DE102018006280A1 - Energy storage for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle - Google Patents

Energy storage for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Energiespeicher (10) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer zum Speichern von elektrischer Energie ausgebildeten Speicherzelle (20), welche ein Zellgehäuse (22) und wenigstens eine Entlüftungseinrichtung (24) zum Entlüften des Zellgehäuses (22) aufweist, und mit einem in Überlappung mit der Speicherzelle (20) angeordneten Deckel (14), wobei die Entlüftungseinrichtung (24) zum Deckel (12) hin durch ein an dem Deckel (14) befestigtes U-Profil (32) überdeckt ist, welches von sich an das U-Profil (32) anschließenden Teilbereichen (36) des Deckels (14) zu der Entlüftungseinrichtung (24) hin absteht.The invention relates to an energy store (10) for a motor vehicle, having at least one memory cell (20) designed to store electrical energy, which cell housing (22) and at least one venting device (24) for venting the cell housing (22), and with a lid (14) arranged in overlap with the storage cell (20), wherein the venting device (24) is covered towards the lid (12) by a U-profile (32) fastened to the lid (14), which on its own abuts U-profile (32) subsequent portions (36) of the lid (14) to the venting device (24) protrudes.

Description

Die Erfindung betrifft einen Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to an energy store for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.

Ein solcher Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, ist beispielsweise bereits der DE 10 2008 059 971 A1 als bekannt zu entnehmen. Der Energiespeicher weist wenigstens eine Speicherzelle auf, mittels beziehungsweise in welcher elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom gespeichert werden kann. Die Speicherzelle weist ein Zellgehäuse und wenigstens eine Entlüftungseinrichtung zum Entlüften des Zellgehäuses auf. Außerdem umfasst der Energiespeicher einen in Überlappung beziehungsweise Überdeckung mit der Speicherzelle angeordneten Deckel.Such energy storage for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, for example, is already the DE 10 2008 059 971 A1 to be known as known. The energy store has at least one memory cell, by means of which or in which electrical energy or electrical current can be stored. The memory cell has a cell housing and at least one venting device for venting the cell housing. In addition, the energy storage comprises a cover arranged in overlap or overlap with the memory cell.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Energiespeicher der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders sicherer Betrieb realisiert werden kann.Object of the present invention is to develop an energy storage of the type mentioned in such a way that a particularly safe operation can be realized.

Diese Aufgabe wird durch einen Energiespeicher mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an energy store having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um einen Energiespeicher der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders sicherer Betrieb realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Entlüftungseinrichtung zum Deckel hin durch ein beispielsweise separat von dem Deckel ausgebildetes und an dem Deckel befestigtes, insbesondere mit dem Deckel verschweißtes, U-Profil überdeckt ist. Das U-Profil wird einfach auch als Profil bezeichnet und steht von sich an das U-Profil anschließenden Teilbereichen des Deckels zu der Entlüftungseinrichtung hin ab. Das U-Profil ist ein Thermoschutzelement, welches lediglich lokal vorgesehen ist. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass der beispielsweise als Batteriegehäusedeckel ausgebildete Deckel nur an der Stelle beziehungsweise nur an solchen Stellen mit dem Thermoschutzelement beziehungsweise mit Thermoschutzelementen versehen ist, die der Entlüftungseinrichtung beziehungsweise den Entlüftungseinrichtungen von jeweiligen Speicherzellen des Energiespeichers zugewandt ist beziehungsweise sind. Dadurch kann der Deckel an sich besonders filigran und somit bauraum- und gewichtsgünstig ausgestaltet werden.In order to develop an energy storage specified in the preamble of claim 1 species such that a particularly safe operation can be realized, it is according to the invention provided that the venting device towards the lid by, for example, separately formed by the lid and attached to the lid, in particular with the cover welded, U-profile is covered. The U-profile is simply referred to as a profile and stands by itself to the U-profile subsequent portions of the lid to the venting down. The U-profile is a thermal protection element, which is provided only locally. This is to be understood in particular that the cover, which is designed, for example, as a battery-housing cover, is provided with the thermal protection element or with thermal protection elements only at the location or only at such locations, which is or are facing the venting device or venting devices of respective storage cells of the energy storage device. As a result, the lid itself can be made particularly delicate and thus space-saving and weight-favorable.

