DE102014200203A1

DE102014200203A1 - Electrochemical energy storage

Info

Publication number: DE102014200203A1
Application number: DE102014200203.6A
Authority: DE
Inventors: Jochen Schweinbenz; Karsten Haug; Till Froemling
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2014-01-09
Publication date: 2015-07-09

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrochemischen Energiespeicher, aufweisend wenigstens eine elektrochemische Zelle, welche in einem Zellgehäuse (12) angeordnet ist, wobei das Zellgehäuse (12) ein Entgasungsventil (16) aufweist, ferner aufweisend einen Entgasungskollektor (18) zum Führen von aus dem Entgasungsventil (16) strömender Entgasungsemission, wobei der Entgasungskollektor (18) eine Eintrittsöffnung (20) aufweist, die durch einen Entgasungskanal (22) mit dem Entgasungsventil (16) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Entgasungskanal (22) zumindest teilweise derart durch wenigstens ein Dichtelement (24, 24‘) abgedichtet ist, dass wenigstens ein Dichtelement (24, 24‘) zum Abdichten entgasungsdruckbedingter Undichtigkeiten durch ein Verformungsmittel (32, 32‘, 32‘‘, 32‘‘‘) durch die Entgasungsemission verformbar ist. Ein derartiger Energiespeicher (10) erlaubt ein besonders sicheres Entgasen einer elektrochemischen Zelle.The present invention relates to an electrochemical energy store, comprising at least one electrochemical cell, which is arranged in a cell housing (12), wherein the cell housing (12) has a degassing valve (16), further comprising a Entgasungskollektor (18) for guiding out of the degassing valve (16) flowing degassing, wherein the degassing collector (18) has an inlet opening (20) which is connected by a degassing duct (22) with the degassing valve (16), characterized in that the degassing duct (22) at least partially by at least one Sealing element (24, 24 ') is sealed, that at least one sealing element (24, 24') for sealing degassing pressure-induced leaks by a deformation means (32, 32 ', 32' ', 32' '') by the degassing is deformable. Such an energy store (10) allows a particularly safe degassing of an electrochemical cell.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrochemischen Energiespeicher. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen elektrochemischen Energiespeicher, wie beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie, mit einer verbesserten Entgasung in einem Fehlerfall.The present invention relates to an electrochemical energy store. In particular, the present invention relates to an electrochemical energy storage, such as a lithium-ion battery, with improved degassing in case of failure.

Stand der TechnikState of the art

Elektrochemische Energiespeicher, wie beispielsweise Lithium-Ionen-Batterien, sind in vielen täglichen Anwendungen weit verbreitet. Sie werden beispielsweise in Computern, wie etwa Laptops, Mobiltelefonen, Smartphones und bei anderen Anwendungen, wie etwa in Windkraftanlagen, eingesetzt. Auch bei der zur Zeit stark vorangetriebenen Elektrifizierung von Fahrzeugen, wie etwa Kraftfahrzeugen, bieten derartige Batterien Vorteile.Electrochemical energy storage devices, such as lithium-ion batteries, are widely used in many daily applications. They are used, for example, in computers such as laptops, cell phones, smart phones, and other applications such as wind turbines. Even with the currently highly advanced electrification of vehicles, such as motor vehicles, such batteries offer advantages.

Dabei ist es bekannt, dass bei derartigen Energiespeichern, beispielsweise bei einer Überladung, einer Tiefentladung, einer Überlastung, einer Überhitzung oder auch bei einem internen Zelldefekt, wie beispielsweise bei Dendritenbildung oder bei losen Metallteilen in der Zelle, innerhalb weniger Sekunden zum Teil starke Reaktionen ausgelöst werden können. Dies kann unter Umständen mit dem Ausbilden eines Überdrucks und daher mit der Erfordernis einer Entgasung einhergehen. Insbesondere kann durch das kontrollierte Bersten eines Berstventils ein innerhalb der Zelle sich bildender Überdruck abgelassen werden.It is known that triggered in such energy storage, for example, in an overload, a deep discharge, overload, overheating or even in an internal cell defect, such as dendrites or loose metal parts in the cell, in some cases strong reactions can be. This may be accompanied by the formation of an overpressure and therefore the requirement of degassing. In particular, by the controlled rupture of a bursting valve, an overpressure forming within the cell can be released.

Aus dem Dokument EP 2 325 922 A1 ist beispielsweise eine Batterie bekannt, welche eine Mehrzahl von Batteriemodulen jeweils aufweisend eine Mehrzahl von Batteriezellen umfasst. Dabei wird durch eine untere Platte eines oberen Moduls und durch eine obere Platte eines unteren Moduls ein Gaskanal gebildet, durch welchen für den Fall des Öffnens einer Entgasungsöffnung Gas strömen kann. Dabei sind die entsprechenden Platten des unteren Moduls und des oberen Moduls durch eine Dichtung abgedichtet.From the document EP 2 325 922 A1 For example, a battery is known which comprises a plurality of battery modules each having a plurality of battery cells. In this case, a gas channel is formed by a lower plate of an upper module and by an upper plate of a lower module through which gas can flow in the event of opening a vent. The corresponding plates of the lower module and the upper module are sealed by a seal.

Aus dem Dokument US 2005/0153194 A1 ist eine Batterie bekannt, welche ein Sicherheitsventil aufweist. Dabei ist das Sicherheitsventil gegen ein Batteriegehäuse mit einem O-Ring abgedichtet.From the document US 2005/0153194 A1 a battery is known which has a safety valve. The safety valve is sealed against a battery case with an O-ring.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein elektrochemischer Energiespeicher, aufweisend wenigstens eine elektrochemische Zelle, welche in einem Zellgehäuse angeordnet ist, wobei das Zellgehäuse ein Entgasungsventil aufweist, ferner aufweisend einen Entgasungskollektor zum Führen von aus dem Entgasungsventil strömender Entgasungsemission, wobei der Entgasungskollektor eine Eintrittsöffnung aufweist, die durch einen Entgasungskanal mit dem Entgasungsventil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Entgasungskanal zumindest teilweise derart durch wenigstens ein Dichtelement abgedichtet ist, dass wenigstens ein Dichtelement zum Abdichten entgasungsdruckbedingter Undichtigkeiten durch ein Verformungsmittel durch die Entgasungsemission verformbar ist.The present invention is an electrochemical energy storage, comprising at least one electrochemical cell, which is arranged in a cell housing, wherein the cell housing has a degassing valve, further comprising a degassing collector for guiding out of the degassing valve flowing degassing, said degassing collector having an inlet opening is connected by a degassing to the degassing valve, characterized in that the degassing duct is at least partially sealed by at least one sealing element, that at least one sealing element for sealing entgasungsdruckbedingter leaks by a deformation means by the degassing is deformable.

Der vorbeschriebene elektrochemische Energiespeicher kann es auf einfache und kostengünstige Weise ermöglichen, eine Kompensation von Abstandstoleranzen, die sich durch druckbedingtes Abheben des Entgasungskollektors von der Zelle ergeben können oder die herstellungsbedingt oftmals nicht ganz auszuschließen sind, zu erreichen. Dadurch kann ein besonders sicheres Entgasungsverhalten des elektrochemischen Energiespeichers bei einem Fehlerfall ermöglicht werden.The above-described electrochemical energy storage can make it possible in a simple and cost-effective manner to achieve a compensation of distance tolerances, which can result from pressure-induced lifting of the degassing collector of the cell or manufacturing reasons are often not completely ruled out. This allows a particularly safe degassing of the electrochemical energy storage can be made in case of failure.

