DE102013203601A1 - Sealing component for sealing connection between aperture in housing of cell and link at tubing system of accumulator in e.g. electrical vehicle, has protection diaphragm formed with sealing body and break section in connection area - Google Patents

Sealing component for sealing connection between aperture in housing of cell and link at tubing system of accumulator in e.g. electrical vehicle, has protection diaphragm formed with sealing body and break section in connection area Download PDF

Info

Publication number
DE102013203601A1
DE102013203601A1 DE201310203601 DE102013203601A DE102013203601A1 DE 102013203601 A1 DE102013203601 A1 DE 102013203601A1 DE 201310203601 DE201310203601 DE 201310203601 DE 102013203601 A DE102013203601 A DE 102013203601A DE 102013203601 A1 DE102013203601 A1 DE 102013203601A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sealing
electrochemical cell
blow
accumulator
degassing
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Withdrawn
Application number
DE201310203601
Other languages
German (de)
Inventor
Claus Gerald Pflueger
Wolfgang Duernegger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Samsung SDI Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH, Samsung SDI Co Ltd filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE201310203601 priority Critical patent/DE102013203601A1/en
Publication of DE102013203601A1 publication Critical patent/DE102013203601A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • 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
    • H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
    • H01M50/367—Internal gas exhaust passages forming part of the battery cover or case; Double cover vent systems
    • 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

Abstract

The component has sealing bodies (13, 14) connected with a flexible or not electrically conducting material at a circulating edge by protection diaphragms (17, 18). The protection diaphragm is formed with the sealing body and a break section in a connection area. The protection diaphragm is connected with an inner peripheral surface of the sealing body. One of sealing components (15, 16) is arranged among bleeding apertures (7, 8) and a surrounding edge of one of housings (11, 12) of electrochemical cells (2, 3). One of degassing links (9, 10) is circularly covered by the sealing body. An independent claim is also included for an accumulator.

Description

Stand der TechnikState of the art

Akkumulatoren, beispielsweise für den Einsatz in Elektro- oder Hybridfahrzeugen, weisen in der Regel wenigstens zwei elektrochemische Zellen auf. In der Fahrzeugtechnik finden diesbezüglich insbesondere Lithium-Ionen-Akkumulatoren Anwendung. Solche Akkumulatoren sind zur Sicherung eines möglichst wartungsfreien und sicheren Betriebs mit verschiedensten Schutzeinrichtung versehen.Accumulators, for example for use in electric or hybrid vehicles, usually have at least two electrochemical cells. In vehicle technology, lithium-ion accumulators are used in particular in this regard. Such accumulators are provided to ensure the most maintenance-free and safe operation with a variety of protection.

Mit einer bestimmten Schutzeinrichtung ist es möglich, einen in einem Gehäuse einer elektrochemischen Zelle des Akkumulators entstehenden Überdruck abzubauen, welcher ohne einen solchen Druckabbau im schlimmsten Fall zu einer Explosion der elektrochemischen Zelle führen könnte. Um diesen Druck in einer elektrochemischen Zelle abzubauen, weist diese Schutzeinrichtung eine Abblasöffnung im Gehäuse der elektrochemischen Zelle auf, wobei die Abblasöffnung im Normalbetrieb einer elektrochemischen Zelle, das heißt im beim Betrieb der elektrochemischen Zelle ohne schädlichen inneren Überdruck im Zellengehäuse, mittels eines Abblasventils gasdicht verschlossen ist. Ab dem Erreichen eines bestimmten Innendrucks innerhalb des Gehäuses einer elektrochemischen Zelle öffnet das Abblasventil, so dass Gas aus dem Gehäuse der elektrochemischen Zelle entweichen und folglich der Druck innerhalb des Zellengehäuses abgebaut werden kann. Als Abblasventil kann beispielsweise ein Berstventil zum Einsatz kommen.With a certain protection device, it is possible to reduce a resulting in a housing of an electrochemical cell of the accumulator pressure, which could lead to an explosion of the electrochemical cell without such pressure reduction in the worst case. In order to reduce this pressure in an electrochemical cell, this protective device has a blow-off opening in the housing of the electrochemical cell, wherein the blow-off opening in the normal operation of an electrochemical cell, that is gas-tight during operation of the electrochemical cell without damaging internal pressure in the cell housing, by means of a blow-off is. Upon reaching a certain internal pressure inside the housing of an electrochemical cell, the blow-off valve opens so that gas can escape from the housing of the electrochemical cell and consequently the pressure within the cell housing can be reduced. As bleed valve, for example, a bursting valve can be used.

Bei herkömmlichen Akkumulatoren wird das nach dem Öffnen des Abblasventils aus dem Gehäuse der elektrochemischen Zelle entweichende Gas über ein Entgasungsrohrsystem von der elektrochemischen Zelle abgeleitet, an das auch die wenigstens eine weitere elektrochemische Zelle entsprechend angeschlossen ist, wozu das Entgasungsrohrsystem mit einer entsprechenden Anzahl von Entgasungsanschlüssen versehen ist. In conventional accumulators, the gas escaping from the housing of the electrochemical cell after opening the blow-off valve is discharged via a degassing pipe system from the electrochemical cell to which the at least one further electrochemical cell is connected accordingly, to which end the degassing pipe system is provided with a corresponding number of degassing connections is.

