DE102013016787A1 - Battery e.g. lithium ion battery, for e.g. electric car, has control electronics unit formed relative to set of single battery cells in electrolyte dense region, where electronics unit is arranged in electrolyte-dense housing - Google Patents

Battery e.g. lithium ion battery, for e.g. electric car, has control electronics unit formed relative to set of single battery cells in electrolyte dense region, where electronics unit is arranged in electrolyte-dense housing Download PDF

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Abstract

The battery (1) has a set of single battery cells (2), and a battery control electronics unit (4) formed relative to the set of single battery cells in an electrolyte dense region. The control electronics unit is arranged in an electrolyte-dense housing (5). The electronics unit comprises an electrolyte dense coating in a form of a lacquer. A bonding agent i.e. vermiculite, is arranged for combustible electrolyte and between the single battery cells and the electronics unit. The bonding agent is formed as vermiculite non-woven fabric on an inside of the housing for the electronics unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterie mit einem brennbaren Elektrolyt nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a battery with a combustible electrolyte according to the closer defined in the preamble of claim 1.

Batterien sind häufig aus einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen aufgebaut. Dies gilt insbesondere für sogenannte Hochvolt- bzw. Hochleistungsbatterien, welche beispielsweise zur Bereitstellung von elektrischer Traktionsleistung in zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, also beispielsweise Hybridfahrzeugen oder Elektrofahrzeugen, eingesetzt werden. Diese Batterieeinzelzellen werden dann zu der Gesamtbatterie aufgestapelt und typischerweise mit einer Steuerungselektronik versehen, welche beispielsweise für eine gleichmäßige Belastung der Einzelzellen im Betrieb der Batterie sorgt, welche Lade- und Entladevorgänge überwacht und dergleichen.Batteries are often made up of a large number of individual battery cells. This applies in particular to so-called high-voltage or high-performance batteries, which are used, for example, to provide electrical traction power in at least partially electrically driven vehicles, that is, for example, hybrid vehicles or electric vehicles. These battery cells are then stacked into the overall battery and typically provided with control electronics which, for example, provide uniform loading of the single cells in the operation of the battery, which monitors charging and discharging and the like.

Um eine ausreichend hohe Leistungsdichte zu erreichen, wird in derartigen Batterien bzw. ihren Batterieeinzelzellen dabei häufig eine Technologie verwendet, welche einen brennbaren Elektrolyt benötigt. Beispielsweise können die Batterieeinzelzellen in Lithium-Ionen-Technologie aufgebaut sein.In order to achieve a sufficiently high power density, a technology which requires a combustible electrolyte is frequently used in such batteries or their individual battery cells. For example, the battery cells can be constructed in lithium-ion technology.

Über geeignete Schutzmaßnahmen wie beispielsweise Venting-Öffnungen in den Batterieeinzelzellen und Ableitungen beziehungsweise Kanälen, welche mit diesen Venting-Öffnungen in Verbindung stehen in einem Gehäuse der Gesamtbatterie, wird bei derartigen Aufbauten dafür gesorgt, dass der Elektrolyt -falls er ausläuft- nicht mit der Steuerungselektronik in Kontakt kommt, da hierdurch ein Brand der Batterie ausgelöst werden könnte.By means of suitable protective measures, such as, for example, venting openings in the battery individual cells and outlets or channels, which are connected to these venting openings in a housing of the overall battery, it is ensured in such structures that the electrolyte, if it does not leak, is not connected to the control electronics comes into contact, as this could cause a fire of the battery.