Der Erfindung liegt insbesondere die folgende Erkenntnis zugrunde: Beim Entlüften der Speicherzelle tritt ein beispielsweise als Gas ausgebildetes oder zumindest ein Gas umfassendes Fluid aus dem Zellgehäuse aus. Das Fluid kann eine besonders hohe Temperatur aufweisen und beispielsweise dann, wenn das Thermoschutzelement nicht vorgesehen ist, den Deckel beziehungsweise die der Entlüftungseinrichtung zugewandte Stelle des Deckels direkt anströmen und dadurch sehr stark erwärmen. In der Folge kann der Deckel zu glühen beginnen, oder das Fluid kann sogar ein Loch in den Deckel brennen. Dies kann nun jedoch mittels des Thermoschutzelements vermieden werden. Mit anderen Worten wird der Deckel mittels des U-Profils vor einer direkten Beaufschlagung mit dem Fluid und somit vor einer übermäßig starken Erwärmung geschützt, sodass übermäßig hohe Temperaturen des Deckels sowie ein Durchtreten des Fluids durch den Deckel vermieden werden können. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Speicherzelle, welche beispielsweise Bestandteil eines Zellmoduls ist, als so genannte Hardcase-Zelle, das heißt als Festgehäuse-Zelle ausgebildet ist, deren Zellgehäuse eigensteif beziehungsweise formstabil ist. Da erfindungsgemäß der Deckel lokal mittels des Thermoschutzelements geschützt ist, muss der Deckel nicht übermäßig dick beziehungsweise nicht übermäßig massiv ausgebildet werden, sodass der Deckel gewichts-, bauraum- und kostengünstig ausgestaltet werden kann. In der Folge können das Gewicht und die Kosten des Energiespeichers insgesamt in einem geringen Rahmen gehalten werden. Des Weiteren kann dadurch eine hohe Variabilität bei der Auswahl des Werkstoffs, aus welchem der Deckel hergestellt ist, realisiert werden, sodass die Kosten und das Gewicht in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden können. Außerdem bleibt im Vergleich zu einer direkten Beaufschlagung des Deckels mit dem Fluid eine gewünschte Funktion des Deckels länger erhalten, insbesondere im Falle eines Unfalls, einer thermischen Propagation, eines Entlüftens des Zellgehäuses und/oder eines Kurzschlusses der Speicherzelle.In particular, the invention is based on the following finding: When the memory cell is vented, a fluid, for example formed as a gas or comprising at least one gas, emerges from the cell housing. The fluid can have a particularly high temperature and, for example, when the thermal protection element is not provided, directly flow to the cover or the point of the cover facing the ventilation device, thereby heating up very strongly. As a result, the lid may begin to glow, or the fluid may even burn a hole in the lid. However, this can now be avoided by means of the thermal protection element. In other words, the lid is protected by means of the U-profile from direct exposure to the fluid and thus from excessive heating, so that excessively high temperatures of the lid and a passage of the fluid through the lid can be avoided. This is particularly advantageous when the memory cell, which is for example part of a cell module, as a so-called hardcase cell, that is designed as a fixed-housing cell whose cell housing is intrinsically stiff or dimensionally stable. Since, according to the invention, the cover is locally protected by means of the thermal protection element, the cover does not have to be excessively thick or excessively solid, so that the cover can be configured in terms of weight, installation space and cost. As a result, the weight and cost of the energy storage can be kept to a minimum overall. Furthermore, high variability in the selection of the material from which the lid is made can be realized, so that the cost and the weight can be kept in a particularly small frame. In addition, compared to a direct loading of the lid with the fluid, a desired function of the lid is retained longer, in particular in the event of an accident, thermal propagation, venting of the cell housing and / or short circuit of the memory cell.

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 Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug.The drawing shows in the single FIGURE in fragmentary form a schematic side view of an energy storage device according to the invention for a motor vehicle.