Öffnet sich das einer elektrochemischen Zelle eines Akkumulators zugeordnete Abblasventil, können feste, flüssige und/oder gasförmige Bestandteile aus dem Gehäuse der elektrochemischen Zelle entweichen und in das Entgasungsrohrsystem gelangen. Diese austretenden Feststoffe, Flüssigkeiten, Dämpfe oder Gase können sich innerhalb des Entgasungsrohrsystems verbreiten und sich unter Ausbildung elektrisch leitender Schichten an Innenflächen des Entgasungsrohrsystems ablagern als auch in weitere Batteriezellen eindringen. Die beim sogenannten „Entgasen“ der Zelle emittierten Stoffe werden üblicherweise mit einem Gassammler (Kollektor) von den Batteriezellen weggeleitet, um einen Kontakt des giftigen und reaktiven Gemisches mit anderen Komponenten der Batterie zu verhindern. Jedoch ist es möglich, dass eine elektrochemische Zelle, bei der das Abblasventil ausgelöst worden ist, innerhalb des Entgasungsrohrsystems eine elektrisch leitende Schicht ausbildet. So können unter anderem Kurzschlüsse innerhalb eines Akkumulators hergestellt werden, was es in jedem Fall zu vermeiden gilt, um Schäden an dem Akkumulator zu verhindern.If the blow-off valve assigned to an electrochemical cell of a rechargeable battery opens, solid, liquid and / or gaseous components can escape from the housing of the electrochemical cell and enter the degassing tube system. These escaping solids, liquids, vapors or gases can spread within the Entgasungsrohrsystems and deposit to form electrically conductive layers on the inner surfaces of the degassing tube system and penetrate into other battery cells. The substances emitted during the so-called "degassing" of the cell are usually conducted away from the battery cells with a gas collector (collector) in order to prevent contact of the toxic and reactive mixture with other components of the battery. However, it is possible that an electrochemical cell in which the blow-off valve has been triggered forms an electrically conductive layer within the degassing tube system. Thus, inter alia, short circuits can be produced within a rechargeable battery, which in any case must be avoided in order to prevent damage to the rechargeable battery.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Gegenstand der Erfindung ist ein Dichtelement zum Abdichten einer Verbindung zwischen einer Abblasöffnung im Gehäuse einer elektrochemischen Zelle eines Akkumulators und einem Entgasungsanschluss an einem Entgasungsrohrsystem des Akkumulators, wobei das Dichtelement einen zwischen dem die Abblasöffnung umgebenden Rand des Gehäuses der elektrochemischen Zelle und dem Entgasungsanschluss anordbaren, im Wesentlichen ringförmig ausgebildeten Dichtkörper umfasst. Das Dichtelement weist des Weiteren eine Schutzmembran aus einem flexiblen und nicht elektrisch leitenden Material auf, welche an ihrem umlaufenden Rand mit dem Dichtkörper verbunden ist, wobei an der Schutzmembran und/oder an ihrem Verbindungsbereich mit dem Dichtkörper wenigstens eine Sollbruchstelle ausgebildet ist.The invention relates to a sealing element for sealing a connection between a blow-off in the housing of an electrochemical cell of a battery and a degassing on a degassing tube of the accumulator, wherein the sealing element between the blow-off opening surrounding the edge of the housing of the electrochemical cell and the degassing, in the Essentially comprises ring-shaped sealing body. The sealing element further comprises a protective membrane made of a flexible and non-electrically conductive material, which is connected at its peripheral edge with the sealing body, wherein at least one predetermined breaking point is formed on the protective membrane and / or at its connection region with the sealing body.

Dass der Dichtkörper im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist, soll bedeuten, dass im Rahmen der Erfindung auch von der idealen Ringform abweichende Ausgestaltungen des Dichtkörpers möglich sind. Beispielsweise ist auch eine ovale oder polygonale Ausgestaltung des Dichtkörpers möglich, ohne dass hierdurch der Dichtkörper funktionsgemäß eingeschränkt wäre. Der Dichtkörper kann auch dadurch gebildet sein, dass ein flexibel und zunächst langgestreckt ausgebildeter Dichtkörper in eine Ringform gebracht wird und die beiden Enden des ringförmigen Dichtkörpers beispielsweise mithilfe eines Dichtbandes miteinander verbunden werden. Hierdurch können z.B. unterschiedliche Umfanglängen oder Toleranzen ausgeglichen werden.The fact that the sealing body is substantially annular, intended to mean that in the context of the invention, deviating from the ideal ring shape embodiments of the sealing body are possible. For example, an oval or polygonal configuration of the sealing body is possible, without thereby limiting the sealing body functionally. The sealing body may also be formed in that a flexible and initially elongated trained sealing body is brought into a ring shape and the two ends of the annular sealing body are connected to each other, for example by means of a sealing tape. As a result, e.g. different circumferential lengths or tolerances are compensated.

Als Material für die Schutzmembran kommt hierbei beispielsweise ein Elastomer in Frage.As a material for the protective membrane in this case, for example, an elastomer in question.

