DE102015016367A1 - Battery for a motor vehicle or a stationary energy storage with conveying device for conveying a fluid from an interior - Google Patents

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Clemens Balke
Robert Gantner
Oliver Gerbig
Andre Gronke
Peter Haug
Rainer Kanzler
Michael Kayser
Thassilo Knapp
Ben Kuhn
Felix Langguth
Raphael Pfister
Jan Schaber
Benjamin Schimpf
Armin Stähle
Knut Welke
Hartung Wilstermann
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterie (1) für ein Kraftfahrzeug oder einen stationären Energiespeicher, mit einem Gehäuse (2), mit zumindest einer Batteriezelle (3), welche in einem Innenraum (4) des Gehäuses (2) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (2) ein Abführöffnung (5) zum Abführen eines Fluids, welches sich bei einem Fehlerfall der zumindest einen Batteriezelle (3) bildet, aus dem Innenraum (4) des Gehäuses (2) aufweist, wobei die Batterie (1) eine Fördereinrichtung (6) zum Fördern des Fluids aus dem Innenraum (4) des Gehäuses (2) aufweist.The invention relates to a battery (1) for a motor vehicle or a stationary energy store, having a housing (2), with at least one battery cell (3) which is arranged in an inner space (4) of the housing (2), wherein the housing ( 2) a discharge opening (5) for discharging a fluid, which forms in the event of a fault of the at least one battery cell (3), from the interior (4) of the housing (2), wherein the battery (1) comprises a conveyor (6) for conveying the fluid from the interior (4) of the housing (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterie für ein Kraftfahrzeug oder einen stationären Energiespeicher mit einem Gehäuse, mit zumindest einer Batteriezelle, welche in einem Innenraum des Gehäuses angeordnet ist, wobei das Gehäuse eine Abführöffnung zum Abführen eines Fluids, welches sich bei einem Fehlerfall der zumindest eine Batteriezelle bildet, aus dem Innenraum des Gehäuses aufweist.The invention relates to a battery for a motor vehicle or a stationary energy storage with a housing, with at least one battery cell, which is arranged in an interior of the housing, wherein the housing has a discharge opening for discharging a fluid which forms in case of failure of the at least one battery cell , From the interior of the housing.

Das Interesse richtet sich vorliegend auf Batterien, welche beispielsweise in Kraftfahrzeugen, insbesondere Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, oder in stationären Energiespeichern eingesetzt werden können. Derartige Batterien umfassen üblicherweise eine Mehrzahl von Batteriezellen, welche in einem Gehäuse angeordnet sind. Bei diesen Batteriezellen, die üblicherweise eine hohe Energiedichte aufweisen, kann bei einem Fehlerfall, beispielsweise bei einem Fehlgebrauch, einer Beschädigung oder einem Defekt, das sogenannte Venten oder Venting auftreten, bei welchem ein Fluid aus der Batteriezelle austritt. Bei dem Fehlerfall können sich der Druck und/oder die Temperatur innerhalb der Batteriezelle erhöhen. Das Austreten des Fluids beziehungsweise ist eine Druckentlastungsreaktion der Batteriezelle, bei der das Zellgehäuse nachgibt. Dies kann je nach Bauform der Batteriezelle definiert über ein Ventil beziehungsweise eine Öffnung oder undefiniert erfolgen.The interest here is directed to batteries which can be used, for example, in motor vehicles, in particular electric vehicles or hybrid vehicles, or in stationary energy stores. Such batteries usually comprise a plurality of battery cells, which are arranged in a housing. In the case of these battery cells, which usually have a high energy density, in the event of a fault, for example in the case of misuse, damage or a defect, the so-called venting or venting can occur, in which a fluid emerges from the battery cell. In the event of a fault, the pressure and / or the temperature within the battery cell may increase. The leakage of the fluid or is a pressure relief reaction of the battery cell, in which the cell housing yields. Depending on the design of the battery cell, this can be defined via a valve or an opening or undefined.

