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Die Erfindung betrifft einen elektrochemischen Energiespeicher mit einer elektrochemisch aktiven Anordnung, welche von einem Gehäuse umgeben ist, wobei elektrische Pole bildende Ableiter elektrisch isoliert aus dem Gehäuse herausgeführt sind. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Batterie mit zumindest einem solchen Energiespeicher.
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Im Allgemeinen sind elektrochemische Energiespeicher mit einer elektrochemisch aktiven Anordnung, die in einem folienartigen Gehäuse angeordnet ist, bekannt. Das Gehäuse ist aus zwei aneinander befestigten Folienabschnitten gebildet, wobei elektrische Pole bildende Ableiter elektrisch isoliert aus dem Gehäuse herausgeführt sind. Der Energiespeicher wird nach einem Befüllen mit elektrochemischen Material verschlossen, wobei hierzu Innenbeschichtungen der aneinander angeordneten Folienabschnitte aufgeschmolzen werden, so dass sich die beiden Folienabschnitte beim Erkalten in diesem Bereich stoffschlüssig miteinander verbinden.
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Bei einer Erstladung des Energiespeichers bildet sich im Inneren des Gehäuses ein Gas, wodurch sich ein Volumen des Energiespeichers erhöht, sich eine mechanische Stabilität verringert und sich Gasblasen zwischen innerhalb der elektrochemisch aktiven Anordnung bilden, wodurch sich elektrische Eigenschaften des Energiespeichers verschlechtern können. Deshalb ist es erforderlich, das Gas nach der Erstentladung, der sogenannten Formierung, aus dem Gehäuse zu entfernen.
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Auch bei einem Kurzschluss in dem Energiespeicher und/oder bei einer Überladung desselben baut sich im Inneren, insbesondere aufgrund von Verdampfung eines Elektrolyten, ein Druck auf, wobei es erforderlich ist, diesen ab Erreichen eines bestimmten Wertes zu verringern, um die Gefahr einer Explosion des Energiespeichers und/oder ein thermisches Durchgehen innerhalb desselben zumindest zu vermindern.
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Hierzu können in eine Siegelnaht, mittels welcher die beiden Folienabschnitte aneinander befestigt sind, partiell lokale Schwächungen eingebracht sein, wobei eine Siegelbreite oder eine Siegelfestigkeit der Siegelnaht reduziert ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten elektrochemischen Energiespeicher und eine verbesserte Batterie mit zumindest einem solchen Energiespeicher anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des elektrochemischen Energiespeichers durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich der Batterie durch die in Anspruch 7 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein elektrochemischer Energiespeicher umfasst eine elektrochemisch aktive Anordnung, welche von einem Gehäuse umgeben ist, wobei elektrische Pole bildende Ableiter elektrisch isoliert aus dem Gehäuse herausgeführt sind. Erfindungsgemäß ist in das Gehäuse eine Gehäuseöffnung eingebracht, die mit einem Verschlusselement verschlossen ist, das derart ausgebildet ist, dass dieses eine strömungstechnische Verbindung in das Gehäuse bei Eintreten einer vorgegebenen Bedingung freigibt.
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Die Gehäuseöffnung dient in vorteilhafter Weise einer Entgasung des Energiespeichers nach einer Erstladung, einer sogenannten Formierung, sowie als ein Überdruckventil.
