DE102019218456A1 - Druckausgleichssystem und elektrochemisches System - Google Patents

Druckausgleichssystem und elektrochemisches System Download PDF

Info

Publication number
DE102019218456A1
DE102019218456A1 DE102019218456.1A DE102019218456A DE102019218456A1 DE 102019218456 A1 DE102019218456 A1 DE 102019218456A1 DE 102019218456 A DE102019218456 A DE 102019218456A DE 102019218456 A1 DE102019218456 A1 DE 102019218456A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
pressure equalization
pressure compensation
container
adapter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019218456.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Christian Sehl
Martina Bulat
Jochen Hantschel
Tobias Schmidt
Axel Streicher
Alexander Leichtfuß
Matthias Goldsche
Markus Eben
Florian Schwarz
Matthias Eilers-Rethwisch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ElringKlinger AG
Original Assignee
ElringKlinger AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ElringKlinger AG filed Critical ElringKlinger AG
Priority to DE102019218456.1A priority Critical patent/DE102019218456A1/de
Priority to DE202020101150.2U priority patent/DE202020101150U1/de
Priority to PCT/EP2020/083045 priority patent/WO2021105052A1/de
Priority to EP20811608.7A priority patent/EP4066311A1/de
Priority to CN202080080705.2A priority patent/CN114747076A/zh
Publication of DE102019218456A1 publication Critical patent/DE102019218456A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/14—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member
    • F16K17/16—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member with fracturing diaphragm ; Rupture discs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/394—Gas-pervious parts or elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