Mit dem Merkmal, dass die Schutzmembran an ihrem umlaufenden Rand mit dem Dichtkörper verbunden ist, ist insbesondere gemeint, dass die Schutzmembran an ihrem gesamten umlaufenden Rand mit dem Dichtkörper verbunden ist. With the feature that the protective membrane is connected at its peripheral edge with the sealing body, in particular, it is meant that the protective membrane is connected at its entire peripheral edge with the sealing body.

Die Sollbruchstelle an der Schutzmembran und/oder an ihrem Verbindungsbereich mit dem Dichtkörper dient dazu, dass die Schutzmembran, welche im nicht mit Druck belasteten Zustand die Abblasöffnung im Gehäuse der elektrochemischen Zelle gasdicht verschließt, bei Beaufschlagung mit einem in der elektrochemischen Zelle herrschenden Überdruck im Bereich der Sollbruchstelle aufbricht bzw. aufreißt, um ein Entweichen des unter Druck stehenden Stoffgemisches aus dem Gehäuse der elektrochemischen Zelle zu ermöglichen.The predetermined breaking point on the protective membrane and / or at its connection region with the sealing body serves to ensure that the protective membrane which seals the blow-off opening in the housing of the electrochemical cell in a gas-tight manner in the non-pressure-loaded state upon exposure to a in the electrochemical cell prevailing overpressure in the region of the predetermined breaking point breaks or tears open to allow escape of the pressurized mixture of substances from the housing of the electrochemical cell.

Wird das Dichtelement an einem Akkumulator mit wenigstens zwei elektrochemischen Zellen angeordnet, kann es beispielsweise beim Auslösen des Abblasventils an der nicht mit diesem Dichtelement versehenen elektrochemischen Zelle und dem damit einhergehenden Ablagern des aus dieser elektrochemischen Zelle austretenden Stoffgemisches an der Innenwandung des Entgasungsrohrsystems nicht dazu kommen, dass eine Reaktion zwischen dieser elektrochemischen Zelle und der mit dem Dichtelement versehenen elektrochemischen Zelle stattfindet, da die Schutzmembran eine Schutzbarriere benachbarter Batteriezellen, insbesondere an der Stelle zwischen dem Entgasungsrohrsystem und der mit dem Dichtelement versehenen elektrochemischen Zelle, ausbildet. Vorzugsweise sind alle elektrochemischen Zellen eines Akkumulators mit jeweils einem Dichtelement versehen.If the sealing element is arranged on an accumulator having at least two electrochemical cells, it may not occur, for example, when triggering the blow-off valve on the electrochemical cell not provided with this sealing element and the concomitant deposition of the substance mixture emerging from this electrochemical cell on the inner wall of the degassing tube system. that a reaction between this electrochemical cell and the electrochemical cell provided with the sealing element takes place, since the protective membrane forms a protective barrier of adjacent battery cells, in particular at the point between the degassing tube system and the electrochemical cell provided with the sealing element. Preferably, all electrochemical cells of an accumulator are each provided with a sealing element.

Somit können Instabilitäten weiterer Batteriezellen verhindert werden. Zudem kann die Ausbildung von Kurzschlüssen zwischen mindestens einer abblasenden, elektrochemischen Zelle des Akkumulators mit weiteren Zellen oder elektrischen bzw. elektronischen Komponenten durch die Ablagerung von elektrisch leitenden Feststoffen der entgasenden Zelle im Entgasungsrohrsystem, wie z.B. Kohlenstoff bzw. Metall-Substrate, beispielsweise Aluminum oder Kupfer, unterbunden werden.Thus, instabilities of other battery cells can be prevented. In addition, the formation of short circuits between at least one blow-off, electrochemical cell of the accumulator with other cells or electrical or electronic components by the deposition of electrically conductive solids of the degassing cell in the degassing tube system, such. Carbon or metal substrates, such as aluminum or copper, are prevented.

Vorzugsweise ist die Schutzmembran mit der Innenumfangsfläche des Dichtkörpers verbunden. Hierdurch wird der Verbindungsbereich zwischen Schutzmembran und Dichtkörper nicht durch einen Kontakt mit weiteren Komponenten des Akkumulators abgedeckt oder blockiert, wodurch sich die Schutzmembran nahezu frei relativ zu dem Dichtkörper verformen kann. Preferably, the protective membrane is connected to the inner peripheral surface of the sealing body. As a result, the connection region between the protective membrane and the sealing body is not covered or blocked by contact with other components of the accumulator, whereby the protective membrane can deform almost freely relative to the sealing body.