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Mittels der Gehäuseöffnung, die bei Eintreten der vorgegebenen Bedingung freigebbar ist, kann das Risiko eines Explodierens und/oder eines thermischen Durchgehens des Energiespeichers erheblich verringert werden, so dass die Sicherheit im Betrieb des Energiespeichers wesentlich erhöht ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch eine Schnittdarstellung eines elektrochemischen Energiespeichers mit einem automatisch wiederverschließbaren Ventil als Verschlusselement,
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2 schematisch eine Schnittdarstellung eines Energiespeichers mit einem manuell zu öffnenden und zu verschließenden Ventil als Verschlusselement,
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3 schematisch eine Schnittdarstellung eines Energiespeichers mit einer Berstmembran als Verschlusselement,
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4 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Berührschutzes der Berstmembran,
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5 schematisch eine Schnittdarstellung des Berührschutzes mit integrierter Berstmembran,
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6 schematisch eine perspektivische Ansicht eines in eine Gehäusehälfte einzusiegelndes Verschlusselementes in Form der Berstmembran,
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7 schematisch eine perspektivische Ansicht der in die Gehäusehälfte eingesiegelten Berstmembran,
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8 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Explosionsdarstellung eines Energiespeichers mit eingesiegelter Berstmembran als Verschlusselement,
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9 schematisch eine perspektivische Ansicht des Energiespeichers gemäß 8 im zusammengesetzten Zustand,
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10 schematisch eines perspektivische Ansicht eines vergrößerten Ausschnittes des Energiespeichers im Bereich der Berstmembran als Verschlusselement,
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11 schematisch eine Schnittdarstellung des Energiespeichers mit eingesiegelter Berstmembran,
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12 schematisch eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes des Energiespeichers mit eingesiegelter Berstmembran,
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13 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Explosionsdarstellung eines sich automatisch wiederverschließenden Verschlusselementes,
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14 schematisch eine perspektivische Ansicht des Verschlusselementes gemäß 13 im zusammengesetzten Zustand,
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15 schematisch eine Schnittdarstellung des Verschlusselementes gemäß 13 und 14,
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16 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Explosionsdarstellung eines Energiespeichers mit dem automatisch wiederverschließbaren Verschlusselement,
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17 schematisch eine perspektivische Ansicht des Energiespeichers mit dem automatisch wiederverschließbaren Verschlusselement im zusammengesetzten Zustand,
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18 schematisch eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten Ausschnittes des Energiespeichers mit dem sich automatisch wiederverschließenden Verschlusselement,
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19 schematisch eine Schnittdarstellung eines Energiespeichers mit dem sich wiederverschließenden Verschlusselement,
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20 schematisch einen vergrößerten Ausschnitt des Energiespeichers mit dem sich wiederverschließendem Verschlusselement,
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21 schematisch eine perspektivische Ansicht eines manuell verschließbaren Verschlusselementes,
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22 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Energiespeichers mit dem manuell verschließbaren Verschlusselement,
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23 schematisch eine Schnittdarstellung des Energiespeichers mit dem manuell verschließbaren Verschlusselement,
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24 schematisch eine Schnittdarstellung des Energiespeichers mit dem manuell verschließbaren Verschlusselement und einem Werkzeug vor einem Verschließen und
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25 schematisch eine Schnittdarstellung des Energiespeichers mit dem manuell verschließbaren Verschlusselement und dem Werkzeug nach dem Verschließen.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Schnittdarstellung eines als sogenannte Pouch- oder Coffeebagzelle ausgeführten elektrochemischen Energiespeichers 1.
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Der Energiespeicher 1 ist insbesondere Bestandteil einer Batterie, die eine Mehrzahl solcher elektrisch seriell und/oder parallel miteinander verschalteter Energiespeicher 1 aufweist. Bei der Batterie handelt es sich um eine Fahrzeugbatterie in Form einer Traktionsbatterie eines Elektrofahrzeuges, eines Hybridfahrzeuges oder eines mit Brennstoffzellen betriebenen Fahrzeuges.
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Im Inneren eines aus zwei Gehäusehälften 2.1, 2.2 gebildeten Gehäuses 2 des Energiespeichers 1 ist eine elektrochemisch aktive Anordnung 3 in Form eines Elektrodenfolienstapels angeordnet.
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Elektrodenfolien einer Polarität sind an einer Seite der Anordnung 3 als Stromableiterfahnen 3.1 unbeschichtet aus dieser herausgeführt und mit jeweils einem einen elektrischen Pol des Energiespeichers 1 bildenden Ableiter 4 verbunden.