Im Falle eines Unfalls des mit der Batterie ausgestatteten Fahrzeugs kann es nun jedoch dazu kommen, dass durch den Unfall eine Verformung der Batterie bzw. des Batteriegehäuses auftritt. Hierdurch könnten schlimmstenfalls die Kanäle zur Ableitung des Elektrolyts betroffen und blockiert sein, sodass sich eine größere Menge an Elektrolyt in dem Batteriegehäuse aufstauen kann. Kommt dieser Elektrolyt nun mit der Steuerungselektronik in Kontakt, dann kann durch die in der Batterie typischerweise noch enthaltene Restladung und die an der Steuerungselektronik anliegende Spannung der brennbare Elektrolyt entzündet werden. Dies kann auch eine lange Zeit, beispielsweise Stunden oder Tage nach dem Unfall der Fall sein, sodass die Batterie plötzlich aus „unerklärlichen Gründen” Feuer fängt, da der Elektrolyt mit den spannungsführenden Teilen der Steuerungselektronik in Kontakt gekommen ist und anfängt zu brennen. Dies stellt ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar.However, in the event of an accident of the vehicle equipped with the battery, it may now happen that a deformation of the battery or of the battery case occurs due to the accident. As a result, in the worst case, the channels for dissipating the electrolyte could be affected and blocked, so that a larger amount of electrolyte can accumulate in the battery case. If this electrolyte now comes into contact with the control electronics, the flammable electrolyte can be ignited by the residual charge which is typically still present in the battery and by the voltage applied to the control electronics. This can also be a long time, for example hours or days after the accident, so that the battery suddenly catches fire for "inexplicable reasons" because the electrolyte has come into contact with the live parts of the control electronics and starts to burn. This represents a significant security risk.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Batterie mit einem brennbaren Elektrolyt anzugeben, welche diese Nachteile vermeidet, und welche einen sicheren und zuverlässigen Aufbau der Batterie gewährleistet, bei welcher einen Kontakt des Elektrolyts mit der spannungsführenden Steuerungselektronik sicher und zuverlässig ausgeschlossen werden kann.The object of the present invention is now to provide a battery with a combustible electrolyte, which avoids these disadvantages, and which ensures a safe and reliable construction of the battery, in which a contact of the electrolyte with the live control electronics can be safely and reliably excluded ,

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale in den drei unabhängigen Patentansprüchen 1, 5 und 8 gelöst, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen der jeweiligen Lösung in den jeweils hiervon abhängigen Unteransprüchen angegeben sind.This object is achieved by the features in the three independent claims 1, 5 and 8, wherein advantageous embodiments of the respective solution are specified in the respective dependent subclaims.

Eine Lösung für einen derart sicheren Aufbau einer Batterie mit brennbarem Elektrolyt und eine Steuerungselektronik, sodass ein Kontakt des Elektrolyts mit der spannungsführenden Steuerungselektronik sicher und zuverlässig verhindert werden kann, sieht es gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 vor, dass die Steuerungselektronik elektrolytdicht gegenüber den Batterieeinzelzellen der Batterie ausgebildet ist. Eine solche elektrolytdicht ausgebildete Steuerungselektronik verhindert das Eindringen von Elektrolyt in die Steuerungselektronik, sodass ein Kontakt des Elektrolyts mit den spannungsführenden Teilen der Steuerungselektronik sicher und zuverlässig verhindert werden kann.A solution for such a safe construction of a battery with flammable electrolyte and control electronics, so that contact of the electrolyte with the live control electronics can be safely and reliably prevented, it provides according to the characterizing part of claim 1, that the control electronics electrolyte sealed against the battery cells the battery is formed. Such an electrolyte-tight control electronics prevents the penetration of electrolyte into the control electronics, so that contact of the electrolyte with the live parts of the control electronics can be safely and reliably prevented.

Die Ausgestaltung zur Abdichtung kann es beispielsweise vorsehen, dass die Steuerungselektronik gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Batterie in einem elektrolytdichten Gehäuse angeordnet ist, welches insbesondere so konzipiert ist, dass es auch im Crash-Fall des mit der Batterie ausgestatteten Fahrzeugs nicht so stark beschädigt wird, dass es seine Dichtheit gegenüber dem Elektrolyt verliert.The embodiment for sealing can provide, for example, that the control electronics according to an advantageous embodiment of the battery according to the invention is arranged in an electrolyte-tight housing, which is designed in particular so that it is not so badly damaged even in the crash case of the vehicle equipped with the battery in that it loses its tightness to the electrolyte.

In einer alternativen Ausgestaltung kann es außerdem vorgesehen sein, dass alternativ oder ergänzend zu dem elektrolytdichten Gehäuse der Einbau der Steuerungselektronik in einem elektrolytdicht abgetrennten Bereich des Gehäuses der Batterie erfolgt, sodass auch hierdurch sicher und zuverlässig ein Kontakt des Elektrolyts mit der spannungsführenden Batterieelektronik verhindert werden kann.In an alternative embodiment, it may also be provided that, alternatively or in addition to the electrolyte-tight housing, the installation of the control electronics takes place in an electrolyte-separated region of the housing of the battery, so that safe and reliable contact of the electrolyte with the live battery electronics can be prevented ,

