verschlusseinheit zum Verschließen der Öffnung bildet, kann dabei insbesondere von außen die Öffnung in dem Batteriegehäuse verschließen und sich über das Federelement innen an dem Batteriegehäuse abstützen. Er ist so durch die voreingestellte Federkraft mit dem Batteriegehäuse verspannt und hält die Öffnung fluiddicht geschlossen, so dass beispielsweise weder Luft noch Wasser oder Staub in das Batteriegehäuse eindringen kann. Bei einem Druckanstieg im Inneren des Batteriegehäuses, welcher auf den Ventilkörper einwirkt, öffnet sich die Öffnung durch ein Abheben des Ventilkörpers in Abhängigkeit der Federsteife des Federelements. D. h. das Öffnen erfolgt allein durch den Überdruck im Innern des Batteriegehäuses, welcher auf den Ventilkörper einwirkt und der Federkraft des Federelementes entgegenwirkt. Auf diese Weise ist insbesondere ein Ausströmen von Gasen und/oder Flüssigkeiten aus dem Batteriegehäuse ermöglicht, welche durch defekte Batterieeinzelzellen entstehen. Dadurch ist eine Beschädigung oder Explosion des Batteriegehäuses vermieden und ein kontrolliertes Abströmen dieser Flüssigkeiten und/oder Gase aus dem Batteriegehäuse ermöglicht. Beim erneuten Druckabfall zieht das Federelement den Ventilkörper wieder zurück und verschließt so die Öffnung erneut, so dass das Batteriegehäuse wieder fluiddicht verschlossen ist.The valve body, which forms a closure unit for closing the opening, can in particular close the opening in the battery housing from the outside and support itself on the battery housing via the spring element. It is clamped by the preset spring force with the battery case and keeps the opening fluid-tight closed so that, for example, neither air nor water or dust can penetrate into the battery case. At a pressure increase in the interior of the battery case, which acts on the valve body, the opening opens by lifting the valve body in response to the spring stiffness of the spring element. Ie. the opening is made solely by the pressure in the interior of the battery case, which acts on the valve body and counteracts the spring force of the spring element. In this way, in particular, a discharge of gases and / or liquids from the battery housing is made possible, which are caused by defective battery cells. As a result, damage or explosion of the battery case is avoided and allows controlled discharge of these fluids and / or gases from the battery case. When renewed pressure drop, the spring element pulls the valve body back and thus closes the opening again, so that the battery case is again closed fluid-tight.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung, bei welcher das Federelement als eine so genannte Schleppfeder ausgebildet ist, so dass der zweite Bereich des Federelementes nicht fest am Batteriegehäuse verankert ist, sondern bei der Bewegung des Ventilkörpers von der die Öffnung im Batteriegehäuse verschließenden Stellung in die die Öffnung freigebende Stellung an der Innenseite des Batteriegehäuses in Richtung der Öffnung entlang gleitet, bis er an dem Halteelement des Batteriegehäuses anliegt und von diesem gehalten wird, ist eine relativ schmale, flache Ausbildung des Federelementes ermöglicht, welche einen sehr geringen Bauraum im Inneren des Batteriegehäuses erfordert. Ein Öffnungsweg des Ventilkörpers ist auf diese Weise durch eine elastische Verformung des Federelementes und zusätzlich durch die Bewegung des zweiten Bereiches des Federelementes ermöglicht, d. h. durch das Entlanggleiten des zweiten Bereiches des Federelementes entlang der Innenseite des Batteriegehäuses bis zum Halteelement an der Öffnung. Auf diese Weise ist auch mittels dieses sehr flach ausgebildeten Federelementes ein sehr weiter Öffnungsweg des Ventilkörpers ermöglicht, so dass die Öffnung im Batteriegehäuse vollständig freigegeben ist und ein großer Öffnungsquerschnitt erreicht ist. Dadurch ist ein sehr schneller Druckabbau im Inneren des Batteriegehäuses sichergestellt und somit eine Beschädigung oder Explosion des Batteriegehäuses durch einen zu großen Innendruck vermieden. Da das Federelement derart ausgebildet ist, dass der zweite Bereich des Federelementes in jeder Stellung des Ventilkörpers an der Innenseite des Batteriegehäuses anliegt, ist ein sicheres Verschließen der Öffnung im Batteriegehäuse durch den Ventilkörper sichergestellt.Due to the inventive design of the device in which the spring element is designed as a so-called drag spring, so that the second region of the spring element is not firmly anchored to the battery housing, but in the movement of the valve body of the opening in the battery housing closing position in the Opening releasing position on the inside of the battery case in the direction of the opening slides until it rests against the holding member of the battery case and is held by this, a relatively narrow, flat design of the spring element allows, which requires a very small space in the interior of the battery case , An opening of the valve body is thus made possible by an elastic deformation of the spring element and in addition by the movement of the second region of the spring element, d. H. by sliding along the second area of the spring element along the inside of the battery housing to the holding element at the opening. In this way, a very wide opening travel of the valve body is made possible by means of this very flat spring element, so that the opening in the battery case is completely released and a large opening cross-section is reached. As a result, a very rapid pressure reduction is ensured inside the battery case, thus avoiding damage or explosion of the battery case due to excessive internal pressure. Since the spring element is designed such that the second region of the spring element rests in any position of the valve body on the inside of the battery case, a secure closing of the opening in the battery housing is ensured by the valve body.