Es wird des Weiteren als vorteilhaft erachtet, wenn die Schutzmembran einstückig mit dem Dichtkörper verbunden ist. Hierdurch wird ein einziges Bauteil für einen Akkumulator geschaffen, welches zwei technische Funktionen übernimmt. Die erste Funktion besteht darin, dass die Verbindung zwischen einer Abblasöffnung im Gehäuse einer elektrochemischen Zelle eines Akkumulators und einem Entgasungsanschluss an einem Entgasungsrohrsystem des Akkumulators abgedichtet wird. Die zweite Funktion ist durch die Ausbildung eines Schutzes gegen Kettenreaktionen zwischen elektrochemischen Zellen des Akkumulators nach dem Abblasen von Stoffen aus wenigstens einer unter einem schädlichen Druck stehenden elektrochemischen Zelle gegeben.It is further considered advantageous if the protective membrane is integrally connected to the sealing body. As a result, a single component for an accumulator is created, which assumes two technical functions. The first function is that the connection between a blow-off opening in the housing of an electrochemical cell of an accumulator and a degassing connection to a degassing pipe system of the accumulator is sealed. The second function is to provide protection against chain reactions between electrochemical cells of the accumulator after blowing off substances from at least one electrochemical cell under damaging pressure.

Gegenstand der Erfindung ist des Weiteren ein Akkumulator mit wenigstens zwei elektrochemischen Zellen und einem Entgasungsrohrsystem, wobei jede elektrochemische Zelle eine im Normalbetrieb des Akkumulators mit einem Abblasventil gasdicht verschlossene Abblasöffnung aufweist, über welche die elektrochemische Zelle bei geöffnetem Abblasventil mit einem Entgasungsanschluss an dem Entgasungsrohrsystem fluidleitend verbindbar ist. Zur Lösung der obigen Aufgabe weist ein solcher Akkumulator wenigstens ein Dichtelement nach einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination derselben auf. Damit sind die oben genannten Vorteile verbunden.The invention furthermore relates to an accumulator having at least two electrochemical cells and a degassing tube system, each electrochemical cell having a blow-off opening gas-tightly closed by a blow-off valve during normal operation of the accumulator, via which the electrochemical cell can be fluid-conductively connected to a degassing connection on the degassing tube system when the blow-off valve is open is. In order to achieve the above object, such an accumulator has at least one sealing element according to one of the previously described embodiments or any combination thereof. This brings with it the advantages mentioned above.

Vorteilhafterweise ist die Schutzmembran des Dichtelementes derart ausgebildet, dass sie im Normalzustand der ihr zugeordneten elektrochemischen Zelle zumindest teilweise an der dem Inneren dieser elektrochemischen Zelle abgewandten Seite des dieser elektrochemischen Zelle zugeordneten Abblasventils anliegt, wenn dieses Abblasventil geschlossen ist. Im Normalbetrieb des Akkumulators, das heißt im nicht mit einem schädlichen Innendruck belasteten Zustand, stützt sich somit die Schutzmembran an der dem Inneren der elektrochemischen Zelle abgewandten Außenseite des Abblasventils ab. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine andere elektrochemische Zelle des Akkumulators derart mit einem Innendruck beaufschlagt ist, dass das Abblasventil dieser elektrochemischen Zelle öffnet, so dass ein unter Druck stehendes Stoffgemisch in das Entgasungsrohrsystem entweichen kann und somit die Schutzmembran an anderen elektrochemischen Zellen desselben Akkumulators von dem Entgasungsrohrsystem aus mit Druck beaufschlagt. Weil sich die Schutzmembran dieser weiteren nicht unter einem schädlichen Innendruck stehenden elektrochemischen Zellen an der Außenseite der Abblasventile dieser Zellen jeweils abstützen, kann es durch die Druckbeaufschlagung der Schutzmembranen von dem Entgasungsrohrsystem aus nicht zu einem Aufbrechen bzw. Aufreißen der in der Schutzmembran und/oder in dem Verbindungsbereich derselben zu dem Dichtkörper vorhandenen Sollbruchstelle kommen. Stattdessen bildet die Schutzmembran an der nicht unter einem schädlichen Innendruck stehenden elektrochemischen Zellen eine Schutzschicht aus, auf der sich das aus einer weiteren elektrochemischen Zelle austretende Stoffgemisch ablegen kann, ohne dass diese Zelle des Akkumulators geöffnet werden kann. Die jeweilige Ausgestaltung der Schutzmembranen kann dahingehen, dass Luft- bzw. Kriechstrecken für das Stoffgemisch im Normal- und im Fehlerfall eines Akkumulators zu benachbarten elektrisch leitfähigen Komponenten des Akkumulators vergrößert werden, um hierdurch einen höheren Schutz gegen die Ausbildung von elektrisch leitenden Verbindungen zwischen solchen Komponenten eines Akkumulators zu verhindern. Advantageously, the protective membrane of the sealing element is designed such that, in the normal state of the electrochemical cell assigned to it, it bears at least partially against the side of the blow-off valve assigned to this electrochemical cell, when this blow-off valve is closed. In normal operation of the accumulator, that is, in the non-loaded with a harmful internal pressure state, thus the protective membrane is supported on the inside of the electrochemical cell remote from the outside of the blow-off. This is particularly advantageous when an other electrochemical cell of the accumulator is so charged with an internal pressure that the blow-off opens this electrochemical cell, so that a pressurized mixture can escape into the Entgasungsrohrsystem and thus the protective membrane of other electrochemical cells thereof Accumulator from the degassing tube system pressurized. Because the protective membrane of these other non-damaging internal pressure electrochemical cells are supported on the outside of the blow-off valves of these cells, it can not break or tearing open in the protective membrane and / or in by the pressurization of the protective membranes of the degassing come to the connection region thereof to the sealing body existing predetermined breaking point. Instead, the protective membrane forms a protective layer on the electrochemical cells, which are not subject to harmful internal pressure, on which the substance mixture emerging from a further electrochemical cell can deposit, without this cell of the accumulator being able to be opened. The particular design of the protective membranes can be done so that air or creepage distances for the mixture in the normal and in case of failure of a battery to adjacent electrically conductive components of the battery are increased to thereby a To prevent higher protection against the formation of electrically conductive connections between such components of a battery.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den beiliegenden Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the embodiments shown in the accompanying figures. Showing:

1: eine schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Akkumulator, 1 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an exemplary embodiment of an accumulator according to the invention, FIG.