Um ein Druckausgleichssystem bereitzustellen, welches einfach herstellbar ist und mittels welchem bei einem Überdruck ein Druckausgleich herbeiführbar ist, wird vorgeschlagen, dass das Druckausgleichssystem eine Druckausgleichsvorrichtung, welche in einem geschlossenen Zustand zwischen einem Innenraum eines Behälters und einer Umgebung des Druckausgleichssystems wirkt, und ein Adapterelement zum Festlegen der Druckausgleichsvorrichtung an dem Behälter umfasst, wobei die Druckausgleichsvorrichtung zum Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Behälters und einer Umgebung des Druckausgleichssystems in einen geöffneten Zustand bringbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckausgleichssystem, insbesondere zum Druckausgleich eines Überdrucks eines elektrochemischen Systems.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein elektrochemisches System, umfassend ein oder mehrere erfindungsgemäße Druckausgleichssysteme.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckausgleichssystem bereitzustellen, welches einfach herstellbar ist und mittels welchem bei einem Überdruck ein Druckausgleich herbeiführbar ist.
  • Die vorgenannte Aufgabe wird durch ein Druckausgleichssystem, insbesondere zum Druckausgleich eines Überdrucks eines elektrochemischen Systems, gelöst, wobei das Druckausgleichssystem eine Druckausgleichsvorrichtung und ein Adapterelement zum Festlegen der Druckausgleichsvorrichtung an einem Behälter umfasst.
  • Die Druckausgleichsvorrichtung wirkt vorzugsweise in einem geschlossenen Zustand zwischen einem Innenraum eines Behälters und einer Umgebung des Druckausgleichssystems.
  • Die Druckausgleichsvorrichtung ist zum Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Behälters und einer Umgebung des Druckausgleichssystems in einen geöffneten Zustand bringbar.
  • Vorzugsweise trennt die Druckausgleichsvorrichtung in einem geschlossenen Zustand den Innenraum des Behälters und die Umgebung des Druckausgleichssystems fluidisch und/oder räumlich.
  • Insbesondere trennt die Druckausgleichsvorrichtung eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum des Behälters und der Umgebung des Druckausgleichssystems in einem geschlossenen Zustand vollständig oder reduziert einen Gasaustausch im Vergleich zu einem offenen Durchgang.
  • In elektrochemischen Systemen oder einzelnen elektrochemischen Einheiten eines elektrochemischen Systems besteht die Gefahr eines sogenannten „thermal runaway“, bei welchem es aufgrund von exothermen chemischen Reaktionen innerhalb elektrochemischer Einheiten eines elektrochemischen Systems oder aufgrund eines Kurzschlusses zu einer sich selbst verstärkenden Wärmeentwicklung und zu einem Überhitzen von einer oder mehreren elektrochemischen Einheiten kommt. Häufig kommt es bei einem „thermal runaway“ zu einer dominoartigen Wärmepropagation von einer elektrochemischen Einheit auf eine andere elektrochemische Einheit innerhalb des elektrochemischen Systems.
  • Bei einem „thermal runaway“ handelt es sich um ein sogenanntes „thermisches Event“. Thermische Events gehen insbesondere mit einem starken Druckanstieg innerhalb der elektrochemischen Einheit und/oder mit hohen Temperaturen, beispielsweise mit Temperaturen von 1000°C oder mehr, einher.
  • Durch das Druckausgleichssystem ist nun ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Behälters, insbesondere des elektrochemischen Systems, und der Umgebung des Druckausgleichsystems herbeiführbar. So können Schadgase, welche zu einem Überdruck der Zelle geführt haben, abgeführt werden.
  • Unter „Druckausgleich“ ist vorzugsweise eine Anpassung des Innendrucks in dem Innenraum des Behälters an einen Außendruck in der Umgebung des Druckausgleichssystems zu verstehen, insbesondere bei Überschreiten eines Grenzwerts.
  • Eine Druckausgleichsrichtung verläuft vorzugsweise von einem Bereich höheren Drucks, beispielsweise dem Innenraum des Behälters, zu einem Bereich niedrigeren Drucks, beispielsweise der Umgebung des Druckausgleichssystems.
  • Die Druckausgleichsrichtung ist vorzugsweise parallel zu einer Mittelachse des Druckausgleichssystems und/oder einer Zentralachse des Druckausgleichssystems angeordnet.
  • Das Druckausgleichssystem bildet vorzugsweise ein Entgasungselement und/oder ein Ausgaselement für Batteriezellen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Druckausgleichsvorrichtung ein Folienelement umfasst, welches eine oder mehrere Sollbruchstellen umfasst. Vorzugsweise reißt und/oder bricht das Folienelement bei einem Überschreiten einer kritischen Temperatur und/oder einem Überschreiten eines kritischen Drucks an und/oder in mindestens einer der einen oder mehreren Sollbruchstellen, so dass insbesondere ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Behälters und der Umgebung des Druckausgleichssystems herbeiführbar ist.
  • Bei und/oder nach dem Reißen und/oder Brechen befindet sich die Druckausgleichsvorrichtung vorzugsweise in einem geöffneten Zustand.
  • Die Begriffe „Übersteigen“, „Überschreiten“, etc. einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks werden vorzugsweise synonym verwendet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die eine oder die mehreren Sollbruchstellen einen Bestandteil einer Berstvorrichtung bilden oder dass sie die Berstvorrichtung vollständig bilden.
  • Eine „Sollbruchstelle“ ist vorzugsweise eine Materialschwachstelle, beispielsweise ein Bereich lokal verminderter Dicke.
  • Eine oder mehrere der Sollbruchstellen sind beispielsweise Kerben und/oder Einschnitte.
  • Es kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere der Sollbruchstellen durch Stanzen, beispielsweise Vorstanzen, des Folienelements gebildet sind.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Folienelement ohne zuvor positionierte und/oder speziell eingebrachte Sollbruchstellen ausgebildet ist. Das Folienelement reißt und/oder bricht dann vorzugsweise bei einem Übersteigen eines kritischen Drucks und/oder einem Übersteigen einer kritischen Temperatur an der Stelle, an welcher eine Belastung am stärksten ist.
  • Das Folienelement ist beispielsweise eine Membran.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Druckausgleichsvorrichtung ein Federelement umfasst. Mittels des Federelements ist vorzugsweise bei einem Übersteigen eines kritischen Drucks und/oder einer kritischen Temperatur ein Teil des Druckausgleichssystems von einem weiteren Teil auf Abstand zueinander bringbar, so dass insbesondere eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum des Behälters und der Umgebung des Druckausgleichssystems ausgebildet ist.
  • Ein Auslösen der Druckausgleichsvorrichtung durch das Federelement ist vorzugsweise reversibel.
  • Für einen kontrollierten Druckausgleich kann es vorteilhaft sein, wenn die Druckausgleichsvorrichtung ein Folienelement und ein Auslöseelement zum Öffnen mindestens eines Durchgangs zwischen dem Innenraum des Behälters und der Umgebung des Druckausgleichssystems umfasst.
  • Vorzugsweise sind das Auslöseelement und das Folienelement längs einer Druckausgleichsrichtung hintereinander angeordnet.
  • Ein Abstand des Auslöseelements und des Folienelements längs der Druckausgleichsrichtung ist vorzugsweise so gewählt, dass das Folienelement bei einem Übersteigen einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks in dem Innenraum des Behälters derart auf das Auslöseelement wirkt, dass das Folienelement reißt und/oder bricht.
  • Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass das Auslöseelement bei einem Übersteigen einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks in dem Innenraum des Behälters derart auf das Folienelement wirkt, dass das Folienelement reißt und/oder bricht.
  • Beispielsweise wird das Folienelement bei einem Übersteigen einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks in dem Innenraum des Behälters mit einem derart hohen Druck gegen das Auslöseelement gedrückt, dass das Folienelement reißt und/oder bricht.
  • Im Vergleich zu Druckausgleichssystemen, bei welchen eine konstante Fluidverbindung zwischen dem Innenraum des Behälters und einer Umgebung des Druckausgleichssystems besteht, wird erst bei einem Übersteigen einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks ein Druckausgleich insbesondere aktiv ausgelöst.
  • So kann ein dauerhafter Eintrag von Feuchtigkeit in den Innenraum des Behälters vermieden werden. Feuchtigkeit kann zu Problemen bei einem Betrieb eines elektrochemischen Systems führen.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn sich das Auslöseelement entgegen der Druckausgleichsrichtung verjüngt.
  • Vorzugsweise ist das Auslöseelement ein Dornelement.
  • Das Auslöseelement weist vorzugsweise eine Spitze auf.
  • Das Auslöseelement und das Folienelement bilden vorzugsweise einen Bestandteil einer Berstvorrichtung oder bilden vollständig eine Berstvorrichtung.
  • Günstig kann es sein, wenn das Folienelement bereichsweise oder vollständig aus einem flexiblen Material gebildet ist.
  • Ergänzend oder alternativ ist das Folienelement bereichsweise oder vollständig aus einem starren und/oder unnachgiebigen Material gebildet.
  • Vorzugsweise bildet das Auslöseelement der Druckausgleichsvorrichtung einen Bestandteil einer Stützvorrichtung der Druckausgleichsvorrichtung. Die Stützvorrichtung ist insbesondere mit einem Grundkörper des Adapterelements, insbesondere in einem Spritzgussverfahren, verbunden.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn die Stützvorrichtung ein oder mehrere Rippenelemente umfasst, welche sich entlang radialer Richtungen bezüglich einer Mittelachse des Druckausgleichssystems zwischen dem Auslöseelement und dem Grundkörper des Adapterelements erstrecken.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Rippenelemente sich bezüglich einer Umfangsrichtung des Adapterelements regelmäßig an das Adapterelement anschließen.
  • Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Druckausgleichsvorrichtung ein Schutzelement zur Stützung und/oder zum Schutz des Folienelements umfasst. Das Schutzelement ist vorzugsweise auf einer dem Auslöseelement abgewandten Seite des Folienelements angeordnet. Insbesondere umfasst das Schutzelement ein oder mehrere Rippenelemente, welche sich entlang radialer Richtungen bezüglich der Mittelachsen des Druckausgleichselements erstrecken.
  • In Ausführungsformen, in welchen ein Auslöseelement vorgesehen ist, kann es günstig sein, wenn das Schutzelement eine zentrale Öffnung zur Aufnahme des Auslöseelements umfasst.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Schutzelement eine im Wesentlichen homogene Gitterstruktur über die gesamte Druckausgleichsöffnung aufweist.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das Adapterelement kraftschlüssig und/oder formschlüssig, insbesondere durch einen Bajonettverschluss und/oder Verschrauben und/oder durch eine Klemmverbindung und/oder durch eine Clip-Verbindung, an dem Behälter festlegbar und/oder festgelegt ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Adapterelement ein Dichtelement aufweist, welches insbesondere an einem Grundkörper des Adapterelements angespritzt ist. Das Dichtelement ist vorzugsweise auf einer dem Innenraum des Behälters abgewandten Seite des Adapterelements angeordnet.
  • Das Dichtelement ist beispielsweise eine Formdichtung.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das Adapterelement eines oder mehrere der folgenden Materialien umfasst oder daraus gebildet ist: ein metallisches Material, insbesondere Aluminium und/oder Stahl, ein Polymermaterial, insbesondere ein elastomeres Polymermaterial und/oder ein elastomeres thermoplastisches Polymermaterial, beispielsweise Poly(organo)siloxan.
  • Poly(organo)siloxane werden üblicherweise auch als Silikone bezeichnet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Adapterelement mit einem elektrisch leitfähigen Material versehen, insbesondere beschichtet, ist.
  • „Elektrisch leitfähig“ bedeutet insbesondere, dass entsprechende Elemente und/oder Materialien eine elektrische Leitfähigkeit von ca. 105 S/m oder mehr, insbesondere von ca. 106 S/m oder mehr, aufweisen.
  • Das elektrisch leitfähige Material ist vorzugsweise ein metallisches Material und/oder ein elektrisch leitfähiges Polymermaterial und/oder ein Graphit-Material und/oder ein Kohlenstofffaserverbundmaterial.
  • Durch das elektrisch leitfähige Material ist vorzugsweise eine elektromagnetische Verträglichkeit des Druckausgleichssystems optimiert.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das Folienelement einstückig mit dem Adapterelement ausgebildet ist.
  • Beispielsweise bilden das Adapterelement und das Folienelement gemeinsam ein elastomeres Bauteil. Das elastomere Bauteil ist insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig an einer Wandung des Behälters festgelegt. Beispielsweise ist das elastomere Bauteil in eine Wandung des Behälters, beispielsweise eine Wandung eines Gehäuses des elektrochemischen Systems, eingeklemmt und/oder daran festgeklemmt.
  • Vorzugsweise ist das Folienelement stoffschlüssig mit dem Adapterelement verbunden oder ist einstückig mit dem Folienelement ausgebildet.
  • Das Folienelement weist gemäß der genannten Ausführungsform, in welcher das Adapterelement und das Folienelement gemeinsam ein elastomeres Bauteil bilden, vorzugsweise eine oder mehrere Sollbruchstellen auf.
  • Auch gemäß weiterer Ausführungsformen kann das Folienelement eine oder mehrere Sollbruchstellen aufweisen.
  • Beispielsweise ist das Folienelement vorgestanzt und/oder weist Einschnitte auf, welche bei einem Übersteigen eines kritischen Drucks und/oder einer kritischen Temperatur reißen und/oder brechen. Die Druckausgleichsvorrichtung befindet sich dann insbesondere in einem geöffneten Zustand und es sind ein oder mehrere Durchgänge zwischen dem Innenraum des Behälters und der Umgebung offen und/oder freigegeben.
  • Beispielsweise weist das Folienelement, insbesondere kreuzförmig angeordnete, Schlitze auf.
  • Günstig kann es sein, wenn das Schutzelement ein metallisches Material umfasst oder aus einem metallischen Material gebildet ist. Beispiele für metallische Materialien sind Aluminium, Stahl oder Legierungen daraus.
  • Das Schutzelement ist beispielsweise in das Adapterelement eingelegt.