Die einzige Fig. zeigt ausschnittsweise in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht einen Energiespeicher 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen wie beispielsweise einen Personenkraftwagen. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise als Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgebildet und weist in seinem vollständig hergestellten Zustand wenigstens eine elektrische Maschine auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug elektrisch angetrieben werden kann. Hierzu wird die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben. Um die elektrische Maschine in dem Motorbetrieb zu betreiben, wird die elektrische Maschine mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom versorgt, die beziehungsweise der in dem Energiespeicher 10 gespeichert ist. The single FIGURE shows a detail of a schematic and sectional side view of an energy storage 10 for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle such as a passenger car. The motor vehicle is designed for example as an electric or hybrid vehicle and, in its completely manufactured state, has at least one electric machine by means of which the motor vehicle can be electrically driven. For this purpose, the electric machine is operated in a motor operation and thus as an electric motor. In order to operate the electric machine in the engine operation, the electric machine is supplied with electrical energy or electric current, or in the energy storage 10 is stored.

Energiespeicher 10 kann eine elektrische Spannung, insbesondere eine elektrische Betriebsspannung, aufweisen, welche beispielsweise 3,5 Volt, insbesondere 4 Volt, beträgt. Insbesondere kann die elektrische Spannung mindestens 3,5 Volt oder mehr als 3,5 Volt betragen. Die elektrische Spannung kann beispielsweise mindestens 48 Volt betragen. Um besonders große elektrische Leistungen zum elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs realisieren zu können, ist der Energiespeicher beispielsweise als Hochvolt-Komponente ausgebildet. Dadurch weist der Energiespeicher 10 eine elektrische Spannung, insbesondere eine elektrische Betriebsspannung, auf, welche größer oder gleich 48 Volt, insbesondere größer als 50 Volt, ist und vorzugsweise mehrere hundert Volt beträgt. Beispielsweise ist der Energiespeicher 10 als eine Batterie, insbesondere als eine Hochvolt-Batterie (HV-Batterie), ausgebildet. Der Energiespeicher 10 weist ein in der Fig. nur ausschnittsweise erkennbares Gehäuse 12 auf, welches ein in der Fig. nicht dargestelltes Gehäuseteil und einen beispielsweise separat von dem Gehäuseteil ausgebildeten und mit dem Gehäuseteil verbundenen Deckel 14 aufweist. energy storage 10 may have an electrical voltage, in particular an electrical operating voltage, which is for example 3.5 volts, in particular 4 volts. In particular, the electrical voltage may be at least 3.5 volts or more than 3.5 volts. The electrical voltage can be for example at least 48 volts. In order to be able to realize particularly large electrical powers for the electrical driving of the motor vehicle, the energy store is designed, for example, as a high-voltage component. As a result, the energy store 10 an electrical voltage, in particular an electrical operating voltage, which is greater than or equal to 48 volts, in particular greater than 50 volts, and is preferably several hundred volts. For example, the energy storage 10 as a battery, in particular as a high-voltage battery (HV battery) is formed. The energy storage 10 has a in the figure only partially recognizable housing 12 on, which is not shown in the figure, a housing part and, for example, separately formed from the housing part and connected to the housing part cover 14 having.

Der Deckel 14 wird auch als Gehäusedeckel bezeichnet. Das Gehäuseteil begrenzt einen Aufnahmeraum 16 des Gehäuseteils zumindest teilweise, wobei der Aufnahmeraum 16 auch teilweise durch den Deckel 14 begrenzt ist. Das Gehäuseteil an sich weist beispielsweise eine Durchgangsöffnung 18 auf, durch welche Bauelemente des Energiespeichers 10 hindurch bewegt und somit in den Aufnahmeraum 16 hinein bewegt werden können. Mittels des Deckels 14 ist die Durchgangsöffnung 18 verschlossen.
In dem Aufnahmeraum 16 sind beispielsweise Speicherzellen des Energiespeichers 10 angeordnet, sodass die Speicherzellen beispielsweise die zuvor genannten Bauelemente sind beziehungsweise zu den Bauelementen gehören Von den Speicherzellen ist in der Fig. eine mit 20 bezeichnete Speicherzelle ausschnittsweise erkennbar. Die Speicherzelle 20 ist beispielsweise eine Batteriezelle, insbesondere eine Lithium-Ionen-Zelle. Die vorherigen und folgenden Ausführungen zur Speicherzelle 20 können ohne weiteres auch auf die anderen Speicherzellen übertragen werden und umgekehrt.
The lid 14 is also referred to as a housing cover. The housing part limits a receiving space 16 the housing part at least partially, wherein the receiving space 16 also partially through the lid 14 is limited. The housing part itself, for example, has a passage opening 18 on, by which components of the energy storage 10 moved through and thus into the recording room 16 can be moved into it. By means of the lid 14 is the passage opening 18 locked.
In the recording room 16 are for example memory cells of the energy storage 10 arranged, so that the memory cells are, for example, the aforementioned components or belong to the components of the memory cells in the figure, a designated 20 memory cell is partially visible. The memory cell 20 is for example a battery cell, in particular a lithium-ion cell. The previous and following comments on the memory cell 20 can be easily transferred to the other memory cells and vice versa.