Der elektrochemische Energiespeicher umfasst wenigstens eine elektrochemische Zelle, insbesondere eine Mehrzahl an elektrochemischen Zellen, welche in einem Zellgehäuse angeordnet sindt. Eine elektrochemische Zelle kann dabei im Wesentlichen ausgestaltet sein, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Für den beispielhaften Fall einer Lithium-Ionen Batterie kann eine Anode der Zelle beispielsweise umfassen oder ausgestaltet sein aus metallischem Lithium oder aus einem Material, welches Lithiumionen interkallieren kann. Ein derartiges Anodenmaterial kann beispielsweise auf einen Stromableiter aufgebracht, wie etwa aufgerakelt, sein. Beispielhafte Anodenmaterialien umfassen Graphit oder Lithiumtitanat. Eine Kathode der Zelle kann entsprechend, ebenfalls für den rein beispielhaften Fall einer Lithium-Ionen Batterie, beispielhaft Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid (NMC) oder Lithium-Cobalt-Oxid (LiCoO₂) aufweisen oder daraus ausgestaltet sein und ebenfalls auf einen Stromableiter aufgebracht sein. Dabei kann das Kathodenmaterial wie auch das Anodenmaterial gegebenenfalls in einem Binder, wie beispielsweise Polyvinylidenfluorid (PVDF) etwa zusammen mit einem Leitzusatz, wie etwa einer elektrisch leitfähigen Kohlenstoffverbindung, beispielsweise Graphit, vorliegen. The electrochemical energy store comprises at least one electrochemical cell, in particular a plurality of electrochemical cells, which are arranged in a cell housing. An electrochemical cell can be designed essentially as known from the prior art. For example, for the exemplary case of a lithium ion battery, an anode of the cell may include or be made of metallic lithium or a material that may intercalate lithium ions. For example, such an anode material may be applied to a current collector, such as scored. Exemplary anode materials include graphite or lithium titanate. A cathode of the cell can accordingly, likewise for the purely exemplary case of a lithium-ion battery, nickel-manganese-cobalt-oxide (NMC) or lithium-cobalt-oxide (LiCoO ₂ ) have or be designed and also on a current conductor be upset. Optionally, the cathode material as well as the anode material may be present in a binder, such as polyvinylidene fluoride (PVDF), for example, along with a conductive additive, such as an electrically conductive carbon compound, such as graphite.

Ein Elektrolyt kann ebenfalls in an sich bekannter Weise beispielsweise ein Festkörperelektrolyt sein oder ein Lösungsmittel umfassen, in dem ein oder mehrere elektrisch leitfähige Salze gelöst sind. Beispielsweise können aprotische Lösungsmittel, wie etwa Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Dimethylcarbonat oder Diethylcarbonat Verwendung finden. Weiterhin kann als elektrisch leitfähiges Salz Lithiumhexafluorophosphat (LiPF₆) verwendet werden. Beispielsweise kann der Elektrolyt sich in dem fertigen Energiespeicher beziehungsweise in der fertigen Zelle in Poren eines Separators befinden. Der Separator kann beispielsweise eine insbesondere poröse Kunststofffolie sein, etwa gebildet aus Polypropylen.An electrolyte can likewise be, for example, a solid electrolyte in a manner known per se or comprise a solvent in which one or more electrically conductive salts are dissolved. For example, aprotic solvents such as ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate or diethyl carbonate can be used. Furthermore, as the electrically conductive salt lithium hexafluorophosphate (LiPF ₆ ) can be used. For example, the electrolyte can be in the finished energy storage or in the finished Cell located in pores of a separator. The separator may for example be a particular porous plastic film, such as formed from polypropylene.

Jede der elektrochemischen Zellen oder eine Mehrzahl an elektrochemischen Zellen kann dabei beispielsweise in einem Gehäuse, wie etwa in einem Kunststoffgehäuse oder in einem Metallgehäuse, angeordnet sein. Dabei kann dieses Zellgehäuse ein Entgasungsventil aufweisen. Dieses kann insbesondere dazu dienen, insbesondere durch das kontrollierte Bersten einer Berstscheibe des Entgasungsventils, einen innerhalb der Zelle potentiell sich ausbildenden Überdruck abzulassen. Der Überdruck kann dabei beispielsweise hervorgerufen werden durch bei einer Überladung, einer Tiefentladung, einer Überlastung, einer Überhitzung oder auch bei einem internen Zelldefekt auftretenden Fehlerfällen des Energiespeichers.Each of the electrochemical cells or a plurality of electrochemical cells can be arranged, for example, in a housing, such as in a plastic housing or in a metal housing. In this case, this cell housing may have a degassing valve. This can in particular serve, in particular by the controlled rupture of a rupture disk of the degassing valve, to release a potentially forming inside the cell overpressure. The overpressure can be caused, for example, by fault cases of the energy store that occur in the event of an overcharge, a deep discharge, an overload, an overheating or even in the case of an internal cell defect.

Dabei kann es wichtig sein, dass das aus dem Entgasungsventil austretende Gas definiert von der Zelle beziehungsweise von dem Energiespeicher abgeleitet werden kann. Dies kann deshalb von Bedeutung sein, da bei einem Fehlerfall und einem Öffnen des Entgasungsventils die Entgasungsemission, also insbesondere das austretende Gas mit seinen Eigenschaften, mit einer hohen Geschwindigkeit druckstoßartig aus der Zelle austreten kann. Dabei können beispielsweise Gase mit Drücken von bis zu 10 bar und Temperaturen von bis zu ungefähr 600 °C als Entgasungsemission aus dem Entgasungsventil beziehungsweise Berstventil austreten. So kann eine einzige Batteriezelle beispielsweise und nicht beschränkend in 1 min bis zu 80 l eines Schadgases ausstoßen, bei einem gesamten Batteriepack beziehungsweise Batteriemodul können bis zu ca. 200 l Gas austreten. Dabei kann die Entgasungsemission beispielsweise gesundheitsgefährdende, giftige oder ätzende Bestandteile, wie beispielsweise Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO₂), Wasserstoff (H₂), Fluorwasserstoff (HF), Dämpfe und Flüssigkeiten beziehungsweise Partikel, wie etwa Graphit oder andere brennbare Bestandteile aufweisen.It may be important that the emerging from the degassing gas defined by the cell or from the energy storage can be derived. This may be important because in case of failure and opening of the degassing, the degassing, ie in particular the exiting gas with its properties, can escape from the cell at a high speed pressure surge. In this case, for example, gases with pressures of up to 10 bar and temperatures of up to about 600 ° C as Entgasungsemission escape from the degassing valve or bursting valve. Thus, for example, and not restrictively, a single battery cell can emit up to 80 l of a noxious gas in 1 min, with up to approx. 200 l of gas being able to escape in an entire battery pack or battery module. In this case, the degassing, for example, hazardous, toxic or corrosive components such as carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO ₂ ), hydrogen (H ₂ ), hydrogen fluoride (HF), vapors and liquids or particles such as graphite or other combustible constituents ,

Um derartige Gase beziehungsweise Entgasungsemissionen mit derartigen Bedingungen sicher ableiten zu können, weist der vorbeschriebene elektrochemische Energiespeicher einen Entgasungskollektor zum Führen von aus dem Entgasungsventil strömender Entgasungsemission, wie insbesondere austretendem Gas, auf. Der Entgasungskollektor kann beispielsweise an einen Abführkanal angeschlossen sein und so die austretende Emission beispielsweise an eine Umgebung des Energiereicheres, für den Fall des Verwendens in einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug beispielsweise an die Fahrzeugumgebung, abführen. Der Entgasungskollektor kann somit insbesondere dazu dienen, die aus verschiedenen Zellen austretenden Gase gegebenenfalls zu sammeln und insbesondere abzuführen.To be able to reliably dissipate such gases or degassing emissions with such conditions, the above-described electrochemical energy store has a degassing collector for guiding degassing emission flowing out of the degassing valve, in particular escaping gas. The degassing collector may for example be connected to a discharge channel and thus discharge the exiting emission, for example to an environment of the higher energy, for example in an electrically driven vehicle, for example to the vehicle environment. The degassing collector can thus serve, in particular, to collect and, in particular, remove the gases leaving different cells.