Ergänzend oder alternativ dazu kann in einer weiteren Ausgestaltung dieser Idee die Steuerungselektronik mit einer elektrolytdichten Beschichtung, insbesondere in Form einer Lackierung, versehen sein. Eine solche elektrolytdichte Beschichtung kann die komplette Steuerungselektronik, also die Platine sowie die darauf angeordneten Bauteile, überziehen, um so sicherzustellen, dass selbst bei einem Eindringen von Elektrolyt in das die Steuerungselektronik aufweisende Gehäuse ein Kontakt der spannungsführenden Teile mit dem Elektrolyt aufgrund der elektrolytdichten Beschichtung auch über einen langen Zeitraum hinweg sicher und zuverlässig verhindert werden kann.Additionally or alternatively, in a further embodiment of this idea, the control electronics may be provided with an electrolyte-tight coating, in particular in the form of a coating. Such an electrolyte-tight coating can cover the complete control electronics, ie the circuit board and the components arranged thereon, so as to ensure that even if electrolyte penetrates into the housing having the control electronics, contact of the live parts with the electrolyte occurs electrolyte-dense coating can be safely and reliably prevented over a long period of time.

Eine alternative Lösung ist durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 5 angegeben. Bei dieser Lösung ist es vorgesehen, dass ein Bindemittel für Elektrolyt zumindest zwischen den Batterieeinzelzellen und der Steuerungselektronik angeordnet ist. Ein solches Bindemittel für Elektrolyt, welches beispielsweise auf der Basis von Silikaten, insbesondere unter Verwendung von Vermiculit, ausgebildet sein kann, kann im Falle von austretendem Elektrolyt diesen Elektrolyt aufnehmen und binden und kann hierdurch einen Kontakt des brennbaren Elektrolyts mit der spannungsführenden Steuerungselektronik verhindern.An alternative solution is given by the features in the characterizing part of claim 5. In this solution, it is provided that a binder for electrolyte is arranged at least between the battery cells and the control electronics. Such a binder for electrolyte, which may be formed for example on the basis of silicates, in particular using vermiculite, can absorb and bind this electrolyte in the case of escaping electrolyte and can thereby prevent contact of the combustible electrolyte with the live control electronics.

Das Bindemittel kann dabei gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Batterie als Vlies, insbesondere als Vermiculit-Vlies ausgebildet sein, wobei das Vlies insbesondere auf der Innenseite eines Gehäuses für die Steuerungselektronik angeordnet ist. Das Bindemittel kann also in Form eines Vlieses die Steuerungselektronik umgeben, um so in den Bereich der Steuerungselektronik gelangenden Elektrolyt sicher und zuverlässig zu binden und seinen Kontakt mit der spannungsführenden Steuerungselektronik zu verhindern.The binder may be formed according to an advantageous embodiment of the battery according to the invention as a nonwoven, in particular as vermiculite nonwoven, wherein the nonwoven is arranged in particular on the inside of a housing for the control electronics. The binder can thus surround the control electronics in the form of a nonwoven, so as to securely and reliably bind to the area of the control electronics reaching the electrolyte and to prevent its contact with the live control electronics.

Diese Idee mit ihren Ausgestaltungen lässt sich selbstverständlich mit der oben beschriebenen Idee einer elektrolytdichten Abdichtung der Steuerungselektronik entsprechend kombinieren, sodass durch die Kombination von Abdichtung und dem Einsatz eines Bindemittels ein zusätzlicher Sicherheitsvorteil erzielt werden kann.This idea with its embodiments can of course be combined with the above-described idea of an electrolyte-tight seal of the control electronics, so that an additional safety advantage can be achieved by the combination of sealing and the use of a binder.