Bei dem Fehlerfall können je nach Ablauf der chemischen Reaktion, der chemischen Zusammensetzung und dem Energiegehalt der Batteriezelle große Mengen des Fluids mit Temperaturen von mehreren 100°C frei werden. Das Fluid beziehungsweise das Ventinggas erhitzt die anderen Batteriezellen in der Batterie und trägt somit dazu bei, dass die Gefahr einer Reaktion bei diesen Batteriezellen steigt. Zusätzlich ersetzt das Ventinggas die vorher vorhandene Atmosphäre in dem Gehäuse der Batterie. Das Fluid kann neben einem Gas auch Fremdpartikel, beispielsweise Asche oder Teile des Elektrolyts der Batterie, umfassen, die elektrisch leitfähig sind. Dadurch ergibt sich innerhalb des Gehäuses der Batterie eine Atmosphäre, die eine geringer elektrische Durchschlagfestigkeit als zum Beispiel Luft oder Kohlenstoffdioxid besitzt. Zudem steigt die Temperatur im Innenraum der Batterie an. Insgesamt steigt somit die Wahrscheinlichkeit für elektrische Überschläge, Isolationsfehler und Lichtbögen.In the event of a fault, depending on the course of the chemical reaction, the chemical composition and the energy content of the battery cell, large quantities of the fluid can be released at temperatures of several 100 ° C. The fluid or the venting gas heats the other battery cells in the battery and thus contributes to increasing the risk of a reaction in these battery cells. In addition, the venting gas replaces the pre-existing atmosphere in the battery case. In addition to a gas, the fluid may also comprise foreign particles, for example ash or parts of the electrolyte of the battery, which are electrically conductive. This results within the housing of the battery an atmosphere which has a lower electrical breakdown strength than for example air or carbon dioxide. In addition, the temperature in the interior of the battery increases. Overall, thus increases the probability of electrical flashovers, insulation faults and arcing.

Hierzu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass die Batteriegehäuse entsprechende Abführöffnungen aufweisen, über welche im Fehlerfall das Fluid beziehungsweise das Ventinggas abgeführt werden kann. Diese Abführöffnungen können beispielsweise durch ein Ventil, eine Membran oder eine entsprechende Kappe verschlossen sein. Für die Ableitung des Fluids aus dem Innenraum des Gehäuses der Batterie wird maßgeblich die Druckdifferenz zwischen dem Innenraum des Gehäuses und der Umgebung genutzt. Nachteile dieses Vorgehens sind, dass sich das Fluid beziehungsweise das Ventinggas für eine verhältnismäßig lange Zeitdauer in dem Gehäuse der Batterie verbleibt. Dies bewirkt, dass die übrigen Zellen der Batterie erwärmt werden, speziell nachdem die Druckdifferenz abgefallen ist. Zudem wird die Atmosphäre innerhalb der Batterie für eine bestimmte Zeit nach dem Fehlerfall noch durch das Ventinggas bestimmt sein und Schmutzpartikel, die mit dem Ventinggas aus der Zelle ausgetreten sind, verbleiben innerhalb des Gehäuses der Batterie. Beides begünstigt das Auftreten von elektrischen Folgefehlern, beispielsweise Lichtbögen, Kriechströmen oder Isolationsfehlern.For this purpose, it is known from the prior art that the battery housing have corresponding discharge openings, via which the fluid or the Ventinggas can be removed in the event of a fault. These discharge openings can be closed, for example, by a valve, a membrane or a corresponding cap. For the discharge of the fluid from the interior of the housing of the battery, the pressure difference between the interior of the housing and the environment is significantly used. Disadvantages of this procedure are that the fluid or the Ventinggas remains in the housing of the battery for a relatively long period of time. This causes the remaining cells of the battery to be heated, especially after the pressure difference has dropped. In addition, the atmosphere within the battery will still be determined by the venting gas for a certain time after the fault, and any debris that has leaked out of the cell with the venting gas will remain within the housing of the battery. Both favors the occurrence of electrical consequential errors, such as arcs, leakage currents or insulation errors.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie eine Batterie der eingangs genannten Art im Fehlerfall sicherer und zuverlässiger betrieben werden kann.It is an object of the present invention to provide a solution as a battery of the type mentioned in case of failure can be operated safer and more reliable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Batterie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a battery having the features of claim 1. Advantageous developments of the present invention are the subject of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Batterie für ein Kraftfahrzeug oder einen stationären Energiespeicher umfasst ein Gehäuse. Darüber hinaus umfasst die Batterie zumindest eine Batteriezelle, welche in einem Innenraum des Gehäuses angeordnet ist. Das Gehäuse weist eine Abführöffnung zum Abführen eines Fluids aus dem Innenraum des Gehäuses auf. Dieses Fluid bildet sich bei einem Fehlerfall der zumindest einen Batteriezelle. Darüber hinaus weist die Batterie eine Fördereinrichtung zum Fördern des Fluids aus dem Innenraum des Gehäuses auf.A battery according to the invention for a motor vehicle or a stationary energy store comprises a housing. In addition, the battery comprises at least one battery cell, which is arranged in an inner space of the housing. The housing has a discharge opening for discharging a fluid from the interior of the housing. This fluid is formed in the event of a fault of the at least one battery cell. In addition, the battery has a conveying device for conveying the fluid from the interior of the housing.

Die Batterie kann in einem Kraftfahrzeug, beispielsweise einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug, eingesetzt werden. Die Batterie kann auch Teil eines stationären elektrischen Energiespeichers sein. Die Batterie weist das Gehäuse auf, in dem zumindest eine Batteriezelle angeordnet ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass in dem Gehäuse eine Mehrzahl von Batteriezellen angeordnet ist, die elektrisch miteinander verschaltet sind. Falls die zumindest eine Batteriezelle einen Fehlerfall aufweist, kann das Fluid aus der Batterie austreten. Ein solcher Fehlerfall kann beispielsweise durch einen Fehlgebrauch, eine Beschädigung oder einen Defekt der Batteriezelle begründet sein. Bei dem Fehlerfall kann eine chemische Reaktion in der Batteriezelle stattfinden, wodurch der Druck und/oder die Temperatur in der Batteriezelle erhöht wird. Die Batteriezelle kann beispielsweise eine entsprechende Öffnung oder ein Ventil aufweisen, über welche beziehungsweise über welches das Fluid austreten kann. Bei dem Fluid kann es sich um ein Gas handeln, welches auch Ventinggas bezeichnet wird. Darüber hinaus kann das Fluid Partikel enthalten, die bei der chemischen Reaktion innerhalb der Batteriezelle entstehen. Bei den Partikeln kann es sich beispielsweise um Asche oder um Bestandteile des Elektrolyts der Batteriezelle handeln. Dies bedeutet, dass das Fluid elektrisch leitfähige Bestandteile aufweisen kann. Dadurch wir die Durchschlagfestigkeit innerhalb der Batterie beziehungsweise innerhalb des Gehäuses reduziert. Infolgedessen können Überschläge, Isolationsfehler oder Lichtbögen auftreten. Um dieses Fluid aus dem Gehäuse der Batterie abführen zu können, wird die Abführöffnung vorgesehen. Diese Abführöffnung kann auch als Ventingöffnung bezeichnet werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass diese Öffnung durch ein entsprechendes Ventil, eine Membran oder eine Klappe verschlossen ist.The battery can be used in a motor vehicle, for example an electric vehicle or a hybrid vehicle. The battery can also be part of a stationary electrical energy store. The battery has the housing, in which at least one battery cell is arranged. It can also be provided that a plurality of battery cells are arranged in the housing, which are electrically interconnected. If the at least one battery cell has a fault, the fluid may leak from the battery. Such an error case may be due to misuse, damage or defect of the battery cell, for example. In the event of a fault, a chemical reaction can take place in the battery cell, which increases the pressure and / or the temperature in the battery cell. The battery cell may, for example, have a corresponding opening or a valve via which or over which the fluid can escape. The fluid may be a gas, which is also called Ventinggas. In addition, the fluid may contain particles that form during the chemical reaction within the battery cell. The particles may be, for example, ash or constituents of the electrolyte of the battery cell. This means that the fluid can have electrically conductive components. This reduces the dielectric strength within the battery or within the housing. As a result, flashovers, insulation faults or electric arcs may occur. In order to be able to remove this fluid from the housing of the battery, the discharge opening is provided. This discharge opening can also be referred to as Ventingöffnung. It can also be provided that this opening is closed by a corresponding valve, a membrane or a flap.

Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass die Batterie die Fördereinrichtung zum Fördern des Fluids aus dem Innenraum des Gehäuses aufweist. Die Fördereinrichtung dient insbesondere dazu, das Fluid aus dem Gehäuse der Batterie aktiv über die Abführöffnung abzuführen, falls die zumindest eine Batteriezelle einen Fehlerfall aufweist. Bei der Fördereinrichtung kann es sich um einen Lüfter, einen Sauglüfter, einen Ventilator oder jede andere Art von Gebläse handeln. Durch die Verwendung der Fördereinrichtung kann das Fluid, also das Ventinggas und die Schmutzpartikel, das bei der Beschädigung der Batteriezelle entsteht aktiv abgeführt werden. Durch die Fördereinrichtung kann auch bei niedrigen Druckdifferenzen ein Volumenstrom zum Abführen des Fluids aufrechterhalten werden. Somit kann verhindert werden, dass die übrigen Batteriezellen in der Batterie erhitzt werden. Ferner kann vermieden werden, dass Lichtbögen, Kriechströme oder Isolationsfehler auftreten. Insgesamt kann somit ein zuverlässiger Betrieb der Batterie ermöglicht werden. Ferner kann eine höheres Sicherheitsniveau bei Auftreten eines Fehlers erreicht werden.According to the invention, it is now provided that the battery has the conveying device for conveying the fluid out of the interior of the housing. The conveyor serves in particular to actively remove the fluid from the housing of the battery via the discharge opening, if the at least one battery cell has a fault. The conveyor may be a fan, a suction fan, a fan, or any other type of fan. By using the conveyor, the fluid, so the Ventinggas and dirt particles, which is created in the damage of the battery cell can be actively removed. By the conveyor, a volume flow for discharging the fluid can be maintained even at low pressure differences. Thus, it can be prevented that the remaining battery cells are heated in the battery. Furthermore, it can be avoided that arcs, leakage currents or insulation errors occur. Overall, thus a reliable operation of the battery can be made possible. Furthermore, a higher level of safety can be achieved when an error occurs.

In einer Ausführungsform weist das Gehäuse eine Zuführöffnung zum Zuführen von Luft in den Innenraum des Gehäuses auf. Um im Betrieb der Fördereinrichtung den erforderlichen Luftaustausch zu erreichen, ist zumindest eine Zuführöffnung vorgesehen. Über diese Zuführöffnung kann dann Luft von außen in den Innenraum des Gehäuses geleitet werden. Grundsätzlich kann es vorgesehen sein, dass das Gehäuse mehrere Zuführöffnungen aufweist. Diese Zuführöffnungen können beispielsweise über weitere Ventingöffnungen oder entsprechend vorgesehene Undichtigkeiten in dem Gehäuse bereitgestellt werden.In one embodiment, the housing has a supply opening for supplying air into the interior of the housing. In order to achieve the required air exchange during operation of the conveyor, at least one supply opening is provided. Air can then be passed from the outside into the interior of the housing via this feed opening. In principle, it can be provided that the housing has a plurality of feed openings. These supply openings can be provided, for example, via further vent openings or correspondingly provided leaks in the housing.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Fördereinrichtung außerhalb des Gehäuses oder in dem Innenraum des Gehäuses angeordnet. Die Fördereinrichtung beziehungsweise der Lüfter kann in dem Innenraum des Gehäuses angeordnet sein. Je nach Anordnung der Fördereinrichtung zu der Abführöffnung und/oder der Zuführöffnung kann der Lüfter als Sauglüfter oder als Drucklüfter ausgebildet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Fördereinrichtung beziehungsweise der Lüfter außerhalb des Gehäuses angeordnet ist. In diesem Fall ist der Lüfter dann als Sauglüfter auszubilden. Falls die Batterie ein entsprechendes Ventingrohr aufweist, mit dem das Fluid von dem Gehäuse der Batterie weggeführt wird, kann es auch vorgesehen sein, dass die Fördereinrichtung in dem Ventingrohr oder am Ende des Ventingrohrs angebracht ist.In a further embodiment, the conveyor is arranged outside the housing or in the interior of the housing. The conveyor or the fan can be arranged in the interior of the housing. Depending on the arrangement of the conveyor to the discharge opening and / or the supply port, the fan may be formed as a suction fan or as a pressure fan. It can also be provided that the conveyor or the fan is arranged outside the housing. In this case, the fan is then designed as a suction fan. If the battery has a corresponding Ventingrohr, with which the fluid is led away from the housing of the battery, it may also be provided that the conveyor is mounted in the Ventingrohr or at the end of the Ventingrohrs.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Batterie eine Erfassungseinrichtung aufweist, welche dazu ausgelegt ist, den Fehlerfall der zumindest einen Batteriezelle zu erkennen und bei dem erkannten Fehlerfall die Fördereinrichtung zu aktivieren. Mit Hilfe der Erfassungseinrichtung kann erkannt werden, ob die zumindest eine Batteriezelle beschädigt ist und sich das Fluid in dem Innenraum der Batterie ausbildet. Falls dieser Fehlerfall mit der Erfassungseinrichtung erkannt wird, kann die Fördereinrichtung aktiviert werden. Damit kann ein effizienter Betrieb der Batterie ermöglicht werden.Furthermore, it is advantageous if the battery has a detection device which is designed to detect the error case of the at least one battery cell and to activate the conveyor device in the event of a detected error. With the aid of the detection device can be detected whether the at least one battery cell is damaged and the fluid is formed in the interior of the battery. If this error is detected with the detection device, the conveyor can be activated. This allows efficient operation of the battery.

In einer Ausführungsform ist die Erfassungseinrichtung dazu ausgelegt, eine Temperatur in dem Innenraum des Gehäuses zu erfassen und den Fehlerfall anhand der erfassten Temperatur zu erkennen. Wenn die Batteriezelle beschädigt ist beziehungsweise den Fehlerfall aufweist, steigt üblicherweise die Temperatur der Batteriezelle an. Die Erfassungseinrichtung kann beispielsweise einen Temperatursensor aufweisen, mit dem ein Temperaturanstieg der Batteriezelle erfasst wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass mit diesem Temperatursensor die Temperatur der Batterieatmosphäre in dem Gehäuse oder die Temperatur der Batterie erfasst wird.In one embodiment, the detection device is designed to detect a temperature in the interior of the housing and to detect the error case based on the detected temperature. If the battery cell is damaged or has the fault, usually the temperature of the battery cell increases. The detection device can have, for example, a temperature sensor with which a temperature rise of the battery cell is detected. It can also be provided that the temperature of the battery atmosphere in the housing or the temperature of the battery is detected with this temperature sensor.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Erfassungseinrichtung dazu ausgelegt, einen Volumenstrom des Fluids zu erfassen und den Fehlerfall anhand des erfassten Volumenstroms zu erkennen. Falls das Venting auftritt, ist dies üblicherweise mit einem deutlichen Anstieg des Volumens des Fluids in dem Gehäuse verbunden. Hierzu kann die Erfassungseinrichtung einen entsprechenden Sensor aufweisen, mit dem der Volumenstrom des Fluids innerhalb der Batterie oder des Ventingpfades überprüft wird. Grundsätzlich kann auch der Druck in dem Gehäuse mit Hilfe der Erfassungseinrichtung erfasst werden.In a further embodiment, the detection device is designed to detect a volume flow of the fluid and to recognize the error case on the basis of the detected volume flow. If venting occurs, this is usually associated with a significant increase in the volume of fluid in the housing. For this purpose, the detection device can have a corresponding sensor with which the volume flow of the fluid within the battery or the venting path is checked. In principle, the pressure in the housing can also be detected with the aid of the detection device.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Erfassungseinrichtung dazu ausgelegt ist, eine mit der zumindest einen Batteriezelle bereitgestellte elektrische Spannung zu erfassen und den Fehlerfall anhand der erfassten elektrischen Spannung zu erkennen. Mit Hilfe der Erfassungseinrichtung kann beispielsweise die elektrische Spannung an den Klemmen der zumindest einen Batteriezelle überprüft werden. Falls die Batterie eine Mehrzahl von Batteriezellen aufweist kann die elektrische Spannung eines Moduls, das mehrere Batteriezellen umfasst, oder der kompletten Batterie überprüft werden. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Fehlerfall der Batterie beziehungsweise das Venting anhand eines Spannungseinbruchs erkannt werden kann.Furthermore, it is advantageous if the detection device is designed to provide an electrical supply provided with the at least one battery cell To detect voltage and to detect the fault on the basis of the detected electrical voltage. With the aid of the detection device, for example, the electrical voltage at the terminals of the at least one battery cell can be checked. If the battery has a plurality of battery cells, the voltage of a module comprising a plurality of battery cells or the entire battery can be checked. This is based on the knowledge that the failure of the battery or the Venting can be detected by a voltage dip.

Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass mit Hilfe der Erfassungseinrichtung überprüft wird, ob eine Ventingöffnung der zumindest einen Batteriezelle ausgelöst wird. Falls die Batteriezelle eine entsprechende Berstöffnung aufweist, kann auch überprüft werden, ob diese geöffnet wurde. Damit kann der Fehlerfall zuverlässig erkannt werden.Furthermore, it is preferably provided that it is checked by means of the detection device whether a Ventingöffnung the at least one battery cell is triggered. If the battery cell has a corresponding burst opening, it can also be checked whether it has been opened. Thus, the error can be reliably detected.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the figure description and / or alone in the single figure can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone, without the frame to leave the invention.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer Batterie in einer geschnittenen Seitenansicht.The invention will now be described with reference to a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings. The single figure shows a schematic representation of a battery in a sectional side view.

Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Batterie 1, die beispielsweise in einem Kraftfahrzeug oder einem stationären elektrischen Energiespeicher eingesetzt werden kann, in einer geschnittenen Seitenansicht. Die Batterie umfasst ein Gehäuse 2, in welchem zumindest eine Batteriezelle 3 angeordnet ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Batterie 1 fünf Batteriezellen 3, die in einem Innenraum 4 des Gehäuses 2 angeordnet sind. Bei den Batteriezellen 3 kann es sich beispielsweise um Lithium-Ionen-Zellen handeln.The figure shows a schematic representation of a battery 1 , which can be used for example in a motor vehicle or a stationary electric energy storage, in a sectional side view. The battery includes a housing 2 in which at least one battery cell 3 is arranged. In the present embodiment, the battery includes 1 five battery cells 3 standing in an interior 4 of the housing 2 are arranged. At the battery cells 3 they may be, for example, lithium-ion cells.

Falls ein Fehlerfall zumindest einer der Batteriezellen 3 auftritt, kann dies zum sogenannten Venting der Batteriezelle 3 führen. Das Venting ist eine Druckentlastungsreaktion der Batteriezelle 3, bei der das Zellgehäuse entweder definiert über ein Ventil oder undefiniert nachgibt. Bei dem Venting tritt ein Fluid aus der Batteriezelle 3 aus. Dieses Fluid kann das Ventinggas und Fremdpartikel umfassen, die elektrisch leitfähig sein können.If an error occurs at least one of the battery cells 3 occurs, this can lead to the so-called venting of the battery cell 3 to lead. The vent is a pressure relief reaction of the battery cell 3 in which the cell housing yields either defined via a valve or indefinitely. During venting, a fluid emerges from the battery cell 3 out. This fluid may include the venting gas and foreign particles that may be electrically conductive.

Um das Fluid bei einem Fehlerfall zumindest einer der Batteriezellen 3 aus dem Innenraum 4 des Gehäuses 2 abzuführen, weist das Gehäuse 2 eine Abführöffnung 5 auf. Diese Abführöffnung 5 kann zudem durch ein Ventil, eine Membran oder eine Klappe verschlossen sein. Ferner weist die Batterie 1 eine Fördereinrichtung 6 auf, die vorliegend durch einen Sauglüfter gebildet ist. Mit der Fördereinrichtung 6 kann das Fluid in einem Fehlerfall aktiv aus dem Innenraum 4 des Gehäuses 2 gefördert werden. Um den erforderlichen Luftaustausch bereitzustellen, weist das Gehäuse 2 ferner eine Zuführöffnung 7 auf. Die vorliegend vereinfacht dargestellte Zuführöffnung 7 kann durch eine entsprechende Klappe oder ein Ventil verschlossen sein.To the fluid in case of failure of at least one of the battery cells 3 from the interior 4 of the housing 2 remove, has the housing 2 a discharge opening 5 on. This discharge opening 5 can also be closed by a valve, a membrane or a flap. Furthermore, the battery points 1 a conveyor 6 on, which is presently formed by a suction fan. With the conveyor 6 In the event of a fault, the fluid can be actively removed from the interior 4 of the housing 2 be encouraged. To provide the necessary air exchange, the housing has 2 Further, a feed opening 7 on. The presently simplified feed opening shown 7 can be closed by a corresponding flap or a valve.

Darüber hinaus umfasst die Batterie 1 eine Erfassungseinrichtung 8 mittels welcher der Fehlerfall der Batterie 1 erkannt werden kann. Die Erfassungseinrichtung 8, welche vorliegend nur schematisch dargestellt ist, kann die Fördereinrichtung 6 ansteuern beziehungsweise aktivieren, falls der Fehlerfall zumindest einer Batteriezelle 3 erkannt wurde. Die Erfassungseinrichtung 8 kann beispielsweise einen entsprechenden Temperatursensor aufweisen, mit dem ein Temperaturanstieg einzelner Batteriezellen 3, der Batterieatmosphäre und/oder der Batterie 1 erfasst werden kann. Ferner kann es vorgesehen sein, dass zum Erkennen des Fehlerfalls beziehungsweise des Ventens zumindest einer Batteriezelle 3 mit Hilfe der Erfassungseinrichtung 8 das Auslösen der jeweiligen Ventingöffnungen der Batteriezellen 3 überprüft wird. Mit Hilfe der Erfassungseinrichtung 8 kann auch ein Gasvolumenstrom innerhalb des Gehäuses 2 oder innerhalb eines Ventingpfades überprüft werden. Ferner kann die Erfassungseinrichtung 8 dazu ausgelegt sein, einen Abfall einer elektrischen Spannung einzelner Batteriezellen 3 beziehungsweise von mehreren elektrisch verbundenen Batteriezellen 3 zu erfassen.In addition, the battery includes 1 a detection device 8th by means of which the fault of the battery 1 can be recognized. The detection device 8th , which is shown here only schematically, the conveyor 6 activate or activate, if the fault of at least one battery cell 3 was detected. The detection device 8th For example, may have a corresponding temperature sensor, with which a temperature increase of individual battery cells 3 , the battery atmosphere and / or the battery 1 can be detected. Furthermore, it can be provided that for detecting the fault or the vent at least one battery cell 3 with the aid of the detection device 8th the triggering of the respective Ventingöffnungen the battery cells 3 is checked. With the help of the detection device 8th can also be a gas flow within the housing 2 or checked within a venting path. Furthermore, the detection device 8th be designed to reduce the voltage of individual battery cells 3 or of several electrically connected battery cells 3 capture.

Mit Hilfe der Erfassungseinrichtung 8 kann der Fehlerfall beziehungsweise die Beschädigung zumindest einer der Batteriezellen 3 frühzeitig erkannt werden. Falls das Venting zumindest einer der Batteriezellen 3 erfolgt, kann das Ventinggas und/oder die Fremdpartikel mit Hilfe der Fördereinrichtung 6 innerhalb kurzer Zeit aus dem Innenraum 4 des Gehäuses 2 gefördert werden. Somit kann ein zuverlässiger Betrieb der Batterie 1 ermöglicht werden.With the help of the detection device 8th can the error case or the damage of at least one of the battery cells 3 be recognized early. If the vent at least one of the battery cells 3 takes place, the venting gas and / or the foreign particles by means of the conveyor 6 within a short time from the interior 4 of the housing 2 be encouraged. Thus, a reliable operation of the battery 1 be enabled.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Batteriebattery
22
Gehäusecasing
33
Batteriezellebattery cell
44
Innenrauminner space
55
Abführöffnungdischarge opening
66
FördereinrichtungConveyor
77
Zuführöffnungfeed
88th
Erfassungseinrichtungdetector

Claims (7)

Batterie (1) für ein Kraftfahrzeug oder einen stationären Energiespeicher, mit einem Gehäuse (2), mit zumindest einer Batteriezelle (3), welche in einem Innenraum (4) des Gehäuses (2) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (2) ein Abführöffnung (5) zum Abführen eines Fluids, welches sich bei einem Fehlerfall der zumindest einen Batteriezelle (3) bildet, aus dem Innenraum (4) des Gehäuses (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (1) eine Fördereinrichtung (6) zum Fördern des Fluids aus dem Innenraum (4) des Gehäuses (2) aufweist.Battery ( 1 ) for a motor vehicle or a stationary energy storage, with a housing ( 2 ), with at least one battery cell ( 3 ), which in an interior ( 4 ) of the housing ( 2 ), wherein the housing ( 2 ) a discharge opening ( 5 ) for discharging a fluid, which in the event of a fault of the at least one battery cell ( 3 ), from the interior ( 4 ) of the housing ( 2 ), characterized in that the battery ( 1 ) a conveyor ( 6 ) for conveying the fluid from the interior ( 4 ) of the housing ( 2 ) having. Batterie (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine Zuführöffnung (7) zum Zuführen von Luft in den Innenraum (4) des Gehäuses (2) aufweist.Battery ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the housing ( 2 ) a feed opening ( 7 ) for supplying air into the interior ( 4 ) of the housing ( 2 ) having. Batterie (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (6) außerhalb des Gehäuses (2) oder in dem Innenraum (4) des Gehäuses (2) angeordnet ist.Battery ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the conveyor ( 6 ) outside the housing ( 2 ) or in the interior ( 4 ) of the housing ( 2 ) is arranged. Batterie (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (1) eine Erfassungseinrichtung (8) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, den Fehlerfall der zumindest einen Batteriezelle (3) zu erkennen und bei dem erkannten Fehlerfall die Fördereinrichtung (6) zu aktivieren.Battery ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the battery ( 1 ) a detection device ( 8th ), which is adapted to the failure of the at least one battery cell ( 3 ) and, in the event of an error, the conveyor ( 6 ) to activate. Batterie (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (8) dazu ausgelegt ist, eine Temperatur in dem Innenraum (4) des Gehäuses (2) zu erfassen und den Fehlerfall anhand der erfassten Temperatur zu erkennen.Battery ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the detection device ( 8th ) is adapted to a temperature in the interior ( 4 ) of the housing ( 2 ) and to recognize the error case on the basis of the detected temperature. Batterie (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (8) dazu ausgelegt ist, einen Volumenstrom des Fluids zu erfassen und den Fehlerfall anhand des erfassten Volumenstroms zu erkennen.Battery ( 1 ) according to claim 4 or 5, characterized in that the detection device ( 8th ) is designed to detect a volume flow of the fluid and to detect the fault on the basis of the detected volume flow. Batterie (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (8) dazu ausgelegt ist, eine mit der zumindest einen Batteriezelle (3) bereitgestellte elektrische Spannung zu erfassen und den Fehlerfall anhand der erfassten elektrischen Spannung zu erkennen.Battery ( 1 ) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the detection device ( 8th ) is designed to be connected to the at least one battery cell ( 3 ) detected electric voltage and to detect the fault on the basis of the detected electrical voltage.
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