DE102013209210A1 - Method and device for increasing the safety when using battery cells - Google Patents

Method and device for increasing the safety when using battery cells Download PDF

Info

Publication number
DE102013209210A1
DE102013209210A1 DE102013209210.5A DE102013209210A DE102013209210A1 DE 102013209210 A1 DE102013209210 A1 DE 102013209210A1 DE 102013209210 A DE102013209210 A DE 102013209210A DE 102013209210 A1 DE102013209210 A1 DE 102013209210A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
degassing
battery cell
acoustic signal
signal generator
gas
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.)
Pending
Application number
DE102013209210.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Karsten Haug
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
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102013209210.5A priority Critical patent/DE102013209210A1/en
Publication of DE102013209210A1 publication Critical patent/DE102013209210A1/en
Pending 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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • 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
    • 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

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Hinweisen auf eine Entgasung einer Batteriezelle (BZ), wobei es sich bei der Entgasung der Batteriezelle (BZ) um das Abführen eines Gases aus der Batteriezelle (BZ) handelt und zum Zweck der Entgasung der Batteriezelle (BZ) ein Entgasungssystem vorgesehen wird, wobei für den Fall einer Entgasung ein akustisches Signal mittels eines akustischen Signalgebers (SG) erzeugt wird.The invention relates to a method for indicating a degassing of a battery cell (BZ), wherein the degassing of the battery cell (BZ) involves the removal of a gas from the battery cell (BZ) and for the purpose of degassing the battery cell (BZ ) a degassing system is provided, an acoustic signal being generated by means of an acoustic signal generator (SG) in the event of degassing.

Description

Feld der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriezellen gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The present invention relates to a method and a device for increasing the safety in the use of battery cells according to the preamble of the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zum Hinweisen auf eine Entgasung einer Batteriezelle und dadurch zum Warnen vor einer Entgasung einer Batteriezelle bekannt, wobei es sich bei der Entgasung der Batteriezelle um das Abführen eines Gases aus der Batteriezelle handelt und zum Zweck der Entgasung der Batteriezelle ein Entgasungssystem vorgesehen wird.Methods are known from the prior art for indicating a degassing of a battery cell and thereby warning against degassing of a battery cell, wherein the degassing of the battery cell is the removal of a gas from the battery cell and for the purpose of degassing the battery cell Degassing system is provided.

So offenbart die DE9207007U1 eine mögliche Vorrichtung zur Warnung vor der Entgasung einer in einem Kraftfahrzeug eingebauten Starterbatterie, wobei zur Warnung vor der Entgasung der Starterbatterie die Verwendung des Davyschen Sicherheitsprinzips (Prinzip einer Flamme als Hinweismittel, wobei die Flamme auf Veränderung der Zusammensetzung des sie umgebenden Gases reagiert) diskutiert wird.So revealed the DE9207007U1 a possible device for warning of the degassing of a starter battery installed in a motor vehicle, the use of the Davy safety principle (principle of a flame as an indication, wherein the flame reacts to changes in the composition of the surrounding gas) is discussed to warn against the degassing of the starter battery ,

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Hinweisen auf eine Entgasung einer Batteriezelle. Dabei handelt es sich insbesondere um eine Lithium-Ionen Batteriezelle, die beispielsweise stationäre Anwendung oder Anwendung in einem Fahrzeug finden kann.The invention is based on a method for indicating a degassing of a battery cell. This is in particular a lithium-ion battery cell, which can find, for example, stationary application or application in a vehicle.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a method with the characterizing features of the independent claims.

Der Kern der Erfindung besteht darin, dass für den Fall einer Entgasung ein akustisches Signal mittels eines akustischen Signalgebers erzeugt wird.The essence of the invention is that in the case of degassing an acoustic signal is generated by means of an acoustic signal generator.

Die Tatsache, dass im Fall einer Entgasung mittels eines akustischen Signalgebers ein akustisches Signal erzeugt wird, führt zu einer Erhöhung der Sicherheit von Personen im Umfeld einer Batteriezelle, bei der eine Entgasung eintritt oder eingetreten ist. Hintergrund der Erfindung ist die Erhöhung der Sicherheit im Umgang mit Batteriezellen und die Verringerung der Wahrscheinlichkeit einer Schädigung einer Batteriezelle und/oder die Verminderung von Auswirkungen von schadhaften Batteriezellen auf die Umgebung. The fact that an acoustic signal is generated in the case of degassing by means of an acoustic signal generator, leads to an increase in the safety of persons in the vicinity of a battery cell, in which a degassing occurs or has occurred. Background of the invention is to increase the safety in dealing with battery cells and reducing the likelihood of damage to a battery cell and / or reducing the impact of defective battery cells on the environment.