Eine weitere alternative Ausführungsform der Batterie, welche die eingangs genannte Aufgabe ebenfalls löst, ist durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 8 angegeben. Bei dieser Ausgestaltung der Idee ist ein Elektrolytsensor vorgesehen, welcher im Bereich der Batterieeinzelzellen angeordnet ist, insbesondere in einem Bereich unterhalb der Batterieeinzelzellen in ihrem bestimmungsgemäßen Einsatz. Der Elektrolytsensor steht dabei mit einer Auslöseeinrichtung in Verbindung, welche in Abhängigkeit des vom Elektrolytsensor gelieferten Werts die Spannungsversorgung der Steuerungselektronik unterbrechen kann. Über eine solche Unterbrechung der Spannungsversorgung der Steuerungselektronik, insbesondere indem die Unterbrechung an den Zellverbindern der Batterieeinzelzellen erfolgt, kann sicher und zuverlässig die Spannungsversorgung der Steuerungselektronik unterbunden werden. Da die Steuerungselektronik nun keine Spannung mehr führt, kann, auch wenn der Elektrolyt in Kontakt mit der Steuerungselektronik gerät, dieser aufgrund der fehlenden Spannung nicht mehr entzündet werden, sodass auch diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Batterie die eingangs genannte Aufgabe ideal löst.Another alternative embodiment of the battery, which also solves the object mentioned, is indicated by the features in the characterizing part of claim 8. In this embodiment of the idea, an electrolyte sensor is provided, which is arranged in the region of the individual battery cells, in particular in a region below the battery individual cells in their intended use. The electrolyte sensor is connected to a triggering device, which can interrupt the voltage supply of the control electronics as a function of the value supplied by the electrolyte sensor. About such an interruption of the power supply of the control electronics, in particular by the interruption takes place at the cell connectors of the battery individual cells, the power supply of the control electronics can be safely and reliably prevented. Since the control electronics now no longer carries voltage, even if the electrolyte comes into contact with the control electronics, this can not be ignited due to the lack of voltage, so that this embodiment of the battery according to the invention solves the task ideally mentioned.

Selbstverständlich lässt sich auch diese Idee mit einer oder beiden der oben beschriebenen Ideen kombinieren, um ein weiteres Plus an Sicherheit zu erzielen.Of course, this idea can also be combined with one or both of the ideas described above in order to achieve a further increase in safety.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der beschriebenen Ideen der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben sind.Further advantageous embodiments of the described ideas of the invention will become apparent from the embodiments, which are described below with reference to the figures.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine prinzipmäßige Schnittdarstellung einer Batterie in einer ersten möglichen Ausführungsform gemäß der Erfindung; 1 a principle sectional view of a battery in a first possible embodiment according to the invention;

2 eine prinzipmäßige Schnittdarstellung einer Batterie in einer zweiten möglichen Ausführungsform gemäß der Erfindung; 2 a principle sectional view of a battery in a second possible embodiment according to the invention;

3 eine prinzipmäßige Schnittdarstellung einer Batterie in einer dritten möglichen Ausführungsform gemäß der Erfindung; 3 a principle sectional view of a battery in a third possible embodiment according to the invention;

4 eine prinzipmäßige Schnittdarstellung einer Batterie in einer vierten möglichen Ausführungsform gemäß der Erfindung; 4 a principle sectional view of a battery in a fourth possible embodiment according to the invention;

5 eine prinzipmäßige Schnittdarstellung einer Batterie in einer fünften möglichen Ausführungsform gemäß der Erfindung; 5 a principle sectional view of a battery in a fifth possible embodiment according to the invention;

6 eine mögliche Ausführungsform eines Teils der Steuerungselektronik in einer Batterie gemäß der Erfindung; und 6 a possible embodiment of a part of the control electronics in a battery according to the invention; and

7 eine prinzipmäßige Schnittdarstellung einer Batterie in einer sechsten möglichen Ausführungsform gemäß der Erfindung. 7 a principle sectional view of a battery in a sixth possible embodiment according to the invention.