2a: eine Detaildarstellung eines Querschnitts eines Ausführungsbeispiels für das erfindungsgemäße Dichtelement im unbelasteten Zustand und 2a : A detailed representation of a cross section of an embodiment of the sealing element according to the invention in the unloaded state and

2b: eine Detaildarstellung eines Querschnitts eines Ausführungsbeispiels für das erfindungsgemäße Dichtelement im belasteten Zustand. 2 B : A detailed representation of a cross section of an embodiment of the sealing element according to the invention in the loaded state.

1 zeigt einen Akkumulator 1 mit zwei elektrochemischen Zelle 2 und 3 und einem Entgasungsrohrsystem 4. Jede elektrochemische Zelle 2 bzw. 3 weist eine im Normalbetrieb des Akkumulators 1 mit einem Abblasventil 5 bzw. 6 gasdicht verschlossene Abblasöffnung 7 bzw. 8 auf. In 1 ist lediglich die links dargestellte Abblasöffnung 7 mit dem daran angeordneten Abblasventil 5 gasdicht verschlossen ist, wohingegen das an der Abblasöffnung 8 angeordnete Abblasventil 6 geöffnet ist. Die elektrochemische Zelle 3 ist somit bei geöffnetem Abblasventil 6 fluidleitend mit einem Entgasungsanschluss 10 an dem Entgasungsrohrsystem 4 verbunden. Die Abblasventile 5 und 6 sind als Berstventile ausgebildet. 1 shows an accumulator 1 with two electrochemical cell 2 and 3 and a degassing pipe system 4 , Every electrochemical cell 2 respectively. 3 has a normal operation of the accumulator 1 with a blow-off valve 5 respectively. 6 gas-tight closed blow-off opening 7 respectively. 8th on. In 1 is only the exhaust port shown on the left 7 with the blow-off valve arranged thereon 5 is sealed gas-tight, whereas at the blow-off 8th arranged blow-off valve 6 is open. The electrochemical cell 3 is thus with the blow-off valve open 6 fluid-conducting with a degassing connection 10 on the degassing pipe system 4 connected. The blow-off valves 5 and 6 are designed as bursting valves.

Zwischen dem die Abblasöffnung 7 bzw. 8 umgebenden Rand des Gehäuses 11 bzw. 12 der elektrochemischen Zelle 2 bzw. 3 und dem jeweiligen Entgasungsanschluss 9 bzw. 10 ist jeweils ein im Wesentlichen ringförmig ausgebildeter Dichtkörper 13 bzw. 14 eines Dichtelementes 15 bzw. 16 angeordnet. Hierdurch wird die Verbindung zwischen den Abblasöffnungen 7 und 8 in den Gehäusen 11 und 12 der elektrochemischen Zellen 2 und 3 und den Entgasungsanschlüssen 9 bzw. 10 abgedichtet.Between the blow-off opening 7 respectively. 8th surrounding edge of the housing 11 respectively. 12 the electrochemical cell 2 respectively. 3 and the respective degassing connection 9 respectively. 10 is in each case a substantially ring-shaped sealing body 13 respectively. 14 a sealing element 15 respectively. 16 arranged. This will be the connection between the blow-off 7 and 8th in the cases 11 and 12 the electrochemical cells 2 and 3 and the degassing 9 respectively. 10 sealed.

Jedes Dichtelement 15 bzw. 16 weist zudem eine Schutzmembran 17 bzw. 18 auf, die aus einem Elastomer gebildet ist. Die Schutzmembran 17 bzw. 18 ist an ihrem umlaufenden Rand mit der Innenumfangsfläche des jeweiligen Dichtkörpers 15 bzw. 16 einstückig verbunden. An jeder Schutzmembran 17 bzw. 18 ist eine Sollbruchstelle ausgebildet, wie aus 2 ersichtlicher ist.Each sealing element 15 respectively. 16 also has a protective membrane 17 respectively. 18 on, which is formed of an elastomer. The protective membrane 17 respectively. 18 is at its peripheral edge with the inner peripheral surface of the respective sealing body 15 respectively. 16 integrally connected. At every protective membrane 17 respectively. 18 is a predetermined breaking point formed as out 2 is more apparent.