Wäre der zweite Bereich des Federelementes am Batteriegehäuse derart befestigt, dass er nicht an der Innenseite des Batteriegehäuses entlanggleiten kann, sondern in einer Position fixiert ist, wäre ein derart großer Öffnungsweg des Ventilkörpers nicht möglich oder es wäre hierfür ein Federelement erforderlich, welches sich in der die Öffnung im Batteriegehäuse verschließenden Stellung des Ventilkörpers wesentlich stärker über die Innenseite des Batteriegehäuses erheben und dadurch wesentlich weiter in das Innere des Batteriegehäuses hineinragen würde, d. h. einen wesentlich größeren Bauraum im Inneren des Batteriegehäuses erfordern würde, um den nötigen Federweg allein durch die Verformung des Federelementes zu ermöglichenIf the second area of the spring element were fastened to the battery housing such that it could not slide along the inside of the battery housing but was fixed in one position, this would be a Such a large opening travel of the valve body is not possible or it would be a spring element required, which rise much stronger in the opening of the battery housing position of the valve body on the inside of the battery case and thus would protrude much further into the interior of the battery case, ie a significant would require larger space inside the battery case to allow the necessary travel solely by the deformation of the spring element
Zweckmäßigerweise ist das Halteelement als eine Erhebung auf der Innenseite des Batteriegehäuses ausgebildet, welche die Öffnung zumindest bereichsweise umrandet. Diese Erhebung ist beispielsweise als ein Bund oder Einzug in Richtung des Inneren des Batteriegehäuses ausgebildet, d. h. als eine Auskragung, an welcher der zweite Bereich des Federelementes während der Öffnungsbewegung des Ventilkörpers einhakt und dadurch gehalten ist. Beispielsweise kann diese Erhebung eine entsprechende Hinterschneidung aufweisen, an welcher der zweite Bereich des Federelementes sicher einhaken kann.Conveniently, the holding element is formed as a survey on the inside of the battery case, which surrounds the opening at least partially. This survey is for example designed as a covenant or indentation in the direction of the interior of the battery case, d. H. as a projection, on which the second region of the spring element hooks during the opening movement of the valve body and is thereby held. For example, this survey may have a corresponding undercut on which the second region of the spring element can hook safely.
Vorzugsweise weist der zweite Bereich des Federelementes zumindest eine hakenförmige Ausformung auf, welche in der die Öffnung freigebenden Stellung des Ventilkörpers im Halteelement einhakt. Diese hakenförmige Ausformung ist zweckmäßigerweise korrespondierend zu der Erhebung ausgebildet, so dass ein sicheres Einhaken ermöglicht ist, beispielsweise in einer durch das Halteelement gebildeten Hinterschneidung.Preferably, the second region of the spring element has at least one hook-shaped formation, which hooks into the position releasing the opening of the valve body in the holding element. This hook-shaped formation is expediently formed corresponding to the survey, so that a secure hooking is possible, for example in an undercut formed by the holding element.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind der Ventilkörper und das Federelement unabhängig voneinander ausgebildet und miteinander verbunden. Dieser Aufbau mit einer Trennung der Teilfunktionen Ventilkörper und Federelement erlaubt es, eine mechanisch sehr robuste Lösung darzustellen, in dem beispielsweise ein entsprechend dicker Ventilkörper einzusetzen ist. Dennoch ist das Öffnungsverhalten frei einstellbar, weil dieser Ventilkörper beispielsweise mit einem weichen und dünnen Federelement kombinierbar ist.In an advantageous embodiment, the valve body and the spring element are formed independently of each other and connected to each other. This structure with a separation of the partial functions valve body and spring element makes it possible to represent a mechanically very robust solution in which, for example, a correspondingly thick valve body is to be used. Nevertheless, the opening behavior is freely adjustable, because this valve body can be combined, for example, with a soft and thin spring element.