In der Darstellung der 1 ist eine prinzipmäßig angedeutete Batterie 1, beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie, für ein Hybridfahrzeug dargestellt. Die Batterie 1 besteht aus einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen 2. Die Batterieeinzelzellen 2 in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind dabei jeweils prismatisch ausgebildet und zu einem Stapel aufgestapelt. Sie befinden sich in einem Batteriegehäuse 3, welches neben dem Stapel der Batterieeinzelzellen 2 außerdem eine Steuerungselektronik 4 aufweist, welche ihrerseits in einem Gehäuse 5 für die Steuerungselektronik angeordnet ist. Kommt es nun zu einem Austritt von brennbarem Elektrolyt aus den Batterieeinzelzellen 2, welcher durch hier nicht dargestellte Ablaufkanäle in dem Batteriegehäuse 3, beispielsweise aufgrund eines Crashs des mit der Batterie 1 ausgestatteten Fahrzeugs und damit einhergehend verformten Ablaufkanälen nicht ablaufen kann, so kann dieser Elektrolyt im Prinzip in den Bereich der Steuerungselektronik 4 gelangen. Ist diese zu dem Zeitpunkt noch spannungsführend, dann kann sich der Elektrolyt entzünden und die Batterie 1 in Brand geraten. Dies kann insbesondere auch nach einem vergleichsweise langen Zeitraum, etliche Stunden oder Tage nach dem Crash erfolgen, wenn es so lange andauert, bis der Elektrolyt sich so weit ansammelt, dass er in den Bereich der Steuerungselektronik 4 gelangt. Ein solcher Brand der Batterie, welcher auch als Thermal Runaway bezeichnet wird, ist in jedem Fall zu verhindern, da dieser ein erhebliches Sicherheitsrisiko darstellt. Bei der Batterie 1 in der Darstellung der 1 erfolgt die Absicherung nun so, dass das Gehäuse 5 der Batterieelektronik 4 an sich elektrolytdicht ausgebildet ist, sodass ein Eindringen von Elektrolyt in den Bereich der spannungsführenden Teile der Steuerungselektronik 4 sicher und zuverlässig verhindert wird.In the presentation of the 1 is a principle indicated battery 1 , For example, a lithium-ion battery, shown for a hybrid vehicle. The battery 1 consists of a large number of individual battery cells 2 , The battery cells 2 In the embodiment shown here are each prismatic and stacked to form a stack. They are in a battery case 3 , which next to the stack of battery cells 2 also a control electronics 4 which in turn in a housing 5 is arranged for the control electronics. Does it now come to a leakage of combustible electrolyte from the battery cells 2 , which by not shown here drainage channels in the battery case 3 . for example due to a crash with the battery 1 equipped vehicle and concomitantly deformed drainage channels can not run, this electrolyte can in principle in the field of control electronics 4 reach. If this is still live at the time, then the electrolyte can ignite and the battery 1 on fire. This can take place in particular even after a comparatively long period of time, several hours or days after the crash, if it continues until the electrolyte accumulates so far that it enters the area of the control electronics 4 arrives. Such a fire of the battery, which is also referred to as a thermal runaway is to prevent in any case, as this represents a significant security risk. At the battery 1 in the presentation of the 1 the protection is now done so that the housing 5 the battery electronics 4 in itself electrolyte-tight, so that penetration of electrolyte in the region of the live parts of the control electronics 4 safe and reliable prevented.

In der Darstellung der 2 ist eine Batterie 1 in einem sehr ähnlichen Aufbau zu erkennen. Der einzige Unterschied besteht darin, dass innerhalb des Gehäuses 5, zwischen der Innenwand des Gehäuses 5 und der Batterieelektronik 4, außerdem ein Vlies 6 angeordnet ist, welches aus einem Bindemittel für den Elektrolyt besteht, beispielsweise ein Vermiculit-Vlies. Dieses Vermiculit-Vlies 6 kann eventuell in den Bereich der Steuerungselektronik 4 gelangenden Elektrolyt aufnehmen und kann so verhindern, dass dieser mit den spannungsführenden Teilen der Steuerungselektronik in Berührung kommt. Ein Entzünden des brennbaren Elektrolyts kann so sicher und zuverlässig verhindert werden. Der Einsatz des Vermiculit-Vlieses 6 lässt sich dabei mit der elektrolytdichten Ausbildung des Gehäuses 5 selbstverständlich kombinieren, sodass ein zusätzliches Plus an Sicherheit möglich ist. Bei einer Schicht aus Vermiculit-Vlies 6 zwischen den Batterieeinzelzellen 2 und der Steuerungselektronik 4 kann auf das Gehäuse 5 jedoch im Prinzip auch verzichtet werden.In the presentation of the 2 is a battery 1 to recognize in a very similar structure. The only difference is that inside the case 5 , between the inner wall of the housing 5 and the battery electronics 4 , as well as a fleece 6 which consists of a binder for the electrolyte, for example a vermiculite non-woven. This vermiculite fleece 6 may possibly be in the field of control electronics 4 absorb incoming electrolyte and can thus prevent this comes into contact with the live parts of the control electronics. Ignition of the combustible electrolyte can be safely and reliably prevented. The use of vermiculite fleece 6 can be doing with the electrolyte-tight design of the housing 5 of course combine, so that an additional plus in security is possible. For a layer of vermiculite fleece 6 between the battery cells 2 and the control electronics 4 can on the case 5 However, in principle, be waived.