Um die Entgasungsemission, welche durch das Entgasungsventil austritt, in den Entgasungskollektor zu leiten, weist der Entgasungskollektor eine Eintrittsöffnung auf, die durch einen Entgasungskanal mit dem Entgasungsventil verbunden ist.In order to direct the degassing emission, which exits through the degassing valve, into the degassing collector, the degassing collector has an inlet opening, which is connected to the degassing valve by a degassing duct.

Dabei gibt es bezüglich des Entgasungskanals Bereiche, welche abgedichtet werden müssen, da der Entgasungskollektor oftmals ein von der Zelle beziehungsweise dem Zellgehäuse getrenntes Bauteil ist. Hierzu ist bei einem erfindungsgemäßen elektrochemischen Energiespeicher vorgesehen, dass der Entgasungskanal zumindest teilweise derart durch wenigstens ein Dichtelement abgedichtet ist, dass wenigstens ein Dichtelement zum Abdichten entgasungsemmisionsbedingter Undichtigkeiten durch ein Verformungsmittel durch die Entgasungsemission verformbar ist. Eine derartige Anordnung des Dichtelements kann eine besonders sichere und zuverlässige Abdichtung des Entgasungskanals ermöglichen.With regard to the degassing channel, there are areas which have to be sealed, since the degasification collector is often a component that is separate from the cell or the cell housing. For this purpose, it is provided in an electrochemical energy store according to the invention that the degassing is at least partially sealed by at least one sealing element, that at least one sealing element for sealing entgasungsemmisionsbedingter leaks by a deformation means by the degassing is deformable. Such an arrangement of the sealing element can enable a particularly secure and reliable sealing of the degassing channel.

Im Detail strömt die Entgasungsemission und damit das Gas aus dem Entgasungsventil mit einem hohen Druck in den Entgasungskanal, wie dies vorstehend im Detail erläutert ist. Der dabei auftretende Druck wird im Sinne der vorliegenden Erfindung als Entgasungsdruck bezeichnet und ist ein Bestandteil der Entgasungsemission. Durch das Auftreten eines hohen Entgasungsdrucks kann ein geringfügiges druckbedingtes Abheben des Entgasungskanals beispielsweise von den Zelldeckeln auftreten. Dadurch kann es unter Umständen möglich werden, dass vorgesehene Dichtungen aufgrund eines derartigen Abhebens den Entgasungskanal, welcher den Bereich zwischen Entgasungskollektor und Entgasungsventil darstellt, nicht mehr sicher abdichten. Ferner können auch herstellungsbedingt Spalten beziehungsweise Undichtigkeiten auftreten, welche einer Entgasungsemission unter Umständen nicht standhalten können und somit abgedichtet werden müssen. Dadurch, dass das Dichtelement durch die Entgasungsemission, also insbesondere den Druck und/oder die Temperatur des austretenden Gases, verformbar ist, können auftretende Undichtigkeiten sicher geschlossen werden. Dazu kann das Dichtelement beispielsweise derart angeordnet sein, dass es im Wesentlichen parallel zu einer Toleranzrichtung beziehungsweise parallel zu einer Richtung einer Entgasung, insbesondere in Richtung einer Verbindung von Entgasungskanal zu dem Zellgehäuse und/oder zu dem Entgasungskollektor verformbar sein kann, wobei jedoch auch andere Ausgestaltungen vom Rahmen der Erfindung umfasst sind. Durch das Vorsehen eines Verformungsmittels zum Verformen des Dichtelements insbesondere durch ein Einwirken der Entgasungsemission auf das Verformungsmittel kann dabei die Verformung des Dichtelements und damit die dadurch erzielbare Abdichtung von entgasungsemissionsbedingten Undichtigkeiten noch weiter verbessert werden. Denn eine Verformung des Dichtelements und damit eine Abdichtung kann somit durch das Verformungsmittel noch weiter verbessert werden, da die Entgasungsemission, insbesondere der Entgasungsdruck, gezielt dazu verwendet werden kann, das Dichtelement zu verformen. Dazu ist das Verformungsmittel vorzugsweise derart ausgestaltet, dass es durch den Entgasungsdruck verlagert wird beziehungsweise einen Druck auf das Dichtmittel auswirkt, um so eine Verformung des Dichtelements zu ermöglichen. Ferner kann das Verformungsmittel in einem Normalzustand bereits an dem Dichtelement anliegen oder davon beabstandet sein.In detail, the degassing emission and thus the gas from the degassing valve flows at a high pressure into the degassing passage, as explained in detail above. The pressure occurring in the context of the present invention is referred to as degassing pressure and is a component of the degassing emission. Due to the occurrence of a high degassing pressure, a slight pressure-induced lifting of the degassing channel can occur, for example, from the cell lids. As a result, under certain circumstances it may be possible for seals provided to no longer reliably seal off the degassing channel, which constitutes the region between the degassing collector and the degassing valve, due to such a lift-off. Furthermore, production-related gaps or leaks may occur, which under certain circumstances can not withstand a degassing emission and thus have to be sealed. Due to the fact that the sealing element can be deformed by the degassing emission, that is to say in particular the pressure and / or the temperature of the exiting gas, any leaks occurring can be securely closed. For this purpose, the sealing element can for example be arranged such that it can be deformed substantially parallel to a tolerance direction or parallel to a direction of degassing, in particular in the direction of a connection of degassing to the cell housing and / or to the degassing collector, but also other embodiments are included in the scope of the invention. By providing a deforming means for deforming the sealing element, in particular by an effect of the degassing emission on the deformation means, the Deformation of the sealing element and thus the sealable thereby achieved by Entgasungsemissionsbedingten leaks can be further improved. For a deformation of the sealing element and thus a seal can thus be further improved by the deformation means, since the degassing, in particular the degassing, can be used specifically to deform the sealing element. For this purpose, the deformation means is preferably designed such that it is displaced by the degassing pressure or a pressure on the sealing means, so as to allow a deformation of the sealing element. Furthermore, in a normal state, the deformation means can already rest on the sealing element or be spaced therefrom.

Die vorbeschriebene Ausgestaltung eines elektrochemischen Energiespeichers ermöglicht es somit in besonders vorteilhafter Weise, die aus einem Entgasungsventil austretenden Gase sicher und definiert abzuleiten. Dabei ermöglicht sie insbesondere, auch austretende Gasgemische, welche mit hohen Drücken und unter hohen Temperaturen austreten, ohne Leckagen sicher über einen definierten Ableitungspfad zu führen. Dabei kann der vorbeschriebene Energiespeicher ferner besonders resistent sein gegenüber aggressiven chemischen oder physikalischen Bestandteilen des aus dem Entgasungskanal austretenden Gases beziehungsweise Gasgemisches.The above-described embodiment of an electrochemical energy store thus makes it possible in a particularly advantageous manner to safely and reliably discharge the gases emerging from a degassing valve. In doing so, it also makes it possible, in particular, to discharge gas mixtures which emerge at high pressures and under high temperatures, without leakage, via a defined discharge path. In this case, the above-described energy storage device can also be particularly resistant to aggressive chemical or physical components of the gas or gas mixture leaving the degassing duct.