  • Alternativ kann das Schutzelement auch ein Polymermaterial umfassen oder aus einem Polymermaterial gebildet sein. Als Polymermaterial ist ein starres Polymermaterial, welches insbesondere eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweist, besonders geeignet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Schutzelement mit einem elektrisch leitfähigen Material versehen, insbesondere beschichtet, ist.
  • Das elektrisch leitfähige Material ist vorzugsweise ein metallisches Material und/oder ein elektrisch leitfähiges Polymermaterial und/oder ein Graphit-Material und/oder ein Kohlenstofffaserverbundmaterial.
  • Das elektrisch leitfähige Material dient vorzugsweise einer Optimierung der elektromagnetischen Verträglichkeit.
  • Das Folienelement der Druckausgleichsvorrichtung ist vorzugsweise stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Adapterelement verbunden.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das Folienelement der Druckausgleichsvorrichtung stoffschlüssig, insbesondere durch Heißsiegeln, Schweißen und/oder Einspritzen des Folienelements, insbesondere an einer dem Innenraum des Behälters zugewandten Seite des Adapterelements, an dem Adapterelement festgelegt ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Folienelement mittels einer Klebstoffschicht, welche insbesondere ringförmig auf einen Rand des Folienelements aufgebracht ist und/oder wird, stoffschlüssig, beispielsweise durch Heißsiegeln und/oder Schweißen, mit dem Adapterelement verbunden ist und/oder wird.
  • Ein Verbinden durch Heißsiegeln kann eine kostenoptimierte Herstellung des Druckausgleichssystems ermöglichen.
  • Eine besonders stabile Verbindung des Folienelements und des Adapterelements kann, insbesondere beim Heißsiegeln, ausgebildet werden, wenn ein Werkzeug eine Vertiefung, beispielsweise eine Prägung, aufweist, in welche ein zu verbindender Rand des Folienelements hineingedrückt wird.
  • Die Vertiefung und/oder Erhöhung des Werkzeugs greift bei der Verbindung des Folienelements und des Adapterelements vorzugsweise in eine komplementär dazu ausgebildete Erhöhung und/oder Vertiefung in dem Adapterelement ein oder erzeugt dieselbe.
  • Das Folienelement wird während der Herstellung insbesondere entsprechend der Erhöhung und/oder Vertiefung des Adapterelements geformt. So kann eine Anbindungskraft erhöht sein.
  • In Ausführungsformen, in welchen das Folienelement ein Polymermaterial umfasst oder aus einem Polymermaterial gebildet ist, kann es vorteilhaft sein, wenn das Polymermaterial selbst als Klebstoff wirkt.
  • Für eine optimierte Dichtwirkung kann es vorteilhaft sein, wenn zwischen dem Schutzelement und dem Folienelement ein Dichtelement, beispielsweise ein O-Ring, angeordnet ist. Beispielsweise ist das Dichtelement in einer, insbesondere im Wesentlichen komplementär dazu ausgebildeten, Nut in dem Schutzelement aufgenommen.
  • Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Folienelement mittels Heißsiegelns mit dem Adapterelement verbunden ist und zusätzlich über ein ringförmiges Dichtelement an dem Adapterelement festgeklemmt ist.
  • Ergänzend oder alternativ zu einem, insbesondere ringförmigen, Dichtelement zwischen dem Schutzelement und dem Folienelement kann ein, insbesondere ringförmiges Dichtelement, beispielsweise ein O-Ring, zwischen
    • - dem Außenelement und einer Wandung des Behälters; und/oder
    • - dem Außenelement und dem Adapterelement; und/oder
    • - dem Adapterelement und einer Wandung des Behälters; und/oder
    • - dem Adapterelement und dem Schutzelement
    angeordnet sein.
  • Für einen Schutz des Folienelements kann es günstig sein, wenn das Druckausgleichssystem ein Außenelement aufweist. Das Außenelement ist vorzugsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig, insbesondere durch Verschrauben und/oder einen Bajonettverschluss und/oder eine Klemmverbindung und/oder eine Clip-Verbindung, mit dem Adapterelement verbunden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Außenelement einer Befestigung des Folienelements dient. Hierbei kann ein separates Abdeckelement vorgesehen sein, welches das Folienelement zu der Umgebung des Druckausgleichssystems hin abdeckt. Das Folienelement ist hierbei vorzugsweise zwischen dem Außenelement und dem Adapterelement eingeklemmt.
  • Alternativ zur Vorsehung eines separaten Abdeckelements kann es günstig sein, wenn das Außenelement selbst das Abdeckelement bildet.
  • Vorzugsweise umfasst das Folienelement der Druckausgleichsvorrichtung eines oder mehrere der folgenden Materialien oder ist daraus gebildet: Graphen, ein metallisches Material, insbesondere Aluminium, ein Polymermaterial, insbesondere Polyorganosiloxan und/oder Polytetrafluorethylen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Folienelement bereichsweise oder vollständig aus einem porösen, insbesondere einem offenporösen, Material gebildet ist.
  • Beispielsweise ist das Folienelement bereichsweise oder vollständig aus einem porösen Polytetrafluorethylen-Material gebildet.
  • Ein geeignetes poröses Polytetrafluorethylen-Material ist beispielsweise Permeaflon®, welches von der Firma Berghof Fluoroplastics erhältlich ist.
  • Beispielsweise umfasst das Folienelement ein elastomeres Polymermaterial, oder ist daraus gebildet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Folienelement mit einem elektrisch leitfähigen Material versehen, insbesondere beschichtet, ist.
  • Das elektrisch leitfähige Material ist vorzugsweise ein metallisches Material und/oder ein elektrisch leitfähiges Polymermaterial und/oder ein Graphit-Material und/oder ein Kohlenstofffaserverbundmaterial.
  • So kann das Druckausgleichssystem eine optimierte elektromagnetische Verträglichkeit aufweisen.
  • Günstig kann es sein, wenn eine Dicke des Folienelements senkrecht zu dessen Haupterstreckungsebene in einem Bereich von ca. 5 µm oder mehr, insbesondere von ca. 8 µm oder mehr, beispielsweise von ca. 9 µm oder mehr, beträgt.
  • Die Dicke des Folienelements senkrecht zu dessen Haupterstreckungsebene beträgt vorzugsweise ca. 15 µm oder weniger, insbesondere ca. 12 µm oder weniger, beispielsweise ca. 11 µm oder weniger.
  • Ein Folienelement mit einer Dicke von ca. 10 µm hat sich als besonders geeignet erwiesen.
  • In Ausführungsformen, in welchen das Druckausgleichssystem ein Auslöseelement, beispielsweise ein Dornelement, umfasst, ist durch Einstellen eines Abstands des Folienelements und dem Auslöseelement längs der Druckausgleichsrichtung vorzugsweise der kritische Druck und/oder die kritische Temperatur definierbar. Bei diesem Druck und/oder dieser Temperatur reißt und/oder bricht das Folienelement.
  • Beispielsweise ist durch den Abstand zwischen dem Folienelement und dem Auslöseelement ein Berstdruck definierbar.
  • Das Druckausgleichssystem kann mit einer vergleichsweise geringen Einbauhöhe ausgebildet werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Druckausgleichsvorrichtung ein Folienelement und/oder ein Schutzelement umfasst, welche formschlüssig und/oder kraftschlüssig, insbesondere durch eine Klemmverbindung und/oder eine Clip-Verbindung, zwischen dem Adapterelement und dem Außenelement des Druckausgleichssystems gehalten sind.
  • Günstig kann es sein, wenn das Außenelement das Adapterelement teilweise oder vollständig übergreift.
  • Hierbei bildet das Außenelement beispielsweise eine Außenschale und/oder das Adapterelement eine Innenschale.
  • Es kann vorgesehen sein, dass ein dem Innenraum zugewandter Randabschnitt des Außenelements auf einer Wandung des Behälters aufliegt. Insbesondere ist der Randabschnitt durch ein Dichtelement, beispielsweise einen O-Ring, fluiddicht mit einer dem Innenraum abgewandten Außenseite der Wandung des Behälters verbunden.
  • Beispielsweise ist das Außenelement kraftschlüssig und/oder formschlüssig, beispielsweise durch einen Bajonettverschluss und/oder einen Schraubverschluss, mit der Wandung des Behälters verbunden.
  • Im Falle eines Bajonettverschlusses weist dieser vorzugsweise eine Rastvorrichtung auf, so dass insbesondere das Außenelement an der Wandung des Behälters verrastbar ist.
  • Durch eine Klemmverbindung und/oder eine Clip-Verbindung zwischen dem Außenelement und dem Adapterelement ist insbesondere ein Druckausgleichssystem mit einer verringerten Anzahl an separaten Bauteilen ausbildbar. Beispielsweise ist ein Druckausgleichssystem lediglich mit einem Außenelement, einem Adapterelement und einem Folienelement ausbildbar. In dieser Ausführungsform weist das Folienelement vorzugsweise eine oder mehrere Sollbruchstellen in Form von einer oder mehreren Materialschwachstellen auf.
  • Bei einem thermischen Event kann es auch zu einer Flammenbildung und/oder zu einem Feuerschlag kommen, insbesondere auch wenn ein Druckausgleich durchgeführt wird.
  • Um einen Flammenschlag nach außen zu reduzieren oder zu verhindern, kann es vorteilhaft sein, wenn die Druckausgleichsvorrichtung ein Schutzelement umfasst, welches im geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung den Innenraum des Behälters verschließt, wobei das Schutzelement mehrere, insbesondere rasterförmig angeordnete, Öffnungen parallel zu der Druckausgleichsrichtung umfasst. Die mehreren Öffnungen sind vorzugsweise im geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung von einem Polymermaterial verschlossen und/oder fluiddicht ausgefüllt.
  • Das Polymermaterial kann dabei in Folienform, beispielsweise als Folienelement, ausgebildet sein.
  • Alternativ kann das Polymermaterial auch bei der Herstellung des Schutzelements in fließfähigem Zustand derart auf einen Grundkörper des Schutzelements aufgebracht werden, dass die mehreren Öffnungen, insbesondere nach einer Aushärtung des Polymermaterials, verschlossen sind und/oder werden.
  • Das Polymermaterial bildet beispielsweise eine Kunststoffeinlage in dem Schutzelement.
  • Eine Haupterstreckungsebene des Schutzelements verläuft vorzugsweise senkrecht zu der Druckausgleichsrichtung. Insbesondere ist das Schutzelement scheibenförmig ausgebildet.
  • Das Polymermaterial, welches die mehreren, insbesondere rasterförmig angeordneten, Öffnungen verschließt, ist vorzugsweise ein elastomeres Polymermaterial.
  • Günstig kann es sein, wenn eine Vielzahl an Öffnungen vorgesehen ist. Beispielsweise bildet das Schutzelement eine Siebstruktur und/oder eine Gitterstruktur.
  • Das Schutzelement ist beispielsweise ein Flammendämpferelement.
  • Günstig kann es sein, wenn das Schutzelement der Druckausgleichsvorrichtung eine Wärmeabführvorrichtung zum Abführen von Wärme aus dem Innenraum des Behälters bildet. Insbesondere wirkt das Polymermaterial, welches in einem geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung die Öffnungen in dem Schutzelement verschließt, ablativ.
  • Vorzugsweise ist ein Grundkörper des Schutzelements aus einem Material mit einer metallischen Wärmeleitfähigkeit ausgebildet. So kann Wärmeenergie ausgeleitet und/oder abgeführt werden. Eine Propagation kann so verzögert und/oder verhindert werden.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn ein thermischer Kontakt zwischen dem Schutzelement der Druckausgleichsvorrichtung und dem Adapterelement ausgebildet ist. So kann insbesondere Wärme von dem Schutzelement über das Adapterelement aus dem Innenraum des Behälters abgeführt werden.
  • Günstig kann es sein, wenn das Schutzelement der Druckausgleichsvorrichtung ein metallisches Material, insbesondere Stahl und/oder Aluminium, umfasst oder aus einem metallischen Material, insbesondere Stahl und/oder Aluminium, gebildet ist.
  • Beispielsweise bildet das Schutzelement ein integriertes Metallsieb in dem Druckausgleichssystem.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Druckausgleichsvorrichtung ein Schutzelement umfasst, und die Druckausgleichsvorrichtung bei einem Überschreiten einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks in einen geöffneten Zustand bringbar ist, in welchem mehrere Öffnungen des Schutzelements parallel zu einer Druckausgleichsrichtung offen und/oder freigegeben sind.
  • Die mehreren Öffnungen des Schutzelements sind insbesondere aufgrund eines Schmelzens des Polymermaterials, welches die mehreren Öffnungen in geschlossenem Zustand der Druckausgleichsvorrichtung verschließt, in den geöffneten Zustand bringbar.
  • Die Öffnungen sind dann insbesondere frei durchströmbar und/oder nicht von dem Polymermaterial gefüllt. Eine, mehrere oder sämtliche Öffnungen des Schutzelements bilden in geöffnetem Zustand der Druckausgleichsvorrichtung insbesondere einen Entgasungskanal, durch welchen insbesondere Gase, welche zu einem Überdruck in dem Innenraum des Behälters führen, entweichen.
  • Hierdurch kann eine Zeit bis zu einer Propagation maximiert werden.
  • Das Schutzelement ist vorzugsweise derart konzipiert, dass bei einem Überschreiten einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks eine oder mehrere Öffnungen längs der Druckausgleichsrichtung freigebbar sind und/oder freigegeben werden.
  • Dies kann durch eine geeignete Materialwahl des Polymermaterials und/oder eine geeignete Dimensionierung der mehreren Öffnungen und/oder eine Ausbildung des Schutzelements in einer geeigneten Dicke parallel zu der Druckausgleichsrichtung geschehen. Auch eine Anzahl an Öffnungen des Schutzelements kann eine Temperatur, bei welcher Öffnungen freigebbar sind und/oder freigegeben werden, beeinflussen.
  • Vorzugsweise weist das Schutzelement 10 Öffnungen oder mehr, insbesondere 25 Öffnungen oder mehr, beispielsweise 50 Öffnungen oder mehr, auf.
  • Vorzugsweise weist das Schutzelement 100 Öffnungen oder weniger, insbesondere 75 Öffnungen oder weniger, beispielsweise 60 Öffnungen oder weniger, auf.
  • Durch das Überschreiten der kritischen Temperatur und/oder des kritischen Drucks findet vorzugsweise eine Degradation des Polymermaterials statt, beispielsweise wird das Polymermaterial weggebrannt.
  • Vorzugsweise weist das Polymermaterial, welches in einem geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung mehrere Öffnungen des Schutzelements der Druckausgleichsvorrichtung verschließt, eine thermische Stabilität von ca. 100°C, insbesondere von ca. 120°C oder mehr, beispielsweise von ca. 130°C oder mehr auf.
  • Das Polymermaterial weist vorzugsweise eine thermische Stabilität von ca. 200°C oder weniger, insbesondere von ca. 150°C oder weniger, beispielsweise von ca. 140°C oder weniger, auf.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn die thermische Stabilität des Polymermaterials geringer als die kritische Temperatur ist.
  • Das Polymermaterial ist vorzugsweise in Folienform, beispielsweise ein Folienelement.
  • Eine Dicke des Polymermaterials in den Öffnungen ist vorzugsweise so gewählt, dass bei einem Übersteigen der kritischen Temperatur das Polymermaterial sich auflöst und/oder schmilzt und/oder wegbrennt.
  • Günstig kann es sein, wenn die Druckausgleichsvorrichtung ein Schutzelement umfasst, welches mehrere Öffnungen in Druckausgleichsrichtung umfasst, wobei die mehreren Öffnungen einen Durchmesser von ca. 3 µm oder mehr, insbesondere von ca. 100 µm oder mehr aufweisen.
  • Der Durchmesser der mehreren Öffnungen liegt vorzugsweise bei ca. 6000 µm oder weniger, insbesondere bei ca. 4500 µm oder weniger.
  • Günstig kann es sein, wenn die mehreren Öffnungen einen Durchmesser von ca. 3000 µm oder weniger, insbesondere von ca. 1500 µm oder weniger aufweisen.
  • Der Durchmesser ist vorzugsweise der Durchmesser einer jeden Öffnung.
  • Bei dem „Durchmesser“ handelt es sich vorzugsweise um einen mittleren Durchmesser, welcher insbesondere durch das arithmetische Mittel aller Durchmesser gebildet ist.
  • Aufgrund der teilweisen Abdeckung der Druckausgleichsöffnung durch das Schutzelement ist vorzugsweise eine elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des Druckausgleichssystems optimiert und/oder das Schutzelement bildet einen EMV Schutz.
  • Insbesondere zur Optimierung der EMV kann vorgesehen sein, dass das Schutzelement von einem Abdeckelement und/oder einem Außenelement an einer von dem Innenraum des Behälters abgewandten Seite abgedeckt wird. Das einem Abdeckelement und/oder das Außenelement umfassen vorzugsweise ein elektrisch leitfähiges Material oder sind aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet.
  • Beispielsweise sind das Abdeckelement und/oder das Außenelement mit einem elektrisch leitfähigen Material versehen, insbesondere beschichtet.
  • So kann die elektromagnetische Verträglichkeit optimiert werden und/oder ein EMV Schutz gebildet sein.
  • Als elektrisch leitfähige Materialien sind beispielsweise metallische Materialien und/oder elektrisch leitfähige Polymermaterialien und/oder Graphit-Materialen und/oder Kohlenstofffaserverbundmaterialien geeignet.
  • Vorzugsweise sind die mehreren Öffnungen künstlich eingebracht und/oder gleichmäßig verteilt und/oder regelmäßig angeordnet und/oder ausgebildet.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn die mehreren Öffnungen des Schutzelements in einem senkrecht zur Druckausgleichsrichtung genommenen Querschnitt kreisförmig, polygonal, beispielsweise dreieckig, rechteckig, pentagonal und/oder hexagonal, ausgebildet sind.
  • Die Öffnungen können auch eine unterschiedliche Form aufweisen.
  • Im Falle von nicht kreisförmigen Öffnungen bezeichnet der „Durchmesser“ vorzugsweise eine Diagonale oder die längste Seitenkante.
  • Insbesondere zur Optimierung der elektromagnetischen Verträglichkeit kann es vorteilhaft sein, wenn das Adapterelement und/oder die Druckausgleichsöffnung in der Wandung des Behälters derart ausgebildet sind, dass sie einen Innendurchmesser von ca. 60 mm oder weniger, insbesondere ca. 50 mm oder weniger, beispielsweise von ca. 30 mm oder weniger, aufweisen.
  • So kann insbesondere ein Hindurchtreten elektromagnetischer Wellen, welche eine Frequenz von ca. 5 GHz oder mehr, insbesondere von ca. 6 GHz oder mehr, beispielsweise von ca. 10 GHz oder mehr, aufweisen, blockiert werden.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein elektrochemisches System, umfassend eine oder mehrere erfindungsgemäße Druckausgleichssysteme. Das eine oder die mehreren Druckausgleichssysteme sind vorzugsweise an und/oder in einer Wandung eines Behälters, insbesondere eines Gehäuses des elektrochemischen Systems, insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig, festgelegt.
  • Das erfindungsgemäße elektrochemische System weist vorzugsweise eines oder mehrere Merkmale und/oder einen oder mehrere Vorteile des erfindungsgemäßen Druckausgleichssystems, auf.
  • Beispielsweise wird das elektrochemische System in Fahrzeugen verwendet.
  • Durch das eine oder die mehreren Druckausgleichssysteme ist hier vorzugsweise ein erhöhter Schutz für Fahrzeuginsassen ausgebildet, insbesondere da im Falle eines thermischen Events ein Druckausgleich auslösbar ist.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn zumindest eines des einen oder der mehreren Druckausgleichssysteme wie folgt an und/oder in der Wandung des Behälters festgelegt ist:
    • - durch einen Bajonettverschluss; und/oder
    • - durch eine Verschraubung; und/oder
    • - durch eine Klemmverbindung; und/oder
    • - durch eine Clip-Verbindung.
  • Durch die oben genannten Festlegungsvarianten kann eine, insbesondere fluiddichte, Festlegung des einen oder der mehreren Druckausgleichssysteme an dem Behälter erfolgen. Ein Eindringen von Fremdkörpern aus der Umgebung in den Behälter kann vermeiden werden.
  • Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
  • In den Zeichnungen zeigen:
    • 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Druckausgleichssystems, bei welcher eine Druckausgleichsvorrichtung vorgesehen ist, welche von einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand bringbar ist;
    • 2 eine schematische Explosionsdarstellung des Druckausgleichssystems aus 1;
    • 3 eine schematische Draufsicht auf das Druckausgleichssystem aus den 1 und 2;
    • 4 eine schematische Schnittdarstellung des Druckausgleichssystems aus den 1 bis 3 durch eine in 3 mit IV bezeichnete Ebene, wobei die Druckausgleichsvorrichtung sich in einem geschlossenen Zustand befindet;
    • 5 eine schematische Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines Druckausgleichssystems, bei welchem ein Auslöseelement der Druckausgleichsvorrichtung an einem einzelnen Querbalken einer Stützvorrichtung angeordnet ist, der sich quer über eine Druckausgleichsöffnung erstreckt;
    • 6 eine schematische perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Druckausgleichssystems, bei welchem die Druckausgleichsvorrichtung ein im Wesentlichen gitterförmiges Schutzelement umfasst, welches die Druckausgleichsöffnung abdeckt;
    • 7 eine schematische Draufsicht auf die dritte Ausführungsform eines Druckausgleichssystems aus 6;
    • 8 eine schematische Schnittdarstellung des Druckausgleichssystems aus den 6 und 7 durch eine in 7 mit VIII bezeichnete Ebene;
    • 9 eine weitere schematische perspektivische Darstellung des Druckausgleichssystems aus den 6 bis 8;
    • 10 eine schematische perspektivische Schnittdarstellung durch eine Längsmittelebene einer vierten Ausführungsform eines Druckausgleichssystems, bei welcher ein Folienelement zwischen einem Außenelement und einem Adapterelement des Druckausgleichssystems eingeklemmt ist;
    • 11 eine schematische Draufsicht auf ein Schutzelement einer Druckausgleichsvorrichtung in einem geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung, wobei das Schutzelement eine Vielzahl rasterförmig angeordneter Öffnungen umfasst, welche von einem Polymermaterial verschlossen sind;
    • 12 eine schematische Draufsicht auf das Schutzelement aus 11 in einem geöffneten Zustand der Druckausgleichsvorrichtung, in welchem das Polymermaterial derart thermisch verändert wurde, dass die Öffnungen des Schutzelements freigegeben sind; und
    • 13 eine schematische perspektivische Darstellung eines elektrochemischen Systems, in welchem mehrere Druckausgleichssysteme angeordnet sind.
  • Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • In den 1 bis 11 sind jeweils Druckausgleichssysteme 100 oder Teile davon in einem geschlossenen Zustand des Druckausgleichssystems 100 oder einer Druckausgleichsvorrichtung 118 dargestellt. Elemente eines geöffneten Zustands sind lediglich schematisch zur Verdeutlichung eingezeichnet.
  • In den 1 bis 4 ist ein als Ganzes mit 100 bezeichnetes Druckausgleichssystem gemäß einer ersten Ausführungsform in einem geschlossenen Zustand gezeigt.
  • Das Druckausgleichssystem 100 ist vorzugsweise ein Bestandteil eines elektrochemischen Systems 102, wie beispielsweise in 13 dargestellt.
  • Das elektrochemische System 102 eignet sich insbesondere zur Verwendung in Fa h rzeugen.
  • Vorzugsweise umfasst das elektrochemische System 102 mehrere elektrochemische Einheiten, welche insbesondere Batterien, beispielsweise Lithiumbatterien, umfassen.
  • Wie insbesondere in 13 zu sehen ist, sind vorzugsweise ein oder mehrere Druckausgleichssysteme 100 in einander gegenüberliegenden als Schmalseiten ausgebildete Wandungen 104 des elektrochemischen Systems 102 eingelassen und/oder fluiddicht an diesen festgelegt.
  • Die Wandungen 104 bilden vorzugsweise einen Bestandteil eines Gehäuses 106 des elektrochemischen Systems 102, wobei das Gehäuse 106 insgesamt insbesondere zumindest näherungsweise quaderförmig ausgebildet ist.
  • Das Gehäuse 106 bildet vorliegend einen Behälter 108, welcher einen Innenraum 110 umgibt.
  • Wie insbesondere in den 1 bis 4 zu sehen ist, umfasst das Druckausgleichssystem 100 vorzugsweise ein Adapterelement 112, welches vorzugsweise einer Festlegung der Druckausgleichsvorrichtung 118 an den Behälter 108 und/oder als Gehäuse 106 des Druckausgleichssystems 100 dient.
  • Das Adapterelement 112 ist vorzugsweise zumindest näherungsweise hohlzylinderförmig ausgebildet und/oder umgibt eine Druckausgleichsöffnung 114 des Druckausgleichssystems 100.
  • Günstig kann es sein, wenn das Adapterelement 112 einen Innendurchmesser von ca. 60 mm oder weniger, insbesondere ca. 50 mm oder weniger, beispielsweise von ca. 30 mm oder weniger, aufweist.
  • Beispielsweise weist die Druckausgleichsöffnung 114 einen Durchmesser von ca. 60 mm oder weniger, insbesondere ca. 50 mm oder weniger, beispielsweise von ca. 30 mm oder weniger, auf.
  • Der Innendurchmesser und/oder Durchmesser ist vorzugsweise senkrecht zu einer Druckausgleichsrichtung 126 genommen.
  • Durch die genannten Innendurchmesser und/oder Durchmesser ist insbesondere ein Hindurchtreten elektromagnetischer Wellen, welche eine Frequenz von ca. 5 GHz oder mehr, insbesondere von ca. 6 GHz oder mehr, beispielsweise von ca. 10 GHz oder mehr, aufweisen, blockiert.
    Die Druckausgleichsöffnung 114 ist in einem (nicht dargestellten) geöffneten Zustand des Druckausgleichssystems 100 vorzugsweise freigegeben, wodurch insbesondere eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum 110 des Behälters 108 und einer Umgebung 116 des Druckausgleichssystems 100 besteht.
  • In einem geschlossenen Zustand des Druckausgleichssystems 100 ist die Druckausgleichsöffnung 114 vorzugsweise durch eine Druckausgleichsvorrichtung 118 des Druckausgleichssystems 100 verschlossen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Druckausgleichssystem 100 ein nicht dargestelltes Federelement umfasst, welches sich in einem geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung 118 in einem komprimierten Zustand befindet.
  • Bei einem Übersteigen eines kritischen Drucks und/oder einer kritischen Temperatur in dem Innenraum 110 des Behälters 108 wirkt vorzugsweise eine Kraft längs einer Druckausgleichsrichtung 126 auf das Federelement. Hierdurch ist das Federelement insbesondere in einen entspannten Zustand bringbar und/oder wird gebracht.
  • In dem entspannten Zustand des Federelements ist vorzugsweise ein Teil des Druckausgleichssystems 100 von einem weiteren Teil beabstandet. Es ist insbesondere eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum 110 und der Umgebung 116 ausgebildet. Die Druckausgleichsvorrichtung 118 befindet sich in einem geöffneten Zustand.
  • Ein Druckausgleich durch Verbringen des Federelements in den entspannten Zustand ist vorzugsweise reversibel.
  • Gemäß der in den 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform des Druckausgleichssystems 100 ist vorzugsweise ein Großteil des Adapterelements 112 innerhalb des Behälters 108 angeordnet.
  • Das Druckausgleichssystem 100 ist vorzugsweise von einer dem Innenraum 110 zugewandten Seite aus mit dem Behälter 108 montierbar und/oder montiert.
  • Günstig kann es sein, wenn das Druckausgleichssystem 100 mittels des Adapterelements 112 formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Behälter 108 des elektrochemischen Systems 102 verbunden ist.
  • Beispielsweise weist das Adapterelement 112 auf einer der Umgebung 116 des Druckausgleichssystems 100 zugewandten Seite einen ersten Teil eines Bajonettverschlusses auf, welcher in einem montierten Zustand des Druckausgleichssystems 100, insbesondere fluiddicht, mit einem zweiten Teil eines Bajonettverschlusses verbunden ist. Der zweite Teil des Bajonettverschlusses ist vorzugsweise ein Teil der Wandung 104 des Behälters 108.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn der Bajonettverschluss eine Rastvorrichtung aufweist, so dass der erste Teil und der zweite Teil des Bajonettverschlusses insbesondere miteinander verrastet sind.
  • Ergänzend oder alternativ zu einem Bajonettverschluss kann vorgesehen sein, dass das Druckausgleichssystem 100 durch eine Verschraubung und/oder durch eine Klemmverbindung und/oder durch eine Clip-Verbindung mit der Wandung 104 des Behälters 108 verbunden ist.
  • Ergänzend oder alternativ kann das Adapterelement 112 durch eine stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise durch Kleben, mit dem Behälter 108 des elektrochemischen Systems 102 verbunden sein.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das Adapterelement 112 einen Auflageabschnitt 120 aufweist, welcher einer Sicherung einer fluiddichten Verbindung zwischen dem Druckausgleichssystem 100 und dem Behälter 108 dient.
  • Der Auflageabschnitt 120 ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet und weist insbesondere eine Haupterstreckungsebene auf, welche zumindest näherungsweise parallel zu einer Haupterstreckungsebene derjenigen Wandung 104 des Behälters 108 angeordnet ist, an welcher das Druckausgleichssystem 100 festgelegt ist.
  • Günstig kann es sein, wenn der Auflageabschnitt 120 an einer dem Innenraum 110 zugewandten Innenseite der Wandung 104 zur Anlage kommt und/oder anliegt.
  • Günstig kann es sein, wenn das Adapterelement 112 ein Dichtelement 122 aufweist, welches insbesondere ringförmig und/oder scheibenförmig ausgebildet ist. Das Dichtelement 122 ist insbesondere eine Formdichtung.
  • Das Dichtelement 122 ist vorzugsweise an einem vertieften Abschnitt des Auflageabschnitts 120 angeordnet. Insbesondere ist das Dichtelement 122 an den Auflageabschnitt 120 des Adapterelements 112 angespritzt und/oder in einem Spritzgussverfahren an dem Auflageabschnitt 120 festgelegt.
  • Der Auflageabschnitt 120 bildet insbesondere einen Bestandteil eines Grundkörpers 124 des Adapterelements 112.
  • Mittels der Druckausgleichsvorrichtung 118 ist längs einer Druckausgleichsrichtung 126 bei einem Überdruck vorzugsweise ein Druckausgleich zwischen einem Druck in dem Innenraum 110 des Behälters und einem Druck der Umgebung 116 erzeugbar.
  • Die Druckausgleichsrichtung 126 verläuft vorzugsweise von dem Innenraum 110 zu der Umgebung 116 des Behälters 108 und/oder ist insbesondere parallel zu einer Mittelachse 128 des Druckausgleichssystems 100 angeordnet.
  • Die Mittelachse 128 ist vorzugsweise eine Zentralachse und/oder eine Symmetrieachse des Druckausgleichssystems 100.
  • Es sind vorzugsweise folgende Elemente des Druckausgleichssystems 100 längs der Druckausgleichsrichtung 126 angeordnet:
    • - ein Schutzelement 130; und/oder
    • - ein Folienelement 132; und/oder
    • - ein Auslöseelement 134; und/oder
    • - eine Stützvorrichtung 136; und/oder
    • - ein Abdeckelement 138.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das Adapterelement 112 eines oder mehrere der folgenden Materialien umfasst oder daraus gebildet ist: ein metallisches Material und/oder ein Polymermaterial.
  • Bevorzugte metallische Materialien sind insbesondere Aluminium und/oder Stahl.
  • Bevorzugte Polymermaterialien sind elastomere Polymermaterialien und/oder elastomere thermoplastische Polymermaterialien. Ein Beispiel für ein Polymermaterial ist ein Poly(organo)siloxan.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Adapterelement 112 mit einem elektrisch leitfähigen Material versehen, insbesondere beschichtet ist.
  • Das elektrisch leitfähige Material ist vorzugsweise ein metallisches Material und/oder ein elektrisch leitfähiges Polymermaterial und/oder ein Graphit-Material und/oder ein Kohlenstofffaserverbundmaterial.
  • „Elektrisch leitfähig“ bedeutet insbesondere, dass entsprechende Elemente und/oder Materialien eine elektrische Leitfähigkeit von ca. 105 S/m oder mehr, insbesondere von ca. 106 S/m oder mehr, aufweisen.
  • Durch das elektrisch leitfähige Material ist vorzugsweise eine elektromagnetische Verträglichkeit des Druckausgleichssystems 100 optimiert.
  • Das Folienelement 132 dient vorzugsweise als Berstelement und/oder zum Verschließen und/oder Freigeben einer Fluidverbindung zwischen dem Innenraum 110 des Behälters 108 und der Umgebung 116 des Druckausgleichssystems 100.
  • Das Folienelement 132 ist beispielsweise eine Membran.
  • Günstig kann es sein, wenn das Folienelement 132 der Druckausgleichsvorrichtung 118 eines oder mehrere der folgenden Materialien umfasst oder daraus gebildet ist: Graphen, ein metallisches Material, insbesondere Aluminium, ein Polymermaterial, insbesondere Poly(organo)siloxan und/oder Polytetrafluorethylen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Folienelement 132 bereichsweise oder vollständig porös, insbesondere offenporös, ausgebildet ist.
  • Beispielsweise ist das Folienelement 132 bereichsweise oder vollständig aus einem porösen, insbesondere offenporösen, Polytetrafluorethylen-Material gebildet.
  • Als geeignetes Material hat sich ein unter der Marke Permeaflon® von Berghof Fluoroplastics erhältliches poröses Polytetrafluorethylen-Material erwiesen.
  • Im Falle einer offenporösen Ausbildung des Folienelements 132 kann ein aktives Auslösen der Druckausgleichsvorrichtung 118 entbehrlich sein. Es kann ein dauerhafter Gasaustausch zwischen dem Innenraum 110 und der Umgebung 116 ausgebildet werden und insbesondere so ein Entstehen eines Überdrucks in dem Innenraum 110 des Behälters 108 verzögert und/oder verhindert werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Folienelement 132 mit einem elektrisch leitfähigen Material versehen, insbesondere beschichtet, ist.
  • Das elektrisch leitfähige Material ist vorzugsweise ein metallisches Material und/oder ein elektrisch leitfähiges Polymermaterial und/oder ein Graphit-Material und/oder ein Kohlenstofffaserverbundmaterial.
  • Das elektrisch leitfähige Material dient vorzugsweise einer Optimierung einer elektromagnetischen Verträglichkeit des Druckausgleichssystems 100.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das Folienelement 132 die Druckausgleichsöffnung 114 in geschlossenem Zustand des Druckausgleichssystems 100 fluiddicht verschließt und/oder bedeckt und/oder abdeckt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Folienelement 132 stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Adapterelement 112 festgelegt ist.
  • Das Folienelement 132 ist vorzugsweise zumindest näherungsweise scheibenförmig ausgebildet, wobei ein Durchmesser des Folienelements 132 einen Durchmesser der Druckausgleichsöffnung 118 beispielsweise um ein Sechstel oder mehr, insbesondere um ein Fünftel oder mehr, übersteigt.
  • Eine Dicke des Folienelements 132 parallel zu der Druckausgleichsrichtung 126 beträgt vorzugsweise ca. 20 µm oder weniger, insbesondere ca. 15 µm oder weniger, beispielsweise ca. 12 µm.
  • Die Dicke des Folienelements 132 beträgt vorzugsweise ca. 5 µm oder mehr, insbesondere ca. 6 µm oder mehr, beispielsweise ca. 8 µm oder mehr.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Schutzelement 130, insbesondere in einem Randbereich, eine oder mehrere Vertiefungen und/oder Erhebungen aufweist. Die eine oder die mehreren Vertiefungen und/oder Erhebungen sind beispielsweise ringförmig. Insbesondere ist eine strukturierte Kontur gebildet.
  • Günstig kann es sein, wenn das Schutzelement 130 formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Grundkörper 124 des Adapterelements 112 verbunden ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Adapterelement 112 an einer dem Innenraum 110 des Behälters 108 zugewandten Seite eine oder mehrere, insbesondere ringförmige, Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweist, welche beispielsweise komplementär mit den einen oder mehreren Vertiefungen und/oder Erhebungen des Schutzelements 130 ausgebildet sind.
  • Beispielsweise ist das Folienelement 132 zwischen dem Adapterelement 112 und dem Schutzelement 130 eingepresst.
  • Für eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Folienelement 132 und dem Adapterelement 112 kann es günstig sein, wenn das Folienelement 132 durch Heißsiegeln an dem Adapterelement 112 festgelegt ist. Beispielsweise sind das Schutzelement 130 und/oder das Folienelement 132 durch Heißsiegeln an dem Adapterelement 112 festgelegt.
  • Das Heißsiegeln stellt ein besonders günstiges Festlegungsverfahren dar.
  • Zum Heißsiegeln sind beispielsweise Folienelemente 132 aus Aluminium besonderes geeignet.
  • Alternativ können auch Folienelemente 132 aus einem Poly(organo)siloxan oder einem anderen der beschriebenen Materialien verwendet werden.
  • Bei einem Heißsiegeln kann eine Anbindungskraft zwischen dem Folienelement 132 und dem Adapterelement 112 erhöht sein und/oder werden, wenn ein entsprechendes Werkzeug eine Erhöhung und/oder Vertiefung aufweist. Eine komplementär dazu ausgebildete Vertiefung und/oder Erhöhung ist vorzugsweise in dem Adapterelement 112 vorgesehen und/oder wird durch das Werkzeug erzeugt.
  • Bei dem Heißsiegeln kann es günstig sein, wenn das Folienelement 132 an die Erhöhung und/oder Vertiefung in dem Adapterelement 112 angeformt wird.
  • Ergänzend oder alternativ zu einer Anbindung durch Heißsiegeln kann das Folienelement 132 durch Schweißen und/oder durch Anspritzen des Folienelements 132 an das Adapterelement 112 und/oder Einspritzen des Folienelements 132 an das Adapterelement 112 an dem Adapterelement 112 festgelegt sein.
  • Das Schutzelement 130 dient vorzugsweise einem Schutz des Folienelements 132, beispielsweise als Berührschutz, und/oder einer Sicherung einer Festlegung des Folienelements 132 an dem Adapterelement 112.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Schutzelement 130 ein oder mehrere Rippenelemente 140 aufweist, welche sich vorzugsweise strahlenförmig von der Mittelachse 128 des Druckausgleichssystems 112 weg erstrecken.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das eine oder die mehreren Rippenelemente des Schutzelements mit einem Verbindungsring verbunden sind. Über den Verbindungsring ist das Schutzelement 130 vorzugsweise an dem Adapterelement 112 festgelegt.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das Schutzelement 130 im Bereich der Mittelachse 128 eine Öffnung 142 aufweist, welche insbesondere einer Aufnahme des Auslöseelements 134 der Druckausgleichsvorrichtung 118 dient.
  • Das Auslöseelement 134 dient insbesondere einem Auslösen eines Brechens und/oder Reißens des Folienelements 132 bei einem Übersteigen einer kritischen Temperatur und/oder einem kritischen Druck in dem Innenraum 110 des Behälters 108. Das Auslöseelement 134 dient insbesondere einer Auslösung eines Berstens des Folienelements 132.
  • Günstig kann es sein, wenn das Auslöseelement 134 eine im Wesentlichen konische Form aufweist, welche sich beispielsweise entgegen der Druckausgleichsrichtung 126 verjüngt.
  • Das Auslöseelement 134 weist vorzugsweise eine Spitze auf. Beispielsweise ist das Auslöseelement 134 ein Dornelement 144.
  • In einem geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung 118 ist eine Spitze des Dornelements 144 von dem Folienelement 132 beabstandet angeordnet oder berührt das Folienelement 132 ohne es zu beschädigen.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn das Auslöseelement 134 mittig in der Stützvorrichtung 136 aufgenommen ist und/oder einstückig mit der Stützvorrichtung 136 ausgebildet ist.
  • Die Stützvorrichtung 136 dient vorzugsweise einer Halterung des Auslöseelements 134 und/oder einer Festlegung des Auslöseelements 134 und/oder einer Stabilisierung des Druckausgleichssystems 100.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn die Stützvorrichtung 136 ein oder mehrere Stützelemente 146, beispielsweise Rippenelemente, aufweist, welche sich von dem Auslöseelement 134 vorzugsweise in radialen Richtungen bezüglich der Mittelachse 128 des Druckausgleichssystems 100 weg erstrecken.
  • Das eine oder die mehreren Stützelemente 146 sind insbesondere stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Grundkörper 124 des Adapterelements 112 festgelegt.
  • Beispielsweise ist die Stützvorrichtung 136 an das Adapterelement 112 angespritzt und/oder in das Adapterelement eingespritzt.
  • Das Abdeckelement 138 des Druckausgleichssystems 100 dient vorzugsweise einem Schutz und/oder einer Abdeckung der Druckausgleichsvorrichtung 118 zu der Umgebung 116 des Druckausgleichssystems 100 hin.
  • Günstig kann es sein, wenn das Abdeckelement 138 formschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Adapterelement 112 festgelegt ist.
  • Beispielsweise ist das Abdeckelement 138 auf einer der Umgebung 116 zugewandten Seite in den Grundkörper 124 des Adapterelements 112 eingeklemmt und/oder eingeclipst.
  • Das Abdeckelement 138 bildet vorzugsweise ein Außenelement 148 des Druckausgleichssystems 100.
  • Günstig kann es sein, wenn das Abdeckelement 138 bzw. das Außenelement 148 ein elektrisch leitfähiges Material umfassen oder aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet sind.
  • Beispielsweise sind das Abdeckelement 138 bzw. das Außenelement 148 mit einem elektrisch leitfähigen Material versehen, insbesondere beschichtet.
  • Als elektrisch leitfähige Materialien sind vorzugsweise metallische Materialien und/oder elektrisch leitfähige Polymermaterialien und/oder Graphit-Materialien und/oder elektrisch leitfähige Kohlenstofffaserverbundmaterialien geeignet.
  • Durch das elektrisch leitfähige Material kann eine elektromagnetische Verträglichkeit des Druckausgleichssystems 100 optimiert sein.
  • Das Druckausgleichssystem 100 funktioniert vorzugsweise wie folgt:
    • Bei einem Übersteigen eines kritischen Drucks in dem Innenraum 110 des Behälters 108 wird das Folienelement 132 vorzugsweise nach außen von dem Innenraum 110 weggedrückt, so dass es sich insbesondere in Richtung des Auslöseelements 134 wölbt.
  • Ein Abstand zwischen dem Auslöseelement 134 und dem Folienelement 132 ist vorzugsweise derart gewählt, dass eine Belastung des Folienelements 132 durch das Auslöseelement 134 bei einem Übersteigen eines kritischen Drucks in dem Innenraum 110 derart hoch ist, dass das Folienelement 132 reißt und/oder bricht.
  • Das Folienelement 132 reißt und/oder bricht vorzugsweise an einer Sollbruchstelle 150, an welcher es gegen das Auslöseelement 132 gedrückt wird.
  • Je nach Materialwahl des Folienelements 132 kann vorgesehen sein, dass es bei einem Übersteigen einer kritischen Temperatur ergänzend oder alternativ zum Übersteigen eines kritischen Drucks, beispielsweise durch eine Materialausdehnung des Folienelements 132, zu einem Brechen und/oder Reißen des Folienelements 132 kommt. Das Brechen und/oder Reißen wird vorzugsweise durch das Auslöseelement 134 ausgelöst.
  • Durch das Brechen und/oder Reißen des Folienelements 132 ist vorzugsweise mindestens ein Durchgang 154 (Bezugszeichen zur Verdeutlichung in den geschlossenen Zustand eingezeichnet) zwischen dem Innenraum 110 des Behälters 108 und der Umgebung 116 geschaffen, so dass ein Druckausgleich stattfinden kann.
  • Das Abdeckelement 138 wird vorzugsweise von dem Druck des in Druckausgleichsrichtung 126 aus dem Innenraum 110 austretenden Gases weggedrückt und/oder abgesprengt. Hierdurch kann ein noch schnellerer Druckausgleich erfolgen, da insbesondere ein Querschnitt, durch welchen Gas austritt, vergrößert ist.