In der Darstellung der 3 ist die Batterie 1 in einer weiteren Ausführungsform zu erkennen. Anstelle der Steuerungselektronik 4, welche oberhalb der Batterieeinzelzellen 2 positioniert ist, weist das Batteriegehäuse 3 in der Ausführungsform gemäß 3 eine Schottwand 7 auf, welche einen Teil des Batteriegehäuses 3 elektrolytdicht von dem Teil, in dem die Batterieeinzelzellen 2 angeordnet sind, abtrennt. In diesem durch die Schottwand 7 vom Bereich der Batterieeinzelzellen 2 elektrolytdicht abgedichteten Bereich befindet sich nun die Steuerungselektronik 4, welche in diesem Aufbau auf ein eigenes Gehäuse verzichten kann, was den Aufbau entsprechend einfacher und leichter macht. Über die Schottwand 7 erfolgt eine Abdichtung ähnlich wie durch das Gehäuse 5 der Batterieelektronik 1 bei der in 1 und 2 dargestellten Ausführungsform.In the presentation of the 3 is the battery 1 to recognize in a further embodiment. Instead of the control electronics 4 which are above the battery cells 2 is positioned, the battery case has 3 in the embodiment according to 3 a bulkhead 7 on which a part of the battery case 3 electrolyte-tight from the part where the battery cells 2 are arranged, separated. In this through the bulkhead 7 from the area of single battery cells 2 electrolyte-sealed area is now the control electronics 4 which can dispense with its own housing in this construction, which makes the structure correspondingly simpler and easier. Over the bulkhead 7 a seal is similar to that through the housing 5 the battery electronics 1 at the in 1 and 2 illustrated embodiment.

Dementsprechend kann es auch hier möglich sein, dass, und dies ist in der Darstellung der 4 zu erkennen, ein Vermiculit-Vlies 6 wiederum zwischen der Batterieelektronik 4 und in diesem Fall der Schottwand 7 angeordnet wird.Accordingly, it may be possible here too, and this is in the illustration of 4 to recognize a vermiculite fleece 6 again between the battery electronics 4 and in this case the bulkhead 7 is arranged.

Da die Wirkung des Bindemittels, insbesondere in Form eines Bindemittel-Vlieses 6, vergleichsweise sicher und zuverlässig ist, könnte im Prinzip auch, und dies ist in der Darstellung der 5 angedeutet, auf eine Abdichtung der Steuerungselektronik 4 gänzlich verzichtet werden, sodass diese, analog zur Darstellung in 4, in 5 neben dem Stapel der Batterieeinzelzellen 2 angeordnet ist, ohne dass hier eine Schottwand 7 mit dem Gehäuse vorgesehen ist. Über eine Schicht des Vermiculit-Vlieses 6 zwischen den Batterieeinzelzellen 2 und der Steuerungselektronik 4 kann Elektrolyt im Zweifelsfall gebunden werden und kann so nicht in den Bereich der spannungsführenden Elektronik gelangen.As the effect of the binder, especially in the form of a binder fleece 6 that is comparatively safe and reliable, in principle, too, and this is in the illustration of 5 indicated on a seal of the control electronics 4 be completely omitted, so that this, analogous to the representation in 4 , in 5 next to the stack of battery cells 2 is arranged without a bulkhead here 7 is provided with the housing. Over a layer of vermiculite fleece 6 between the battery cells 2 and the control electronics 4 Electrolyte can be bound in case of doubt and can not get into the field of live electronics.