Durch die Pfeile in 1 soll die Strömung des aus der rechts dargestellten elektrochemischen Zelle 3 austretenden Stoffgemisches nach dem Öffnen des Abblasventils 6 verdeutlicht werden. Die Schutzmembran 18 des Dichtelementes 16 ist in 1 als gestrichelte Linie dargestellt, was darauf hindeuten soll, dass an der Schutzmembran 18 eine entsprechende Sollbruchstelle an verschiedensten Bereichen ausgebildet sein kann, jedoch die Schutzmembran 18 nach dem Aufbrechen bzw. Aufreißen an der Sollbruchstelle die Abblasöffnung 8 freigibt. Through the arrows in 1 should the flow of the electrochemical cell shown on the right 3 leaking substance mixture after opening the blow-off valve 6 be clarified. The protective membrane 18 of the sealing element 16 is in 1 shown as a dashed line, which indicates that at the protective membrane 18 a corresponding predetermined breaking point may be formed on a wide variety of areas, but the protective membrane 18 after breaking or tearing at the predetermined breaking point, the blow-off 8th releases.

Durch das aus der elektrochemischen Zelle 3 austretende Stoffgemisch wird die Schutzmembran 17 des Dichtelementes 15 von dem Entgasungsrohrsystem 4 aus mit Druck beaufschlagt. Da die Schutzmembran 17 des Dichtelementes 15 derart ausgebildet ist, dass sie im Normalzustand der elektrochemischen Zelle 2 über große Teile an der dem Inneren der elektrochemischen Zelle 2 abgewandten Seite des Abblasventils 5 anliegt, wenn das Abblasventil 5 geschlossen ist, kann die Schutzmembran 17 sich bei der in 1 gezeigten Druckbeaufschlagung an dem Abblasventil 5 abstützen, so dass es zu keinem Aufbrechen bzw. Aufreißen der Schutzmembran 17 im Bereich der an ihr ausgebildeten Sollbruchstelle kommen kann.By the out of the electrochemical cell 3 exiting mixture of substances becomes the protective membrane 17 of the sealing element 15 from the degassing pipe system 4 from pressurized. Because the protective membrane 17 of the sealing element 15 is formed such that it is in the normal state of the electrochemical cell 2 over large parts of the interior of the electrochemical cell 2 opposite side of the blow-off valve 5 is applied when the blow-off valve 5 closed, the protective membrane can 17 at the in 1 shown pressurization of the blow-off valve 5 support so that there is no breakage or tearing of the protective membrane 17 can come in the area of the trained breaking point at her.

Durch das aus der elektrochemischen Zelle 3 austretende Stoffgemisch wird im Inneren des Entgasungsrohrsystems 4 wenigstens eine elektrisch leitende Schicht 19 an der Innenseite des Entgasungsrohrsystems 4 abgelagert. Diese elektrisch leitende Schicht 19 legt sich auch auf der dem Entgasungsrohrsystem 4 zugewandten Seite der Schutzmembran 17 ab, wodurch wirksam verhindert werden kann, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den elektrochemischen Zellen 2 und 3 und/oder weiteren nicht gezeigten elektrochemischen Zellen ausgebildet wird.By the out of the electrochemical cell 3 leaking mixture is inside the degassing tube system 4 at least one electrically conductive layer 19 on the inside of the degassing pipe system 4 deposited. This electrically conductive layer 19 also lays on the degassing pipe system 4 facing side of the protective membrane 17 which effectively prevents an electrically conductive connection between the electrochemical cells 2 and 3 and / or further electrochemical cells, not shown, is formed.

2a zeigt ein Detail eines Ausführungsbeispiels für das Dichtelement 15 bzw. 16 in einem nicht belasteten Zustand, das heißt in einem Zustand, in dem das Abblasventil 5 bzw. 6 der elektrochemischen Zelle 2 bzw. 3, der das Dichtelement 15 bzw. 16 zugeordnet ist, nicht geöffnet ist. Am Rand der Schutzmembran 17 bzw. 18 ist eine Sollbruchstelle 20 ausgebildet, an der die Schutzmembran 17 bzw. 18 aufbrechen bzw. aufreißen soll, wenn das Abblasventil 5 bzw. 6 der ihr zugeordneten elektrochemischen Zelle 2 bzw. 3 aufgrund eines schädlichen Innendrucks innerhalb des Gehäuses 11 bzw. 12 dieser elektrochemischen Zelle 2 bzw. 3 öffnet. 2a shows a detail of an embodiment of the sealing element 15 respectively. 16 in a non-loaded state, that is, in a state where the blow-off valve 5 respectively. 6 the electrochemical cell 2 respectively. 3 that is the sealing element 15 respectively. 16 is not open. At the edge of the protective membrane 17 respectively. 18 is a breaking point 20 formed at the the protective membrane 17 respectively. 18 should rupture or rupture when the blow-off valve 5 respectively. 6 the electrochemical cell assigned to it 2 respectively. 3 due to a harmful internal pressure within the housing 11 respectively. 12 this electrochemical cell 2 respectively. 3 opens.

2b zeigt das in 2a gezeigte Detail des Dichtelementes 15 bzw. 16 in einem mit Druck belasteten Zustand, jedoch bevor es aufgrund dieses Zustandes zu einem Aufbrechen bzw. Aufreißen an der Sollbruchstelle 20 kommt. 2 B shows that in 2a shown detail of the sealing element 15 respectively. 16 in a pressure-loaded state, but before it due to this state to break up or tearing at the predetermined breaking point 20 comes.