Die vergleichsweise freie Einstellbarkeit der Federsteife und der Geometrie des Federelementes ermöglicht zusammen mit dem in sich sehr stabilen Ventilkörper einen in sich sehr stabilen Aufbau, welcher vergleichsweise exakt auf einen bestimmten Öffnungsdruck einstellbar ist. Das Batteriegehäuse ist dann bis zu diesem Druck sicher und zuverlässig abgedichtet und öffnet bei vergleichsweise exakt diesem vorgegebenen Druck. Im Gegensatz zu Aufbauten aus dem Stand der Technik, welche über einen größeren Druckbereich hinweg von einer minimalen Öffnung am einen Ende bis zur Öffnung in der gesamten Fläche variieren, lässt sich somit ein sehr viel besserer und gezielter steuerbarer Aufbau erzielen. Dieser ist insbesondere sehr gut bei einer Dichtheitsprüfung unter Druck zu setzen, um die Dichtheit des Batteriegehäuses zu prüfen. Solange dieser Druck unterhalb des Auslösedrucks liegt, kommt es, anders als bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Aufbau, nicht zu Undichtheiten aufgrund einer sich in einem Flächenbereich bereits leicht abhebenden Ventilklappe.The comparatively free adjustability of the spring stiffness and the geometry of the spring element, together with the inherently very stable valve body, enables a structure which is very stable in itself and which can be set comparatively precisely to a specific opening pressure. The battery case is then safely and reliably sealed up to this pressure and opens at comparatively exact this predetermined pressure. In contrast to prior art constructions, which vary over a larger pressure range from a minimum opening at one end to the opening in the entire area, a much better and more specifically controllable construction can thus be achieved. This is in particular very good to put under a leak test under pressure to check the tightness of the battery case. As long as this pressure is below the triggering pressure, unlike in a construction known from the prior art, there are no leaks due to a valve flap that is already slightly lifted off in a surface area.
In einer alternativen Ausführungsform können der Ventilkörper und das Federelement beispielsweise auch einstückig ausgebildet sein, zum Beispiel aus Metall oder, besonders einfach und kostengünstig zu realisieren, aus Kunststoff.In an alternative embodiment, the valve body and the spring element may for example also be integrally formed, for example made of metal or, particularly simple and inexpensive to implement, made of plastic.
Zweckmäßigerweise weist das Federelement mindestens zwei im Wesentlichen quer zu einer Mittelachse der Öffnung stehende Federarme auf. Vorzugsweise sind die Federarme gewölbt und/oder wellig ausgebildet, wobei sich die Wölbung und/oder Wellung in der die Öffnung im Batteriegehäuse verschließenden Stellung des Ventilkörpers über die Innenseite des Batteriegehäuses erhebt. Durch die genannten bevorzugten Ausbildungen der Federarme und insbesondere durch die Ausbildung des Federelementes als Schleppfeder, wie oben bereits beschrieben, ist eine kleine Bauform des Ventilkörpers realisierbar, da sich die Wölbung und/oder Wellung der Federarme wesentlich geringer über die Innenseite des Batteriegehäuses hinaus in Richtung des Inneren des Batteriegehäuses erhebt, als dies bei einem Federelement erforderlich wäre, dessen zweiter Bereich fest am Batteriegehäuse verankert ist. Dies ist bedingt durch einen geringen Frei- bzw. Bauraum im Inneren eines Batteriegehäuses einer Batterie von besonderem Vorteil.Expediently, the spring element has at least two spring arms which are substantially transverse to a central axis of the opening. Preferably, the spring arms are curved and / or wavy, with the curvature and / or curl rising in the opening in the battery housing closing position of the valve body on the inside of the battery case. By the said preferred embodiments of the spring arms and in particular by the formation of the spring element as a drag spring, as already described above, a small design of the valve body can be realized, since the curvature and / or curl of the spring arms substantially less beyond the inside of the battery case in the direction the interior of the battery case rises, as would be required for a spring element, the second region is firmly anchored to the battery case. This is due to a small free or installation space inside a battery case of a battery of particular advantage.