Eine alternative Variante, welche mit den bisher beschriebenen Varianten kombiniert oder auch unabhängig von diesen eingesetzt werden kann, ist in der Darstellung der 6 prinzipmäßig angedeutet. In der 6 ist die Steuerungselektronik 4 in Form eines Ausschnitts aus einer Platine 8 mit darauf angeordneten Elektronikelementen 9 zu erkennen. Die Platine 8 sowie die Elektronikelemente 9 sind dabei von einer Schutzschicht 10 umgeben, welche als elektrolytdichte Beschichtung 10 ausgebildet ist, und welche beispielsweise durch Lackieren, beispielsweise durch ein Tauchlackieren der Platine 8 mit ihren Elektronikbauteilen 9, aufgebracht werden kann. Diese verhindert, auch wenn der Elektrolyt bereits in den Bereich der Steuerungselektronik 4 vorgedrungen ist, dass dieser in Kontakt mit der Platine 8 und anderen spannungsführenden Elektronikkomponenten 9 gelangt. Auch hierdurch lässt sich eine Entzündung des Elektrolyts sicher und zuverlässig verhindern. Diese Variante kann dabei ebenso wie die vorherigen Varianten jeweils einzeln oder in Kombination mit einer oder mehrerer der vorhergehenden Varianten verwendet werden, um so die Sicherheit der Batterie 1 weiter zu steigern.An alternative variant, which can be combined with the variants described so far or used independently thereof, is shown in FIG 6 indicated in principle. In the 6 is the control electronics 4 in the form of a detail of a circuit board 8th with thereon arranged electronic elements 9 to recognize. The board 8th as well as the electronic elements 9 are of a protective layer 10 surrounded, which as the electrolyte-tight coating 10 is formed, and which, for example, by painting, for example by dip-coating the board 8th with their electronic components 9 , can be applied. This prevents, even if the electrolyte already in the field of control electronics 4 that has come in contact with the board 8th and other live electronic components 9 arrives. This also allows inflammation of the electrolyte safely and reliably prevent. This variant, like the previous variants, can each be used individually or in combination with one or more of the preceding variants, thus ensuring the safety of the battery 1 continue to increase.

In der Darstellung der 7 ist eine weitere Ausführungsform der Batterie 1 zu erkennen, wobei die 7 im Wesentlichen der in 3 bereits beschriebenen Ausführungsform entspricht. Anders als bei den bisherigen Figuren ist dabei zur Erläuterung dieser Idee eine elektrische Verbindung 11 zwischen den Batterieeinzelzellen 2 und der Steuerungselektronik 4 prinzipmäßig angedeutet. Diese verläuft in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel durch die Schottwand 7. Im Bereich der elektrischen Verbindung 11 befindet sich dabei eine Auslöseeinrichtung 12, welche über ein Leitungselement 13 mit einem Elektrolytsensor 14 verbunden ist. Kommt der Elektrolytsensor 14 aufgrund von ausgelaufenem Elektrolyt in Kontakt mit dem Elektrolyt, so gibt er einen entsprechenden Messwert an die Auslöseeinrichtung 12 weiter, welche daraufhin sofort oder nach dem Überschreiten eines Schwellenwerts des Messwerts die elektrische Verbindung 11 zwischen den Batterieeinzelzellen 2 und der Steuerungselektronik 4 öffnet. Dies kann beispielsweise über ein entsprechendes Schütz oder auch über eine pyrotechnische Lösung realisiert sein. Gibt es andere Verbindung zwischen der Steuerungselektronik 4 und einer Spannungsquelle, dann kann über die Auslöseeinrichtung 12 auch eine derartige elektrische Verbindung gekappt werden. Im Endeffekt führt dies dazu, dass bei Anwesenheit von Elektrolyt oder zumindest sobald ein gewisser Schwellenwert von dem Elektrolytsensor erfasst und überschritten ist, die Steuerungselektronik 4 spannungsfrei geschaltet wird. Hierdurch kann, falls Elektrolyt in den Bereich der Steuerungselektronik 4 gelangt, kein Entzünden des Elektrolyts mehr auftreten, sodass auch durch diese Lösungsvariante ein Brand sicher und zuverlässig ausgeschlossen werden kann.In the presentation of the 7 is another embodiment of the battery 1 to recognize, with the 7 essentially the in 3 already described embodiment corresponds. Unlike the previous figures is to explain this idea an electrical connection 11 between the battery cells 2 and the control electronics 4 indicated in principle. This runs in the embodiment shown here through the bulkhead 7 , In the field of electrical connection 11 there is a triggering device 12 , which has a conduit element 13 with an electrolyte sensor 14 connected is. Comes the electrolyte sensor 14 due to leaking electrolyte in contact with the electrolyte, so he gives a corresponding reading to the triggering device 12 which then immediately or after exceeding a threshold value of the measured value, the electrical connection 11 between the battery cells 2 and the control electronics 4 opens. This can be realized for example via a corresponding contactor or via a pyrotechnic solution. Is there any other connection between the control electronics 4 and a voltage source, then via the triggering device 12 Also, such an electrical connection can be cut. In the end, this leads to the fact that in the presence of electrolyte or at least as soon as a certain threshold is detected and exceeded by the electrolyte sensor, the control electronics 4 is switched off. In this way, if electrolyte in the field of control electronics 4 no ignition of the electrolyte occur more, so that a fire can be safely and reliably excluded by this solution variant.