Eine Ausgestaltung des Dichtelements als durch die Entgasungsemission verformbar kann dabei bedeuten, dass das Dichtelement aus einem derartigen Material geformt ist, dass es durch die bei einer Entgasung auftretenden Bedingungen des konkreten Anwendungsgebiets, also insbesondere durch die Temperatur und/oder den Druck des austretenden Gases, verformbar ist. Weiterhin kann eine Anordnung des Dichtelements als durch die Entgasungsemission verformbar bedeuten, dass das Dichtelement nur in einen sich etwa durch ein Verlagern eines Bauteils durch ein Entgasen bildenden Raum verformt, oder dass das Dichtelement nicht rundum baulich begrenzt angeordnet ist, sondern insbesondere definierte Freiräume vorgesehen sind, in welche sich das Dichtelement bei den bei einer Entgasung herrschenden Bedingungen verformen kann, so dass auf diese Weise entgasungsdruckbedingte Undichtigkeiten, abgedichtet werden können. Somit sind entgasungsdruckbedingte Undichtigkeiten insbesondere aber nicht abschließend solche, welche hervorgerufen werden durch das Auftreten des Entgasungsdruckes, wie etwa das druckbedingte Abheben beziehungsweise Verlagern einer Komponente.An embodiment of the sealing element as deformable by the degassing emission may mean that the sealing element is formed from such a material that it is affected by the conditions occurring in a degassing the concrete application area, ie in particular by the temperature and / or the pressure of the exiting gas is deformable. Furthermore, an arrangement of the sealing element can be deformed as deformable by the degassing that the sealing element deformed only in a space forming by a displacement of a component by a degassing space, or that the sealing element is not structurally limited, but in particular defined free spaces are provided in which the sealing element can deform in the conditions prevailing in a degassing conditions, so that in this way degassing pressure-related leaks can be sealed. Thus, in particular, but not finally, degassing pressure-related leaks are those which are caused by the occurrence of the degassing pressure, such as the pressure-related lifting or displacement of a component.

Weiterhin kann an dem Verformungsmittel ein weiteres Dichtmittel angeordnet sein. In dieser Ausgestaltung kann das Verformungsmittel somit neben seiner eigentlichen Funktion, der Konzentrierung des auftretenden Entgasungsdrucks auf das Dichtelement beziehungsweise eines Schutzes des Dichtelements vor den austretenden Gasen, die weitere Funktion wahrnehmen, bereits eine erste Dichtfunktion durch das Dichtmittel zu ermöglichen. Somit kann in dieser Ausgestaltung beispielsweise neben den eigentlichen Dichtelementen bereits das mit einem Dichtmittel ausgestattete Verformungsmittel dazu dienen, den Entgasungskanal abzudichten und somit ein ungewolltes Ausströmen des ausgetretenen Gases aus dem Entgasungskanal zu verhindern. Somit kann eine Gefährdung für den Energiespeicher, umliegender Komponenten, oder sich in der Umgebung befindlicher Personen noch weiter reduziert werden.Furthermore, a further sealing means can be arranged on the deformation means. In this embodiment, the deformation means can thus, in addition to its actual function, the concentration of the occurring degassing pressure on the sealing element or a protection of the sealing element from the exiting gases, the other function already allow to allow a first sealing function by the sealant. Thus, in this embodiment, for example, in addition to the actual sealing elements already equipped with a sealant deformation means serve to seal the degassing and thus prevent unwanted leakage of the leaked gas from the degassing. Thus, a threat to the energy storage, surrounding components, or people in the surrounding area can be further reduced.

Insbesondere kann das Dichtmittel dabei in Flussrichtung der Entgasungsemission stromaufwärts und/oder stromabwärts des Verformungsmittels angeordnet sein. Insbesondere in dieser Ausgestaltung kann es ermöglicht werden, dass zumindest in einem Normalzustand des Energiespeichers der Entgasungskanal bereits weitestgehend durch das Verformungsmittel in Kombination mit dem Dichtmittel sicher abgedichtet ist. Dabei kann das Dichtmittel beispielsweise an dem Verformungsmittel angebracht sein und/oder etwa als Dichtlippe ausgestaltet sein.In particular, the sealing means may be arranged in the flow direction of the degassing emission upstream and / or downstream of the deformation means. In particular, in this embodiment, it may be possible that at least in a normal state of the energy storage, the degassing channel is already securely sealed by the deformation means in combination with the sealant as far as possible. In this case, the sealing means may for example be attached to the deformation means and / or designed as a sealing lip.

Weiterhin ist die vorliegende Erfindung mit Bezug auf das Vorsehen eines Dichtelements beschrieben. Dabei können in für den Fachmann verständlicher Weise gleichermaßen eine Mehrzahl an gleich oder unterschiedlich angeordneten und/oder ausgestalteten Dichtelementen vorliegen, ohne dass jedes Mal gesondert darauf hingewiesen wird und ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Furthermore, the present invention will be described with reference to the provision of a sealing member. In this case, in a manner understandable to a person skilled in the art, a plurality of equally or differently arranged and / or configured sealing elements can be present without being separately pointed out each time and without departing from the scope of the invention.

Somit kann der vorbeschriebene Energiespeicher eine Beschädigung beziehungsweise ein Gefährdungspotenzial bezüglich des Energiespeichers selbst, in Nachbarschaft des Energiespeichers befindlicher Komponenten oder sich in der Umgebung des Energiespeichers befindlicher Personen bei dem Auftreten eines Fehlerfalls, welcher einhergeht mit einem Entgasen, signifikant reduzieren. Dabei ist der Energiespeicher durch nur geringe bauliche Maßnahmen gegenüber herkömmlichen Energiespeichern ausbildbar und somit kostengünstig herstellbar.Thus, the above-described energy storage, a damage or a potential hazard with respect to the energy storage itself, in the vicinity of the energy storage befindlicher components or located in the environment of the energy storage people in the occurrence of a fault, which goes hand in hand with a degassing, significantly reduce. In this case, the energy storage can be formed by only small structural measures compared to conventional energy storage and thus inexpensive to produce.

Im Rahmen einer Ausgestaltung kann das Verformungsmittel ausgewählt sein aus einer den Entgasungskanal zumindest teilweise begrenzenden Dichtung, insbesondere Ringdichtung, und einer den Entgasungskanal zumindest teilweise begrenzenden Hülse. Unter einer Ringdichtung kann dabei insbesondere eine Dichtung mit ringförmigem Querschnitt gemeint sein, wobei diese in ihrer Gesamtheit ringförmig und insbesondere rohrförmig gestaltet sein kann. Dabei kann eine Dichtung insbesondere flexibel oder elastisch sein, insbesondere kann die Dichtung unter dem bei einem Entgasen auftretenden Druck verformbar sein und aufgrund ihrer Elastizität nach dem Beenden eines Entgasungsdrucks zumindest teilweise, insbesondere vollständig wieder in ihre Ausgangsposition zurückgelangen. Beispielsweise kann die Dichtung, wie auch das Dichtelement, aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Silikonkautschuk, Polyacrylat-Kautschuk oder ähnlichen Materialien geformt sein, wobei bei der Materialwahl und der Ausgestaltung darauf geachtet werden sollte, dass die Ringdichtung bei einer Entgasungsemission noch stabil genug ist, um einen verformenden Einfluss auf das Dichtelement auszuwirken. Dies kann in für den Fachmann einfacher Weise durch eine geeignete Materialwahl und Ausgestaltung der Materialien problemlos ermöglicht werden, indem das Verformungsmittel eine geringere Verformbarkeit aufweist als das Dichtelement. Die Dichtung kann dabei insbesondere eine Weichstoff-Dichtung sein, die sich über den gesamten Bereich zwischen Zelle und Entgasungskollektorboden anlegt und die Dichtelemente zusätzlich abdichtet. Dies kann den Vorteil mit sich bringen, dass diese Art der Dichtung extern nur vorgepresst wird und seine Dichtpressung aus dem Systemdruck erlangt. Hierdurch ergibt sich eine sehr gute Dichtwirkung. Im Gegensatz dazu kann eine Hülse starr sein und auch bei den bei einem Entgasen auftretenden Drücken nicht verformt werden. Beispielsweise kann die Hülse aus einem Metall ausgestaltet sein. Der Vorteil der Hülse liegt insbesondere darin, dass der Entgasungsdruck unvermindert und daher besonders effektiv auf die Dichtelemente konzentriert und übertragen wird, so dass die Dichtelemente besonders effektiv abdichten können. Die Dichtung kann dabei etwa als Druckring ausgestaltet sein, wohingegen die Hülse etwa als Metallhülse ausgestaltet sein kann.As part of an embodiment, the deformation means may be selected from a gasket, at least partially delimiting the degassing, in particular ring seal, and a sleeve at least partially delimiting the degassing. Under a ring seal may in particular be meant a seal with annular cross-section, which in its entirety can be designed annular and in particular tubular. In this case, a seal can in particular be flexible or elastic, in particular the seal can be deformable under the pressure occurring during degassing and due to its elasticity at least partially, in particular completely returned to its starting position after the termination of a degassing pressure. For example, the seal, as well as the sealing element, be formed of ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), silicone rubber, polyacrylate rubber or similar materials, care should be taken in the choice of materials and the design that the ring seal at a Degassing emission is still stable enough to affect a deforming influence on the sealing element. This can easily be made possible in a manner which is simple for the skilled worker by a suitable choice of material and design of the materials, in that the deformation means has a lower deformability than the sealing element. The seal may in particular be a soft-material seal, which applies over the entire area between the cell and Entgasungskollektorboden and additionally seals the sealing elements. This can bring with it the advantage that this type of seal is externally pre-pressed only and its sealing pressure obtained from the system pressure. This results in a very good sealing effect. In contrast, a sleeve can be rigid and can not be deformed even at the pressures occurring during degassing. For example, the sleeve may be made of a metal. The advantage of the sleeve is, in particular, that the degassing pressure is concentrated and transferred to the sealing elements undiminished and therefore particularly effective, so that the sealing elements can seal particularly effectively. The seal may be configured as a pressure ring, whereas the sleeve may be configured as a metal sleeve.

Insbesondere kann es von Vorteil sein, wenn das Verformungsmittel entgasungskanalseitig benachbart zu wenigstens einem Dichtelement angeordnet ist. Eine derartige Ausgestaltung kann insbesondere bedeuten, dass das Verformungsmittel das Dichtelement von dem Entgasungskanal trennt dabei jedoch derart angeordnet ist, um bei einer Entgasung eine Verformung des Dichtelements zu ermöglichen oder zu verstärken, wie dies vorstehend im Detail erläutert ist. Neben dem Vorsehen einer verbesserten Dichtwirkung kann das Verformungsmittel in dieser Ausgestaltung ferner dazu dienen, das Dichtelement vor den in dem Gas angeordneten teilweise aggressiven Substanzen zu schützen. Somit kann auch bei einem Entgasungsvorgang das Dichtelement nicht beschädigt werden, so dass die Dichtungsanordnung auch nach einem Entgasen nicht erneuert werden braucht, sondern beispielsweise nur die Zelle ausgetauscht werden braucht, jedoch die weitere Anordnung bestehen bleiben kann. Eine Schutzwirkung kann dabei dann besonders effektiv sein, wenn das Verformungsmittel das Dichtelement von dem Entgasungskanal trennt, somit keine fluide Verbindung zwischen Entgasungskanal und Dichtelement vorgesehen ist.In particular, it may be advantageous if the deformation means is arranged on the degassing channel side adjacent to at least one sealing element. Such a configuration may in particular mean that the deformation means separates the sealing element from the degassing channel, but is arranged in such a way as to enable or enhance deformation of the sealing element during degassing, as explained in detail above. In addition to providing an improved sealing effect, the deformation means in this embodiment can also serve to protect the sealing element from the partially aggressive substances arranged in the gas. Thus, even with a degassing process, the sealing element can not be damaged, so that the seal assembly does not need to be renewed even after degassing, but for example, only the cell needs to be replaced, but the further arrangement can remain. A protective effect can be particularly effective when the deformation means separates the sealing element from the degassing, so no fluid connection between the degassing and sealing element is provided.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann wenigstens ein Dichtelement ein insbesondere in einer Nut angeordneter O-Ring sein. Insbesondere bei derartigen Dichtelementen kann aufgrund ihrer oftmals flexiblen Ausgestaltung auf besonders einfache Weise eine Verformbarkeit gegeben sein. Dabei ist die geeignete Verformbarkeit auf einfache Weise erzeugbar durch die Auswahl des Materials des Dichtelements. Beispielsweise können elastische oder thermoplastische Materialien als Dichtelement wie insbesondere für die vorgenannten Dichtelemente Verwendung finden. Beispielsweise kann das Dichtelement als Beispiel für ein elastisches Material aus einem Polymer hergestellt sein, wie beispielsweise aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM). Als Beispiel für ein geeignetes thermoplastisches Material für das Dichtelement kann Polytetrafluorethylen genannt werden. Derartige Materialien weisen oftmals eine besonders gute Dichtwirkung auf einhergehend mit einer guten Verformbarkeit auf. Dabei kann die Verformbarkeit beispielsweise neben der grundsätzlichen Materialauswahl eingestellt werden durch Zusätze, welche dem Dichtungsmaterial während der Herstellung zugegeben werden, wie dies dem Fachmann grundsätzlich bekannt ist.In the context of a further embodiment, at least one sealing element can be an O-ring which is arranged in particular in a groove. Especially with such sealing elements can be given due to their often flexible design in a particularly simple manner deformability. In this case, the suitable deformability can be generated in a simple manner by the selection of the material of the sealing element. For example, elastic or thermoplastic materials can be used as a sealing element, in particular for the abovementioned sealing elements. For example, as an example of a resilient material, the sealing element may be made of a polymer, such as ethylene-propylene-diene rubber (EPDM). As an example of a suitable thermoplastic material for the sealing element may be mentioned polytetrafluoroethylene. Such materials often have a particularly good sealing effect along with a good deformability. Here, the deformability, for example, in addition to the basic selection of materials can be adjusted by additives which are added to the sealing material during manufacture, as is generally known in the art.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann wenigstens ein Dichtelement eine vorgespannte Dichtlippe sein, die an dem Verformungsmittel befestigt ist. In dieser Ausgestaltung kann das Dichtelement wiederum besonders einfach und kostengünstig herstellbar sein, wobei eine Dichtlippe ferner einen guten Dichteffekt erlaubt. Dabei kann das Verformungsmittel sich beispielsweise bei einer Entgasung durch den Entgasungsdruck beziehungsweise die Entgasungsemission von einer Ruheposition verlagern, wobei ein durch die Verlagerung entstehender oder sich vergrößernder Spalt etwa durch eine Verformung der Dichtlippe weiterhin abgedichtet werden kann.In a further embodiment, at least one sealing element may be a prestressed sealing lip which is fastened to the deformation means. In this embodiment, the sealing element in turn can be produced particularly simply and inexpensively, wherein a sealing lip also allows a good sealing effect. In this case, the deformation means can be displaced from a rest position, for example, during degassing by the degassing pressure or the degassing emission, wherein a gap arising or increasing due to the displacement can be further sealed by a deformation of the sealing lip, for example.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann das Entgasungsventil von einer Dichtanlage umgeben sein, an welcher die Dichtlippe befestigt ist. Die Dichtanlage kann dabei ein das Entgasungsventil umrahmender Bereich der Oberfläche des Zellgehäuses oder auch eine umlaufende Auskragung sein. In dieser Ausgestaltung kann das Dichtelement somit sowohl an der Dichtanlage anliegen und dort befestigt sein, wie auch an dem Verformungsmittel. Somit kann in dieser Ausgestaltung besonders sichergestellt werden, dass auch bei einer großen Verlagerung eines Bauteils bedingt durch die Entgasungsemission eine vollständige Abdichtung des Entlassungskanals möglich sein kann. As part of a further embodiment, the degassing valve may be surrounded by a sealing system to which the sealing lip is attached. The sealing system can be a region of the surface of the cell housing framing the degassing valve or else a peripheral projection. In this embodiment, the sealing element can thus rest both on the sealing system and be fastened there, as well as on the deformation means. Thus, it can be particularly ensured in this embodiment that even with a large displacement of a component due to the Degassing emission complete sealing of the discharge channel may be possible.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann das Verformungsmittel als Spreizelement ausgestaltet sein, welches durch die Entgasungsemission zum Verformen wenigstens eines Dichtelements aufspreizt beziehungsweise sich aufweitet. In dieser Ausgestaltung kann das Verformungsmittel beispielsweise ein Spreizring sein, welcher beispielsweise rohrförmig den Entgasungskanal begrenzt und insbesondere im Bereich des Dichtelements verformbar ist, so dass es durch den Entgasungsdruck sich in Richtung des Dichtelements sich verformt beziehungsweise aufspreizt. Alternativ kann das Spreizelement einen definierten Kanal aufweisen, der beispielsweise durch zwei Schenkel begrenzt ist, von denen wenigstens ein Schenkel durch die Entgasungsemission verlagerbar ist, so dass sich die Schenkel von einander entfernen und somit aufspreizen beziehungsweise sich aufweiten. Ein Aufspreizen kann somit insbesondere bedeuten, dass der oder die Schenkel sich beispielsweise verformt oder verlagert, so dass der Kanal vergrößert wird. Dabei kann durch die Verformung beziehungsweise Verlagerung des oder der Schenkels das Dichtelement verformt werden, so dass das Spreizelement das Verformungsmittel darstellen kann.In a further embodiment, the deformation means may be configured as an expansion element, which spreads by the degassing to deform at least one sealing element or expands. In this embodiment, the deformation means may be, for example, a spreader, which, for example, tubular limits the degassing and in particular in the region of the sealing element is deformable, so that it deforms or spreads in the direction of the sealing element by the degassing. Alternatively, the expansion element may have a defined channel which is delimited, for example, by two limbs, of which at least one limb can be displaced by the degassing emission, so that the limbs move away from one another and thus spread apart or expand. Spreading may thus mean, in particular, that the leg (s) deforms or displaces, for example, so that the channel is enlarged. It can be deformed by the deformation or displacement of the leg or the sealing element, so that the expansion element can represent the deformation means.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung kann das Verformungsmittel Bestandteil eines zwischen dem Zellgehäuse und dem Entgasungskollektor angeordneten Gehäusebauteils, insbesondere Modulgehäusebauteils, sein. In dieser Ausgestaltung kann eine besonders einfache Herstellbarkeit ermöglicht werden, da keine zusätzlichen Elemente bei der Herstellung des Energiespeichers eingebracht werden müssen, sondern das Verformungsmittel beispielsweise bei dem Herstellen des entsprechenden Gehäuses, beispielsweise Modulgehäuses angebracht werden kann. In the context of a further embodiment, the deformation means may be part of a housing component, in particular module housing component, arranged between the cell housing and the degassing collector. In this embodiment, a particularly simple manufacturability can be made possible, since no additional elements must be introduced in the manufacture of the energy storage, but the deformation means, for example, in the manufacture of the corresponding housing, such as module housing can be attached.

Beispiele und Zeichnungen Examples and drawings

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigenFurther advantages and advantageous embodiments of the subject invention are illustrated by the drawings and explained in the following description. It should be noted that the drawings have only descriptive character and are not intended to limit the invention in any way. Show it

1 eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung eines elektrochemischen Energiespeichers in einem fehlerfreien Zustand; 1 a schematic representation of an embodiment of an electrochemical energy storage in a healthy state;

2 eine schematische Darstellung der Ausgestaltung aus 1 bei einer Entgasung; 2 a schematic representation of the embodiment 1 at a degassing;

3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung eines elektrochemischen Energiespeichers in fehlerfreiem Zustand; 3 a schematic representation of another embodiment of an electrochemical energy storage in perfect condition;

4 eine schematische Darstellung der Ausgestaltung aus 3 bei einer Entgasung; 4 a schematic representation of the embodiment 3 at a degassing;

5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung eines elektrochemischen Energiespeichers in einem fehlerfreien Zustand, und 5 a schematic representation of another embodiment of an electrochemical energy storage in a healthy state, and

6 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung eines elektrochemischen Energiespeichers in einem fehlerfreien Zustand. 6 a schematic representation of another embodiment of an electrochemical energy storage in a healthy state.

In 1 ist eine schematische Darstellung einer Teilansicht einer Ausgestaltung eines elektrochemischen Energiespeichers 10 gezeigt. Der Energiespeicher 10 kann beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie aufweisen und etwa in einem zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeug angeordnet sein.In 1 is a schematic representation of a partial view of an embodiment of an electrochemical energy storage device 10 shown. The energy storage 10 For example, it can have a lithium-ion battery and be arranged approximately in an at least partially electrically driven vehicle.

Der Energiespeicher 10 umfasst wenigstens eine elektrochemische Zelle, welche in einem Zellgehäuse 12 angeordnet ist, wobei von dem Zellgehäuse 12 der Zelldeckel 14 gezeigt ist. Das Zellgehäuse 12 weist dabei ein Entgasungsventil 16 auf, welches bei einem definierten Überdruck innerhalb des Zellgehäuses 12 öffnet und somit eine Entgasung ermöglicht. Im Detail wird das Austreten einer Entgasungsemission aus dem Zellgehäuse 12 ermöglicht, welche insbesondere durch ein Gas oder ein Gasgemisch mit einem erhöhten Druck und einer erhöhten Temperatur und gegebenenfalls weiteren Bestandteilen gebildet sein kann. The energy storage 10 comprises at least one electrochemical cell, which in a cell housing 12 is arranged, wherein from the cell housing 12 the cell lid 14 is shown. The cell case 12 has a degassing valve 16 on, which at a defined overpressure within the cell housing 12 opens and thus allows degassing. In detail, the leakage of a degassing emission from the cell housing 12 allows, which may be formed in particular by a gas or a gas mixture having an elevated pressure and an elevated temperature and optionally further constituents.

Der Energiespeicher 10 weist ferner einen Entgasungskollektor 18 zum Führen von aus dem Entgasungsventil 16 strömender Entgasungsemission auf. Der Entgasungskollektor 18 weist eine Eintrittsöffnung 20 auf, die durch einen Entgasungskanal 22 mit dem Entgasungsventil 16 verbunden ist.The energy storage 10 also has a degassing collector 18 for guiding out of the degassing valve 16 flowing degassing emission. The degassing collector 18 has an inlet opening 20 on, passing through a degassing duct 22 with the degassing valve 16 connected is.

Dabei ist der Entgasungskanal 22 zumindest teilweise durch ein Dichtelement 24, gemäß 1 durch zwei als O-Ringe ausgestaltete Dichtelemente 24, abgedichtet, welche Dichtelemente 24 derart angeordnet und derart ausgestaltet sind, dass sie durch die Entgasungsemission verformbar sind. Hierzu können die Dichtelemente 24 beispielsweise sich in einen oder mehrere durch ein Verlagern eines Bauteils aufgrund einer Entgasungsemission sich ausbildende oder vergrößernde Spalte 28 verformen. Ferner können die Dichtelemente 24 beispielsweise aus einem elastischen oder thermoplastischen Material ausgestaltet sein, so dass sie durch die Wärme und/oder den Druck der Entgasungsemission verformbar sein können.Here is the degassing 22 at least partially by a sealing element 24 , according to 1 by two designed as O-rings sealing elements 24 , sealed, which sealing elements 24 arranged and configured such that they are deformable by the degassing emission. For this purpose, the sealing elements 24 For example, in one or more by a relocation of a component due to a degassing emission forming or enlarging column 28 deform. Furthermore, the sealing elements 24 For example, be configured from an elastic or thermoplastic material, so that they can be deformed by the heat and / or pressure of the degassing.