Um eine gute Stabilisierung des Federelementes und des an diesem angeordneten Ventilkörpers insbesondere während der Öffnungsbewegung des Ventilkörpers und dadurch eine gleichmäßige Bewegung des Ventilkörpers relativ zum Batteriegehäuse zu ermöglichen, weist das Federelement vorzugsweise mindestens drei Federarme auf, welche zwischen sich jeweils einen gleichen Winkel aufspannen. Dadurch sind die Federarme des Federelementes gleichmäßig über die Öffnung im Batteriegehäuse verteilt, so dass der Ventilkörper durch das Federelement gleichmäßig am Batteriegehäuse abgestützt ist.In order to allow a good stabilization of the spring element and arranged on this valve body, in particular during the opening movement of the valve body and thereby a uniform movement of the valve body relative to the battery housing, the spring element preferably has at least three spring arms, which each span an equal angle between them. As a result, the spring arms of the spring element are evenly distributed over the opening in the battery housing, so that the valve body is supported by the spring element uniformly on the battery case.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Federelement aus Metall ausgebildet. Dies ermöglicht einen vergleichsweise stabilen und insbesondere temperaturstabilen Aufbau, sodass auch bei erhöhten Temperaturen in dem Batteriegehäuse oder in der Umgebung des Batteriegehäuses die sicherheitsrelevante Funktionalität der Vorrichtung zur Verringerung des Innendrucks in dem Batteriegehäuse weiterhin sicher und zuverlässig funktioniert. In einer alternativen Ausführungsform kann das Federelement jedoch beispielsweise auch aus Kunststoff ausgebildet sein. Es ist dann insbesondere sehr kostengünstig und einfach herzustellen.In an advantageous embodiment, the spring element is formed of metal. This allows a comparatively stable and in particular temperature-stable construction, so that even at elevated temperatures in the battery case or in the vicinity of the battery case, the safety-relevant functionality of the device for reducing the internal pressure in the battery case continue to work safely and reliably. In an alternative embodiment, however, the spring element may for example also be made of plastic. It is then in particular very inexpensive and easy to manufacture.
Vorzugsweise weist der Ventilkörper einen scheiben- oder plattenförmigen Grundkörper auf, welcher mit wenigstens einem Dorn versehen ist, wobei das Federelement mit dem Dorn verbunden ist. Dieser Aufbau ermöglicht einen sehr einfachen und effizienten Aufbau der zweiteiligen Vorrichtung zum Verschließen einer Öffnung in dem Batteriegehäuse und zur Verringerung des Innendrucks bei einem entsprechenden Überdruck in dem Batteriegehäuse. Der scheibenförmige oder plattenförmige Grundkörper ist entsprechend stabil auszubilden und ist dann mit einem Dorn, welcher beispielsweise mittig oder bei mehreren Dornen über die Fläche verteilt senkrecht von der scheibenförmigen beziehungsweise flächenförmigen Ausbildung absteht, zu versehen. Dieser Dorn ist dann beispielsweise formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Federelement zu verbinden.Preferably, the valve body has a disc-shaped or plate-shaped base body, which is provided with at least one mandrel, wherein the spring element is connected to the mandrel. This structure allows a very simple and efficient construction of the two-part device for closing an opening in the battery case and for reducing the internal pressure at a corresponding overpressure in the battery case. The disk-shaped or plate-shaped base body is correspondingly stable form and is then provided with a mandrel which, for example, centrally or in the case of several mandrels distributed over the surface perpendicularly protrudes from the disk-shaped or planar formation. This mandrel is then, for example, positively, non-positively and / or materially connected to the spring element.
Zweckmäßigerweise weist das Federelement wenigstens eine Bohrung für den wenigstens einen Dorn auf. Dieser Aufbau, bei dem entweder eine zentrale oder mehrere über das Federelement verteilt angeordnete Bohrungen vorgesehen sind, ist besonders einfach und effizient. Vorteilhafterweise ist der Dorn über in das Federelement integrierte Schneidkrallen in der Bohrung gehalten. D. h. die Bohrung oder jede der Bohrungen ist beispielsweise als eingestanzte Öffnung so ausgebildet, dass diese in eine Richtung über die Hauptebene der Öffnung hinausgebogene Schneidkrallen aufweist. Wird nun der Dorn beziehungsweise werden nun die Dornen in die einzelnen Bohrungen eingesteckt, dann können diese in einer Richtung sehr einfach und effizient eingesteckt werden, sodass eine einfache und effiziente Montage möglich ist. Die Schneidkrallen des Federelements verkrallen sich dann in dem Dorn und halten so den Ventilkörper bei einer Belastung durch den Innendruck sicher und zuverlässig an dem Federelement. Der Aufbau ist besonders einfach und effizient. Bei der Montage ist dann das Federelement einfach im Inneren des Batteriegehäuses zu positionieren, der Ventilkörper von außen entsprechend zu positionieren und der Dorn dabei in die Bohrung einzudrücken. Durch die Schneidkrallen ist er dort zu fixieren, so dass eine sehr einfache, effiziente und schnelle Montage der Vorrichtung in dem Batteriegehäuse möglich ist. Alternativ zu den Schneidkrallen sind auch andere formschlüssige, stoffschlüssige und/oder kraftschlüssige Befestigungen des Federelementes am Ventilkörper möglich, beispielsweise ein Verschrauben, Verschweißen oder Verkleben des Federelementes mit dem Ventilkörper, zweckmäßigerweise mit dessen Dorn.Conveniently, the spring element has at least one bore for the at least one mandrel. This construction, in which either one central or a plurality of holes distributed over the spring element are provided, is particularly simple and efficient. Advantageously, the mandrel is held in the bore via cutting claws integrated into the spring element. Ie. the bore or each of the holes is formed, for example, as a stamped opening so that it has in one direction beyond the main plane of the opening bent out cutting claws. Now, if the mandrel or now the thorns are inserted into the individual holes, then they can be inserted very easily and efficiently in one direction, so that a simple and efficient installation is possible. The cutting claws of the spring element then dig into the mandrel and thus keep the valve body at a load by the internal pressure safely and reliably on the spring element. The structure is particularly simple and efficient. When mounting the spring element is then easy to position inside the battery case to position the valve body from the outside and thereby press the mandrel into the hole. He is to be fixed by the cutting claws there, so that a very simple, efficient and quick installation of the device in the battery case is possible. As an alternative to the cutting claws, other form-fitting, cohesive and / or non-positive attachments of the spring element on the valve body are possible, for example screwing, welding or gluing the spring element to the valve body, advantageously with the mandrel.
Vorteilhafterweise liegt der Ventilkörper in der die Öffnung verschließenden Stellung auf einem Ventilsitz auf, wobei zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilkörper zumindest ein Dichtelement angeordnet ist. Ein solches Dichtelement erlaubt eine sehr gute Abdichtung gegenüber Umwelteinflüssen wie beispielsweise Feuchtigkeit, Wasser und Staub, sodass neben der reinen Sicherheitsfunktionalität ferner eine sehr gute Abdichtung des Batteriegehäuses bei regulären Innendrücken durch die Vorrichtung möglich ist.Advantageously, the valve body is in the position closing the opening on a valve seat, wherein between the valve seat and the valve body at least one sealing element is arranged. Such a sealing element allows a very good seal against environmental influences such as moisture, water and dust, so that in addition to the pure safety functionality also a very good seal of the battery case at regular internal pressures through the device is possible.