Der Aufbau ist dabei insgesamt so gestaltet, dass er, wie schon die vorhergehenden Konzepte, mit einem oder mehreren der oben genannten Konzepte kombiniert werden kann, um so die Sicherheit der Batterie 1 noch weiter zu erhöhen.Overall, the structure is designed in such a way that, like the previous concepts, it can be combined with one or more of the above-mentioned concepts in order to ensure the safety of the battery 1 even further increase.

Claims (10)

Batterie (1) mit einem brennbaren Elektrolyt, mit mehreren Batterieeinzelzellen (2) und einer Steuerungselektronik (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungselektronik (4) elektrolytdicht gegenüber den Batterieeinzelzellen (2) ausgebildet ist.Battery ( 1 ) with a combustible electrolyte, with several battery cells ( 2 ) and a control electronics ( 4 ), characterized in that the control electronics ( 4 ) electrolyte sealed to the battery cells ( 2 ) is trained. Batterie (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungselektronik (4) in einem elektrolytdichten Gehäuse (5) angeordnet ist.Battery ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the control electronics ( 4 ) in an electrolyte-tight housing ( 5 ) is arranged. Batterie (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungselektronik (4) in einem gegenüber den Batterieeinzelzellen (2) elektrolytdicht abgetrennten Bereich angeordnet ist.Battery ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the control electronics ( 4 ) in one opposite the battery cells ( 2 ) electrolyte-separated region is arranged. Batterie (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungselektronik (4) eine elektrolytdichte Beschichtung (10), insbesondere in Form einer Lackierung, aufweist.Battery ( 1 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the control electronics ( 4 ) an electrolyte-tight coating ( 10 ), in particular in the form of a coating. Batterie (1) mit einem brennbaren Elektrolyt, mit mehreren Batterieeinzelzellen (2) und einer Steuerungselektronik (4), dadurch gekennzeichnet, dass ein Bindemittel (6) für Elektrolyt zumindest zwischen den Batterieeinzelzellen (2) und der Steuerungselektronik (4) angeordnet ist.Battery ( 1 ) with a combustible electrolyte, with several battery cells ( 2 ) and a control electronics ( 4 ), characterized in that a binder ( 6 ) for electrolyte at least between the battery cells ( 2 ) and the control electronics ( 4 ) is arranged. Batterie (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel Silikate, insbesondere Vermiculit, aufweist.Battery ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the binder comprises silicates, in particular vermiculite. Batterie (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel als Vlies (6), insbesondere als Vermiculit-Vlies, ausgebildet ist, wobei das Vlies (6) insbesondere auf der Innenseite eines Gehäuses (5) für die Steuerungselektronik (4) angeordnet ist.Battery ( 1 ) according to claim 5 or 6, characterized in that the binder as fleece ( 6 ), in particular as vermiculite nonwoven fabric, wherein the nonwoven ( 6 ) especially on the inside of a housing ( 5 ) for the control electronics ( 4 ) is arranged. Batterie (1) mit einem brennbaren Elektrolyt, mit mehreren Batterieeinzelzellen (2) und einer Steuerungselektronik (4), dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektrolytsensor (14) im Bereich zwischen der Steuerungselektronik (4) und den Batterieeinzelzellen (2) angeordnet ist, wobei über eine Auslöseeinrichtung (12) in Abhängigkeit des vom Elektrolytsensor (14) gelieferten Werts die Spannungsversorgung der Steuerungselektronik (4) unterbrechbar ist.Battery ( 1 ) with a combustible electrolyte, with several battery cells ( 2 ) and a control electronics ( 4 ), characterized in that an electrolyte sensor ( 14 ) in the area between the control electronics ( 4 ) and the battery cells ( 2 ), wherein a triggering device ( 12 ) as a function of the electrolyte sensor ( 14 ) supplied the voltage supply of the control electronics ( 4 ) is interruptible. Batterie (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbrechung an Zellverbindern der Batterieeinzelzellen (2) erfolgt.Battery ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the interruption at cell connectors of the battery cells ( 2 ) he follows. Batterie (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9.Battery ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 9.
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