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Die beiden Ableiter 4 sind elektrisch isoliert aus dem Gehäuse 2 herausgeführt, wobei hierzu ein aus einem thermischen Kunststoff ausgeführtes Vorsiegelband 5 vorgesehen ist. Dieses Vorsiegelband 5 ist an dem jeweiligen Ableiter 4 diesen umlaufend angeordnet und besteht aus aminosäuremodifiziertem Polypropylen.
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Vorzugsweise ist zur Sicherstellung der elektrischen Isolation der Ableiter 4 gegenüber den Gehäusehälften 2.1, 2.2 in einer Mitte des jeweiligen Vorsiegelbandes 5 ein Kunststoff mit einer vergleichsweisen hohen Schmelztemperatur, beispielsweise Polyethylenterephthalat, und/oder ein Vlies angeordnet.
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Die beiden Ableiter 4 sind zur Sicherstellung der stoffschlüssigen Verbindung zwischen den Ableitern 4 und dem Vorsiegelband 5 mit einer zur Oberflächenaktivierung ausgebildeten Schicht und/oder Struktur versehen. Ein aus Kupfer bestehender Ableiter 4 ist beispielsweise vernickelt, wobei ein aus Aluminium bestehender Ableiter 4 mit einer Chromatierung und/oder Eloxierung versehen ist.
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Die beiden Gehäusehälften 2.1, 2.2 bestehen aus einer Verbundfolie, wobei eine Aluminiumfolie beidseitig mit einem thermoplastischen Kunststoff versehen ist. Die Aluminiumfolie dient als Diffusionssperre, mittels welcher ein Austritt von Elektrolyt aus dem Energiespeicher 1 und ein Eintritt von Wasser in den Energiespeicher 1 über dessen Lebensdauer weitestgehend verhindert werden.
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Eine Innenseite der Gehäusehälften 2.1, 2.2 ist mit einem Kunststoff, insbesondere Polypropylen, beschichtet, welches eine vergleichsweise niedrige Schmelztemperatur aufweist.
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Die beiden Gehäusehälften 2.1, 2.2 sind zum Verschluss des Energiespeichers 1 randseitig umlaufend partiell aufschmelzbar, so dass die beiden Gehäusehälften 2.1, 2.2 mittels eines Heißpressvorganges miteinander verschweißt werden.
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Eine Außenseite der Gehäusehälften 2.1, 2.2 ist mit Polyethylenterephthalat als thermoplastischen Kunststoff beschichtet, welcher eine höhere Schmelztemperatur als Polypropylen aufweist und die Aluminiumfolie bei mechanischen Beanspruchungen des Energiespeichers 1 vor Beschädigungen schützt.
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Bei einer Erstladung des Energiespeichers 1, einer sogenannten Formierung, bildet sich im Inneren Gas, wodurch sich ein Volumen des Energiespeichers 1 erhöht, sich eine mechanische Stabilität verringert und eine sich durch Gasblasen innerhalb der Anordnung 3 elektrische Eigenschaften des Energiespeichers 1 verschlechtert.
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Zumindest aus diesen genannten Gründen ist es erforderlich, dass das Gas nach der Erstladung aus dem Energiespeicher 1 entfernt wird.
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Hierzu ist vorgesehen, dass in eine erste Gehäusehälfte 2.1, welche wannenförmig ausgeformt sein kann, eine mit einem Verschlusselement 6 verschlossene Gehäuseöffnung O in Form einer Materialaussparung 2.1.1 eingebracht ist. Dabei ist das Verschlusselement 6 strömungstechnisch mit dem Inneren des Energiespeichers 1 verbunden.
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In einer ersten Ausführungsform gemäß 1 ist das Verschlusselement 6 als ein federbelastetes Rückschlagventil 6.1 ausgebildet, welches ab Erreichen eines vorgegebenen, im Inneren des Energiespeichers 1 vorherrschenden Druck öffnet. Dadurch kann das im Inneren befindliche Gas definiert aus dem Gehäuse 2 entweichen, wobei sich das Verschlusselement 6 in Form des federbelasteten Rückschlagventils 6.1 nach einem Druckausgleich automatisch schließt.
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Dieser im Inneren vorherrschende unzulässig hohe Druck tritt insbesondere aufgrund der Erstladung und/oder aufgrund einer Bildung von Ventinggas bei elektrischer Überlastung des Energiespeichers 1 auf.
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Weist der Energiespeicher 1 in seinem Inneren keine mit Elektrolyt befüllten Hohlräume auf, so entspricht aufgrund des vergleichsweise flexiblen Gehäuses 2 ein Umgebungsdruck üblicherweise einen im Inneren des Energiespeichers 1 vorherrschenden Druck.
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Dadurch, dass sich das Verschlusselement 6 in Form des Rückschlagventils 6.1 nach dem Druckausgleich automatisch schließt, kann weitestgehend vermieden werden, dass im Betrieb des Energiespeichers 1 Elektrolyt aus diesem austritt.
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Zudem ist mittels des automatischen Verschließens des Verschlusselementes 6 die Gefahr eines Eintrittes von Wasser und/oder Wasserdampf in den Energiespeicher 1 wesentlich verringert. Da die Gefahr des Eintrittes von Wasser und/oder Wasserdampf wesentlich verringert ist, ist eine Bildung von verhältnismäßig aggressiver Flusssäure, insbesondere bei einem als Lithium-Ion-Einzelzelle ausgebildeten Energiespeicher 1, weitestgehend ausschließbar.
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Das als federbelastetes Rückschlagventil 6.1 ausgeführte Verschlusselement 6 ist eine ausschließlich mechanische Lösung zum Abbau eines in dem Energiespeicher 1 vorherrschenden unzulässig hohen Druckes.
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2 zeigt eine Schnittdarstellung eines Energiespeichers 1 mit einer Gehäuseöffnung O in Form einer Materialaussparung 2.1.1 in der ersten Gehäusehälfte 2.1, wobei an der Materialaussparung 2.1.1 ein Verschlusselement 6 angeordnet ist, welches als ein extern zu öffnendes und zu verschließendes Ventil 6.2 ausgebildet ist.
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Bei der Erstladung ist das Ventil 6.2 geschlossen, wobei dieses nach Beenden der Erstladung, d. h. dem Formieren, geöffnet wird und nach einem Ablassen des Gases wieder geschlossen wird.
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Ein Entgasen über das Ventil 6.2, insbesondere nach dem Formieren, kann durch Anlegen eines äußeren Unterdruckes und/oder mittels flächiger Verpressung des Energiespeichers 1 optimiert werden.
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Bevorzugt ist das Verschlusselement 6 in der in 2 vorliegenden Ausführungsform zum Öffnen und Schließen ansteuerbar, wobei die Ansteuerung mittels einer Steuereinheit eines mit der Batterie verbundenen Batteriemanagementsystems zur Überwachung derselben erfolgen kann.
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In 3 ist eine Schnittdarstellung eines als Einzelzelle ausgeführten Energiespeichers 1 mit einer in die erste Gehäusehälfte 2.1 eingebrachten Materialaussparung 2.1.1 als Gehäuseöffnung O dargestellt.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist das Verschlusselement 6 als eine Berstmembran 6.3 bzw. eine sogenannte Ventingmembran ausgebildet.
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Das als Berstmembran 6.3 ausgeführte Verschlusselement 6 öffnet sich automatisch bei Erreichen eines vorgegebenen, in dem Energiespeicher 1 vorherrschenden Druckes, wobei die Berstmembran 6.3 hierzu die in die erste Gehäusehälfte 2.1 eingebrachte Gehäuseöffnung O in Form der Materialaussparung 2.1.1 verschließt.
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer metallischen Berstmembran 6.3, die in einem aus Kunststoff gebildeten gitterartigen Berührschutz 7 angeordnet, d. h. in diesen integriert ist, wie in einer in 5 näher dargestellten Schnittdarstellung gezeigt ist. In den folgenden Figuren ist eine weitere Ausführungsform eines elektrischen Energiespeichers 1 dargestellt, bei welchem die Ableiter 4 an einer Seite aus dem Gehäuse 2 herausgeführt sind.
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Dieser Berührschutz 7 ist zum Schutz der als Überdruckventil 6 ausgeführten Berstmembran 6.3 vorgesehen.
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In 6 ist die wannenförmig ausgebildete erste Gehäusehälfte 2.1 vor einem Anordnen, insbesondere einem Einsiegeln, der in den Berührschutz 7 integrierten Berstmembran 6.3 dargestellt.
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7 zeigt die in die erste Gehäusehälfte 2.1 eingesiegelte, in den Berührschutz 7 integrierte Berstmembran 6.3 als Verschlusselement 6 der Gehäuseöffnung O.
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Dabei ist das Verschlusselement 6 derart in die erste Gehäusehälfte 2.1 eingesiegelt, dass die Berstmembran 6.3 mit Berührschutz zwischen den zwei Ableitern 4 des Energiespeichers 1 angeordnet ist, wie insbesondere in 8 näher dargestellt ist.
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8 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Explosionsdarstellung des Energiespeichers 1, wobei die erste Gehäusehälfte 2.1 mit Berstmembran 6.3, die Anordnung 3 mit den Stromableiterfahnen 3.1 und den an diesen befestigten Ableitern 4 mit Vorsiegelband 5 sowie eine wannenförmig ausgebildete zweite Gehäusehälfte 2.2 dargestellt sind.
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In 9 ist eine perspektivische Ansicht des Energiespeichers 1 im zusammengesetzten Zustand gezeigt, wobei eine perspektivische Ansicht eines vergrößerten Ausschnittes des Energiespeichers 1 in 10 dargestellt ist.
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Insbesondere zeigt 10 einen Ausschnitt des Energiespeichers 1 im Bereich des als Berstmembran 6.3 mit Berührschutz 7 ausgebildeten Verschlusselementes 6, welches in die erste Gehäusehälfte 2.1 eingesiegelt ist.
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11 zeigt eine Schnittdarstellung des Energiespeichers 1 mit Berstmembran 6.3 und in 12 ist eine Schnittdarstellung eines vergrößerten Ausschnittes des Energiespeichers 1 im Bereich der Berstmembran 6.3 mit Berührschutz 7 dargestellt.
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Wie oben beschrieben, reißt die Berstmembran 6.3 als Verschlusselement 6 der Gehäuseöffnung O bei einem bestimmten in dem Energiespeicher 1 vorherrschenden unzulässig hohen Druck auf, wobei sich die Berstmembran 6.3 nicht wieder verschließt.
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Eine perspektivische Ansicht einer Explosionsdarstellung des Verschlusselementes 6 in Form des federbelasteten Rückschlagventils 6.1 ist in 13 dargestellt.
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Das Rückschlagventil 6.1 umfasst einen Grundkörper 8, eine Kugel 9, eine gewundene Torsionsfeder 10 und einen Klemmring 11 auf, wobei das als Rückschlagventil 6.1 ausgeführte Verschlusselement 6 in 14 in einer perspektivischen Ansicht im zusammengesetzten Zustand gezeigt ist.
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Wie die Schnittdarstellung in 15 zeigt, sind die Kugel 9 und die Torsionsfeder 10 in dem aus Polypropylen gebildeten Grundkörper 8 angeordnet, wobei die Torsionsfeder 10 im geschlossenen Zustand des Rückschlagventils 6.1 die Kugel 9 in eine Aussparung 8.1 des Grundkörpers 8 presst.
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Dadurch ist das als Rückschlagventil 6.1 ausgeführte Überdruckventil 6 geschlossen. Übersteigt ein in dem Energiespeicher 1 vorherrschender Druck einen vorgegebenen Wert, wirkt dieser Druck auf die Kugel 9, wodurch diese in Richtung der Torsionsfeder 10 gepresst wird.
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Ist das Gas aus dem Gehäuse 2 entwichen, wirkt kein Druck mehr auf die Kugel 9, so dass sich die Torsionsfeder 10 vorgebbar entspannt und die Kugel 9 in die Aussparung 8.1 presst, wodurch das Rückschlagventil 6.1 und somit die Materialaussparung 2.1.1 geschlossen ist.
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Wie in einer perspektivischen Ansicht einer Explosionsdarstellung des Energiespeichers 1 in 16 gezeigt ist, ist das als federbelastete Rückschlagventil 6.1 ausgeführte Verschlusselement 6 zwischen den beiden die elektrischen Pole des Energiespeichers 1 bildenden Ableitern 4 angeordnet.
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Insbesondere ist das Verschlusselement 6 in Form des Rückschlagventils 6.1 zwischen den beiden Gehäusehälften 2.1, 2.2 in einem zu siegelnden Randbereich angeordnet, wobei das Rückschlagventil 6.1 zwischen den beiden Gehäusehälften 2.1, 2.2 einsiegelbar ist. Hierzu weisen die beiden Gehäusehälften 2.1, 2.2 jeweils eine zumindest abschnittsweise mit dem Rückschlagventil 6.1 korrespondierende Materialausformung 2.3, welche die Gehäuseöffnung O bilden, auf.
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17 zeigt eine perspektivische Ansicht des montierten Energiespeichers 1 mit zwischen den Ableitern 4 und zwischen den Gehäusehälften 2.1, 2.2 eingesiegeltem Rückschlagventil 6.1. Hierzu weisen die Gehäusehälften 2.1, 2.2, welche in einem Tiefziehverfahren wannenförmig ausformbar sind, die mit einer Außenkontur des Grundkörpers 8 korrespondierenden Materialausformungen 2.3 auf. Insbesondere ist das Verschlusselement 6 abschnittsweise im Bereich einer den Energiespeicher 1 randseitig umlaufenden Siegelnaht S angeordnet.
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18 zeigt perspektivisch eine Ausschnittsvergrößerung des Energiespeichers 1 im Bereich des als Rückschlagventil 6.1 ausgeführten Verschlusselementes 6.
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Eine Schnittdarstellung des Energiespeichers 1 mit dem Verschlusselement 6 in Form des federbelasteten Rückschlagventils 6.1 ist in 19 dargestellt. Dabei ist gezeigt, dass die Öffnung 8.1 in dem Grundkörper 8 des Rückschlagventils 6.1 strömungstechnisch mit dem Inneren des Energiespeichers 1 verbunden ist, wobei im geschlossenen Zustand des Überdruckventils 6 diese Öffnung 8.1 mittels der Kugel 9 verschlossen ist.
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Eine Schnittdarstellung einer Ausschnittsvergrößerung des Energiespeichers 1 im Bereich des federbelasteten Rückschlagventils 6.1 ist in 20 gezeigt.
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Bevorzugt ist der Grundkörper 8 mit einer Diffusionssperre versehen, so dass ein Wasser- und/oder Wasserstoffeintrag über die Öffnung 8.1 in den Energiespeicher 1 weitestgehend ausgeschlossen werden kann.
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Hierzu ist denkbar, eine Oberfläche des Grundkörpers 8 zu metallisieren, wobei die Oberfläche hierzu mittels Bedampfung mit einer vergleichsweise dünnen Aluminiumschicht versehen wird. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, einen Metallkörper in den Grundkörper 8 einzuspritzen, welcher besonders bevorzugt gleichzeitig eine Form als Kugelsitz ausbildet, in welcher die Kugel 9 im geschlossenen Zustand des Rückschlagventils 6.1 angeordnet ist.
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In 21 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren extern zu öffnenden und zu verschließenden Ventils 6.2 in Form eines Kunststoffröhrchens als Verschlusselement 6 dargestellt.
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Dieses extern zu öffnende und zu schließende Ventil 6.2 ist röhrenförmig ausgebildet und in den die Gehäuseöffnung O bildenden Materialausformungen 2.3 der beiden Gehäusehälften 2.1, 2.2 im Bereich der Siegelnaht S und zwischen den Ableitern 4 angeordnet, wie in einer perspektivischen Ansicht des Energiespeichers 1 in 22 gezeigt ist.
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Dabei ist ein von dem Energiespeicher 1 abgewandtes Ende des Ventils 6.2 unverschlossen, so dass Gas aus dem Inneren des Energiespeichers 1 entweichen kann.
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Das als Verschlusselement 6 röhrenförmig ausgebildete Ventil 6.2 ist vorzugsweise aus thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polypropylen, ausgebildet, wobei das Ventil 6.2 eine Einfüllhilfe zum Einfüllen von Elektrolyt in den Energiespeicher 1 darstellt.
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Dadurch ist es möglich, die Gehäusehälften 2.1, 2.2 zuerst stoffschlüssig aneinander zu befestigen und das extern zu öffnende und zu verschließende Ventil 6.2 zwischen den beiden Ableitern 4 und den Gehäusehälften 2.1. 2.2 einzusiegeln.
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Insbesondere wird der Energiespeicher 1, d. h. das Ventil 6.2 nach dem Befüllen mittels eines in den 24 und 25 gezeigten heißen Stempels 12 verschlossen.
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23 zeigt eine Schnittdarstellung des Energiespeichers 1 mit dem röhrenförmig ausgebildeten Ventil 6.2 als Verschlusselement 6 der Gehäuseöffnung O, wobei das Ventil 6.2 unverschlossen ist.
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Das extern zu öffnende und zu verschließende Ventil 6.2 ist mittels des heißen Stempels 12 verschließbar, wobei hierzu der Kunststoff partiell aufschmelzbar und verpressbar ist, wie 25 zeigt.
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Nach dem Formieren und/oder zum Entgasen im Überlastfall des Energiespeichers 1 ist das Ventil 6.2 mittels Abtrennung des verschlossenen Endes zu öffnen, so dass ein bei dem Formieren gebildetes Gas bzw. das Gas entweichen kann.
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Anschließend ist das Ventil 6.2 als Überdruckventil 6 mittels des heißen Stempels 12 wieder verschließbar.
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In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass Ventil 6.2 nach dem Befüllen des Energiespeichers 1 mit dem Elektrolyt geöffnet zu lassen und einen nicht gezeigten Schlauch anzuschließen. Mittels des Schlauches ist ein bei dem Formieren entstehendes Gas absaugbar; wobei das Ventil 6.2 nach dem Absaugen mittels des heißen Stempels 12 verschließbar ist.
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Auch hier kann zur Reduzierung eines Wassereintrages in den Energiespeicher 1 vorgesehen sein, das Kunststoffröhren mit einer Metallbeschichtung oder ähnlichem zu versehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Energiespeicher
- 2
- Gehäuse
- 2.1
- erste Gehäusehälfte
- 2.1.1
- Materialaussparung
- 2.2
- zweite Gehäusehälfte
- 2.3
- Materialausformung
- 3
- Anordnung
- 3.1
- Stromableiterfahnen
- 4
- Ableiter
- 5
- Vorsiegelband
- 6
- Verschlusselement
- 6.1
- Rückschlagventil
- 6.2
- Ventil
- 6.3
- Berstmembran
- 7
- Berührschutz
- 8
- Grundkörper
- 8.1
- Öffnung
- 9
- Kugel
- 10
- Torsionsfeder
- 11
- Klemmring
- 12
- heißer Stempel
- O
- Gehäuseöffnung
- S
- Siegelnaht