Die Speicherzelle 20 weist ein Zellgehäuse 22 auf, welches vorzugsweise formstabil beziehungsweise eigensteif ist. In dem Zellgehäuse 22 sind beispielsweise Speichermittel zum Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom angeordnet, sodass in beziehungsweise mittels der Speicherzelle 20 elektrische Energie gespeichert werden kann. Die Speichermittel umfassen wenigstens oder genau zwei Elektroden unterschiedlicher Polarität sowie beispielsweise einen, insbesondere flüssigen, Elektrolyten, in welchem die Elektroden beispielsweise zumindest teilweise aufgenommen sind.The memory cell 20 has a cell case 22 which is preferably dimensionally stable or intrinsically rigid. In the cell case 22 For example, storage means for storing electrical energy or electrical current are arranged so that in or by means of the memory cell 20 electrical energy can be stored. The storage means comprise at least or exactly two electrodes of different polarity and, for example, one, in particular liquid, electrolyte in which the electrodes are at least partially accommodated, for example.

Beispielsweise in Folge eines thermischen Ereignisses in der Speicherzelle 20 kann aus dem Elektrolyten ein Fluid entstehen, welches beispielsweise ein Gas ist oder zumindest ein Gas umfasst. Das thermische Ereignis wird beispielsweise durch einen Kurzschluss der Speicherzelle 20 hervorgerufen, wobei der Kurzschluss beispielsweise aus einem Unfall des Kraftfahrzeugs resultieren kann. Durch das Entstehen des Fluids steigt ein in dem Zellgehäuse 22 herrschender Druck an. Um einen übermäßigen, in dem Zellgehäuse 22 herrschenden Druck zu vermeiden, weist die Speicherzelle 20 eine dem Deckel 14 zugewandte Entlüftungseinrichtung 24 zum Entlüften des Zellgehäuses 22 auf. Aus der Fig. ist erkennbar, dass der Deckel 14 das Zellgehäuse 22 und insbesondere die Entlüftungseinrichtung 24 überlappt beziehungsweise überdeckt. Die Entlüftungseinrichtung 24 umfasst beispielsweise wenigstens eine in dem Zellgehäuse 22 ausgebildete Durchgangsöffnung 26 und wenigstens ein die Durchgangsöffnung 26 zunächst verschließendes Berstelement 28.For example, as a result of a thermal event in the memory cell 20 For example, a fluid can be formed from the electrolyte which is, for example, a gas or at least comprises a gas. The thermal event is for example due to a short circuit of the memory cell 20 caused, the short circuit may result, for example, from an accident of the motor vehicle. By the emergence of the fluid increases in the cell housing 22 prevailing pressure. To an excessive, in the cell case 22 To avoid prevailing pressure, the memory cell 20 one the lid 14 facing venting device 24 for venting the cell housing 22 on. From the Fig. It can be seen that the lid 14 the cell case 22 and in particular the venting device 24 overlapped or covered. The venting device 24 includes, for example, at least one in the cell housing 22 trained passage opening 26 and at least one through hole 26 initially occluding bursting element 28 ,

Das Berstelement 28 ist beispielsweise eine Berstmembran oder eine Berstscheibe. Mit zunehmender Menge des Fluids steigt der im Zellgehäuse 22 herrschende Druck. Überschreitet der im Zellgehäuse 22 herrschende Druck einen Grenzwert, so versagt, insbesondere birst, das Berstelement 28. Hierdurch gibt das Berstelement 28 die Durchgangsöffnung 26 zumindest teilweise frei, sodass zumindest ein Teil des Fluids durch den Teilbereich hindurchströmen und somit aus dem Zellgehäuse 22 ausströmen und an dessen Umgebung und somit in den Aufnahmeraum 16 strömen kann. Das über den Teilbereich aus dem Zellgehäuse 22 ausströmende Fluid ist in der Fig. mit 30 bezeichnet.The bursting element 28 is for example a bursting membrane or a rupture disk. With increasing amount of fluid increases in the cell housing 22 prevailing pressure. Exceeds in the cell housing 22 prevailing pressure a limit, so fails, especially bursts, the bursting element 28 , This gives the bursting element 28 the passage opening 26 at least partially free, so that at least a portion of the fluid flow through the portion and thus from the cell housing 22 emanate and its surroundings and thus in the recording room 16 can flow. That over the partial area from the cell housing 22 Outflowing fluid is designated in the figure with 30.

Das Fluid weist eine sehr hohe Temperatur auf. Ferner ist es denkbar, dass über den freigegebenen Teilbereich eine sehr heiße Flamme aus dem Zellgehäuse 22 austritt. Das Fluid wird auch als Heißgas bezeichnet. Sind keine entsprechenden Maßnahmen vorgesehen, so kann das Heißgas beziehungsweise die Flamme den Deckel 14 direkt beaufschlagen und somit stark erhitzen.The fluid has a very high temperature. Furthermore, it is conceivable that a very hot flame from the cell housing over the shared portion 22 exit. The fluid is also called Hot gas called. If no appropriate measures are provided, then the hot gas or the flame can cover 14 apply directly and thus heat up strongly.

Um nun einen besonders sicheren Betrieb gewährleisten zu können, ist die Entlüftungseinrichtung 24, insbesondere die Durchgangsöffnung 26, zu dem Deckel 14 hin durch ein als Thermoschutzelement fungierendes U-Profil 32 überdeckt, welches somit zwischen der Entlüftungseinrichtung 24, insbesondere der Durchgangsöffnung 26, und dem Deckel 14, insbesondere einer der Entlüftungseinrichtung 24 zugewandten Stelle S des Deckels 14, angeordnet ist. Das U-Profil 32 ist separat von dem Deckel 14 ausgebildet und an diesem befestigt. Hierzu ist beispielsweise das U-Profil 32 an wenigstens einem oder mehreren Kontaktpunkten 34 oder Kontaktstellen mit dem Deckel 14 verbunden. Insbesondere kann das U-Profil 34 unter Ausbildung wenigstens eines oder mehrerer Schweißpunkte an den Kontaktpunkten 34 mit dem Deckel 14 verschweißt sein. Andere Arten der Verbindung mit dem Deckel 14, insbesondere an den als Verbindungsstellen ausgebildeten Kontaktstellen, sind möglich, wie beispielsweise Einspritzen in Kunststoff, Nieten, Verschrauben und/oder Verkleben.In order to be able to ensure a particularly safe operation, the venting device 24 , in particular the passage opening 26 , to the lid 14 through a functioning as a thermal protection U-profile 32 covered, which thus between the venting device 24 , in particular the passage opening 26 , and the lid 14 , in particular one of the venting device 24 facing point S of the lid 14 , is arranged. The U-profile 32 is separate from the lid 14 trained and attached to this. For this example, the U-profile 32 at least one or more contact points 34 or contact points with the lid 14 connected. In particular, the U-profile 34 forming at least one or more weld points at the contact points 34 with the lid 14 be welded. Other types of connection with the lid 14 , in particular at the contact points designed as connection points, are possible, such as, for example, injection in plastic, riveting, screwing and / or gluing.

Wie ferner aus der Fig. erkennbar ist, steht das U-Profil 32 von sich an das U-Profil 32 anschließenden Teilbereichen 36 des Deckels 14 zu der Entlüftungseinrichtung 24 hin ab. Dabei ist zumindest ein Teil T zu der Entlüftungseinrichtung 24 hin von einem Teil B des Deckels 14 beabstandet, derart, dass zwischen den Teilen T und B ein teilweise durch das U-Profil 32 und teilweise durch den Deckel 14 begrenzter Hohlraum 38 gebildet ist. In dem Hohlraum 38 ist beispielsweise, insbesondere ausschließlich, Luft aufgenommen. Ferner ist es denkbar, dass in dem Hohlraum ein von Luft unterschiedliches, zusätzlich zu dem Deckel 14 und zusätzlich zu dem U-Profil 32 vorgesehenes thermisches Isolationsmaterial angeordnet ist.As can also be seen from the figure, stands the U-profile 32 by itself to the U-profile 32 subsequent subareas 36 of the lid 14 to the venting device 24 down. It is at least a part T to the venting device 24 out of a part B of the lid 14 spaced, such that between the parts T and B partly through the U-profile 32 and partly through the lid 14 limited cavity 38 is formed. In the cavity 38 is for example, especially exclusively, taken in air. Furthermore, it is conceivable that in the cavity a different from air, in addition to the lid 14 and in addition to the U-profile 32 provided thermal insulation material is arranged.

Insgesamt ist aus der Fig. erkennbar, dass das U-Profil 32 als Thermoschutz oberhalb des Berstelements 28 und oberhalb der auch als Venting-Öffnung bezeichneten Durchgangsöffnung 26 angeordnet und dabei an dem Deckel 14 angebracht ist. Der Deckel 14 und/oder das U-Profil 32 sind beispielsweise aus elektrisch-nichtleitenden Keramiken, hochtemperaturfesten Kunststoffen oder metallischen Werkstoffen, insbesondere aus einem Stahl gebildet. Dabei ist beispielsweise das U-Profil 32 mittels einzelner Schweißpunkte 34 an dem Deckel 14 angeschweißt, da die Schweißpunkte (Kontaktstellen) 34 eine nur geringe Wärmeübertragung von dem U-Profil 32 an den Deckel 14 erzeugen und somit den Deckel 14 zusätzlich vor einem übermäßigen Wärmeeintrag schützen. Der Deckel 14 ist dabei lediglich lokal mit dem U-Profil 32 versehen, sodass der Deckel 14 an sich sehr filigran und somit mit einer geringeren Wanddicke konstruiert werden kann. Das Thermoschutzelement ermöglicht dabei eine gezielte Absicherung des Deckels 14 gegen eine lokale thermische und aus dem Entlüften des Zellgehäuses 22 resultierende Belastung. Das Entlüften wird auch als Venting bezeichnet.Overall, it can be seen from the figure that the U-profile 32 as thermal protection above the bursting element 28 and above the passage opening, also referred to as venting opening 26 arranged while on the lid 14 is appropriate. The lid 14 and / or the U-profile 32 are for example made of electrically non-conductive ceramics, high-temperature resistant plastics or metallic materials, in particular of a steel. Here, for example, the U-profile 32 by means of individual welding points 34 on the lid 14 welded, since the welding points (contact points) 34 a low heat transfer from the U-profile 32 to the lid 14 generate and thus the lid 14 additionally protect against excessive heat input. The lid 14 is only local with the U-profile 32 provided so that the lid 14 in itself very filigree and thus can be constructed with a smaller wall thickness. The thermal protection element allows targeted protection of the lid 14 against a local thermal and from the venting of the cell housing 22 resulting load. Venting is also referred to as venting.

Die beispielsweise in dem Hohlraum 38 aufgenommene Luft dient der weiteren Isolation des Deckels 14. Ferner ist es denkbar, den Hohlraum 38 mit zur weiteren Isolation leichten, thermisch stabilen Isolationsmaterialien wie beispielsweise Glas- und/oder Steinwolle, insbesondere Glas- und/oder Steinwollematten, zu befüllen.The example in the cavity 38 absorbed air is used for further isolation of the lid 14 , Furthermore, it is conceivable the cavity 38 to be filled with for further isolation light, thermally stable insulation materials such as glass and / or rock wool, especially glass and / or Steinwollematten.

In der Fig. ist mit C eine thermische Beanspruchung des U-Profils 32 veranschaulicht. Diese thermische Beanspruchung C resultiert aus dem Entlüften und somit daraus, dass nun das U-Profil 32 und nicht der Deckel 14 direkt mit dem Heißgas beziehungsweise mit der Flamme beaufschlagt wird. Insgesamt ist erkennbar, dass der Deckel 14 mittels des Thermoschutzelements vor einer übermäßigen thermischen Beanspruchung geschützt werden kann. Mit anderen Worten verhindert das U-Profil 32, insbesondere dessen spezielle Form, den direkten thermischen Kontakt des Heißgases beziehungsweise der Flamme mit dem Deckel 14. Das Quadrat-Abstands-Gesetz beweist, dass je größer der Abstand des Deckels 14 zur Entlüftungseinrichtung 24 beziehungsweise zum Fluid 30 ist, desto besser wird der Deckel 14 vor einer übermäßigen thermischen Belastung geschützt. Das Thermoschutzelement bremst die thermische Strahlung und verhindert einen direkten Kontakt des Fluids 30 mit dem Deckel 14. Dadurch kann ein besonders sicherer Betrieb gewährleistet werden.In the figure, C is a thermal stress of the U-profile 32 illustrated. This thermal stress C results from the venting and thus from the fact that now the U-profile 32 and not the lid 14 is directly applied to the hot gas or the flame. Overall, it can be seen that the lid 14 can be protected by the thermal protection element against excessive thermal stress. In other words, prevents the U-profile 32 , in particular its special form, the direct thermal contact of the hot gas or the flame with the lid 14 , The Square Distance Law proves that the greater the distance of the lid 14 to the venting device 24 or to the fluid 30 is, the better the lid 14 protected against excessive thermal stress. The thermal protection element brakes the thermal radiation and prevents direct contact of the fluid 30 with the lid 14 , This ensures a particularly safe operation.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Energiespeicherenergy storage
1212
Gehäusecasing
1414
Deckelcover
1616
Aufnahmeraumaccommodation space
1818
DurchgangsöffnungThrough opening
2020
Speicherzellememory cell
2222
Zellgehäusecell case
2424
Entlüftungseinrichtungvent
2626
DurchgangsöffnungThrough opening
2828
Berstelementbursting
3030
Fluidfluid
3232
U-ProfilU-profile
3434
Kontaktpunktcontact point
36 36
Teilbereichsubregion
3838
Hohlraumcavity
BB
Teilpart
CC
thermische Beanspruchungthermal stress
SS
StelleJob
TT
Teilpart

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008059971 A1 [0002]DE 102008059971 A1 [0002]

Claims (4)

Energiespeicher (10) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer zum Speichern von elektrischer Energie ausgebildeten Speicherzelle (20), welche ein Zellgehäuse (22) und wenigstens eine Entlüftungseinrichtung (24) zum Entlüften des Zellgehäuses (22) aufweist, und mit einem in Überlappung mit der Speicherzelle (20) angeordneten Deckel (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungseinrichtung (24) zum Deckel (12) hin durch ein an dem Deckel (14) befestigtes U-Profil (32) überdeckt ist, welches von sich an das U-Profil (32) anschließenden Teilbereichen (36) des Deckels (14) zu der Entlüftungseinrichtung (24) hin absteht.Energy storage device (10) for a motor vehicle, having at least one memory cell (20) designed to store electrical energy, which cell housing (22) and at least one venting device (24) for venting the cell housing (22), and with an overlapping the memory cell (20) arranged lid (14), characterized in that the venting device (24) to the lid (12) through a cover (14) fixed U-profile (32) is covered, which from itself to the U Profile (32) subsequent portions (36) of the lid (14) to the venting device (24) protrudes. Energiespeicher (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das U-Profil (32) und den Deckel (14) ein die Entlüftungseinrichtung (24) zum Deckel (14) hin überdeckender Hohlraum (38) begrenzt ist.Energy storage (10) after Claim 1 , characterized in that by the U-profile (32) and the lid (14) is a venting device (24) to the lid (14) towards the covering cavity (38) is limited. Energiespeicher (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum (38) ein thermisches Isolationsmaterial angeordnet ist.Energy storage (10) after Claim 2 , characterized in that in the cavity (38) a thermal insulation material is arranged. Energiespeicher (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das U-Profil (32) mit dem Deckel (14) verschweißt ist.Energy store (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the U-profile (32) with the lid (14) is welded.
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DE102019219792A1 (en) * 2019-12-17 2021-06-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Battery housing for a high-voltage battery in an electrically powered vehicle

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