Erfindungsgemäß ist zudem eine Vorrichtung zum Hinweisen auf eine Entgasung einer Batteriezelle vorgesehen, wobei ein akustischer Signalgeber in das Entgasungssystem der Batteriezelle integriert ist.According to the invention, a device is also provided for indicating a degassing of a battery cell, wherein an acoustic signal transmitter is integrated into the degassing system of the battery cell.

Ferner ist erfindungsgemäß eine Batteriezelle vorgesehen, die eine Vorrichtung zum Hinweisen auf eine Entgasung einer Batteriezelle enthält.Further, according to the invention, a battery cell is provided, which contains a device for indicating a degassing of a battery cell.

Darüber hinaus ist erfindungsgemäß ein Batteriemodul vorgesehen, das eine Batteriezelle enthält, wobei die Batteriezelle eine Vorrichtung zum Hinweisen auf eine Entgasung der Batteriezelle aufweist. In addition, according to the invention, a battery module is provided, which contains a battery cell, wherein the battery cell has a device for indicating a degassing of the battery cell.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the present invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hängt die Art des akustischen Signals, insbesondere seine Lautstärke und/oder mindestens eine seiner Frequenzen und/oder seine Klangfarbe und/oder seine Dauer, von dem Volumenstrom des abgeführten Gases und/oder dem Strömungsvektor des abgeführten Gases ab. Das akustische Signal kann isnebsodnere den Anforderungen der DIN 146676 entsprechen. Die Stärke des Signals kann insbesondere mindestens 85 dBA in 3 m Entfernung betragen. According to a further advantageous embodiment of the invention, the type of acoustic signal, in particular its volume and / or at least one of its frequencies and / or its timbre and / or its duration, depends on the volume flow of the discharged gas and / or the flow vector of the discharged gas , The audible signal may correspond to the requirements of the DIN 146676 correspond. In particular, the strength of the signal may be at least 85 dBA at a distance of 3 m.

Die Abhängigkeit der Art des akustischen Signals von dem Volumenstrom des abgeführten Gases und/oder dem Strömungsvektor des abgeführten Gases führt zu dem erfindungsgemäßen Vorteil in Abhängigkeit des eingetretenen Entgasungszustandes ein entsprechendes akustisches Signal abgeben zu können. So kann in Abhängigkeit der Art des akustischen Signals ein entsprechendes und angemessenes Verfahren eingeleitet und Personen, die sich in der Nähe der entgasenden Batteriezelle befinden, können entsprechend gewarnt werden. Beispielhafte Volumenströme, bei denen es zu einer Erzeugung des akustischen Signals kommt sind 50 l/sec bis 120 l/sec. Auch bei Volumenströmen von ungefähr 1 l/sec bis 3 l/sec wird ein hörbares Signal erzeugt. Eine beispielhafte Dauer eines Strömungsvorgangs beträgt 10 bis 15 SekundenThe dependence of the type of acoustic signal on the volume flow of the discharged gas and / or the flow vector of the discharged gas leads to the advantage according to the invention depending on the occurred degassing state to be able to deliver a corresponding acoustic signal. Thus, depending on the nature of the acoustic signal, an appropriate and appropriate procedure initiated and persons who are in the vicinity of the degassing battery cell, can be warned accordingly. Exemplary volume flows in which the acoustic signal is generated are 50 l / sec to 120 l / sec. Even with volume flows of about 1 l / sec to 3 l / sec an audible signal is generated. An exemplary duration of a flow process is 10 to 15 seconds

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der akustische Signalgeber in Form einer Flöte oder einer Pfeife ausgebildet.According to a further advantageous embodiment of the invention, the acoustic signal transmitter is designed in the form of a flute or a whistle.