  • Eine in 5 vereinfacht dargestellte zweite Ausführungsform eines Druckausgleichssystems 100 unterscheidet sich hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen dadurch von der in den 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform, dass die Stützvorrichtung 136 exakt ein Stützelement 146 aufweist, welches als Querbalken 145 ausgebildet ist. Der Querbalken 145 teilt vorzugsweise in einer Draufsicht auf die Druckausgleichsöffnung 114 die Druckausgleichsöffnung 114 in zwei, insbesondere im Wesentlichen gleich große, Hälften.
  • Eine Gesamthöhe des Druckausgleichssystems 100 parallel zu der Druckausgleichsrichtung 126 beträgt vorzugsweise ca. 7 mm oder mehr, insbesondere ca. 10 mm oder mehr, beispielsweise ca. 13 mm oder mehr.
  • Die Höhe des Druckausgleichssystems 100 beträgt vorzugsweise ca. 23 mm oder weniger, insbesondere ca. 20 mm oder weniger, beispielsweise ca. 17 mm oder weniger.
  • Im Übrigen stimmt die in 5 dargestellte zweite Ausführungsform eines Druckausgleichssystems 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen mit der in den 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
  • Alternativ zu einer Festlegung des Druckausgleichssystems 100 von einer Innenseite des Behälters 118 her, kann vorgesehen sein, dass das Druckausgleichssystem 100 von einer dem Innenraum 110 abgewandten Außenseite des Behälters montierbar ist und/oder montiert ist.
  • Vorzugsweise ist ein Großteil des Adapterelements 112 an einer dem Innenraum 110 abgewandten Außenseite der Wandung 104 des Behälters 108 angeordnet.
  • Eine in den 6 bis 9 dargestellte dritte Ausführungsform eines Druckausgleichssystems 100 unterscheidet sich hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen dadurch von der in den 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform, dass die Druckausgleichsvorrichtung 118 kein separates Auslöseelement 134 umfasst, mittels welchem Sollbruchstellen 150 in dem Folienelement 132 erzeugbar sind und/oder erzeugt werden.
  • Wie insbesondere in 9 zu sehen ist, weist das Folienelement 132 vorzugsweise eine oder mehrere Sollbruchstellen 150 auf, welche bei einem Überschreiten einer kritischen Temperatur und/oder bei einem Überschreiten eines kritischen Drucks in dem Innenraum 110 des Behälters 108 reißen und/oder brechen.
  • Die eine oder die mehreren Sollbruchstelle 150 sind vorzugsweise in Form einer oder mehrerer Materialschwachstellen 152 in einem Material des Folienelements 132 ausgebildet, welche insbesondere bei kritischen Bedingungen versagen.
  • Im Bereich der einen oder der mehreren Materialschwachstellen 152 weist das Folienelement 132 vorzugsweise eine im Vergleich zu den angrenzenden Bereichen lokal verminderte Dicke auf.
  • Die Dicke des Folienelements 132 ist vorzugsweise im Bereich der einen oder mehreren Materialschwachstellen 152 um ca. 5 % oder mehr, insbesondere um ca. 10 % oder mehr, beispielsweise um ca. 15 % oder mehr, reduziert im Vergleich zu der Dicke in den daran angrenzenden Bereichen des Folienelements 132.
  • Beispielsweise sind die eine oder mehreren Materialschwachstellen 152 durch Einritzen und/oder Vorstanzen und/oder Einschneiden des Folienelements 132 ausgebildet.
  • Bei einem Überschreiten des kritischen Drucks in dem Innenraum 110 des Behälters 108 wirkt vorzugsweise längs der Druckausgleichsrichtung 126 eine derart große Kraft auf das Folienelement 132, dass dieses - im Falle einer flexiblen Ausbildung des Folienelements 132 - an der einen oder den mehreren Sollbruchstellen 150 reißt.
  • In Ausführungsformen, in welchen das Folienelement 132 starr und/oder im Wesentlichen unnachgiebig ausgebildet ist, bricht das Folienelement 132 vorzugsweise an der einen oder den mehreren Sollbruchstellen 150 bei einem Überschreiten des kritischen Drucks in dem Innenraum 110 des Behälters 108.
  • Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass es bei einem Überschreiten einer kritischen Temperatur in dem Innenraum 110 des Behälters 108 zu einer derart großen thermischen Materialausdehnung des Folienelements 132 kommt, dass dieses an der einen oder den mehreren Sollbruchstellen 150 reißt und/oder bricht.
  • An der einen oder den mehreren Sollbruchstellen 150 sind insbesondere durch das Reißen und/oder Brechen ein oder mehrere Durchgänge 154 zwischen dem Innenraum 108 des Behälters 108 und der Umgebung 116 des Druckausgleichssystems 100 ausgebildet. Durch den einen oder die mehreren Durchgänge 154 kann ein Überdruck in dem Innenraum 110 einem Umgebungsdruck des Druckausgleichssystems 100 angeglichen und so insbesondere abgebaut werden.
  • Ergänzend oder alternativ kann durch den/die in dem Folienelement 132 ausgebildeten Durchgänge aufgrund des Gasaustauschs mit der Umgebung 116 die Temperatur innerhalb des Innenraums 110 an eine Umgebungstemperatur angeglichen werden und so insbesondere reduziert werden.
  • Vorteilhaft kann es sein, wenn die eine oder mehreren Materialschwachstellen 152 als kreuzförmige (Vor-)Stanzungen und/oder Einritzungen und/oder Einschnitte ausgebildet sind, beispielsweise an einer der Umgebung 116 des Behälters 108 zugewandten Seite des Folienelements 132.
  • Vorzugsweise ist das Druckausgleichssystem 100 von einer der Umgebung zugewandten Außenseite des Behälters 108 an der Wandung 104 des Behälters 108 festgelegt.
  • Eine Festlegung des Adapterelements 112 erfolgt vorzugsweise gemäß einer der im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschriebenen Varianten.
  • Vorzugsweise ist bezüglich der Druckausgleichsrichtung 126 hinten das Schutzelement 130 vorgesehen, welches insbesondere zumindest näherungsweise gitterförmig ausgebildet ist und/oder Öffnungen 156 längs der Druckausgleichsrichtung 126 aufweist.
  • Vorzugsweise weist das Druckausgleichssystem 100 gemäß der dritten Ausführungsform keine Stützvorrichtung 136 auf.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind das Adapterelement 112 und/oder das Folienelement 132 aus einem Polymermaterial gefertigt oder umfassen ein Polymermaterial, insbesondere ein elastomeres Polymermaterial und/oder ein elastomeres thermoplastisches Polymermaterial.
  • Das Schutzelement 130 ist vorzugsweise aus einem metallischen Material, insbesondere Aluminium und/oder Stahl, gebildet oder umfasst ein metallisches Material, insbesondere Aluminium und/oder Stahl.
  • Ergänzend oder alternativ kann das Schutzelement 130 ein Polymermaterial umfassen oder aus einem Polymermaterial gebildet sein.
  • Es kann vorgesehen sein, dass das Polymermaterial des Schutzelements 130 ein elektrisch leitfähiges Polymermaterial umfasst oder daraus gebildet ist.
  • Sowohl bei Schutzelementen 130 aus oder mit metallischen Materialien als auch bei Schutzelementen 130 aus oder mit Polymermaterialien kann ergänzend oder alternativ vorgesehen sein, dass das Schutzelement 130 mit einem elektrisch leitfähigen Material versehen, insbesondere beschichtet, ist.
  • Als elektrisch leitfähige Materialien sind vorzugsweise metallische Materialien und/oder elektrisch leitfähige Polymermaterialien und/oder Graphit-Materialien und/oder elektrisch leitfähige Kohlenstofffaserverbundmaterialien geeignet.
  • Durch ein elektrisch leitfähiges Schutzelement und/oder das elektrisch leitfähige Material kann ein EMV (elektromagnetische Verträglichkeit) Schutz optimiert sein.
  • Das Schutzelement 130 bildet insbesondere eine Stützplatte für das Folienelement 132.
  • Im Übrigen stimmt die in den 6 bis 9 dargestellte dritte Ausführungsform eines Druckausgleichssystems 100 mit der in den 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform hinsichtlich Aufbau und Funktion überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
  • Eine in 10 dargestellte vierte Ausführungsform eines Druckausgleichssystems 100 unterscheidet sich hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen dadurch von der in den 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform, dass das Außenelement 148 das Adapterelement 112 an einer der Umgebung 116 zugewandten Außenseite des Adapterelements 112 zumindest näherungsweise vollständig umgibt und/oder abdeckt.
  • Günstig kann es sein, wenn das Folienelement 132 zwischen dem Adapterelement 112, insbesondere einer Außenseite des Adapterelements 112, und dem Außenelement 148, insbesondere einer Innenseite des Außenelements 148, formschlüssig und/oder kraftschlüssig festgelegt ist.
  • Insbesondere ist das Folienelement 132 zwischen dem Adapterelement 112 und dem Außenelement 148 eingeklemmt.
  • Günstig kann es sein, wenn das Außenelement 148 das Adapterelement 112 außenseitig umgreift.
  • Zur Festlegung des Außenelements 148 an dem Adapterelement 112 kann vorgesehen sein, dass das Außenelement 148 und das Adapterelement 112 kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind.
  • Beispielsweise ist das Außenelement 148 in das Adapterelement 112 eingeclipst. Hierzu weißt das Außenelement 148 vorzugsweise ein oder mehrere Verbindungselemente auf, welche in ein oder mehrere Verbindungselemente des Adapterelements 112 eingeclipst sind.
  • Im Falle von mehreren Verbindungselementen sind diese vorzugsweise längs einer Umfangsrichtung des Druckausgleichssystems 100 regelmäßig angeordnet.
  • Für eine fluiddichte Abdichtung kann es günstig sein, wenn zwischen dem Außenelement 148 und der Wandung 104 des Behälters 108 und/oder dem Adapterelement 112 und der Wandung 104 des Behälters 108 ein Dichtelement, beispielsweise ein O-Ring, angeordnet sind.
  • Das Adapterelement 112 bildet gemäß dieser Ausführungsform insbesondere eine Innenschale und/oder das Außenelement 148 bildet eine Außenschale.
  • Eine Gesamthöhe des Druckausgleichssystems 100 parallel zu der Druckausgleichsrichtung 126 ist vorzugsweise ca. 15 mm oder mehr, insbesondere ca. 17 mm oder mehr, beispielsweise ca. 20 mm oder mehr.
  • Die Höhe des Druckausgleichssystems 100 beträgt vorzugsweise ca. 30 mm oder weniger, insbesondere ca. 27 mm oder weniger, beispielsweise ca. 22 mm oder weniger.
  • Das Adapterelement 112 hintergreift vorzugsweise die Wandung 104 des Behälters 108 an einem dem Innenraum 110 zugewandten Ende des Adapterelements 112.
  • Im Übrigen stimmt die in den 7 bis 10 dargestellte vierte Ausführungsform eines Druckausgleichssystems 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen mit der in den 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
  • In den 11 und 12 ist eine Variante eines Schutzelements 130 gezeigt. In 11 ist das Schutzelement 130 in einem geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung 118 dargestellt. In 12 ist das Schutzelement 130 in einem geöffneten Zustand der Druckausgleichsvorrichtung 118 dargestellt.
  • Das Schutzelement 130 weist vorzugsweise mehrere rasterförmig angeordnete Öffnungen 156 auf und/oder ist siebförmig ausgebildet.
  • Beispielsweise sind die Öffnungen 156 in mehreren parallel zueinander angeordneten Reihen angeordnet. Insbesondere sind in einer Reihe mehrere Öffnungen 156 in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet.
  • Die Öffnungen 156 sind in dem in 11 dargestellten geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung 118 vorzugsweise durch ein Polymermaterial verschlossen und/oder ausgefüllt.
  • Bei einem Übersteigen einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks in dem Innenraum 110 des Behälters 108 wird das Polymermaterial vorzugsweise derart verändert, dass die Öffnungen 156 freigegeben sind. Beispielsweise schmilzt das Polymermaterial und gibt so die Öffnungen 156 frei.
  • Die Druckausgleichsvorrichtung 118 befindet sich dann in einem geöffneten Zustand.
  • Das Schutzelement 130 dient insbesondere einer Vermeidung eines Feuerschlags. Das Schutzelement 130 bildet vorzugsweise ein Flammendämpferelement 160.
  • Für eine thermische Ableitung von Wärme über das Flammendämpferelement 160 zu dem Adapterelement 112 kann es vorteilhaft sein, wenn das Flammendämpferelement 160 ein metallisches Material umfasst oder daraus gebildet ist.
  • Bevorzugte metallische Materialien sind Aluminium und/oder Stahl.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Flammendämpferelement 160 aus einem thermisch leitenden und temperaturstabilen Polymermaterial gefertigt ist oder ein solches umfasst.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Flammendämpferelement 160 in Kombination mit Adapterelementen 112 verwendet, welche zumindest bereichsweise thermisch leitfähig sind.
  • Insbesondere ist eine thermisch leitfähige und/oder elektrisch leitfähige Kontaktierung des Schutzelements 130 und des Adapterelements 112 ausgebildet. So kann das Schutzelement 130 eine Wärmeabführvorrichtung bilden.
  • Das Polymermaterial wirkt vorzugsweise ablativ und/oder wird bei einem Übersteigen der kritischen Temperatur und/oder des kritischen Drucks weggebrannt.
  • Eine thermische Stabilität des Polymermaterials beträgt vorzugsweise ca. 100°C oder mehr, insbesondere ca. 110°C oder mehr, beispielsweise ca. 120°C oder mehr.
  • Die thermische Stabilität des Polymermaterials beträgt vorzugsweise ca. 250°C oder weniger, insbesondere ca. 200°C oder weniger, beispielsweise ca. 180°C oder weniger.
  • Es sind vorzugsweise 10 oder mehr, insbesondere 20 oder mehr, beispielsweise 30 oder mehr, Öffnungen 156 vorgesehen.
  • Die Öffnungen 156 weisen vorzugsweise einen runden oder polygonen Querschnitt senkrecht zu der Druckausgleichsrichtung 126 auf. Beispielsweise sind die Öffnungen 156 dreieckig, rechteckig, pentagonal und/oder hexagonal, ausgebildet.
  • Die Öffnungen 156 können auch eine unterschiedliche Form aufweisen.
  • Günstig kann es sein, wenn die Öffnungen 156 in Druckausgleichsrichtung 126 einen Durchmesser von ca. 3 µm oder mehr, insbesondere von ca. 100 µm oder mehr aufweisen.
  • Der Durchmesser der mehreren Öffnungen 156 liegt vorzugsweise bei ca. 6000 µm oder weniger, insbesondere bei ca. 4500 µm oder weniger.
  • Insbesondere beträgt der Durchmesser der mehreren Öffnungen 156 ca. 3000 µm oder weniger, beispielsweise ca. 1500 µm oder weniger.
  • Der Durchmesser ist vorzugsweise der Durchmesser einer jeden Öffnung.
  • Bei dem „Durchmesser“ handelt es sich vorzugsweise um einen mittleren Durchmesser, welcher insbesondere durch das arithmetische Mittel aller Durchmesser gebildet ist.
  • Im Falle von nicht kreisförmigen Öffnungen 156 bezeichnet der „Durchmesser“ vorzugsweise eine Diagonale oder die längste Seitenkante.
  • Das in den 11 und 12 dargestellte Schutzelement 130, welches ein Flammendämpferelement 160 ist, kann mit sämtlichen zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Druckausgleichssystems 100 verwendet werden.

Claims (22)

  1. Druckausgleichssystem (100), insbesondere zum Druckausgleich eines Überdrucks eines elektrochemischen Systems (102), wobei das Druckausgleichssystem (100) Folgendes umfasst: - eine Druckausgleichsvorrichtung (118), welche in einem geschlossenen Zustand zwischen einem Innenraum (110) eines Behälters (108) und einer Umgebung (116) des Druckausgleichssystems (100) wirkt; und - ein Adapterelement (112) zum Festlegen der Druckausgleichsvorrichtung (118) an dem Behälter (108), wobei die Druckausgleichsvorrichtung (118) zum Druckausgleich zwischen dem Innenraum (110) des Behälters (108) und einer Umgebung (116) des Druckausgleichssystems (100) in einen geöffneten Zustand bringbar ist.
  2. Druckausgleichssystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsvorrichtung (118) ein Folienelement (132) umfasst, welches eine oder mehrere Sollbruchstellen (150) umfasst, an und/oder in denen das Folienelement (132) bei einem Überschreiten einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks reißt und/oder bricht, so dass insbesondere ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum (110) des Behälters (108) und der Umgebung (116) des Druckausgleichssystems (100) herbeiführbar ist.
  3. Druckausgleichssystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsvorrichtung (118) ein Folienelement (132) und ein Auslöseelement (134) zum Öffnen mindestens eines Durchgangs (154) zwischen dem Innenraum (110) des Behälters (108) und der Umgebung des Druckausgleichssystems (100) umfasst, wobei das Auslöseelement (134) und das Folienelement (132) insbesondere längs einer Druckausgleichsrichtung (126) hintereinander angeordnet sind, wobei ein Abstand des Folienelements (132) und des Auslöseelement (134) längs der Druckausgleichsrichtung (126) so gewählt ist, dass das Folienelement (132) bei einem Übersteigen einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks in dem Innenraum (110) des Behälters (108) derart auf das Auslöseelement (134) wirkt, dass das Folienelement (132) reißt und/oder bricht und/oder dass das Auslöseelement (134) bei einem Übersteigen einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks in dem Innenraum (110) des Behälters (108) derart auf das Folienelement (132) wirkt, dass das Folienelement (132) reißt und/oder bricht.
  4. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Auslöseelement (134) der Druckausgleichsvorrichtung (118) einen Bestandteil einer Stützvorrichtung (136) bildet, wobei die Stützvorrichtung (136) mit einem Grundkörper (124) des Adapterelements (112), insbesondere in einem Spritzgussverfahren, verbunden ist, wobei die Stützvorrichtung (136) insbesondere ein oder mehrere Rippenelemente (140) umfasst, welche sich entlang radialer Richtungen bezüglich einer Mittelachse (128) des Druckausgleichssystems (100) zwischen dem Auslöseelement (134) und dem Grundkörper (124) des Adapterelements (112) erstrecken.
  5. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsvorrichtung (118) ein Schutzelement (130) zur Stützung und zum Schutz eines Folienelements (132) umfasst, wobei das Schutzelement (130) insbesondere auf einer einem Auslöseelement (134) abgewandten Seite des Folienelements (132) angeordnet ist und wobei das Schutzelement (130) insbesondere ein oder mehrere Rippenelemente (140) umfasst, welche sich entlang radialer Richtungen bezüglich einer Mittelachse (128) des Druckausgleichssystems (100) erstrecken.
  6. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (112) kraftschlüssig und/oder formschlüssig, insbesondere durch einen Bajonettverschluss und/oder Verschrauben und/oder durch eine Klemmverbindung und/oder durch eine Clip-Verbindung, an dem Behälter (108) festlegbar und/oder festgelegt ist.
  7. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (112) ein Dichtelement (122) aufweist, welches insbesondere an einen Grundkörper (124) des Adapterelements (112) angespritzt ist, wobei das Dichtelement (122) insbesondere auf einer dem Innenraum (110) des Behälters (108) abgewandten Seite des Adapterelements (112) angeordnet ist.
  8. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (112) eines oder mehrere der folgenden Materialien umfasst oder daraus gebildet ist: ein metallisches Material, insbesondere Aluminium und/oder Stahl, ein Polymermaterial, insbesondere ein elastomeres Polymermaterial und/oder ein elastomeres thermoplastisches Polymermaterial, insbesondere Poly(organo)siloxan.
  9. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Folienelement (132) der Druckausgleichsvorrichtung (118) stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Adapterelement (112) verbunden ist.
  10. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Folienelement (132) der Druckausgleichsvorrichtung (118) stoffschlüssig, insbesondere durch Heißsiegeln, Schweißen und/oder Einspritzen, insbesondere an einer dem Innenraum (110) des Behälters (108) zugewandten Seite des Adapterelements (112) an dem Adapterelement (112) festgelegt ist.
  11. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckausgleichssystem (100) ein Außenelement (148) aufweist, welches formschlüssig und/oder kraftschlüssig, insbesondere durch Verschrauben und/oder einen Bajonettverschluss und/oder eine Klemmverbindung und/oder eine Clip-Verbindung, mit dem Adapterelement (112) und/oder dem Behälter (108) verbunden ist.
  12. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Folienelement (132) der Druckausgleichsvorrichtung (118) eines oder mehrere der folgenden Materialien umfasst oder daraus gebildet ist: Graphen, ein metallisches Material, insbesondere Aluminium, ein Polymermaterial, insbesondere Poly(organo)siloxan und/oder Polytetrafluorethylen.
  13. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsvorrichtung (118) ein Folienelement (132) und/oder ein Schutzelement (130) umfasst, welche formschlüssig und/oder kraftschlüssig, insbesondere durch eine Klemmverbindung und/oder eine Clip-Verbindung, zwischen dem Adapterelement (112) und einem Außenelement (148) des Druckausgleichssystems (100) gehalten ist.
  14. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsvorrichtung (118) ein Schutzelement (130) umfasst, welches in geschlossenem Zustand der Druckausgleichsvorrichtung (118) den Innenraum (110) des Behälters (108) verschließt, wobei das Schutzelement (130) mehrere, insbesondere rasterförmig angeordnete, Öffnungen (156) parallel zu einer Druckausgleichsrichtung (126) umfasst, welche in geschlossenem Zustand der Druckausgleichsvorrichtung (118) von einem Polymermaterial verschlossen sind.
  15. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schutzelement (130) der Druckausgleichsvorrichtung (118) eine Wärmeabführvorrichtung zum Abführen von Wärme bildet und/oder dass ein Polymermaterial ablativ wirkt.
  16. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein thermischer Kontakt zwischen einem Schutzelement (130) der Druckausgleichsvorrichtung (118) und dem Adapterelement (112) ausgebildet ist.
  17. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schutzelement (130) der Druckausgleichsvorrichtung (118) ein metallisches Material, insbesondere Stahl und/oder Aluminium, umfasst oder aus einem metallischen Material, insbesondere Stahl und/oder Aluminium, gebildet ist.
  18. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsvorrichtung (118) ein Schutzelement (130) umfasst, wobei die Druckausgleichsvorrichtung (118) bei Überschreiten einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks in einen geöffneten Zustand bringbar ist, in welchem mehrere Öffnungen (156) des Schutzelements (130) parallel zu einer Druckausgleichsrichtung (126) offen und/oder freigegeben sind, insbesondere aufgrund eines Schmelzens eines Polymermaterials, welches die mehreren Öffnungen (156) in einem geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung (118) verschließt.
  19. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Polymermaterial, welches in einem geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung (118) mehrere Öffnungen (156) eines Schutzelements (130) der Druckausgleichsvorrichtung (118) verschließt, eine thermische Stabilität von ca. 100°C bis ca. 200°C, insbesondere ca. 120°C bis ca. 150°C, aufweist.
  20. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsvorrichtung (118) ein Schutzelement (130) umfasst, welches mehrere Öffnungen (156) in Druckausgleichsrichtung (126) umfasst, wobei die mehreren Öffnungen (156) einen Durchmesser von ca. 3 µm bis ca. 6000 µm, insbesondere von ca. 100 µm bis ca. 3000 µm, aufweisen.
  21. Elektrochemisches System (102), umfassend ein oder mehrere Druckausgleichssysteme (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei das eine oder die mehreren Druckausgleichssysteme (100) an und/oder in einer Wandung (104) eines Behälters (108), insbesondere eines Gehäuses (106) des elektrochemischen Systems (102), insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig, festgelegt sind.
  22. Elektrochemisches System (102) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines des einen oder der mehreren Druckausgleichssysteme (100) wie folgt an und/oder in der Wandung (104) des Behälters (108) festgelegt ist: - durch einen Bajonettverschluss; und/oder - durch eine Verschraubung; und/oder - durch eine Klemmverbindung; und/oder - eine Clip-Verbindung.
DE102019218456.1A 2019-11-28 2019-11-28 Druckausgleichssystem und elektrochemisches System Pending DE102019218456A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019218456.1A DE102019218456A1 (de) 2019-11-28 2019-11-28 Druckausgleichssystem und elektrochemisches System
DE202020101150.2U DE202020101150U1 (de) 2019-11-28 2020-03-02 Druckausgleichssystem und elektrochemisches System
PCT/EP2020/083045 WO2021105052A1 (de) 2019-11-28 2020-11-23 Druckausgleichssystem und elektrochemisches system
EP20811608.7A EP4066311A1 (de) 2019-11-28 2020-11-23 Druckausgleichssystem und elektrochemisches system
CN202080080705.2A CN114747076A (zh) 2019-11-28 2020-11-23 压力平衡系统和电化学系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019218456.1A DE102019218456A1 (de) 2019-11-28 2019-11-28 Druckausgleichssystem und elektrochemisches System

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019218456A1 true DE102019218456A1 (de) 2021-06-02

Family

ID=70468635

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019218456.1A Pending DE102019218456A1 (de) 2019-11-28 2019-11-28 Druckausgleichssystem und elektrochemisches System
DE202020101150.2U Active DE202020101150U1 (de) 2019-11-28 2020-03-02 Druckausgleichssystem und elektrochemisches System

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202020101150.2U Active DE202020101150U1 (de) 2019-11-28 2020-03-02 Druckausgleichssystem und elektrochemisches System

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4066311A1 (de)
CN (1) CN114747076A (de)
DE (2) DE102019218456A1 (de)
WO (1) WO2021105052A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113363662A (zh) * 2021-06-05 2021-09-07 董光旭 一种锂电池防爆安全阀
DE202020105592U1 (de) 2020-09-30 2021-10-01 Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg Berstschutzabdeckung für einen Behälter
DE102021116766A1 (de) 2021-06-30 2023-01-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Berstplättchen für eine Fahrzeugbatterie, Bersteinrichtung, Verfahren sowie Fahrzeugbatterie
DE102021129752A1 (de) 2021-11-15 2023-05-17 Mann+Hummel Gmbh Entgasungseinheit, Membran, Gehäuse, insbesondere Batteriegehäuse, und Herstellungsverfahren einer Membran
DE102021131758A1 (de) 2021-12-02 2023-06-07 Boge Elastmetall Gmbh Druckausgleichselement
DE102022109065A1 (de) 2022-04-13 2023-10-19 Mann+Hummel Gmbh Druckausgleichsvorrichtung für ein Batteriegehäuse und Batteriegehäuse
DE102022127754A1 (de) 2022-06-23 2023-12-28 GM Global Technology Operations LLC Batteriepaket mit Opferzellenentlüftung

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020112565B4 (de) 2020-05-08 2024-06-13 Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg Druckentlastungsventil
CN113764792A (zh) * 2020-05-20 2021-12-07 伊利诺斯工具制品有限公司 压力平衡装置
DE102020113999B4 (de) * 2020-05-26 2022-03-10 Mann+Hummel Gmbh Entgasungseinheit und Elektronikgehäuse, insbesondere Batteriegehäuse
DE202020005406U1 (de) 2020-11-12 2022-02-21 Konzelmann Gmbh Druckausgleichsvorrichtung
DE102020129933A1 (de) 2020-11-12 2022-05-12 Konzelmann Gmbh Druckausgleichsvorrichtung
DE102020134548A1 (de) 2020-12-22 2022-06-23 Konzelmann Gmbh Notentgasungsvorrichtung
DE102021115433A1 (de) * 2021-06-15 2022-12-15 Mann+Hummel Gmbh Entgasungseinheit und Gehäuse, insbesondere Batteriegehäuse
KR20230054607A (ko) * 2021-10-15 2023-04-25 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드 전지 박스, 전지 및 전기 기기
CN115750866B (zh) * 2022-12-15 2023-06-06 深圳市富程威科技股份有限公司 防爆阀

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011080325A1 (de) * 2011-08-03 2013-02-07 Elringklinger Ag Druckausgleichsvorrichtung für ein Gehäuse einer elektrochemischen Vorrichtung
DE102012022346A1 (de) * 2012-11-15 2014-05-15 Mann+Hummel Gmbh Batterie-Gehäuse
DE102014100863A1 (de) * 2014-01-27 2015-07-30 Elringklinger Ag Elektrochemische Zelle und Verfahren zum Herstellen einer elektrochemischen Zelle

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014111041B4 (de) * 2014-08-04 2023-07-06 Lisa Dräxlmaier GmbH Entgasungsventil zur Entgasung eines Gehäuses, insbesondere eines Gehäuses einer Batterie eines Kraftfahrzeuges

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011080325A1 (de) * 2011-08-03 2013-02-07 Elringklinger Ag Druckausgleichsvorrichtung für ein Gehäuse einer elektrochemischen Vorrichtung
DE102012022346A1 (de) * 2012-11-15 2014-05-15 Mann+Hummel Gmbh Batterie-Gehäuse
DE102014100863A1 (de) * 2014-01-27 2015-07-30 Elringklinger Ag Elektrochemische Zelle und Verfahren zum Herstellen einer elektrochemischen Zelle

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202020105592U1 (de) 2020-09-30 2021-10-01 Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg Berstschutzabdeckung für einen Behälter
WO2022069562A1 (de) 2020-09-30 2022-04-07 Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg Berstschutzabdeckung für einen behälter
CN113363662A (zh) * 2021-06-05 2021-09-07 董光旭 一种锂电池防爆安全阀
DE102021116766A1 (de) 2021-06-30 2023-01-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Berstplättchen für eine Fahrzeugbatterie, Bersteinrichtung, Verfahren sowie Fahrzeugbatterie
DE102021129752A1 (de) 2021-11-15 2023-05-17 Mann+Hummel Gmbh Entgasungseinheit, Membran, Gehäuse, insbesondere Batteriegehäuse, und Herstellungsverfahren einer Membran
WO2023083594A1 (en) * 2021-11-15 2023-05-19 Mann+Hummel Gmbh Degassing unit, membrane, housing, in particular battery housing, and method for manufacturing a membrane
DE102021131758A1 (de) 2021-12-02 2023-06-07 Boge Elastmetall Gmbh Druckausgleichselement
WO2023099450A1 (de) * 2021-12-02 2023-06-08 Boge Elastmetall Gmbh Druckausgleichselement
DE102022109065A1 (de) 2022-04-13 2023-10-19 Mann+Hummel Gmbh Druckausgleichsvorrichtung für ein Batteriegehäuse und Batteriegehäuse
DE102022127754A1 (de) 2022-06-23 2023-12-28 GM Global Technology Operations LLC Batteriepaket mit Opferzellenentlüftung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021105052A1 (de) 2021-06-03
CN114747076A (zh) 2022-07-12
DE202020101150U1 (de) 2020-03-12
EP4066311A1 (de) 2022-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102019218456A1 (de) Druckausgleichssystem und elektrochemisches System
DE102008059956B4 (de) Batterie, insbesondere Fahrzeugbatterie
DE102017218752B4 (de) Abdeckeinrichtung für ein Batteriegehäuse einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, Batteriegehäuse, Traktionsbatterie sowie Kraftfahrzeug
DE102010047453A1 (de) Gehäuse zur Aufnahme einer flachen elektrochemischen Zelle
DE102019118905A1 (de) Kühlsystem und Energiespeicher mit einem Kühlsystem
WO2019243079A1 (de) Fahrzeug mit einem hochvoltspeicher
DE102016004648A1 (de) Druckentlastungsvorrichtung für ein Batteriegehäuse, Batteriegehäuse mit der Druckentlastungsvorrichtung, Batterie sowie Verfahren zur Druckentlastung einer Batterie
DE102020113999B4 (de) Entgasungseinheit und Elektronikgehäuse, insbesondere Batteriegehäuse
DE102013109259A1 (de) Druckentlastungsvorrichtung für ein explosionsgeschütztes Gehäuse und Verfahren zu deren Herstellung
DE102011011238A1 (de) Gehäuse zur Aufnahme einer flachen elektrochemischen Zelle
AT515312A4 (de) Batteriemodul
DE102019130097A1 (de) Batterie mit einer Brandschutzvorrichtung sowie Kraftfahrzeug
DE102020210388A1 (de) Druckausgleichsvorrichtung und elektrochemisches System
DE202016105275U1 (de) Einrichtung zum Druckausgleich
DE102018219732A1 (de) Batteriegehäuse zur Aufnahme eines Batteriemoduls, Batteriemodulanordnung, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Einbringen eines Wärmeleitelements in ein Batteriegehäuse
DE102021114113A1 (de) Batterieeinheit, batteriemodul und batteriepack
DE102019211528A1 (de) Batteriegehäuse für zumindest eine Batteriezelle mit einer keramischen oder glasartigen oder metallischen Schutzbeschichtung, sowie Kraftfahrzeug
DE102013223361A1 (de) Batteriezelle mit Sicherheitsventil und semipermeablem Verschlusselement
DE102014200194A1 (de) Batteriesystem mit wenigstens einer Batteriezelle und einer Entgasungseinrichtung
DE102009035457A1 (de) Batterie, insbesondere Fahrzeugbatterie
DE102021132479A1 (de) Batterieanordnung und Verfahren zum Abführen eines Gases aus einer Batteriezelle
DE102020131594A1 (de) Druckausgleichseinrichtung und Verfahren zum Druckausgleich
DE102019112432A1 (de) Entgasungseinheit und Elektronikgehäuse, insbesondere Batteriegehäuse
EP4073868A1 (de) Elektrochemische speichereinheit, elektrochemisches speichersystem und verfahren zur herstellung einer elektrochemischen speichereinheit
DE102006060018A1 (de) Sicherheitsaufbau eines Batteriegehäuses aus Kunststoff

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R082 Change of representative

Representative=s name: DTS PATENT- UND RECHTSANWAELTE SCHNEKENBUEHL U, DE

Representative=s name: DTS PATENT- UND RECHTSANWAELTE PARTMBB, DE