Die Vorrichtung erlaubt eine einfache, sichere und zuverlässige Innendrucküberwachung eines Batteriegehäuses und kann dieses außerdem gut gegenüber Umgebungseinflüssen wie Wasser und Staub abdichten. Sie ist daher insbesondere dazu geeignet, die Innendrucküberwachung in einem Batteriegehäuse zu realisieren, welches eine Vielzahl von Batterieeinzelzellen aufweist, die eine Traktionsbatterie eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs bilden. Eine solche Traktionsbatterie eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs muss auch unter widrigen Bedingungen, bei Vibrationen, Staub, Wasser und anderen Umwelteinflüssen, sicher und zuverlässig funktionieren. Als häufig eingesetzte Batterietechnologie ist dabei die Lithium-Ionen-Technologie zu nennen, welche entsprechend hohe Sicherheitsanforderungen hat und damit eine Vorrichtung zur Überwachung des Innendrucks erforderlich macht, welche sicher und zuverlässig funktioniert und im Schadensfall nach dem Abbauen des Innendrucks das Batteriegehäuse auch wieder sicher und zuverlässig verschließt, um eine Manipulation und/oder eine ungewollte Berührung von Personen, Unfallhelfern oder dergleichen mit Teilen innerhalb des Batteriegehäuses zu verhindern. Die Vorrichtung ist für diesen Einsatzzweck besonders gut geeignet.The device allows a simple, safe and reliable internal pressure monitoring of a battery case and can also seal this well against environmental influences such as water and dust. It is therefore particularly suitable for realizing the internal pressure monitoring in a battery housing, which has a plurality of individual battery cells, which form a traction battery of an at least partially electrically driven vehicle. Such a traction battery of a hybrid or electric vehicle must function safely and reliably even under adverse conditions such as vibration, dust, water and other environmental influences. As frequently used battery technology is to call lithium-ion technology, which has correspondingly high safety requirements and thus makes a device for monitoring the internal pressure required, which works safely and reliably and in case of damage after breaking down the internal pressure, the battery case again safe and reliably closes to prevent manipulation and / or accidental contact of persons, accident workers or the like with parts within the battery case. The device is particularly well suited for this purpose.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:Showing:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
Die
In dem Batteriegehäuse
Das Batteriegehäuse
Der Ventilkörper
Der Ventilkörper
In der in
D. h. der Ventilkörper
Das Federelement
D. h. die zweiten Bereiche B2 des Federelementes
Ein Öffnungsweg des Ventilkörpers
Das Halteelement
Die zweiten Bereiche B2 des Federelementes
Der Ventilkörper
Die vergleichsweise freie Einstellbarkeit der Federsteife und der Geometrie des Federelementes
Das Federelement
Wie in
Die Federarme
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- Batteriegehäusebattery case
- 2.12.1
- Außenseiteoutside
- 2.22.2
- Innenseiteinside
- 33
- Ventilkörpervalve body
- 3.13.1
- Grundkörperbody
- 3.23.2
- Dornmandrel
- 44
- Federelementspring element
- 4.14.1
- Bohrungdrilling
- 4.24.2
- Federarmspring arm
- 55
- Öffnungopening
- 66
- Dichtelementsealing element
- 77
- Ventilsitzvalve seat
- 88th
- Nutgroove
- 99
- Halteelementretaining element
- 1010
- hakenförmige Ausformunghook-shaped shape
- B1B1
- erster Bereichfirst area
- B2B2
- zweiter Bereichsecond area
Claims (10)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013016668.3A DE102013016668A1 (en) | 2013-10-08 | 2013-10-08 | Device for reducing the internal pressure in a battery case |
PCT/EP2014/002663 WO2015051889A1 (en) | 2013-10-08 | 2014-09-30 | Device for reducing the internal pressure in a battery housing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013016668.3A DE102013016668A1 (en) | 2013-10-08 | 2013-10-08 | Device for reducing the internal pressure in a battery case |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013016668A1 true DE102013016668A1 (en) | 2015-04-09 |
Family
ID=51655689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102013016668.3A Withdrawn DE102013016668A1 (en) | 2013-10-08 | 2013-10-08 | Device for reducing the internal pressure in a battery case |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102013016668A1 (en) |
WO (1) | WO2015051889A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018087136A1 (en) | 2016-11-11 | 2018-05-17 | Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg | Pressure-relief cover for reducing pressure arising in a cell-like cavity, such as a battery cell |
DE102019103431B3 (en) * | 2019-02-12 | 2020-04-09 | Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg | Pressure relief valve for relieving pressure generated in a cell-like cavity, such as a battery cell |
WO2020229150A1 (en) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | Valmet Automotive Solutions GmbH | Pressure compensation element |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3912118A1 (en) * | 1989-04-13 | 1990-10-18 | Inter Control Koehler Hermann | Valve unit for temp. dependent control of media flows - has valve housing having opening in one wall for medium flow and in which two bimetallic discs are arranged lying on each other in parallel |