Die Ausbildung des akustischen Signalgebers in Form einer Flöte oder einer Pfeife führt zu dem Vorteil, auf bereits bekannte Technologien zurückzugreifen. Darüber hinaus führt die Verwendung einer Flöte oder einer Pfeife zu dem Vorteil, die Entgasung der Batterie selbst als Mittel zur Erzeugung des akustischen Signals zu nutzen. Dadurch, dass der akustische Signalgeber die Strömungsenergie des austretenden Gases nutzt, wird das akustische Signal unabhängig von anderen Energiequellen erzeugt. Beispielsweise funktioniert der akustische Signalgeber auch dann, wenn Steuerungs- und Überwachungskomponenten der Batterie, insbesondere ein Batteriemanagementsystem, deaktiviert sind.The formation of the acoustic signal transmitter in the form of a flute or a whistle leads to the advantage of resorting to previously known technologies. In addition, the use of a flute or a pipe to the advantage of the degassing of the battery itself as a means of generating the to use the acoustic signal. The fact that the acoustic signal transmitter uses the flow energy of the exiting gas, the acoustic signal is generated independently of other energy sources. For example, the acoustic signal generator also works when control and monitoring components of the battery, in particular a battery management system, are deactivated.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der akustische Signalgeber aus einem gasbeständigen Material, insbesondere einem gasbeständigen Kunststoff oder einem gasbeständigen Metall ausgebildet.According to a further advantageous embodiment of the invention, the acoustic signal transmitter is formed from a gas-resistant material, in particular a gas-resistant plastic or a gas-resistant metal.

Bei den gasbeständigen Materialien kann es sich beispielsweise um Edelstahl, insbesondere WNr. 1,4301, oder Kunststoff, insbesondere Polypropylen handeln.The gas-resistant materials may be, for example, stainless steel, in particular WNr. 1,4301, or plastic, in particular polypropylene.

Die Ausführung des akustischen Signalgebers aus einem gasbeständigen Material, führt zu dem erfindungsgemäßen Vorteil, dass der Signalgeber auch bei chemisch aggressiven Gasen funktionstüchtig bleibt.The execution of the acoustic signal transmitter of a gas-resistant material, leads to the advantage according to the invention that the signal generator remains functional even with chemically aggressive gases.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der akustische Signalgeber in ein Berstventil des Entgasungssystems integriert.According to a further advantageous embodiment of the invention, the acoustic signal transmitter is integrated in a bursting valve of the degassing system.

Die Integration des akustischen Signalgebers in das Berstventil des Entgasungssystems führt zu dem erfindungsgemäßen Vorteil, dass für den Fall einer Aktivierung des Berstventils des Entgasungssystems zeitgleich ein akustisches Signal gegeben wird und Personen, die sich in der Nähe der entgasenden Batteriezelle aufhalten, gewarnt werden.The integration of the acoustic signal generator in the bursting valve of the degassing leads to the advantage according to the invention that in case of activation of the bursting valve of the degassing simultaneously an acoustic signal is given and persons who are in the vicinity of the degassing battery cell, be warned.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der akustische Signalgeber mit einer Vorrichtung, insbesondere einer elektrischen Vorrichtung kombiniert, wobei die Vorrichtung der Entdeckung einer Öffnung des Berstventils dient.According to a further advantageous embodiment of the invention, the acoustic signal transmitter is combined with a device, in particular an electrical device, wherein the device is used to detect an opening of the bursting valve.

Die Kombination mit einer Vorrichtung, insbesondere einer elektrischen Vorrichtung, zur Entdeckung der Öffnung eines Berstventils führt unabhängig von Volumenstrom und Strömungsvektor eines austretenden Gases zu einer Erzeugung des akustischen Signals. Dies führt vorteilhaft dazu, dass in einem Fall der Entgasung, in dem einzig auf Grundlage des Volumenstromes oder des Strömungsvektors des Gases selbst kein akustisches Signal zur Warnung erzeugt wird, das akustische Signal in Abhängigkeit des Umstands des geöffneten Berstventils auf Basis eines Signalgebers gegeben wird.The combination with a device, in particular an electrical device, for detecting the opening of a bursting valve, regardless of volume flow and flow vector of an escaping gas to a generation of the acoustic signal. This advantageously leads to the fact that in a case of degassing, in which only on the basis of the volume flow or the flow vector of the gas no acoustic signal is generated to warn, the acoustic signal is given in response to the fact of the open bursting valve based on a signal generator.

Alternativ können mit der elektrischen Vorrichtung auch ein separater elektrischer oder pneumatischer Warner aktiviert werden. Hierzu werden beispielsweise in das Berstventil dünne elektrisch leitende Drähte oder andere elektrische Widerstandselemete eingebracht, die im Falle des Entgasungsevents zerstört werden. Über eine Messung des elektrischen Widerstands kann ein elektrischer oder akustischer Aktuator aktiviert werden. Alternatively, a separate electrical or pneumatic warning device can also be activated with the electrical device. For this purpose, thin electrically conductive wires or other electrical resistance elements are introduced, for example, in the bursting valve, which are destroyed in the case of Entgasungsevents. By measuring the electrical resistance, an electrical or acoustic actuator can be activated.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf die die Erfindung aber in ihrem Umfang nicht beschränkt ist, erläutert. Die Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt. The invention will be explained in the following with reference to exemplary embodiments, from which further inventive features may result, but to which the invention is not limited in its scope. The embodiments are shown in the drawings.

Es zeigt:It shows:

1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in Form eines Berstventils mit einer Schneidkante; 1 an inventive device according to a first embodiment in the form of a bursting valve with a cutting edge;

2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zur Erzeugung eines akustischen Signals mittels eines akustischen Signalgebers; 2 a device according to the invention according to a second embodiment for generating an acoustic signal by means of an acoustic signal transmitter;

3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in Form einer Batteriezelle mit einem elektrischen Signalgeber; 3 a device according to the invention according to a third embodiment in the form of a battery cell with an electrical signal generator;

4 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Hinweisen auf eine Entgasung einer Batteriezelle, wobei für den Fall einer Öffnung eines Berstventils ein akustisches Signal mittels eines elektrischen Signalgebers gemäß 3 erzeugt wird. 4 a schematic representation of the method according to the invention for indicating a degassing of a battery cell, wherein in the event of opening of a bursting valve, an acoustic signal by means of an electrical signal generator according to 3 is produced.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in Form eines Berstventils BV mit einer Schneidekante S zur Erzeugung eines akustischen Signals schematisch dargestellt. Zweck des akustischen Signals ist das Hinweisen auf den Fall einer Entgasung einer Batteriezelle und damit die Warnung vor dem Fall einer Entgasung einer Batteriezelle.In 1 a device according to the invention according to a first embodiment in the form of a bursting valve BV with a cutting edge S for generating an acoustic signal is shown schematically. The purpose of the acoustic signal is to indicate the case of a degassing of a battery cell and thus the warning of the case of degassing a battery cell.

FB ist die Außenfläche der – in 1 nicht dargestellten – Batteriezelle, an der das Berstventil BV angebracht ist. Das Berstventil BV ist dergestalt ausgeführt, dass bei einer Öffnung des Berstventils BV das entweichende Gas über die Schneidekante S strömt. Durch die Strömung über die Schneidekante S werden im Berstventil BV stehende Wellen erzeugt, die stehenden Wellen sind als Ton hörbar. Die Frequenz und/oder die Klangfarbe und/oder die Lautstärke und/oder die Dauer des Tons hängen dabei von dem Volumenstrom und/oder dem Strömungsvektor des über die Schneidekante S strömenden Gases ab. FB is the outer surface of - in 1 not shown - battery cell to which the bursting valve BV is attached. The bursting valve BV is designed such that when an opening of the bursting valve BV, the escaping gas flows over the cutting edge S. By the flow over the cutting edge S standing waves are generated in the bursting valve BV, the standing waves are audible as sound. The frequency and / or the timbre and / or the volume and / or the duration of the sound depend on the volume flow and / or the flow vector of the gas flowing over the cutting edge S.

In 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung eines akustischen Signals schematisch dargestellt. ER ist ein Entgasungsrohr der Batteriezelle. Durch das Entgasungsrohr ER werden Gase aus der Batteriezelle abgeführt; das Entgasungsrohr ER ist Teil des Entgasungssystems der in der Zeichnung nicht dargestellten Batteriezelle. Im Entgasungsrohr ER ist ein Signalgeber SG vorgesehen. Eine Außenkontur des Signalgebers SG folgt einer Innenkontur des Entgasungsrohrs ER. Die Innenkontur des Entgasungsrohrs ER kann beispielsweise kreisförmig sein. Der Signalgeber SG kann insbesondere eine kreisförmige Innenkontur aufweisen. Das durch das Entgasungsrohr ER abgeführte Gas durchströmt den Signalgeber SG. Der Signalgeber ist beispielsweise in Form einer Flöte oder einer Pfeife ausgebildet und erzeugt aufgrund des ihn durchströmenden Gases einen Ton. Der Ton wird dabei durch das Strömen des Gases über eine nicht dargestellte Schneidekante S des Signalgebers SG erzeugt. Dabei werden durch Turbulenzen an der nicht dargestellten Schneidekante S stehende Wellen im Entgasungsrohr ER erzeugt. Das Entgasungsrohr ER dient zugleich als Resonanzkörper mit dem der Ton erzeugt wird. In 2 a device according to the invention for generating an acoustic signal is shown schematically. ER is a degassing tube of the battery cell. By the degassing tube ER gases are discharged from the battery cell; the degassing ER is part of the degassing of the battery cell, not shown in the drawing. In the degassing ER a signal generator SG is provided. An outer contour of the signal generator SG follows an inner contour of the degassing tube ER. The inner contour of the degassing tube ER can be circular, for example. The signal generator SG may in particular have a circular inner contour. The gas discharged through the degassing tube ER flows through the signal generator SG. The signal generator is designed for example in the form of a flute or a pipe and generates a sound due to the gas flowing through it. The sound is generated by the flow of gas through a cutting edge S, not shown, of the signal generator SG. In this case, standing waves are produced in the degassing tube ER by turbulence at the cutting edge S, not shown. The degassing tube ER also serves as a resonator with which the sound is generated.

Zweck des Tones ist die Warnung vor dem Umstand, dass eine Entgasung der Batteriezelle eingetreten ist. Die Frequenz und/oder die Klangfarbe und/oder die Lautstärke und/oder die Dauer des Tons hängen dabei von dem Volumenstrom und/oder dem Strömungsvektor des den Signalgeber SG durchströmenden Gases ab. Der Signalgeber ist beispielsweise aus einem gasbeständigen Material, insbesondere aus einem gasbeständigen Kunststoff oder Metall ausgebildet. Purpose of the sound is the warning of the fact that a degassing of the battery cell has occurred. The frequency and / or the timbre and / or the volume and / or the duration of the sound depend on the volume flow and / or the flow vector of the gas flowing through the signal generator SG. The signal generator is formed for example of a gas-resistant material, in particular of a gas-resistant plastic or metal.

In 3 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in Form einer Batteriezelle BZ mit einem elektrischen Signalgeber ES schematisch dargestellt. K stellt eine Kathode, A stellt eine Anode der Batteriezelle BZ dar. Ebenfalls dargestellt sind das Berstventil BV und der elektrische Signalgeber ES. Der elektrische Signalgeber ES ist dazu geeignet, bei Öffnung des Berstventils BV ein akustisches Signal zu erzeugen. Zur Feststellung der Öffnung des Berstventils BV wird ein in der Figur nicht dargestellter Sensor verwendet; der Sensor kann Teil des elektrischen Signalgebers ES sein.In 3 a device according to the invention according to a third embodiment in the form of a battery cell BZ with an electrical signal generator ES is shown schematically. K represents a cathode, A represents an anode of the battery cell BZ. Also shown are the bursting valve BV and the electrical signal generator ES. The electrical signal generator ES is suitable for generating an acoustic signal when the bursting valve BV opens. To determine the opening of the bursting valve BV, a sensor not shown in the figure is used; the sensor can be part of the electrical signal generator ES.

Um die Öffnung des Berstventils BV festzustellen, sind der elektrische Signalgeber ES und der nicht dargestellte Sensor vorzugsweise in der Nähe des Berstventils BV oder direkt am Berstventil BV angeordnet. Falls der nicht dargestellte Sensor kein Teil des elektrischen Signalgebers ES ist, kann der elektrische Signalgeber ES in nicht unmittelbarer Nähe zum Berstventil BV angeordnet sein.In order to determine the opening of the bursting valve BV, the electrical signal transmitter ES and the sensor, not shown, are preferably arranged in the vicinity of the bursting valve BV or directly on the bursting valve BV. If the sensor, not shown, is not part of the electrical signal generator ES, the electrical signal generator ES may be arranged in the immediate vicinity of the bursting valve BV.

Die Öffnung des Berstventils BV kann mit dem nicht dargestellten Sensor beispielsweise auf optisch-sensorischem, akustisch-sensorischem, mechanisch-sensorischem oder elektrisch-sensorischem Weg festgestellt werden. Insbesondere können in das Berstventil BV nicht dargestellte dünne elektrisch leitende Drähte oder andere elektrische Widerstandselemente eingebracht werden, die im Falle der Entgasung zerstört werden. Über eine Messung des elektrischen Widerstands kann ein nicht dargestellter elektrischer oder akustischer Aktuator aktiviert werden. Alternativ kann mit dem durch den Druck zerstörten Berstventil BV ein nicht dargestellter Kondensator aufgebaut werden, indem eine nicht dargestellte zweite Kondensatorplatte angebracht wird und mit diesem Kondensator zusammen mit einer nicht dargestellten Induktivität ein nicht dargestellter Schwingkreis aufgebaut wird, der dann verstimmt wird.The opening of the bursting valve BV can be detected with the sensor, not shown, for example, on visual-sensory, acoustic-sensory, mechanical-sensory or electrical-sensory path. In particular, not shown thin electrically conductive wires or other electrical resistance elements can be introduced into the bursting valve BV, which are destroyed in the case of degassing. A measurement of the electrical resistance, an unillustrated electrical or acoustic actuator can be activated. Alternatively, a non-illustrated capacitor can be constructed with the destroyed by the pressure bursting valve BV, a non-illustrated second capacitor plate is mounted and constructed with this capacitor together with an inductance, not shown, a resonant circuit, which is then detuned.

Die Verwendung des elektrischen Signalgebers ES ist insbesondere in kombinierter Anwendung mit einer Schneidekante S an dem Berstventil BV gemäß 1 und/oder einem akustischen Signalgeber SG im Entgasungsrohr ER gemäß 2 möglich. Durch die möglichen Kombination mit der Schneidekante S an dem Berstventil BV beziehungsweise dem akustischen Signalgeber SG im Entgasungsrohr kann zeitgleich zum elektrisch erzeugten Signal wenigstens ein weiteres Signal erzeugt werden. Die Erzeugung wenigstens eines weiteren Signals dient der Erhöhung der Sicherheit. The use of the electrical signal generator ES is particularly in combination with a cutting edge S on the bursting valve BV according to 1 and / or an acoustic signal generator SG in the degassing tube ER according to 2 possible. Due to the possible combination with the cutting edge S on the bursting valve BV or the acoustic signal generator SG in the degassing tube, at least one further signal can be generated at the same time as the electrically generated signal. The generation of at least one further signal serves to increase security.

In 4 ist ein Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit beim Gebrauch von Batteriezellen und Batteriemodulen schematisch dargestellt. Dabei handelt es sich insbesondere um Lithium-Ionen Batteriezellen die beispielsweise stationäre Anwendung oder Anwendung in Fahrzeugen finden können.In 4 a method for increasing the safety in the use of battery cells and battery modules is shown schematically. These are, in particular, lithium-ion battery cells which can be used, for example, for stationary application or in vehicles.

Durch Verfahrensschritt 11 wird das Verfahren eingeleitet. In Prüfungsschritt 22 wird geprüft, ob das Berstventil BV offen ist. Zur Prüfung, ob das Berstventil BV offen ist, wird ein in der Zeichnung nicht dargestellter Sensor verwendet. Der Sensor kann gemäß eines Ausführungsbeispiels Teil des elektrischen Signalgebers ES gemäß 3 sein. Wenn das Berstventil BV nicht offen ist, wird Prüfungsschritt 22 wiederholt.By process step 11 the procedure is initiated. In test step 22 it is checked whether the bursting valve BV is open. To test whether the bursting valve BV is open, a not shown in the drawing sensor is used. According to one exemplary embodiment, the sensor can be part of the electrical signal generator ES according to FIG 3 be. If the bursting valve BV is not open, testing step 22 repeated.

Wenn das Berstventil BV offen ist, wird in Warnschritt 33 ein akustisches Signal mittels des elektrischen Signalgebers ES erzeugt. Mit der Erzeugung des akustischen Signals ist das Verfahren abgeschlossen.When the bursting valve BV is open, the warning step 33 generates an acoustic signal by means of the electric signal generator ES. With the generation of the acoustic signal, the process is completed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 9207007 U1 [0003] DE 9207007 U1 [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • DIN 146676 [0012] DIN 146 676 [0012]

Claims (9)

Verfahren zum Hinweisen auf eine Entgasung einer Batteriezelle (BZ), wobei es sich bei der Entgasung der Batteriezelle (BZ) um das Abführen eines Gases aus der Batteriezelle (BZ) handelt und zum Zweck der Entgasung der Batteriezelle (BZ) ein Entgasungssystem (ER) vorgesehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall einer Entgasung ein akustisches Signal mittels eines akustischen Signalgebers (SG) erzeugt wird. Method for indicating a degassing of a battery cell (BZ), wherein the degassing of the battery cell (BZ) is the removal of a gas from the battery cell (BZ) and for the purpose of degassing the battery cell (BZ) a degassing system (ER) is provided, characterized in that in the case of degassing an acoustic signal by means of an acoustic signal generator (SG) is generated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Art des akustischen Signals, insbesondere seine Lautstärke und/oder mindestens eine seiner Frequenzen und/oder seine Klangfarbe und/oder seine Dauer, von dem Volumenstrom des abgeführten Gases und/oder dem Strömungsvektor des abgeführten Gases abhängt. A method according to claim 1, characterized in that the type of acoustic signal, in particular its volume and / or at least one of its frequencies and / or its timbre and / or its duration, of the volume flow of the discharged gas and / or the flow vector of the discharged gas depends. Vorrichtung zum Hinweisen auf eine Entgasung einer Batteriezelle (BZ), wobei es sich bei der Entgasung der Batteriezelle (BZ) um das Abführen eines Gases aus der Batteriezelle (BZ) handelt und zum Zweck der Entgasung der Batteriezelle (BZ) ein Entgasungssystem (ER) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein akustischer Signalgeber (SG) in das Entgasungssystem (ER) integriert ist. Device for indicating a degassing of a battery cell (BZ), wherein the degassing of the battery cell (BZ) is the removal of a gas from the battery cell (BZ) and for the purpose of degassing the battery cell (BZ) a degassing system (ER) is provided, characterized in that an acoustic signal generator (SG) in the degassing system (ER) is integrated. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das der akustische Signalgeber (SG) in Form einer Flöte oder einer Pfeife ausgebildet ist.Apparatus according to claim 3, characterized in that the acoustic signal generator (SG) is in the form of a flute or a whistle. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das der akustische Signalgeber (SG) aus einem gasbeständigen Material, insbesondere einem Kunststoff oder einem Metall ausgebildet ist.Device according to one of claims 3 or 4, characterized in that the acoustic signal generator (SG) is formed of a gas-resistant material, in particular a plastic or a metal. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das der akustische Signalgeber (SG) in ein Berstventil (BV) des Entgasungssystems (ER) integriert ist.Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the acoustic signal generator (SG) in a bursting valve (BV) of the degassing system (ER) is integrated. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das der akustische Signalgeber (SG) mit einer Vorrichtung, insbesondere einer elektrischen Vorrichtung kombiniert ist, wobei die Vorrichtung der Entdeckung einer Öffnung des Berstventils (BV) dient.Apparatus according to claim 6, characterized in that the acoustic signal generator (SG) is combined with a device, in particular an electrical device, wherein the device of the discovery of an opening of the bursting valve (BV) is used. Batteriezelle (BZ) enthaltend eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche.Battery cell (BZ) comprising a device according to one of the preceding device claims. Batteriemodul, enthaltend eine Batteriezelle (BZ) nach Anspruch 8.Battery module, comprising a battery cell (BZ) according to claim 8.
DE102013209210.5A 2013-05-17 2013-05-17 Method and device for increasing the safety when using battery cells Pending DE102013209210A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013209210.5A DE102013209210A1 (en) 2013-05-17 2013-05-17 Method and device for increasing the safety when using battery cells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013209210.5A DE102013209210A1 (en) 2013-05-17 2013-05-17 Method and device for increasing the safety when using battery cells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013209210A1 true DE102013209210A1 (en) 2014-11-20

Family

ID=51831403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013209210.5A Pending DE102013209210A1 (en) 2013-05-17 2013-05-17 Method and device for increasing the safety when using battery cells

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013209210A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3772428A1 (en) * 2019-08-07 2021-02-10 Samsung SDI Co., Ltd. Battery pack housing producing an acoustic warning signal in case of thermal runaway

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB168944A (en) * 1920-05-10 1921-09-12 Robert Campbell Houston Improvements in secondary or storage batteries
US2288984A (en) * 1939-08-12 1942-07-07 Edw K Tryon Company Battery alarm
US3081366A (en) * 1961-05-10 1963-03-12 Sonotone Corp Sealed alkaline battery cell with automatic charging cut-off
DE9207007U1 (en) 1992-05-23 1992-07-30 Rehau Ag + Co, 8673 Rehau, De
US6531847B1 (en) * 2001-11-07 2003-03-11 Quallion Llc Safety method, device and system for an energy storage device
US20110236735A1 (en) * 2010-03-29 2011-09-29 Empire Technology Development Llc Battery system and battery safety alarm system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB168944A (en) * 1920-05-10 1921-09-12 Robert Campbell Houston Improvements in secondary or storage batteries
US2288984A (en) * 1939-08-12 1942-07-07 Edw K Tryon Company Battery alarm
US3081366A (en) * 1961-05-10 1963-03-12 Sonotone Corp Sealed alkaline battery cell with automatic charging cut-off
DE9207007U1 (en) 1992-05-23 1992-07-30 Rehau Ag + Co, 8673 Rehau, De
US6531847B1 (en) * 2001-11-07 2003-03-11 Quallion Llc Safety method, device and system for an energy storage device
US20110236735A1 (en) * 2010-03-29 2011-09-29 Empire Technology Development Llc Battery system and battery safety alarm system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN 146676

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3772428A1 (en) * 2019-08-07 2021-02-10 Samsung SDI Co., Ltd. Battery pack housing producing an acoustic warning signal in case of thermal runaway

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018129158B4 (en) Safety device for a battery
DE102011083027A1 (en) Device for detecting the impact of an object on a vehicle
DE102014221475A1 (en) Method and device for the acoustic measurement of outlet velocities and / or outlet volumetric flows of gases or liquids
DE102020119287A1 (en) Arrangement of a battery and electric vehicle
DE202020005525U1 (en) Arrangement of a battery and electric vehicle
DE102012216968A1 (en) Method for evaluation adaptation and functional testing of an ultrasonic sensor and a corresponding ultrasonic sensor
DE102020111569A1 (en) Warning system and warning method for a motor vehicle with a high-voltage battery
DE102016117441A1 (en) Traction battery and vehicle with such
DE102014005018A1 (en) Method for operating a vehicle
DE102013209210A1 (en) Method and device for increasing the safety when using battery cells
DE102013223373A1 (en) Method for increasing the safety when using battery systems
DE102005006303B4 (en) Device for monitoring the gassing voltage of accumulators
DE102017218751B4 (en) Method and evaluation system for evaluating a further usability of a high-voltage storage device of a motor vehicle after a critical event
DE102018005995A1 (en) Method for monitoring a charging process of an energy storage device of a motor vehicle, and charging system for monitoring a charging process
WO2020007582A1 (en) Vehicle having a high-voltage store and method for generating an acoustic warning signal
DE102018200541A1 (en) Monitoring an electrical energy storage
EP3154116A1 (en) Device for increasing the security when using battery systems
DE102013000867A1 (en) Retainer for battery/accumulator mounted in e.g. electric car, has wire that is arranged inside material of wall, and is connected to continuity checking device which checks interruption of wire
DE102007003503A1 (en) Safety device for fuel cells
DE102020105440A1 (en) Method for monitoring a battery by means of a sensor device, a battery with a sensor device and a motor vehicle with a battery
DE102020213990A1 (en) Electrical energy store, device and method for operating an electrical energy store
DE102015225484A1 (en) Arc detector for an electrical circuit, electrical circuit and method for detecting an arc
WO2011015554A2 (en) Detection device for a test system
DE102013210150A1 (en) Method and device for increasing the safety when using battery cells
DE102007041067A1 (en) Movable device for performing work on preferably flat surfaces

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: H01M0002120000

Ipc: H01M0050300000