Claims (5)

Dichtelement (15, 16) zum Abdichten einer Verbindung zwischen einer Abblasöffnung (7, 8) im Gehäuse (11, 12) einer elektrochemischen Zelle (2, 3) eines Akkumulators (1) und einem Entgasungsanschluss (9, 10) an einem Entgasungsrohrsystem (4) des Akkumulators (1), wobei das Dichtelement (15, 16) einen zwischen dem die Abblasöffnung (7, 8) umgebenden Rand des Gehäuses (11, 12) der elektrochemischen Zelle (2, 3) und dem Entgasungsanschluss (9, 10) anordbaren, im Wesentlichen ringförmig ausgebildeten Dichtkörper (13, 14) umfasst, gekennzeichnet durch eine Schutzmembran (17, 18) aus einem flexiblen und nicht elektrisch leitenden Material, welche an ihrem umlaufenden Rand mit dem Dichtkörper (13, 14) verbunden ist, wobei an der Schutzmembran (17, 18) und/oder an ihrem Verbindungsbereich mit dem Dichtkörper (13, 14) wenigstens eine Sollbruchstelle (20) ausgebildet ist.Sealing element ( 15 . 16 ) for sealing a connection between a blow-off opening ( 7 . 8th ) in the housing ( 11 . 12 ) an electrochemical cell ( 2 . 3 ) of an accumulator ( 1 ) and a degassing connection ( 9 . 10 ) on a degassing pipe system ( 4 ) of the accumulator ( 1 ), wherein the sealing element ( 15 . 16 ) one between the blow-off opening ( 7 . 8th ) surrounding edge of the housing ( 11 . 12 ) of the electrochemical cell ( 2 . 3 ) and the degassing connection ( 9 . 10 ) can be arranged, essentially ring-shaped sealing body ( 13 . 14 ), characterized by a protective membrane ( 17 . 18 ) made of a flexible and non-electrically conductive material, which at its peripheral edge with the sealing body ( 13 . 14 ), wherein at the protective membrane ( 17 . 18 ) and / or at its connection area with the sealing body ( 13 . 14 ) at least one predetermined breaking point ( 20 ) is trained. Dichtelement (15, 16) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzmembran (17, 18) mit der Innenumfangsfläche des Dichtkörpers (13, 14) verbunden ist.Sealing element ( 15 . 16 ) according to claim 1, characterized in that the protective membrane ( 17 . 18 ) with the inner peripheral surface of the sealing body ( 13 . 14 ) connected is. Dichtelement (15, 16) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzmembran (17, 18) einstückig mit dem Dichtkörper (13, 14) verbunden ist.Sealing element ( 15 . 16 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the protective membrane ( 17 . 18 ) in one piece with the sealing body ( 13 . 14 ) connected is. Akkumulator (1) mit wenigstens zwei elektrochemischen Zellen (2, 3) und einem Entgasungsrohrsystem (4), wobei jede elektrochemische Zelle (2, 3) eine im Normalbetrieb des Akkumulators (1) mit einem Abblasventil (5, 6) gasdicht verschlossene Abblasöffnung (7, 8) aufweist, über welche die elektrochemische Zelle (2, 3) bei geöffnetem Abblasventil (5, 6) mit einem Entgasungsanschluss (9, 10) an dem Entgasungsrohrsystems (4) fluidleitend verbindbar ist, gekennzeichnet durch wenigstens ein Dichtelement (15, 16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Accumulator ( 1 ) with at least two electrochemical cells ( 2 . 3 ) and a degassing tube system ( 4 ), each electrochemical cell ( 2 . 3 ) one in normal operation of the accumulator ( 1 ) with a blow-off valve ( 5 . 6 ) gas-tight closed blow-off opening ( 7 . 8th ), over which the electrochemical cell ( 2 . 3 ) with the blow-off valve open ( 5 . 6 ) with a degassing connection ( 9 . 10 ) on the degassing pipe system ( 4 ) is fluid-conductively connectable, characterized by at least one sealing element ( 15 . 16 ) according to any one of the preceding claims. Akkumulator (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzmembran (17, 18) des Dichtelementes (15, 16) derart ausgebildet ist, dass sie im Normalzustand der ihr zugeordneten elektrochemischen Zelle (2, 3) zumindest teilweise an der dem Inneren dieser elektrochemischen Zelle (2, 3) abgewandten Seite des dieser elektrochemischen Zelle (2, 3) zugeordneten Abblasventils (5, 6) anliegt, wenn dieses Abblasventil (5, 6) geschlossen ist.Accumulator ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the protective membrane ( 17 . 18 ) of the sealing element ( 15 . 16 ) is designed such that in the normal state of its associated electrochemical cell ( 2 . 3 ) at least partially at the interior of this electrochemical cell ( 2 . 3 ) facing away from the side of this electrochemical cell ( 2 . 3 ) associated Abblasventils ( 5 . 6 ) is present when this blow-off valve ( 5 . 6 ) closed is.
DE201310203601 2013-03-04 2013-03-04 Sealing component for sealing connection between aperture in housing of cell and link at tubing system of accumulator in e.g. electrical vehicle, has protection diaphragm formed with sealing body and break section in connection area Withdrawn DE102013203601A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310203601 DE102013203601A1 (en) 2013-03-04 2013-03-04 Sealing component for sealing connection between aperture in housing of cell and link at tubing system of accumulator in e.g. electrical vehicle, has protection diaphragm formed with sealing body and break section in connection area

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310203601 DE102013203601A1 (en) 2013-03-04 2013-03-04 Sealing component for sealing connection between aperture in housing of cell and link at tubing system of accumulator in e.g. electrical vehicle, has protection diaphragm formed with sealing body and break section in connection area

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013203601A1 true DE102013203601A1 (en) 2014-09-04

Family

ID=51353080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201310203601 Withdrawn DE102013203601A1 (en) 2013-03-04 2013-03-04 Sealing component for sealing connection between aperture in housing of cell and link at tubing system of accumulator in e.g. electrical vehicle, has protection diaphragm formed with sealing body and break section in connection area

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013203601A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022029380A1 (en) * 2020-08-05 2022-02-10 Airbus Defence And Space Sas Anti-propagation exhaust device for aircraft lithium-ion batteries
EP4266471A4 (en) * 2022-01-21 2024-02-21 Contemporary Amperex Technology Co Ltd Energy storage system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008013188A1 (en) * 2008-03-07 2009-09-17 Johnson Controls Hybrid And Recycling Gmbh Electrochemical accumulator and vehicle with an electrochemical accumulator
WO2013072468A2 (en) * 2011-11-16 2013-05-23 Johnson Controls Advanced Power Solutions Gmbh Pressure relief element, pressure relief device and battery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008013188A1 (en) * 2008-03-07 2009-09-17 Johnson Controls Hybrid And Recycling Gmbh Electrochemical accumulator and vehicle with an electrochemical accumulator
WO2013072468A2 (en) * 2011-11-16 2013-05-23 Johnson Controls Advanced Power Solutions Gmbh Pressure relief element, pressure relief device and battery

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022029380A1 (en) * 2020-08-05 2022-02-10 Airbus Defence And Space Sas Anti-propagation exhaust device for aircraft lithium-ion batteries
US11962032B2 (en) 2020-08-05 2024-04-16 Airbus Defence And Space Sas Anti-propagation exhaust device for aircraft lithium-ion batteries
EP4266471A4 (en) * 2022-01-21 2024-02-21 Contemporary Amperex Technology Co Ltd Energy storage system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2732485B1 (en) Battery cell module, method for operating a battery cell module and battery and motor vehicle
EP2486612A1 (en) Electrochemical cell
DE102013216071A1 (en) Galvanic system comprising a plurality of galvanic cells and a degassing device
DE102014213916A1 (en) Battery system with improved degassing system
WO2013110359A1 (en) Battery and motor vehicle
WO2015104198A1 (en) Battery cell with surge protector
DE102011076993A1 (en) Battery system and motor vehicle with this battery system and method for determining a degassing of a memory cell of a battery system
WO2019011866A1 (en) Fuel cell device
DE102016004648A1 (en) Pressure relief device for a battery case, battery case with the pressure relief device, battery and method for depressurizing a battery
DE102013223361A1 (en) Battery cell with safety valve and semi-permeable closure element
EP2418708B1 (en) Closure element for battery casing
DE102013215552A1 (en) Pressure release device for protecting a battery system or a galvanic cell against damaging overpressure and battery system, galvanic cell and cell cover with a pressure release device
DE102013203601A1 (en) Sealing component for sealing connection between aperture in housing of cell and link at tubing system of accumulator in e.g. electrical vehicle, has protection diaphragm formed with sealing body and break section in connection area
DE102014018751A1 (en) Electrochemical energy storage and battery
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
DE102018125110A1 (en) Housing for a battery, in particular for a motor vehicle traction battery
DE102020216452A1 (en) pouch cell
DE102010055604A1 (en) Bipolar flat cell for use in lithium-ion battery utilized as energy storage unit of electric drive assembly of e.g. hybrid vehicle, has opening, and shell bottom formed in region of recess corresponding to housing frame edge
DE102013014929A1 (en) Battery, in particular for use in electric motor driven vehicles and vehicle with such a battery
DE102010044715A1 (en) High-voltage battery i.e. traction battery, for use in vehicle e.g. electric vehicle, has housing including breaking device and pressure compensating membrane that is integrated into breaking device connected with discharge line
DE102014200194A1 (en) Battery system with at least one battery cell and a degassing device
DE102014017233A1 (en) A battery housing assembly having a partially reinforced surface separator for a motor vehicle and method of depressurizing such a battery housing assembly
WO2022112036A1 (en) Pressure equalization device, method for pressure equalization, and housing, in particular battery housing
DE102013203106A1 (en) Housing for battery cell e.g. lithium ion battery cell, has gastight and fluid-conductive connected channel portions that are arranged for forming degassing channel, and safety valve that is opened into channel portion
DE102014208062A1 (en) Battery system with a plurality of battery cells and a degassing device

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0002020000

Ipc: H01M0050100000

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee