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Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem mit einem Batteriegehäuse, welches einen Batterieraum umschließt, und mit wenigstens einem in dem Batterieraum angeordneten elektrochemischen Energiespeicher, wobei der wenigstens eine elektrochemische Energiespeicher von einer Außenhülle umgeben ist.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer Fahrzeugkarosserie und einem Batteriesystem.
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Stand der Technik
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Eingangs genannte Batteriesysteme werden in vielfältiger Weise zur Bereitstellung elektrischer Energie eingesetzt. Insbesondere werden eingangs genannte Batteriesysteme zur Bereitstellung der für den elektrischen Antrieb von Hybrid-, Plug-In-Hybrid- oder Elektrofahrzeugen erforderlichen elektrischen Energie genutzt. Als elektrochemische Energiespeicher kommen dabei nachladbare Batteriezellen, insbesondere nachladbare Lithium-Ionen-Zelle, zum Einsatz, welche üblicherweise elektrisch miteinander zu wenigstens einem Batteriemodul verschaltet sind. Ein solches Batteriemodul kann dabei ebenfalls als elektrochemischer Energiespeicher im Sinne der vorliegenden Erfindung angesehen werden.
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Die Batteriezellen und somit die elektrochemischen Energiespeicher eines solchen Batteriesystems weisen dabei das Problem auf, dass Störungen, wie ein Auftreten von hohen elektrischen Strömen, ein Überladen der elektrochemischen Energiespeicher beim Ladevorgang oder hohe Außentemperaturen, zu einer kritischen Erwärmung der Batteriezellen führen können. Infolge dieser kritischen Erwärmung kann es zu einer Bildung von Gas in dem betroffenen elektrochemischen Energiespeicher kommen, da der Elektrolyt der erwärmten Batteriezelle durch die Wärmeeinwirkung in einen gasförmigen Zustand übergeht. Durch die Gasbildung erhöht sich der Druck innerhalb des elektrochemischen Energiespeichers. Um ein Platzen der Außenhülle des elektrochemischen Energiespeichers zu verhindern, ist es bekannt, in die Außenhülle ein Sicherheitsventil einzusetzen. Ein solches Sicherheitsventil umfasst dabei üblicherweise eine Ventilöffnung, in welche eine Berstmembran eingebracht ist. Übersteigt der Druck innerhalb des elektrochemischen Energiespeichers einen bestimmten Wert, so zerbirst die Berstmembran und gibt somit die Ventilöffnung frei. Eine Lithium-Ionen-Zelle, welche ein solches Sicherheitsventil aufweist, ist beispielsweise aus der Druckschrift
DE 103 28 862 B4 bekannt.
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Damit infolge des schlagartigen Freigebens der Ventilöffnung ein Fluid des elektrochemischen Energiespeichers nicht unkontrolliert aus der Ventilöffnung des Sicherheitsventils entweicht, ist es bekannt, bei Batteriesystemen Entgasungssysteme einzusetzen. Ein solches Entgasungssystem ist häufig nach Art eines Deckels auf die Batteriezellen aufgesetzt und umfasst eine Vielzahl von Anschlussleitungen, beispielsweise Schlauchleitungen, welche jeweils mit einem Sicherheitsventil einer Batteriezelle verbunden sind. Die Anschlussleitungen münden dabei üblicherweise in einen Entgasungskanal, sodass ein aus einer Ventilöffnung eines Sicherheitsventils ausströmendes Fluid in den Entgasungskanal gelangt. Über den Entgasungskanal wird das Fluid dann aus dem von dem Batteriegehäuse umgebenden Batterieraum geleitet. Ein solches Entgasungssystem ist beispielsweise aus der Druckschrift
DE 10 2011 002 631 A1 bekannt.
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Auch ein infolge von Korrosion oder mechanischer Beschädigung der Berstmembran eines Sicherheitsventils aus der Ventilöffnung des Sicherheitsventils austretendes Fluid, insbesondere ein aus einer Batteriezelle austretender Elektrolyt, kann über das Entgasungssystem abgeführt werden.
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Das aus dem elektrochemischen Energiespeicher entweichende Fluid kann dabei insbesondere flüssige, gasförmige und/oder dampfförmige Komponenten des elektrochemischen Energiespeichers, insbesondere eines Elektrolyten einer Batteriezelle, umfassen. Insbesondere kann das Fluid Kohlenmonoxid (CO), Wasserstoff (H2), Methan (CH4), Fluorwasserstoff (HF) und/oder phosphorhaltige Verbindungen, wie Phosphoroxytrifluorid (POF3), umfassen.
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Nachteilig bei der Nutzung von bislang bekannten Entgasungssystemen mit eingangs genannten Batteriesystemen ist, dass ein hoher Aufwand mit der Verlegung und Befestigung der Anbindungsleitungen des Entgasungssystems einhergeht. Zudem besteht im Fall einer Leckage im Entgasungssystem die Gefahr, dass Komponenten des Batteriesystems, wie insbesondere Elektronikkomponenten zur Überwachung und/oder Steuerung des Batteriesystems, durch austretendes Fluid geschädigt werden.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein eingangs genanntes Batteriesystem zu verbessern, insbesondere hinsichtlich einer Reduzierung der Gefahr von Schädigungen von Batteriekomponenten durch von von elektrochemischen Energiespeichern des Batteriesystems freigesetztem Fluid, vorteilhafterweise bei Reduzierung des Fertigungsaufwandes des Batteriesystems.
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Offenbarung der Erfindung
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Zur Lösung der Aufgabe wird ein Batteriesystem mit einem Batteriegehäuse, welches einen Batterieraum umschließt, und mit wenigstens einem in dem Batterieraum angeordneten elektrochemischen Energiespeicher, wobei der wenigstens eine elektrochemische Energiespeicher von einer Außenhülle umgeben ist, vorgeschlagen, wobei das Batteriesystem pro elektrochemischem Energiespeicher jeweils eine Abführeinrichtung mit einer ersten Öffnung und einer zweiten Öffnung umfasst, wobei die erste Öffnung der Abführeinrichtung mit der Außenhülle des wenigstens einen elektrochemischen Energiespeichers verbunden ist und die zweite Öffnung der Abführeinrichtung mit dem Batteriegehäuse verbunden ist, derart, dass ein von dem wenigstens einen elektrochemischen Energiespeicher innerhalb der Außenhülle gebildetes Fluid über die erste Öffnung in die Abführeinrichtung einströmt, von der Abführeinrichtung abgeführt wird und außerhalb des Batterieraumes über die zweite Öffnung aus der Abführeinrichtung entweicht. Ein elektrochemischer Energiespeicher im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Batteriezelle oder ein eine Mehrzahl von Batteriezellen umfassendes Batteriemodul. Insbesondere ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mehrere elektrochemische Energiespeicher in dem Batterieraum angeordnet sind. Ist ein elektrochemischer Energiespeicher eine Batteriezelle, so ist insbesondere vorgesehen, dass die Außenhülle des jeweiligen elektrochemischen Energiespeichers als Batteriezellgehäuse ausgebildet ist. Ist ein elektrochemischer Energiespeicher eines erfindungsgemäßen Batteriesystems ein mehrere Batteriezellen umfassendes Batteriemodul, so ist insbesondere vorgesehen, dass die Außenhülle des Batteriemoduls das Batteriemodul vollständig umgibt, vorzugsweise nach Art eines Batteriezellgehäuses. Die Außenhülle des elektrochemischen Energiespeichers dient vorteilhafterweise dem Schutz des elektrochemischen Energiespeichers vor äußeren Einflüssen, insbesondere dem Schutz vor einem Eindringen von Feuchtigkeit.
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In dem Batterieraum, welcher von dem Batteriegehäuse umschlossen ist, sind vorteilhafterweise weitere Komponenten des Batteriesystems, insbesondere Elektronikkomponenten, angeordnet. Vorteilhafterweise sind insbesondere elektronische Schaltungen und/oder Bauelemente zur Überwachung und/oder Steuerung des wenigstens einen elektrochemischen Energiespeichers, wie insbesondere ein Batteriemanagementsystem, in dem Batterieraum angeordnet. Das Batteriegehäuse schützt dabei vorteilhafterweise den wenigstens einen elektrochemischen Energiespeicher sowie weitere in dem Batteriegehäuse angeordnete Komponenten des Batteriesystems vor äußeren Einflüssen. Vorteilhafterweise ist das Batteriegehäuse nach außen abgedichtet, insbesondere gegen das Eindringen von Feuchtigkeit. Zum Ausgleich von Druckdifferenzen zwischen dem Batterieraum und der äußeren Umgebung des Batteriegehäuses weist das Batteriegehäuse vorteilhafterweise wenigstens ein Druckausgleichsventil auf.
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Die Abführeinrichtung des erfindungsgemäßen Batteriesystems ist vorteilhafterweise als Abführleitung, besonders bevorzugt als Abführstutzen ausgebildet. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Abführeinrichtung unverzweigt von der Außenhülle des wenigstens einen elektrochemischen Energiespeichers zu dem Batteriegehäuse ausgebildet ist. Weist das Batteriesystem eine Mehrzahl von Batteriezellen als elektrochemische Energiespeicher auf, wobei jede Batteriezelle von einer Außenhülle umgeben ist und jede Außenhülle über jeweils eine Abführeinrichtung mit dem Batteriegehäuse verbunden ist, so ist insbesondere vorgesehen, dass die einzelnen Abführeinrichtungen nicht miteinander verbunden sind. Die zweite Öffnung einer Abführeinrichtung des Batteriesystems kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung mit einem Verschlusselement verschlossen sein, wobei das Verschlusselement vorteilhafterweise das Eindringen von Feuchtigkeit über die zweite Öffnung der Abführeinrichtung in die Abführeinrichtung verhindert. Das Verschlusselement ist dabei vorzugsweise als Folie oder als Rückschlagventil ausgebildet, wobei das Verschlusselement vorteilhafterweise ein Entweichen eines innerhalb der Außenhülle gebildeten Fluids über die zweite Öffnung ermöglicht. Ein innerhalb der Außenhülle gebildetes Fluid ist insbesondere ein infolge einer Erwärmung des wenigstens einen elektrochemischen Energiespeichers gebildetes Gas oder Aerosol.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriesystems ist vorgesehen, dass die Abführeinrichtung zusammen mit der Außenhülle einteilig ausgebildet ist. Die Abführeinrichtung ist dabei vorteilhafterweise Bestandteil der Außenhülle. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Abführeinrichtung hierbei als Abführstutzen, besonders bevorzugt als rohrartig ausgebildeter Abführstutzen, ausgebildet ist. Durch die einteilige Ausgestaltung von Außenhülle mit Abführeinrichtung ist vorteilhafterweise der Montageaufwand eines Batteriesystems stark reduziert, da die Abführeinrichtungen nicht mit den jeweiligen Außenhüllen verbunden werden müssen. Darüber hinaus ist die Abführeinrichtung vorteilhafterweise dicht mit der Außenhülle verbunden, insbesondere dicht gegen ein innerhalb der Außenhülle gebildetes Fluid. Die Außenhülle beziehungsweise der elektrochemische Energiespeicher, der von der Außenhülle umgeben ist, kann ein Sicherheitsventil aufweisen, welches ein Entweichen eines innerhalb der Außenhülle gebildeten Fluids ermöglicht. Vorteilhafterweise ist die Abführeinrichtung mit der ersten Öffnung im Bereich des Sicherheitsventils mit der Außenhülle verbunden. Insbesondere ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante vorgesehen, dass das Sicherheitsventil in der ersten Öffnung der Abführeinrichtung angeordnet ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Batteriesystems ist vorgesehen, dass die Abführeinrichtung über eine Anbindungsstelle mit dem Batteriegehäuse verbunden ist, wobei die Anbindungsstelle abgedichtet ist, derart, dass ein Eindringen eines von der Abführeinrichtung abgeführten Fluids über die Anbindungsstelle in das Batteriegehäuse verhindert ist. Vorzugsweise ist die Anbindungsstelle mittels einer Gummidichtung, einer Schaumstoffdichtung oder einer Beschichtungsmasse, wie Silikon, abgedichtet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriesystems ist vorgesehen, dass die Außenhülle einen Volumenraum zur Aufnahme eines von dem wenigstens einen elektrochemischen Energiespeicher gebildeten Fluids aufweist, wobei die Abführeinrichtung mit dem Volumenraum der Außenhülle verbunden ist. Weist der wenigstens eine elektrochemische Energiespeicher ein Sicherheitsventil auf, so ist der Volumenraum vorteilhafterweise dem Sicherheitsventil nachgeordnet. Durch den Volumenraum ist vorteilhafterweise bei einem schlagartigen Entweichen eines innerhalb der Außenhülle gebildeten Fluids der Durchsatz des Fluids durch die Abführeinrichtung reduziert. Der Volumenraum dient dabei vorteilhafterweise als Puffer.
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Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriesystems ist vorgesehen, dass das Batteriesystem einen Entgasungskanal zum Abführen eines von dem wenigstens einen elektrochemischen Energiespeicher gebildeten Fluids aufweist, wobei der Entgasungskanal außerhalb des Batterieraumes ist, und ein von dem wenigstens einen elektrochemischen Energiespeicher gebildetes und von der Abführeinrichtung abgeführtes Fluid außerhalb des Batterieraumes in den Entgasungskanal entweicht. Dadurch, dass der Entgasungskanal außerhalb des von dem Batteriegehäuse umschlossenen Batterieraumes angeordnet ist, erfolgt das Ableiten eines von dem wenigstens einen elektrochemischen Energiespeicher freigesetzten Fluids durch einen Entgasungskanals vorteilhafterweise außerhalb des Batterieraumes. Die in dem Batterieraum angeordneten Komponenten des Batteriesystems, insbesondere der wenigstens eine elektrochemische Energiespeicher sowie vorteilhafterweise ebenfalls in dem Batterieraum angeordnete Elektronikkomponenten, sind somit vorteilhafterweise vor dem von dem wenigstens einen elektrochemischen Energiespeicher freigesetzten Fluid verbessert geschützt. Dadurch, dass das freigesetzte Fluid vorteilhafterweise unmittelbar über die Abführeinrichtung aus dem Batterieraum abgeführt wird, und erst außerhalb des Batterieraumes ein Ableiten des freigesetzten Fluids über einen außerhalb des Batterieraumes befindlichen Entgasungskanal erfolgt, sind der Batterieraum und die in dem Batterieraum angeordneten Komponenten des Batteriesystems vorteilhafterweise weitestgehend von einem Entgasungssystem des Batteriesystems getrennt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriesystems ist der Entgasungskanal an zumindest einer Außenwandung des Batteriegehäuses angeordnet. Die Anordnung des Entgasungskanals an der Außenwandung des Batteriegehäuses ist dabei vorteilhafterweise derart, dass ein von der Abführeinrichtung abgeführtes Fluid über die zweite Öffnung aus der Abführeinrichtung in den Entgasungskanal entweicht.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriesystems ist vorgesehen, dass zumindest eine Außenwandung des Batteriegehäuses eine Innenwandung des Entgasungskanals ist. Der Entgasungskanal ist dabei vorteilhafterweise halbschalenartig ausgebildet, wobei der Entgasungskanal mit der offenen Seite an dem Batteriegehäuse angeordnet beziehungsweise montiert ist. Durch diese Ausgestaltung ist vorteilhafterweise eine Materialreduzierung und Gewichtsreduzierung erzielbar.
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Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriesystems sieht vor, dass zumindest ein Teil des Batteriegehäuses mehrwandig, vorzugsweise doppelwandig, ausgebildet ist, wobei der Entgasungskanal außerhalb des Batterieraumes zwischen den Wandungen des Batteriegehäuses ausgebildet ist. Das Batteriegehäuse selbst stellt somit vorteilhafterweise einen Entgasungskanal bereit. Dabei ist durch die mehrwandige Ausgestaltung des Batteriegehäuses die Stabilität des Batteriegehäuses vorteilhafterweise erhöht. Das Batteriegehäuse kann dabei insbesondere mittels eines Spritzgießverfahrens hergestellt sein. Hierbei ist vorteilhafterweise eine zuverlässige Dichtigkeit des in dem Batteriegehäuse integrierten Entgasungskanals erzielbar. Der von dem Batteriegehäuse umschlossene Batterieraum ist dabei vorteilhafterweise frei von einem Entgasungssystem. Dadurch, dass ein Entgasungskanal bei dieser Ausgestaltungsvariante des Batteriegehäuses nicht außen auf das Batteriegehäuses aufgesetzt ist, ist zudem der vorhandene Einbauraum zum Einbau eines erfindungsgemäßen Batteriesystems verbessert nutzbar.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriesystems umfasst das Batteriegehäuse wenigstens ein Hohlprofil, vorzugsweise ein metallisches Hohlprofil, wobei der Entgasungskanal durch das Hohlprofil ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist das Hohlprofil ein Hohlprofil aus Aluminium.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Batteriesystems ist vorgesehen, dass der Entgasungskanal wenigstens eine Entgasungsöffnung aufweist, über welche ein von dem Entgasungskanal von dem Batteriesystem abgeführtes Fluid entweichen kann, wobei die Entgasungsöffnung zum Verhindern des Eindringens von Feuchtigkeit mit einem Verschlusselement verschlossen ist. Das Verschlusselement verhindert dabei vorteilhafterweise, dass über die Entgasungsöffnung Feuchtigkeit in den Entgasungskanal und über den Entgasungskanal in eine der Abführeinrichtungen des Batteriesystems gelangt. Das Verschlusselement ist vorzugsweise als Folie oder Rückschlagventil ausgebildet. Insbesondere ermöglicht das Verschlusselement, dass ein abzuführendes Fluid aus dem Entgasungskanal über die Entgasungsöffnung entweichen kann. In diese Richtung ist das Verschlusselement daher vorteilhafterweise durchlässig ausgebildet.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Fahrzeug mit einer Fahrzeugkarosserie und mit einem erfindungsgemäßen Batteriesystem, wobei ein Entgasungskanal zwischen dem Batteriegehäuse und der Fahrzeugkarosserie ausgebildet ist. Der Entgasungskanal ist dabei vorteilhafterweise zumindest teilweise von einer Außenwandung des Batteriegehäuses und der Fahrzeugkarosserie gebildet. Hierdurch ist vorteilhafterweise eine weitere Materialersparnis erzielbar.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten, Merkmale und Ausgestaltungsdetails der Erfindung werden im Zusammenhang mit den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 in einer schematischen Darstellung einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Batteriesystem;
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2 in einer schematischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Batteriesystem.
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Das in 1 ausschnittsweise dargestellte Batteriesystem 1 weist ein Batteriegehäuse 2 auf, welches einen Batterieraum 3 umschließt. In dem Batteriegehäuse 2, das heißt in dem von dem Batteriegehäuse 2 umschlossenen Batterieraum 3, ist eine Mehrzahl von nachladbaren Batteriezellen 4 angeordnet, welche insbesondere prismatische Lithium-Ionen-Zellen sein können. Die Batteriezellen 4 sind dabei elektrochemische Energiespeicher im Sinne der vorliegenden Erfindung. Die Batteriezellen 4 sind dabei jeweils von einer Außenhülle 5 umgeben. Die Außenhülle 5 ist dabei ein die jeweilige Batteriezelle 4 umgebendes Batteriezellgehäuse. Die Batteriezellgehäuse 5 der Batteriezellen 4 weisen jeweils einen Volumenraum 6 zur Aufnahme eines von der jeweiligen Batteriezelle 4 gebildeten Fluids auf. Ein solches Fluid kann insbesondere ein infolge einer Erwärmung der Batteriezelle 4 gebildetes Gas beziehungsweise Aerosol sein. Die Batteriezellen 4 können insbesondere derart ausgebildet sein, dass ein von der Batteriezelle gebildetes Fluid über ein Sicherheitsventil (in 1 nicht explizit dargestellt), beispielsweise eine in eine Ventilöffnung eingebrachte Berstmembran, in den Volumenraum 6 gelangt.
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Das in 1 dargestellte Batteriesystem 1 umfasst pro Batteriezelle 4 jeweils eine Abführeinrichtung 7. Die Abführeinrichtungen 7 weisen dabei jeweils eine erste Öffnung 8 und eine zweite Öffnung 9 auf. Die erste Öffnung 8 der jeweiligen Abführeinrichtung 7 ist dabei mit dem Volumenraum 6 des Batteriezellgehäuses 5 einer Batteriezelle 4 verbunden. Mit der zweiten Öffnung 9 ist die jeweilige Abführeinrichtung 7 mit dem Batteriegehäuse 2 des Batteriesystems 1 verbunden, wobei die Anbindungsstelle mit einer Gummidichtung 12 abgedichtet ist. Durch die Gummidichtung 12 ist vorteilhafterweise ein Eindringen eines von der Abführeinrichtung 7 abgeführten Fluids über die Anbindungsstelle in den von dem Batteriegehäuse 2 umschlossenen Batterieraum 3 verhindert. Die Abführeinrichtungen 7 des Batteriesystems 1 sind in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils als rohrartige Abführstutzen ausgebildet, über welche ein von den Batteriezellen 4 gebildetes Fluid, insbesondere ein im Falle eines thermischen Durchgehens (engl. „thermal runaway“) einer Batteriezelle 4 gebildetes Gas, direkt und unverzweigt aus dem Batterieraum 3 abgeführt wird.
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Ein von einer Batteriezelle 4 innerhalb des Batteriezellgehäuses 5 gebildetes Fluid strömt dabei über die erste Öffnung 8 der mit dem Batteriezellgehäuse 5 verbundenen Abführeinrichtung 7 in die Abführeinrichtung 7 ein. Dann strömt das Fluid durch die Abführeinrichtung 7, das heißt, das Fluid wird von der Abführeinrichtung 7 abgeführt. Schließlich entweicht das Fluid außerhalb des Batterieraumes 3 über die zweite Öffnung 9 der Abführeinrichtung 7.
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Zum Ableiten eines über die zweite Öffnung 9 einer Abführeinrichtung 7 des Batteriesystems 1 entweichenden Fluids weist das in 1 dargestellte Batteriesystem 1 einen Entgasungskanal 10 auf, welcher außerhalb des Batterieraumes 3 an einer Außenwandung 11 des Batteriegehäuses 2 angeordnet ist. Die Außenwandung 11 des Batteriegehäuses 2 bildet dabei teilweise eine Innenwandung des Entgasungskanals 10. Vor der Montage des Entgasungskanals 10 an dem Batteriegehäuse 2 ist der Entgasungskanal also quasi halbschalenförmig ausgebildet beziehungsweise nach Art eines Vierkantrohres, wobei die an dem Batteriegehäuse 2 zu montierende Seite offen ist.
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Durch die Pfeile 13 in 1 ist symbolisch dargestellt, wie ein von einer Batteriezelle 4 des Batteriesystems 1 gebildetes Fluid, insbesondere ein von einer Batteriezelle 4 des Batteriesystems 1 gebildetes Gas oder Aerosol, durch die zweite Öffnung 9 einer Abführeinrichtung 7 des Batteriesystems 1 in den Entgasungskanal 10 entweicht und von diesem abgeleitet wird. Der Entgasungskanal 10 weist vorteilhafterweise eine Entgasungsöffnung auf (in 1 aufgrund der Darstellung eines Ausschnitts des Batteriesystems 1 nicht explizit dargestellt), über welche ein von dem Entgasungskanal 10 von dem Batteriesystem 1 abgeführtes Fluid 13 letztlich abgegeben wird, insbesondere an die Umgebung oder eine weitere Einrichtung, vorzugsweise eine Weiterbehandlungseinrichtung oder Sammeleinrichtung. Die Entgasungsöffnung des Entgasungskanals 10 ist dabei zum Verhindern des Eindringens von Feuchtigkeit in den Entgasungskanal 10 beziehungsweise die Abführeinrichtungen 7 mit einem Verschlusselement verschlossen, welches ein Entweichen des Fluids aus dem Entgasungskanal ermöglicht, aber ein Eindringen eines Fluids in den Entgasungskanal 10 über die Entgasungsöffnung verhindert. Das Verschlusselement ist vorzugsweise ein Rückschlagventil.
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2 zeigt in einer vereinfachten schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel für ein kleineres erfindungsgemäßes Batteriesystem 1, welches zum Beispiel in Elektrorollern zum Einsatz kommen kann. Das in 2 dargestellte Batteriesystem 1 weist dabei zwei Batteriemodule 4 als elektrochemische Energiespeicher auf. Diese Batteriemodule 4 sind jeweils von einer Außenhülle 5 umgeben. Die Batteriemodule 4 sind in einem von einem Batteriegehäuse 2 des Batteriesystems 1 umschlossenen Batterieraum 3 angeordnet, wobei der Batterieraum 3 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in zwei Untereinheiten unterteilt ist, wobei in jeder Untereinheit ein Batteriemodul 4 ist. Eine Elektronikeinheit 14, welche insbesondere elektronische Komponenten zum Überwachen und/oder Steuern der Batteriemodule 4 aufweisen kann, ist ebenfalls in dem von dem Batteriegehäuse 2 umschlossenen Batterieraum 3 angeordnet.
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Die Außenhüllen 5 der Batteriemodule 4 weisen jeweils einen Volumenraum 6 auf, welcher zur Aufnahme eines von dem jeweiligen Batteriemodul 4 gebildeten Fluids ausgebildet ist. Der von der Außenhülle 5 des jeweiligen Batteriemoduls 4 gebildete Volumenraum 6 stellt dabei quasi eine Sammelkammer für von dem jeweiligen Batteriemodul 4 freigesetzte Gase und/oder Aerosole dar. Jedes der Batteriemodule 4 des Batteriesystems 1 weist eine Abführeinrichtung 7 mit einer ersten Öffnung 8 und einer zweiten Öffnung 9 auf. Die erste Öffnung 8 der jeweiligen Abführeinrichtung 7 ist dabei mit der Außenhülle 5 des jeweiligen Batteriemoduls 4 verbunden und die zweite Öffnung 9 der jeweiligen Abführeinrichtung 7 mit dem Batteriegehäuse 2 verbunden, derart, dass ein von dem jeweiligen Batteriemodul 4 innerhalb der Außenhülle 5 gebildetes Fluid von dem Volumenraum 6 über die erste Öffnung 8 in die Abführeinrichtung 7 einströmt, von der Abführeinrichtung 7 abgeführt wird und außerhalb des Batterieraumes 3 über die zweite Öffnung 9 aus der Abführeinrichtung 7 entweicht. Die Abführeinrichtungen 7 des Batteriesystems 1 sind dabei jeweils zusammen mit der jeweiligen Außenhülle 5 eines Batteriemoduls einteilig ausgebildet.
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Dadurch, dass ein von dem jeweiligen Batteriemodul 4 gebildetes Fluid unmittelbar aus dem Batterieraum 3 herausgeführt wird, sind in dem Batterieraum 3 angeordnete Komponenten, wie insbesondere die Komponenten der Elektronikeinheit 14, vor einem von einem Batteriemodul 4 gebildeten Fluid besonders gut geschützt. Zum Ableiten eines über die zweite Öffnung 9 einer Abführeinrichtung 7 entweichenden Fluids kann an dem Batteriegehäuse 2 ein Entgasungskanal angeordnet sein (in 2 nicht dargestellt). In einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante, welche in 2 nicht dargestellt ist, kann das Batteriegehäuse 2 zumindest bezüglich der in 2 rechts dargestellten Wandung doppelwandig ausgebildet sein. Die Wandungen des Batteriegehäuses sind dabei voneinander beabstandet, sodass ein Zwischenraum zwischen den Wandungen ausgebildet ist. Dieser Zwischenraum bildet vorteilhafterweise einen Entgasungskanal aus. Die zweite Öffnung 9 einer jeweiligen Abführeinrichtung 7 eines solchen Batteriesystems ist dazu mit diesem Zwischenraum des Batteriegehäuses verbunden, sodass ein über die zweite Öffnung 9 der jeweiligen Abführeinrichtung 7 entweichendes Fluid in den Zwischenraum entweicht und über diesen, wie bei einem Entgasungskanal üblich, abgeleitet wird.
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Die in den Figuren dargestellten und im Zusammenhang mit diesen erläuterten Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10328862 B4 [0004]
- DE 102011002631 A1 [0005]