In der Ausgestaltung gemäß 1 sind die Dichtelemente 24 dabei jeweils zwischen dem Zelldeckel 14 und einem Modulgehäuse 26 beziehungsweise zwischen einem Modulgehäuse 26 und dem Entgasungskollektor 18 angeordnet. Das Modulgehäuse 26, von dem hier beispielsweise der Moduldeckel 30 gezeigt ist, kann dabei zur Führung und Fixierung der beiden als O-Ringe ausgebildeten Dichtelemente 24 in einer ausgebildeten Nut während der Montage dienen. Die Dichtelemente 24 sollen dabei eine Toleranz zwischen der Unterseite des Entgasungskollektors 18 und Oberseite des Zellgehäuses 12 abdichten können, die sich unter Umständen im Entgasungsfall ergibt. Diese die Spaltbildung oder Spaltvergrößerung ausbildende Toleranz kann zwischen 0 mm bis 4 mm liegen, insbesondere jedoch zwischen 0,5 mm bis 2 mm, oder auch nur unter 1 mm. In the embodiment according to 1 are the sealing elements 24 in each case between the cell lid 14 and a module housing 26 or between a module housing 26 and the degassing collector 18 arranged. The module housing 26 , from here for example the module cover 30 is shown, can thereby to guide and fix the two formed as O-rings sealing elements 24 serve in a trained groove during assembly. The sealing elements 24 should be a tolerance between the bottom of the degassing collector 18 and top of the cell housing 12 can seal, which may result in the degassing case. This tolerance forming the gap formation or gap enlargement may be between 0 mm and 4 mm, but in particular between 0.5 mm and 2 mm, or even less than 1 mm.

In der 1 ist weiterhin ein auf der dem Entgasungskanal 22 zugewandten Seite der Dichtelemente 24 ein Verformungsmittel 32 zum Verformen der Dichtelemente 24 angeordnet. Das Verformungsmittel 32 gemäß 1 ist dabei als Hülse ausgestaltet. Das Verformungsmittel 32 kann dabei den Entgasungsdruck auf die Dichtelemente 24 konzentrieren und kann somit eine Verformung der Dichtelemente 24 bewirken beziehungsweise verstärken, um so ein besonders effektives Abdichten des Entgasungskanals 22 zu ermöglichen, wie dies mit Bezug auf 2 im Detail erläutert wird. Bei dem Vorsehen eines oder mehrere an dem Verformungsmittel anliegenden Dichtmittel kann das Verformungsmittel 32 ferner einer kollektorseitigen und zellseitigen Abdichtung dienen. Das Verformungsmittel 32 kann die Dichtelemente 24 bei der Montage fixieren und etwa an einer Nase des Moduldeckels 30 eingerastet sein, oder, etwa für den Fall des Verwendens einer Dichtung als Verformungsmittel 32, auf den Entgasungskollektor 18 oder die Nase anvulkanisiert werden oder mittels eines Dispensers aufgebracht sein.In the 1 is still one on the degassing 22 facing side of the sealing elements 24 a deformation agent 32 for deforming the sealing elements 24 arranged. The deformation agent 32 according to 1 is designed as a sleeve. The deformation agent 32 can thereby the degassing pressure on the sealing elements 24 concentrate and thus can deformation of the sealing elements 24 cause or reinforce, so a particularly effective sealing of the degassing 22 to allow, as with respect to 2 will be explained in detail. In providing one or more sealing means applied to the deforming means, the deforming means 32 Furthermore, a collector-side and cell-side seal serve. The deformation agent 32 can the sealing elements 24 fix during assembly and on a nose of the module cover 30 be engaged, or, in the case of using a seal as a deformation means 32 , on the degassing collector 18 or the nose be vulcanized or applied by means of a dispenser.

In der 2 ist der Energiespeicher 10 gemäß 1 in einem Entgasungszustand gezeigt. Dabei ist zu erkennen, dass das Entgasungsventil 16 geöffnet ist, also beispielsweise eine Berstscheibe geborsten ist. Durch die Entgasungsemission, welche aus dem Inneren des Zellgehäuses 12 durch den Entgasungskanal 22 in den Entgasungskollektor 18 strömt, wird das Verformungsmittel 32 durch den Entgasungsdruck in Richtung der Dichtelemente 24 verlagert, wodurch sich die Dichtelemente 24 derart verformen, dass Spalten 28, welche etwa durch ein Abheben des Entgasungskollektors 18 durch die Entgasungsemission oder durch herstellungsbedingte Toleranzen vorliegen können, abgedichtet werden. Somit kann das aus dem Inneren des Zellgehäuses 12 austretende Gas sicher in den Entgasungskollektor 18 geleitet werden.In the 2 is the energy storage 10 according to 1 shown in a degassed state. It can be seen that the degassing valve 16 is open, so for example, a rupture disk is burst. Due to the degassing emission, which from the inside of the cell housing 12 through the degassing channel 22 in the degassing collector 18 flows, becomes the deforming agent 32 through the degassing pressure in the direction of the sealing elements 24 shifted, causing the sealing elements 24 deform so that columns 28 which, for example, by lifting the degassing collector 18 can be present by the degassing or by manufacturing tolerances are sealed. Thus, this can be done from the inside of the cell case 12 escaping gas safely into the degassing collector 18 be directed.

In der 3 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung eines elektrochemischen Energiespeichers 10‘ in einem Normalzustand gezeigt. Die Ausgestaltung gemäß 3 entspricht im Wesentlichen der in 1 Gezeigten, so dass mit Bezug auf eine detaillierte Beschreibung auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten beschreiben.In the 3 is a schematic representation of another embodiment of an electrochemical energy storage 10 ' shown in a normal state. The embodiment according to 3 is essentially the same as in 1 With reference to a detailed description, reference is made to the above description, wherein like reference numerals describe like components.

In der Ausgestaltung gemäß 3 ist wiederum auf der dem Entgasungskanal 22 zugewandten Seite der Dichtelemente 24 ein Verformungsmittel 32‘ zum Verformen der Dichtelemente 24 angeordnet. Das Verformungsmittel 32‘ gemäß 3 ist dabei als Spreizring ausgestaltet, der in einem Normalzustand die Form einer Hülse aufweisen kann beziehungsweise rohrförmig ausgestaltet sein kann. Dabei ist das Verformungsmittel 32‘ insbesondere in dem Bereich der Dichtelemente 24, welche wiederum als O-Ringe ausgestaltet sein können, verformbar, so dass eine Verformung der Dichtelemente 24 besonders effektiv erfolgen kann. Dies ist schematisch in der 4 gezeigt. Die Verformbarkeit kann dabei realisiert werden etwa durch eine gesamte Verformbarkeit oder das gezielte Einbringen eines verformbaren Materials in ein ansonsten stabile Grundstruktur, oder etwa durch eine gezielte Dickenreduzierung des Verformungsmittels 32‘. Alternativ könnte das Verformungsmittel 32‘ im Bereich der Dichtelemente 24 bereits vorgeformt sein und etwa Nasen aufweisen, welche in Richtung der Dichtelemente 24 zeigen und diese unter Umständen bereits berühren können. Der Spreizring konzentriert den Entgasungsdruck besonders effektiv auf die Dichtelemente 24 und kann somit ein besonders effektives Abdichten ermöglichen. Bei einem Spreizring aber auch bei jedem anderen Verformungsmittel 32‘ können an dem kollektorseitigen Ende und/oder Zellseitigen Ende weitere Dichtmittel vorgesehen sein. Dadurch kann das Verformungsmittel 32‘ zusätzlich abdichten. In the embodiment according to 3 is in turn on the degassing 22 facing side of the sealing elements 24 a deformation agent 32 ' for deforming the sealing elements 24 arranged. The deformation agent 32 ' according to 3 is designed as a spreader, which may have the shape of a sleeve in a normal state or may be configured tubular. Here is the deformation agent 32 ' in particular in the area of the sealing elements 24 , which in turn may be configured as O-rings, deformable, so that a deformation of the sealing elements 24 can be particularly effective. This is schematically in the 4 shown. The deformability can be realized, for example, by a total deformability or the targeted introduction of a deformable material into an otherwise stable basic structure, or by a targeted reduction in thickness of the deforming agent 32 ' , Alternatively, the deforming agent could 32 ' in the area of the sealing elements 24 already preformed and have approximately noses, which in the direction of the sealing elements 24 show and may already touch them. The expansion ring concentrates the degassing pressure particularly effectively on the sealing elements 24 and thus can allow a particularly effective sealing. In a spreader but also in any other deformation means 32 ' At the collector-side end and / or cell-side end, further sealing means may be provided. As a result, the deformation agent 32 ' additionally seal.

In der 5 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung eines elektrochemischen Energiespeichers 10‘‘ in einem Normalzustand gezeigt. Die Ausgestaltung gemäß 5 entspricht in weiten Teilen der in 1 Gezeigten, so dass mit Bezug auf eine detaillierte Beschreibung auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten beschreiben.In the 5 is a schematic representation of another embodiment of an electrochemical energy storage 10 '' shown in a normal state. The embodiment according to 5 corresponds in many parts of the 1 With reference to a detailed description, reference is made to the above description, wherein like reference numerals describe like components.

In der Ausgestaltung gemäß 5 ist der Entgasungskanal 22 teilweise durch eine Hülse als Verformungsmittel 32‘‘ begrenzt. Das Verformungsmittel 32‘‘ kann beispielsweise aus einem Metall geformt sein und etwa durch eine insbesondere flexible Verbindung 38 mit dem Entgasungskollektor 18 verbunden sein. Weiterhin kann als Dichtelement 24‘ eine Dichtlippe vorgesehen sein, welche an dem Verformungsmittel 32‘‘ und zusätzlich an einer als Dichtanlage dienenden Auskragung 40 befestigt, insbesondere angeklebt oder aufvulkanisiert, ist. Die Auskragung 40 kann ferner auf dem Zelldeckel 14 befestigt, wie etwa aufgeschweißt, oder einstückig mit diesem ausgestaltet sein. In dieser Ausgestaltung verlagert sich das Verformungsmittel 32‘‘ durch ein Verlagern des Kollektors 18 um den Betrag x, wie dies in der 5 gezeigt ist. Dabei verformt sich das Dichtmittel 24‘ und kann den Entgasungskollektor sich abdichten. In the embodiment according to 5 is the degassing channel 22 partly by a sleeve as a deforming agent 32 '' limited. The deformation agent 32 '' For example, it may be formed from a metal and, for example, by a particularly flexible connection 38 with the degassing collector 18 be connected. Furthermore, as a sealing element 24 ' a sealing lip may be provided which on the shaping agent 32 '' and in addition to a serving as a sealing projection 40 attached, in particular glued or vulcanized, is. The cantilever 40 may also be on the cell lid 14 attached, such as welded, or be integrally designed with this. In this embodiment, the deformation means displaced 32 '' by moving the collector 18 by the amount x, as in the 5 is shown. This deforms the sealant 24 ' and can seal the degassing collector.

In der 6 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung eines elektrochemischen Energiespeichers 10‘‘‘ in einem Normalzustand gezeigt. Die Ausgestaltung gemäß 6 entspricht in weiten Teilen der in 1 Gezeigten, so dass mit Bezug auf eine detaillierte Beschreibung auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten beschreiben.In the 6 is a schematic representation of another embodiment of an electrochemical energy storage 10 ''' shown in a normal state. The embodiment according to 6 corresponds in many parts of the 1 With reference to a detailed description, reference is made to the above description, wherein like reference numerals describe like components.

In der Ausgestaltung gemäß 6 ist das Verformungsmittel 32‘‘‘ wiederum als Spreizelement ausgestaltet, welches durch die Entgasungsemission zum Verformen des Dichtelements 24 aufspreizbar ist. Das Verformungsmittel 32‘‘‘ beziehungsweise das Spreizelement kann beispielsweise Teil des Modulgehäuses 26 beziehungsweise des Moduldeckels 30‘‘‘ sein. Es kann zwei Spreizschenkel 42 aufweisen, welche beispielsweise durch den Entgasungsdruck verformt werden und so eine Kraft auf die Dichtelemente 24 ausüben, um diese zu verformen und den Entgasungskanal 22 abzudichten. Eine Spreizbarkeit kann dabei etwa ausgestaltet werden bei dem Herstellungsprozess des Modulgehäuses. Im Detail ist der Moduldeckel 30 etwa ein Kunststoffelement, das im Spritzgießprozess hergestellt wurde. Hier können auf einfache Weise unterschiedlich komplexe Geometrien realisiert werden. Der Spreizschenkel kann somit ein gezielt eingebrachtes Element des Moduldeckels und elastisch dehnbar sein, wobei die Dehnbarkeit etwa durch die Materialstärke oder die Materialwahl erzeugt werden kann.In the embodiment according to 6 is the deformation agent 32 ''' again designed as an expansion element, which by the degassing to deform the sealing element 24 is spreadable. The deformation agent 32 ''' or the expansion element, for example, part of the module housing 26 or the module cover 30 ''' be. It can have two expansion legs 42 have, which are deformed for example by the degassing pressure and so a force on the sealing elements 24 exercise to deform them and the degassing 22 seal. A spreadability can be configured approximately in the manufacturing process of the module housing. In detail is the module cover 30 such as a plastic element that was produced in the injection molding process. Here, different complex geometries can be realized in a simple way. The expansion leg can thus be a deliberately introduced element of the module cover and elastically extensible, the extensibility can be generated approximately by the material thickness or the choice of material.

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

EP 2325922 A1 [0004]
US 2005/0153194 A1 [0005]

Claims

Electrochemical energy store, comprising at least one electrochemical cell, which is housed in a cell housing ( 12 ), wherein the cell housing ( 12 ) a degassing valve ( 16 ), further comprising a degassing collector ( 18 ) for guiding out of the degassing valve ( 16 ) degassing emission, wherein the degassing collector ( 18 ) an entrance opening ( 20 ), which pass through a degassing channel ( 22 ) with the degassing valve ( 16 ), characterized in that the degassing channel ( 22 ) at least partially so by at least one sealing element ( 24 . 24 ' ) is sealed, that at least one sealing element ( 24 . 24 ' ) for sealing leaks due to degassing pressure by a deforming means ( 32 . 32 ' . 32 '' . 32 ''' ) is deformable by the degassing emission.

Energy store according to claim 1, characterized in that the deformation means ( 32 . 32 '' ) is selected from a degassing channel ( 22 ) at least partially limiting seal and a degassing ( 22 ) At least partially limiting sleeve.

Energy store according to claim 1 or 2, characterized in that the deformation means ( 32 . 32 ' . 32 '' . 32 ''' Degassing channel side adjacent to at least one sealing element ( 24 . 24 ' ) is arranged.

Energy store according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one sealing element ( 24 ) is a particular arranged in a groove O-ring.

Energy store according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one sealing element ( 24 ' ) is a prestressed sealing lip which is attached to the deformation means ( 32 '' ) is attached.

Energy store according to claim 5, characterized in that the degassing valve ( 16 ) is surrounded by a sealing system to which the sealing lip is attached.

Energy store according to one of claims 1 to 6, characterized in that the deformation means ( 32 ' . 32 ''' ) is designed as an expansion element, which by the degassing emission for deforming at least one sealing element ( 24 ) spreads.

Energy store according to one of claims 1 to 7, characterized in that the deformation means ( 32 ''' ) Part of a between the cell housing ( 12 ) and the degassing collector ( 18 ) arranged housing component, in particular module housing component ( 26 ) is.

Energy store according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one sealing element ( 24 . 24 ' ) is made of an elastomeric or a thermoplastic material.

Energy store according to one of claims 1 to 9, characterized in that the energy store ( 10 ) is a lithium-ion battery.