DE102011109243B4 (en) * | 2011-08-02 | 2022-08-25 | Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg | Battery, in particular for use in a vehicle |
DE102011109310A1 (en) * | 2011-08-02 | 2013-02-07 | Daimler Ag | Device for reducing internal pressure in battery housing of traction battery of partially electrically propelled vehicle e.g. hybrid car, has valve body and spring element independently formed and connected with each other |
-
2013
- 2013-10-08 DE DE102013016668.3A patent/DE102013016668A1/en not_active Withdrawn
-
2014
- 2014-09-30 WO PCT/EP2014/002663 patent/WO2015051889A1/en active Application Filing
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018087136A1 (en) | 2016-11-11 | 2018-05-17 | Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg | Pressure-relief cover for reducing pressure arising in a cell-like cavity, such as a battery cell |
DE102016121605A1 (en) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg | Pressure relief cover for removal of pressure generated in a cell-like cavity, such as a battery cell |
CN110114907A (en) * | 2016-11-11 | 2019-08-09 | 雨果-本兹有限两合公司 | For reducing the decompression cover of the pressure generated in room shape cavity, such as battery block |
US20190280269A1 (en) * | 2016-11-11 | 2019-09-12 | Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg | Pressure-relief cover for reducing pressure arising in a cell-like cavity, such as a battery cell |
CN110114907B (en) * | 2016-11-11 | 2022-05-31 | 雨果-本兹有限两合公司 | Pressure relief cover for reducing pressure generated in a chamber-like cavity, such as a cell block cavity |
US11367924B2 (en) | 2016-11-11 | 2022-06-21 | Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg | Pressure-relief cover for reducing pressure arising in a cell-like cavity, such as a battery cell |
DE102019103431B3 (en) * | 2019-02-12 | 2020-04-09 | Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg | Pressure relief valve for relieving pressure generated in a cell-like cavity, such as a battery cell |
WO2020164902A1 (en) * | 2019-02-12 | 2020-08-20 | Hugo Benzing Gmbh & Co Kg | Pressure-relief valve for reducing pressure arising in a cell-like cavity, such as a battery cell |
CN113646961A (en) * | 2019-02-12 | 2021-11-12 | 雨果-本兹有限两合公司 | Pressure relief valve for reducing the pressure generated in a chamber-like cavity, such as a battery block |
CN113646961B (en) * | 2019-02-12 | 2023-11-07 | 雨果-本兹有限两合公司 | Relief valve for reducing pressure generated in a chamber-like cavity, such as a battery block |
WO2020229150A1 (en) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | Valmet Automotive Solutions GmbH | Pressure compensation element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015051889A1 (en) | 2015-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3329528B1 (en) | Pressure equalising device | |
EP3813186A1 (en) | Valve for pressure equalisation and / or for emergency venting of a container, preferably a housing of a battery of electric vehicles, and container with such a valve | |
EP3539172B1 (en) | Pressure-relief cover for reducing pressure arising in a cell-like cavity, such as a battery cell | |
EP2935954B1 (en) | Valve | |
DE102015225565A1 (en) | Battery module with propagation protection | |
DE102015221739A1 (en) | Battery module with clamping mechanism | |
DE102011109310A1 (en) | Device for reducing internal pressure in battery housing of traction battery of partially electrically propelled vehicle e.g. hybrid car, has valve body and spring element independently formed and connected with each other | |
DE102013016668A1 (en) | Device for reducing the internal pressure in a battery case | |
DE2817665A1 (en) | Vacuum flange seal - bounded by metal wire and elastomer ring elements | |
DE102006044514B4 (en) | thermostatic valve | |
WO2013153091A1 (en) | Roof bearing for a roof rack that can be fastened thereto | |
WO2014095403A1 (en) | Valve | |
DE102014017232A1 (en) | Battery housing assembly with a plate-shaped element for a motor vehicle and method for pressure relief of such a battery housing assembly | |
EP2949975B1 (en) | Explosion protection gate valve for interrupting a fluid flow in a pipeline | |
DE1915751C3 (en) | Swivel mounting for door straps of door arresters for motor vehicle doors | |
DE102008053930A1 (en) | Pressure relief valve | |
EP2952789B1 (en) | Safety valve | |
EP0830529B1 (en) | Sealing device between movable parts in mutual contact | |
DE10321633B4 (en) | Valve, in particular for the return of oil from the oil separator of an internal combustion engine | |
EP2664735A1 (en) | Door stay for commercial vehicle superstructures | |
DE102018102915B4 (en) | Clamping system for fastening a battery of a vehicle | |
EP3437911B1 (en) | Loading or fuel inlet compartment | |
DE3101523C2 (en) | Safety valve | |
DE2523685A1 (en) | SEALING DEVICE FOR THE PASSAGE OF FASTENING EQUIPMENT, IN PARTICULAR FOR CLADDING IN THE CONSTRUCTION INDUSTRY | |
DE952229C (en) | Compressed air system in motor vehicles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |