DE102020007327A1 - Mehrschichtiges Schutzelement für eine Batterie - Google Patents

Mehrschichtiges Schutzelement für eine Batterie Download PDF

Info

Publication number
DE102020007327A1
DE102020007327A1 DE102020007327.1A DE102020007327A DE102020007327A1 DE 102020007327 A1 DE102020007327 A1 DE 102020007327A1 DE 102020007327 A DE102020007327 A DE 102020007327A DE 102020007327 A1 DE102020007327 A1 DE 102020007327A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
protective
battery
protective element
fabric
layer
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
DE102020007327.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Ulrich Stude
Carsten Stöckmann
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.)
HKO Isolier und Textiltechnik GmbH
Original Assignee
HKO Isolier und Textiltechnik GmbH
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 HKO Isolier und Textiltechnik GmbH filed Critical HKO Isolier und Textiltechnik GmbH
Priority to DE102020007327.1A priority Critical patent/DE102020007327A1/de
Priority to MX2023006182A priority patent/MX2023006182A/es
Priority to JP2023533265A priority patent/JP2023551707A/ja
Priority to CN202180080630.2A priority patent/CN116710526A/zh
Priority to US18/038,584 priority patent/US20230411737A1/en
Priority to PCT/EP2021/083349 priority patent/WO2022117500A1/en
Priority to KR1020237022296A priority patent/KR20230135053A/ko
Priority to EP21819124.5A priority patent/EP4256638A1/de
Publication of DE102020007327A1 publication Critical patent/DE102020007327A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/1245—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure characterised by the external coating on the casing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B19/00—Layered products comprising a layer of natural mineral fibres or particles, e.g. asbestos, mica
    • B32B19/06—Layered products comprising a layer of natural mineral fibres or particles, e.g. asbestos, mica next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/024—Woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/658—Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
    • 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/231—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks having a layered structure
    • 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/206—Insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/304—Insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306—Resistant to heat
    • B32B2307/3065—Flame resistant or retardant, fire resistant or retardant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/54—Yield strength; Tensile strength
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/10—Batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2553/00—Packaging equipment or accessories not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2571/00—Protective equipment
    • 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

Es werden ein mehrschichtiges Schutzelement zur thermischen und elektrischen Isolierung einer Batterie, eine Batterie mit einem solchen Schutzelement und die Verwendung des Schutzelements zur Verhinderung des Austretens von Flammen bzw. Funken bei einer Batterie vorgeschlagen. Das Schutzelement weist eine Trägerschicht aus einem Silikatgewebe und eine Schutzschicht aus Phlogopit auf.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Schutzelement zur thermischen und/oder elektrischen Isolierung einer Batterie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Batterie mit einem mehrschichtigen Schutzelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9 sowie eine Verwendung eines mehrschichtigen Schutzelements gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
  • Unter dem Begriff „Schutzelement“ ist bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ein flächiges Bauteil mit einem Schichtaufbau, insbesondere einem Schichtpaket, zu verstehen, das zur thermischen und/oder elektrischen Isolierung bzw. sonstigen Abschottung einer Batterie bzw. deren Zellen ausgebildet ist bzw. eingesetzt wird. Insbesondere ist das Schutzelement dazu ausgebildet, bei einer unkontrollierten bzw. überhöhten Wärmeentwicklung in der Batterie die Abgabe von Wärme an die Umgebung, insbesondere einen Fahrzeuginnenraum, zu reduzieren bzw. zu verzögern und/oder die Ausbreitung von Wärme in der Batterie einzudämmen bzw. zu reduzieren oder zu verzögern.
  • Unter dem Begriff „Batterie“ ist bei der vorliegenden Erfindung ein insbesondere wiederaufladbares Speicherelement bzw. Sekundärelement zur Bereitstellung elektrischer Energie durch Umwandlung chemischer Energie zu verstehen. Die Batterie ist vorzugsweise aus mehreren zusammengeschalteten Akkumulator-Zellen bzw. Zellblöcken, also Batteriezellen, aufgebaut.
  • Insbesondere ist die Batterie als Traktionsbatterie bzw. zum Antrieb von Elektrofahrzeugen ausgebildet und/oder als Lithium-Ionen-Batterie ausgeführt. Hier ist eine zuverlässige bzw. effektive Wärmeisolierung wichtig, um bei einer Überhitzung der Batterie, beispielsweise infolge eines Verkehrsunfalls, die Insassen des Fahrzeugs zu schützen, und zwar zumindest bis zum Eintreffen von Rettungskräften bzw. für einen bestimmten Zeitraum, zum Beispiel mindestens für fünf Minuten.
  • Gerade Lithium-Ionen-Batterien weisen aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung eine vergleichsweise hohe Instabilität auf. Kommt es in einer Batteriezelle zu einem lokalen Kurzschluss der internen Elektroden, beispielsweise durch Dendritenbildung oder Verunreinigung eines die Elektroden trennenden Separators durch eingeschlossene Fremdpartikel und/oder durch mechanische Einwirkung oder Beschädigung, heizt der starke Kurzschlussstrom die Batteriezelle in kurzer Zeit bis auf 800 °C, mitunter bis auf 1300 °C, auf. Dieser Vorgang wird als thermisches Durchgehen („thermal runaway“) bezeichnet. Das thermische Durchgehen einer Batteriezelle kann leicht bzw. schnell auf weitere, benachbarte Batteriezellen übergreifen, insbesondere da der Separator bereits bei relativ niedrigen Temperaturen, beispielsweise über 120 °C, an Stabilität verliert und daher Kurzschlüsse in benachbarten Batteriezellen schnell auftreten können. Dies führt zu einer unaufhaltsamen Kettenreaktion, wobei die in der Batterie gespeicherte Energie in kurzer Zeit, zumeist explosionsartig und/oder unter Freisetzung von giftigen Gasen sowie unter Flammen- bzw. Funkenbildung, abgegeben wird. Außerdem besteht die Gefahr des Berstens der Batterie bei entsprechend ansteigendem Innendruck.
  • Die WO 2019/121641 A1 offenbart ein mehrschichtiges Schutzelement für eine Batterie zur thermischen Dämmung. Das Schutzelement weist insbesondere Glimmerschichten als Deckschichten und ein kompressibles, vernadeltes Faservlies als Zwischenlage auf, wobei die Deckschichten oder eine Zwischenschicht zwischen Faservliesen als Silikatgewebe ausgeführt sein kann. Um im Brand- bzw. Explosionsfall einen Druckausgleich zu ermöglichen, weist ein Gehäuse der Batterie einen Auslass auf, der von dem Schutzelement nicht überdeckt wird, sondern mit einem separaten Filter oder Ventil versehen ist.
  • Die DE 32 42 900 A1 betrifft eine thermische Isolierung mit einem doppelwandigen Gehäuse für eine Hochtemperatur-Speicherbatterie. Die Isolierung ist als Schichtaufbau ausgeführt, der zwischen einer Innenwand und einer Außenwand des Gehäuses angeordnet und evakuiert ist. Der Schichtaufbau sieht insbesondere mehr als 100 flächige dünne Schichten vor. Bei den Schichten handelt es sich vorzugsweise um Folien aus Glimmerpapier, wobei die Folien auch teilweise aus Glas- oder Keramikpapier gebildet sein können. Zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Schichten ist wenigstens eine als Abstandshalter dienende Zwischenschicht angeordnet. Die Zwischenschicht kann aus einer Glasseidegewebelage bestehen oder durch Glasfaserpapier bzw. Keramikfaserpapier gebildet werden. Der Restgasdruck sollte weniger als 0,1 mbar betragen. Vorzugsweise wird zur Herstellung der thermischen Isolierung das die Schichten bildende Glimmerpapier um die Innenwand des Gehäuses gewickelt und zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Lagen einer solchen Wicklung eine Zwischenschicht aus Glasseidegewebe eingefügt. Zur thermischen Isolierung einer Hochtemperatur-Speicherbatterie, deren Speicherzellen auf eine konstante Temperatur von 350 °C gehalten werden sollen, sind mindestens 500 Schichten aus Glimmerpapier vorzusehen. Bei dem vorgeschlagenen Aufbau kann eine Gesamtdicke von höchstens 35 mm realisiert werden, wobei jede Schicht höchstens eine Dicke von 15 µm aufweist und die Glasseidegewebelagen bzw. die Glasfaser- oder Keramikpapiere jeweils 20 µm dick sind. Dickere Glasseidegewebelagen bzw. Glasfaser- oder Keramikpapiere können auch verwendet werden, jedoch wird dadurch die gesamte Schichtdicke erhöht.
  • Vor diesem Hintergrund ist es wünschenswert, eine Batteriezelle, die benachbart zu einer durchgehenden bzw. überhitzenden Batteriezelle angeordnet ist, so lange wie möglich unterhalb einer bestimmten Grenztemperatur, vorzugsweise von 120 °C, insbesondere von 80 °C, zu halten. Oberhalb von 80 °C wird der Alterungsprozess der Batteriezelle nämlich erheblich beschleunigt und oberhalb von 120 °C beginnt oft ein Aufschmelzen des Separators in der Batteriezelle, einhergehend mit irreversiblen Schädigungen bzw. Kurzschlüssen. Darüber hinaus wird dann der Elektrolyt in der Batterie auch gasförmig und erhöht den Innendruck in der Batteriezelle und führt schließlich zum Bersten der Batteriezelle.
  • Gleichermaßen besteht ein hoher Bedarf an einem effizienten bzw. lang anhaltenden Wärmeschutz angrenzender Bereiche bzw. Räume, insbesondere Fahrzeuginnenräume, vor der unkontrollierten Wärmeentwicklung in der Batterie. Insbesondere sollten Insassen und/oder Gegenstände so lange vor Wärme geschützt werden, bis Rettungs- bzw. Bergungsmaßnahmen vollständig abgeschlossen sind.
  • Darüber hinaus sollten die Rettungskräfte während der Bergung auch vor unkontroltierten Explosionen bei Durchgehen der Batterie geschützt werden und sollte das Risiko, durch austretende toxische Gase (zum Beispiel gasförmige Flusssäure), Funken und Flammen vermindert werden. Insbesondere besteht das Risiko, dass bei Durchgehen einer Batterie ein Lichtbogen in der Batterie entstehen kann, der das üblicherweise metallische Gehäuse sehr schnell zum Schmelzen bringt, so dass in diesem Fall das Risiko des Austretens von Flammen und dergleichen beispielsweise nach oben in einen Fahrzeuginnenraum sehr hoch ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mehrschichtiges Schutzelement zur thermischen und/oder elektrischen Isolierung einer Batterie, eine Batterie mit einem solchen Schutzelement und eine Verwendung des Schutzelements anzugeben, wobei im Brandfall bzw. bei Überhitzung oder Kurzschluss ein Austreten von Flammen bzw. Funken verzögert, minimiert oder gar verhindert werden kann.
  • Die obige Aufgabe wird durch ein mehrschichtiges Schutzelement gemäß Anspruch 1, durch eine Batterie gemäß Anspruch 9 oder durch eine Verwendung gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Das vorschlagsgemäße Schutzelement dient insbesondere der thermischen und/oder elektrischen Isolierung und/oder dem Brandschutz einer Batterie.
  • Das vorschlagsgemäße Schutzelement weist vorzugsweise eine Trägerschicht und eine Schutzschicht auf, wobei die Trägerschicht vorzugsweise mit der Schutzschicht kaschiert, also insbesondere flächig bzw. fest verbunden und/oder verklebt ist.
  • Die Trägerschicht weist vorzugsweise ein Gewebe auf, das insbesondere zumindest im Wesentlichen aus Silikatfasern besteht bzw. aufgebaut ist.
  • Die Silikatfasern sind vorzugsweise mit einem Metalloxid, insbesondere Aluminiumoxid, ausgerüstet.
  • Die Trägerschicht bzw. das Gewebe ist bzw. sind vorzugsweise über 1100 °C, insbesondere über 1150 °C, ganz besonders bevorzugt über 1200 °C, hitzebeständig.
  • Die Schutzschicht besteht vorzugsweise zumindest im Wesentlichen aus einem mineralischen und/oder durchschlagsfesten Schutzmaterial, insbesondere aus ein oder mehreren Schichtsilikaten, besonders bevorzugt aus Phlogopit. Die Schutzschicht hat vorzugsweise eine hohe Dielektrizitätskonstante und/oder eine hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit.
  • Das Schutzmaterial ist vorzugsweise über 1000 °C hitzebeständig.
  • Besonders bevorzugt wird die Trägerschicht bzw. das Gewebe aus mit einem Metalloxid, insbesondere Aluminiumoxid, ausgerüsteten Silikatfasern mit der Schutzschicht kaschiert, die Phlogopit enthält bzw. zumindest im Wesentlichen daraus besteht. So kann gerade auch bei einer bevorzugten geringen Baudicke von insbesondere weniger als 2 mm ein insbesondere flexibles Schutzelement bereitgestellt werden, das sowohl sehr hohen thermischen und mechanischen Belastungen für eine längere Zeit widersteht, so dass die insbesondere außenliegende Schutzschicht für längere Zeit einen wirksamen Schutz vor Lichtbogenbildung bzw. Funkenbildung bei der Batterie gewährleisten kann.
  • Der vorgenannten besonders bevorzugten Ausführungsvariante lässt sich der allgemeinere Erfindungsgedanke entnehmen, ein hochbelastbares Gewebe zum mechanischen und/oder thermischen Schutz in Kombination mit einer durchschlagsfesten bzw. elektrisch isolierenden Schutzschicht einzusetzen.
  • Besonders bevorzugt wird die Trägerschicht bzw. das Gewebe beidseitig mit der Schutzschicht kaschiert. Hierdurch ergibt sich eine universelle Einsetzbarkeit des Schutzelements unabhängig von seiner Orientierung und/oder auch zwischen Batteriezellen und/oder zwischen aus mehreren Batteriezellen gebildeten Modulen.
  • Ein weiterer auch unabhängig realisierbarer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Trägerschicht mit einem über 1100 °C oder 1150 °C hitzebeständigen Gewebe mit der primär aus Phlogopit bestehenden Schutzschicht bzw. zwei aus Phlogopit bestehenden Schutzschichten auf beiden Seiten zu kombinieren.
  • Versuche haben gezeigt, dass das vorschlagsgemäße Schutzelement bzw. eine Batterie mit dem vorschlagsgemäßen Schutzelement im Innenraum des Batteriegehäuses bzw. die Verwendung des vorschlagsgemäßen Schutzelements zur thermischen und/oder elektrischen Isolierung und/oder zum Brandschutz im Innenraum einer Batterie den Extrembedingungen beim Durchgehen einer Batterie besser bzw. länger standhalten können, um auch bei minimaler Gesamtdicke des Schutzelements einen wirksamen Schutz zu bilden.
  • Insbesondere kann die Trägerschicht selbst bei hohen Temperaturen über 1000 °C - zumindest für eine ausreichend lange Zeit bei einem Unfall oder Defekt - einen sehr wirksamen, hoch belastbaren mechanischen Schutz, aber auch eine thermische Isolation bzw. Abschirmung, insbesondere der Schutzschicht, bilden. So kann erreicht werden, dass die Schutzschicht bzw. deren mineralisches Material länger vor einem zu hohen Wärmeeintrag geschützt wird, um für entsprechend längere Zeit seine Schutzfunktion ausüben zu können, nämlich eine elektrische Isolation und/oder durchschlagsfeste Barriere zu bilden und insbesondere zusätzlich thermisch zu isolieren. So kann bei einem Durchgehen der Batterie das Schutzelement insbesondere die Wärmeeinwirkung und elektrische Einwirkung auf das Gehäuse und damit letztendlich die Umgebung, wie ein Fahrzeug oder einen Fahrzeuginnenraum, zumindest verringern oder verzögern.
  • Die Schutzschicht oder dessen Schutzmaterial weist vorzugsweise eine elektrische Durchschlagsfestigkeit von mehr als 20 kV/mm insbesondere mehr als 30 kV/mm, besonders bevorzugt mehr als 40 kV/mm, auf. Dies vermeidet bzw. verzögert die Bildung von Lichtbögen oder Funken.
  • Die oben genannten Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie die sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung ergebenden Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung können grundsätzlich unabhängig voneinander, aber auch in beliebiger Kombination bzw. Reihenfolge realisiert werden. Zusätzliche Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung. Es zeigt:
    • 1A einen schematischen Schnitt eines vorschlagsgemäßen mehrschichtigen Schutzelements;
    • 1B eine schematische Darstellung einer Trägerschicht des Schutzelements;
    • 1C eine schematische Darstellung einer potentiellen Klebeschicht des Schutzelements;
    • 2 einen schematischen Schnitt einer vorschlagsgemäßen Batterie mit dem Schutzelement; und
    • 3 einen schematischen Schnitt eines Fahrzeugs mit der vorschlagsgemäßen Batterie.
  • 1A zeigt in einer schematischen, nicht maßstabsgerechten Schnittdarstellung ein vorschlagsgemäßes mehrschichtiges Schutzelement 1. Das Schutzelement 1 dient einer insbesondere thermischen und/oder elektrischen Isolierung bzw. Abschottung einer vorschlagsgemäßen Batterie 8, die in 2 in einem schematischen, nicht maßstabsgerechten Schnitt dargestellt ist.
  • Die Batterie 8 (Akkumulator) ist insbesondere als Lithium-Ionen-Akkumulator, ausgeführt und/oder für ein Fahrzeug 12 vorgesehen, wie in 3 angedeutet. Besonders bevorzugt dient die Batterie 8 als Antriebsbatterie oder Traktionsbatterie für das vorzugsweise als Elektroauto bzw. Elektrofahrzeug ausgebildete Fahrzeug 12.
  • Jedoch ist das Schutzelement 1 bzw. die vorliegende Erfindung auch generell zum Schutz von Batterien, z.B. im medizinischen Bereich, bei akkubetriebenen Elektrogeräten, wie Laubbläsern, Heckenscheren oder Motorsensen, und z.B. beim Militär oder für sonstige Zwecke, insbesondere zum Schutz der Personen, die Batterien am oder in der Nähe vom Körper tragen, anwendbar bzw. einsetzbar.
  • Nachfolgend wird zunächst auf einen bevorzugten Aufbau des Schutzelements 1 näher eingegangen.
  • Das Schutzelement 1 weist eine Trägerschicht 2 und mindestens eine Schutzschicht 3 auf.
  • Vorzugsweise ist die Trägerschicht 2 beidseitig mit der Schutzschicht 3 versehen bzw. kaschiert.
  • Darüber hinaus können die Trägerschicht 2 und die Schutzschicht 3 auch mehrfach übereinander geschichtet werden. Beim Darstellungsbeispiel weist das Schutzelement 1 zwei Trägerschichten 2 auf, so dass sich bei der bevorzugten beidseitigen Kaschierung mit der Schutzschicht 3 die Schichtfolge Schutzschicht 3, Trägerschicht 2, Schutzschicht 3, Trägerschicht 2, Schutzschicht 3 ergibt.
  • Die Trägerschichten 2 sind vorzugsweise identisch aufgebaut, können grundsätzlich aber auch unterschiedlich aufgebaut sein.
  • Vorzugsweise weist die Trägerschicht 2 ein Gewebe 2A auf oder besteht daraus, wie in 1B schematisch angedeutet.
  • Das Gewebe 2A ist besonders bevorzugt aus Silikatfasern 2B hergestellt bzw. aufgebaut oder besteht daraus, zumindest im Wesentlichen.
  • Das Gewebe 2A kann bzw. die Fasern 2B können auch aus E-Glas, C-Glas, ECR-Glas, S-Glas, R-Glas, Quarzglas, Silikat-Glas, Keramik, Al2O3, Aluminiumsilikat und/oder Mischungen davon aufgebaut sein bzw. bestehen.
  • Das Gewebe 2A kann auch ein Glasfasergewebe, Aramidgewebe oder Kohlefasergewebe sein. Es ist auch möglich, dass das Gewebe 2A ein Mischgewebe ist bzw. eine Mischung insbesondere aus Glasfasern, Kohlefasern, Aramidfasern,Silikatfasern und/oder den im vorherigen Absatz genannten Fasern aufweist oder daraus besteht.
  • Vorzugsweise weist das Gewebe 2A oder weisen die Fasern 2B vor und/oder nach Ausrüstung einen Silikatanteil um mindestens 90 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 95 Gew.-%, auf. Dies ist der gewünschten Hitzebeständigkeit zuträglich.
  • Alternativ weist das Gewebe 2A bzw. weisen die Fasern 2B vor und/oder nach Ausrüstung vorzugsweise einen Anteil an Silikat und/oder Al2O3 von mehr als 85 Gew.%, insbesondere mehr als 90 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 95 Gew.-%, auf. Dies ist der gewünschten Hitzebeständigkeit zuträglich.
  • Das Gewebe 2A weist vorzugsweise ein Flächengewicht bzw. eine Grammatur von mehr als 120 g/m2, insbesondere mehr als 400 g/m2, besonders bevorzugt mehr als 500 g/m2, und/oder weniger als 2000 g/m2, insbesondere weniger als 1500 g/m2, besonders bevorzugt weniger als 1000 g/m2, auf.
  • Die Bindung des Gewebes 2A ist besonders bevorzugt als Kreuzkörper-Bindung ausgeführt, kann aber insbesondere auch als Leinwandbindung, Körperbindung, Doppelbindung, Mehrfachbindung, Spitzkörperbindung und/oder Panamabindung ausgeführt sein.
  • Das Gewebe 2A bzw. die Fasern 2B ist bzw. sind vorzugsweise ausgerüstet, also mit einer Oberflächenmodifikation bzw. -Ausrüstung 2C versehen, wie in 1B nur schematisch angedeutet.
  • Die bevorzugte Ausrüstung 2C führt zu bzw. dient besonders bevorzugt einer Erhöhung der Hitzebeständigkeit, insbesondere über 1150 °C, und/oder einer Erhöhung der Zugfestigkeit, insbesondere auf über 500 N/5cm.
  • Idealerweise kann eine Temperaturbeständigkeit von 1200 °C des Gewebes 2A bzw. der Fasern 2B für mehr als 5 Minuten durch entsprechende Ausrüstung 2C insbesondere bei dem nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiel bei dem Gewebe 2A bzw. den Fasern 2B mit dem genannten hohen Silikatanteil und/oder Al2O3-Anteil erreicht werden.
  • Die Fasern 2B sind bzw. werden vorzugsweise mit einem Metalloxid, insbesondere Aluminiumoxid bzw. Al2O3, und/oder Chlormethylisothiazolinon sowie vorzugsweise ergänzend mit Flamm- und/oder Feuerschutzmitteln, ausgerüstet. Die Grammatur der Ausrüstung 2C beträgt vorzugsweise mehr als 10 g/m2, insbesondere etwa 20 g/m2 bis 50 g/m2, und/oder weniger als 400 g/m2, vorzugsweise weniger als 200 g/m2, insbesondere weniger als 100 g/m2.
  • Die Trägerschicht 2 bzw. das Gewebe 2A weist vorzugsweise eine Dicke von weniger als 1 mm, besonders bevorzugt weniger als 0,8 mm, und/oder mehr als 0,5 mm auf.
  • Die Trägerschicht 2 bzw. das ausgerüstete Gewebe 2A weist vorzugsweise eine Grammatur bzw. ein Flächengewicht von mehr als 500 g/m2 und/oder von weniger als 1000 g/m2 auf.
  • Der Silikatanteil und/oder Al2O3-Anteil des Gewebes 2A beträgt insbesondere nach der Ausrüstung (Beschichtung bzw. Oberflächenmodifikation) vorzugsweise mehr als 90 Gew.-%, insbesondere mehr als 95 Gew.-%.
  • Die Trägerschicht 2 bzw. das Gewebe 2A vor oder nach der Ausrüstung weist vorzugsweise eine Zugfestigkeit von mehr als 300 N / 5 cm, insbesondere mehr als 400 N / 5 cm, besonders bevorzugt mehr als 500 N / 5 cm, ganz besonders bevorzugt von mehr als 900 N / 5 cm, insbesondere in jeder Richtung (Kette und Schuß) auf. Die Zugfähigkeit (Höchstzugkraft) wird vorzugsweise gemäß ISO 4606:1995(E) bei Probestücklängen von 350 mm ermittelt.
  • Die Schutzschicht 3 enthält vorzugsweise ein mineralisches Schutzmaterial 3A und ist besonders bevorzugt zumindest im Wesentlichen aus diesem Schutzmaterial 3A aufgebaut bzw. besteht zumindest im Wesentlichen daraus, wie in 1A schematisch angedeutet.
  • Die Schutzschicht 3 weist vorzugsweise zusätzlich ein Gewebe oder Gelege 3B auf, das mit dem Schutzmaterial 3A - einseitig oder beidseitig - versehen ist bzw. dieses trägt. Beispielsweise ist das Schutzmaterial 3A mit dem Gewebe/Gelege 3B verklebt, z.B. mittels Silikon, oder in sonstiger Weise verbunden bzw. aufgebracht.
  • Als Schutzmaterial 3A wird vorzugsweise ein mineralisches Material, besonders bevorzugt ein Schichtsilikat, insbesondere Glimmer, ganz besonders bevorzugt Phlogopit eingesetzt bzw. verwendet.
  • Das Gewebe/Gelege 3B besteht vorzugsweise aus Glas, insbesondere E-Glas, C-Glas, ECR-Glas, Silikat-Glas oder Mischungen davon.
  • Die Dicke der Schutzschicht 3 bzw. des Schutzmaterials 3A beträgt vorzugsweise mehr als 0,1 mm und/oder weniger als 0,5 mm, insbesondere weniger als 0,3 mm, besonders bevorzugt weniger als 0,2 mm.
  • Das Schutzmaterial 3A bzw. die Schutzschicht 3 ist vorzugsweise über 1000 °C hitzebeständig.
  • Das Schutzelement 1 ist vorzugsweise flexibel. Die Dicke des Schutzelements 1 beträgt vorzugsweise weniger als 2 mm, insbesondere weniger als 1,5 mm, und/oder vorzugsweise mehr als 0,5 mm, insbesondere mehr als 1 mm.
  • Das Flächengewicht des Schutzelements 1 beträgt vorzugsweise weniger als 2000 g/m2, besonders bevorzugt weniger als 1000 g/m2, und/oder mehr als 500 g/m2, insbesondere mehr als 750 g/m2.
  • Die Schutzschicht 3 bzw. das Schutzmaterial 3A weist vorzugsweise eine Dielektrizitätskonstante von mehr als 4, insbesondere mehr als 5, auf, wobei die Bestimmung insbesondere gemäß IEC 62631-2-1:2018 erfolgt.
  • Die Schutzschicht 3 bzw. das Schutzmaterial 3A ist vorzugsweise durchschlagsfest ausgebildet. Durchschlagsfest im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass die Schutzschicht 3 bzw. das Schutzmaterial 3A eine elektrische Durchschlagsfestigkeit von mehr als 20 kV/mm, insbesondere mehr als 40 kV/mm, besonders bevorzugt mehr als 50 kV/mm, aufweist.
  • Die elektrische Durchschlagsfestigkeit gibt an, welche elektrische Feldstärke in einem Material höchstens herrschen darf, ohne dass es zu einem Spannungsdurchschlag (Lichtbogen oder Funkenschlag) kommt. Das Verfahren zur Bestimmung der Durchschlagsfestigkeit ist in der Normenreihe IEC 60243-1:2013 definiert. Die Messung erfolgt insbesondere unter Normalbedingungen mischen 20 °C und 25 °C und vorzugsweise bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 50 %.
  • Besonders bevorzugt ist die Durchschlagsfestigkeit des Schutzmaterials 3A größer als die Durchschlagsfestigkeit des Schutzelements 1 und/oder führt die hohe Durchschlagsfestigkeit des Schutzmaterials 3A zu einer Durchschlagsfestigkeit einer Trägerschicht 2 mit einer Schutzschicht 3 von mehr als 10 kV/mm, insbesondere mehr als 20 kV/mm.
  • Die Schutzschicht 3 und/oder dessen Schutzmaterial 3A weist bzw. weisen insbesondere eine Kriechstromfestigkeit von mehr als 550 (CTI-Wert gemessen gemäß IEC 60112:2020) auf.
  • Die Trägerschicht 2 bzw. das Gewebe 2A ist mit der zugeordneten Schutzschicht 3 vorzugsweise vollflächig kaschiert, also verbunden bzw. verklebt, insbesondere mittels einer Verbindungsschicht 4, wie schematisch in 1A angedeutet.
  • Die Verbindungsschicht 4 kann beispielsweise durch eine Klebefolie, ein doppelseitiges Klebeband oder dergleichen gebildet sein.
  • Insbesondere kann ein Polyacrylat und optional ein Gelege zur Verklebung bzw. Bildung der Verbindungsschicht 4 eingesetzt oder verwendet werden.
  • Die Verbindung bzw. Verbindungsschicht 4 kann optional als partielle Verklebung 4A ausgeführt sein, wie in 1C angedeutet. Besonders bevorzugt handelt es sich hier um eine netzartige Aufbringung oder Anordnung von Klebe- oder Verbindungsbereichen, die die Trägerschicht 2 mit der Schutzschicht 3 verbinden. So kann eine partielle bzw. punktuelle, flächige Verbindung der Trägerschicht 2 mit der Schutzschicht 3 bei hoher Gasdurchlässigkeit realisiert werden, auch wenn die Trägerschicht 2 flächig bzw. flachseitig mit der Schutzschicht 3 verbunden ist.
  • Alternativ oder zusätzlich kann zur Verbindung bzw. Verklebung auch ein thermisch instabiler Klebstoff bzw. eine thermisch instabile Verbindung bzw. Verbindungsfolie eingesetzt werden, um bei erhöhten Temperaturen, insbesondere bei Temperaturen von mehr als 200 °C, bevorzugt mehr als 250 °C, besonders bevorzugt mehr als 300 °C, eine hohe Gasdurchlässigkeit zu erreichen.
  • Besonders bevorzugt ist die Trägerschicht 2 bzw. das Gewebe 2A oder jede Trägerschicht 2 bzw. jedes Gewebe 2A beidseitig mit der Schutzschicht 3 kaschiert bzw. versehen.
  • Das Schutzelement 1 bzw. die äußere Schutzschicht 3 weist optional eine insbesondere nur partiell oder punktuell aufgebrachte Klebeschicht auf und/oder ist selbstklebend ausgebildet, um die Befestigung bzw. Montage des Schutzelements 1 an bzw. in der Batterie 8 bzw. deren Gehäuse 9 zu erleichtern bzw. zu ermöglichen.
  • Vorzugsweise weist zumindest die Trägerschicht 2 eine derartige mechanische Stabilität auf, dass bei einer Explosion der Batterie 8 keine Fragmente das Schutzelement 1 bzw. Gewebe 2A durchdringen können.
  • Das Schutzelement 1 bzw. die Schutzschicht 3 ist vorzugsweise hitzebeständig, insbesondere über 1000 °C, wobei die Verbindung bzw. Verklebung der Trägerschicht 2 mit der Schutzschicht 3 diese Hitzebeständigkeit nicht aufweisen muss.
  • Unter dem Begriff „hitzebeständig“ im Sinne der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise die Widerstandsfähigkeit bzw. Beständigkeit eines Materials oder Bauteils gegen hohe Temperaturen bzw. die genannten Temperaturen bezeichnet.
  • Vorzugsweise stellen die zur Hitzebeständigkeit genannten Temperaturen Mindestwerte der Schmelztemperatur oder besonders bevorzugt untereGrenzwerte für das 0,8- oder 0,9-fache der Schmelztemperatur und/oder. bevorzugte obere Gebrauchstemperaturen im nachfolgend erläuterten Sinne dar und/oder beziehen sich insbesondere auf den Grundwerkstoff, also z. B. bei der Schutzschicht 3 insbesondere auf deren Schutzmaterial 3A oder bei der Trägerschicht 2 auf dessen Gewebe 2A (insbesondere mit Schlichte bzw. Ausrüstung 2C).
  • Ein Material bzw. Bauteil, insbesondere das Schutzelement 1 und/oder eine der Schichten 2, 3, ist insbesondere dann hitzebeständig (bis zu einer oberen Gebrauchstemperatur) im Sinne der vorliegenden Erfindung, wenn es bis zu dieser Gebrauchstemperatur seine Eigenschaften - beispielsweise die Schutzschicht 3 bzw. das Schutzmaterial 3A seine elektrische Durchschlagsfestigkeit, beispielsweise die Trägerschicht 2 bzw. das Gewebe 2A seine mechanische Stabilität bzw. Form, seine Festigkeit bzw. Verformbarkeit, insbesondere seine Zugfestigkeit o. dgl. - beibehält bzw. nicht so stark ändert, dass es sich für die gewünschte Anwendung (hier die Abschottung bzw. Dämmung und/oder elektrische bzw. thermische Isolierung der Batterie bzw. Batteriezellen) nicht mehr eignet.
  • Vorzugsweise ist ein Material bzw. Bauteil, insbesondere das Schutzelement 1 und/oder die Schicht 2 oder 3, dann hitzebeständig, wenn es bzw. diese die Anforderungen einer der Isolierstoffklassen gemäß DIN EN 60085:2008-08, insbesondere der Isolierstoffklasse F, H, N oder R dieser Norm, erfüllt.
  • Das Schutzelement 1 ist insbesondere als flächiges Schichtpaket ausgebildet und/oder gleichzeitig biegsam ausgebildet.
  • Unter dem Begriff „biegsam“ ist vorzugsweise eine geringe Biegesteifigkeit des Schutzelements 1 zu verstehen, wobei die Biegesteifigkeit ein Maß für den Widerstand einer einwirkenden Kraft gegen eine Biegeverformung für ein Bauteil bzw. des Schutzelements 1 darstellt.
  • Die Biegesteifigkeit wird vorzugsweise gemäß ISO 5628:2019 bestimmt. Hierzu wird vorzugsweise ein plattenförmiges Schutzelement 1 mit einem bestimmten Maß, beispielsweise mit einer Dicke von 1,5 mm und einer Größe von 60 mm x 40 mm, in eine drehbare Einspannvorrichtung eingespannt. Das freie Ende des Schutzelements 1 berührt einen Fühler einer Kraftmessdose, über den beim Drehen der Einspannvorrichtung eine entsprechende Kontaktkraft erfasst wird. Der Fühler greift insbesondere in einem Abstand von 50 mm zum Einspannpunkt am freien Ende des Schutzelements 1 an. Die Biegesteifigkeit wird insbesondere durch die Kraft bestimmt, die bei einer Biegung des Schutzelements 1 von 15° am Fühler gemessen wird.
  • Das Schutzelement wird als biegsam angesehen, wenn es eine auf die vorgenannte Weise bestimmte Biegesteifigkeit von weniger als 10 N, vorzugsweise weniger als 5 N, insbesondere weniger als 1 N, aufweist.
  • Die Fasern 2B weisen vorzugsweise einen mittleren Durchmesser von mindestens 6 µm auf.
  • Vorzugsweise beträgt das Flächengewicht der Schutzschicht 3 weniger als 1000 g/m2, vorzugsweise weniger als 500 g/m2, insbesondere weniger als 300 g/m2, und/oder mehr als 100 g/m2, bevorzugt mehr als 150 g/m2.
  • Vorzugsweise beträgt das Flächengewicht des Schutzelements 1 weniger als 1800 g/m2, vorzugsweise weniger als 1500 g/m2, insbesondere weniger als 1300 g/m2, und/oder mehr als 600 g/m2, bevorzugt mehr als 800 g/m2, insbesondere mehr als 1000 g/m2.
  • Das Schutzelement 1 weist - insbesondere im Auslieferungszustand - vorzugsweise eine Dicke von weniger als 1,8 mm, vorzugsweise weniger als 1,5 mm, insbesondere zwischen 0,8 und 1,3 mm, auf.
  • Besonders bevorzugt weist das Schutzelement 1 eine elektrische Durchschlagsfestigkeit von mehr als 10 kV/mm, vorzugsweise mehr als 20 kV/mm.
  • Nachfolgend werden anhand von 2 die vorschlagsgemäße Batterie 8 und eine vorschlagsgemäße Anordnung bzw. Verwendung des Schutzelements 1, insbesondere von vorschlagsgemäßen Schutzelementen 1A und 1B und optional weiteren vorschlagsgemäßen Schutzelementen 1C und 1D oder ähnlichen Schutzelementen 1, in der Batterie 8 erläutert.
  • Die Schutzelemente 1A-D können identisch oder unterschiedlich ausgebildet sein.
  • Nachfolgend werden die Schutzelemente 1A bis 1D zur Unterscheidung auch als erstes Schutzelement 1A, zweites Schutzelement 1B, drittes Schutzelement 1C und viertes Schutzelement 1D bezeichnet. Dies dient jedoch nur zur Unterscheidung der unterschiedlichen Schutzelemente 1 und impliziert nicht, dass beispielsweise bei Vorsehen des dritten Schutzelements 1C auch zwingend ein zweites Schutzelement 1B vorhanden sein muss.
  • Bevorzugt ist die Batterie 8 zur Energieversorgung in einem schematisch in 3 dargestellten Fahrzeug 12, insbesondere Elektrofahrzeug, angeordnet bzw. verbaut. Insbesondere befindet sich die Batterie 8 im Einbauzustand unterhalb eines Fahrzeuginnenraums 12A, beispielsweise eines Passagier- oder sonstigen Innenbereichs des Fahrzeugs 12 und/oder im Bereich des Fahrzeugbodens.
  • Die Batterie 8 weist vorzugsweise ein Gehäuse 9 mit einem Gehäuseoberteil bzw. Gehäusedeckel 9A und einem Gehäuseunterteil 9B auf. Das Gehäuseunterteil 9B umfasst hier insbesondere auch einen Gehäuseboden 9C.
  • Das Gehäuse 9 besteht vorzugsweise aus einem nicht-leitendem Material, beispielsweise Kunststoff, oder aus Metall.
  • Die Batterie 8 ist vorzugsweise als wiederaufladbarer Akkumulator, insbesondere Lithium-Ionen-Akkumulator ausgeführt. Alternativ kann diese auch aus oder mit als Lithium-Eisen-Phosphat, Lithium-Cobalt-Oxid, Lithium-Metall-Oxid, Lithiumionen-Polymer, Nickel-Zink, Nickel-Metall, Nickel-Cadmium, Nickel-Wasserstoff, Nickel-Silber, Nickel-Metall-Hybrid, All-Solid-State, Lithium-Luft, Lithium-Schwefel und ähnlichen Systemen bzw. Materialien aufgebaut oder ausgeführt werden.
  • Insbesondere weist die Batterie 8 vorzugsweise mehrere bzw. eine Gruppe von Batteriezellen 8A und/oder optional ein Elektronikmodul 8B auf, die insbesondere elektrisch miteinander verschaltet und/oder im Gehäuse 9 bzw. dessen Innenraum 9D aufgenommen sind.
  • Vorzugsweise ist mindestens ein Schutzelement 1, hier ein erstes Schutzelement 1A, vorzugsweise oberhalb der Batteriezellen 8A und/oder oberhalb des Elektronikmoduls 8B und/oder insbesondere am Gehäuse 9 bzw. Gehäusedeckel 9A angebracht bzw. befestigt, vorzugsweise angeklebt. Das erste Schutzelement 1A verschließt bzw. isoliert das Gehäuseunterteil bzw. die Batterie 8 oder deren Zellen 8A insbesondere oberseitig.
  • Auf diese Weise wird eine besonders effiziente oberseitige Wärmedämmung und ein Brandschutz gegenüber der Gehäusewandung bzw. dem Gehäusedeckel 9A und damit dem Fahrzeuginnenraum 12A erzielt, insbesondere um darin befindliche Personen oder Gegenstände effizient bzw. lange genug vor einer unkontrollierten Wärmeentwicklung in der Batterie 8 oder einem Flammen- oder Funkenaustritt aus der Batterie 8 bzw. einem Eindringen von Teilen bei Bersten der Batterie 8 zu schützen.
  • Die Batterie 8 bzw. das Gehäuse 9 weist vorzugsweise mindestens einen Auslass 10 auf, der - zumindest im Brandfall bzw. bei übermäßigem Erhitzen oder einem starken Druckanstieg im Inneren der Batterie 8 - ein Austreten von Gas aus der Batterie 8 bzw. dem Gehäuse 9 nach außen und damit einen Druckausgleich ermöglicht. So kann verhindert werden, dass die Batterie 8 insbesondere im Brandfall bzw. bei einem Kurzschluss bzw. bei einer Überhitzung explodiert bzw. berstet.
  • Der Auslass 10 ist vorzugsweise in dem Gehäusedeckel 9A bzw. an einer Oberseite der Batterie 8 bzw. des Gehäuses 9 angeordnet.
  • Die Batterie 8 bzw. das Gehäuse 9 weist vorzugsweise mehrere Auslässe 10 für das Entweichen von Gasen bzw. zum Druckausgleich auf.
  • Vorzugsweise ist der bzw. jeder Auslass 10 grundsätzlich bzw. im Auslieferungszustand bzw. bei normaler Benutzung oder soweit erforderlich verschlossen oder verschließbar, insbesondere mittels eines thermisch instabilen und/oder nicht druckstabilen Elements 11, besonders bevorzugt mittels einer Berstscheibe, o. dgl.
  • Anstelle der Berstscheibe kann als Verschlusselement 11 beispielsweise auch ein sonstiges Element oder Ventil eingesetzt werden, das grundsätzlich den Auslass 10 verschließt und im Brandfall bzw. im Falle eines Kurzschlusses oder einer Überhitzung - vorzugsweise selbsttätig druck- und/oder temperaturabhängig - öffnet. Jedoch sind auch andere konstruktive Lösungen möglich.
  • Insbesondere werden wenigstens ein erstes Schutzelement 1A und wenigstens ein zweites Schutzelement 1B verwendet, wobei das erste Schutzelement 1A den Gehäuseinnenraum oberseitig verschließt bzw. thermisch isoliert und das zweite Schutzelement 1B seitlich an einer Gehäuseseitenwand im Innenraum 9D angeordnet ist.
  • Vorzugsweise wird das zweite Schutzelement 1B, insbesondere quer bzw. senkrecht, zum ersten Schutzelement 1A angebracht bzw. angeordnet und optional mit diesem verbunden oder von diesem gebildet.
  • Vorzugsweise sind alle Seitenwände 9B der Batterie 8 bzw. des Gehäuses 9 innenseitig mit zweiten Schutzelementen 1B versehen oder abgedeckt, vorzugsweise auch unabhängig von darin gebildeten Auslässen 10.
  • Alternativ oder zusätzlich zu dem ersten Schutzelement 1A und/oder dem zweiten Schutzelement 1B kann die Batterie 8 ein weiteres bzw. drittes Schutzelement 1C aufweisen, wie beispielhaft in 2 dargestellt.
  • Das dritte Schutzelement 1C ist vorzugsweise dem ersten Schutzelement 1A gegenüberliegend und/oder an einer Unterseite bzw. dem Boden 9C im Gehäuseinnenraum 9D angeordnet. Vorzugsweise ist die Unterseite bzw. der Boden 9C von dem dritten Schutzelement 1C vollständig bzw. vollflächig abgedeckt.
  • Die Schutzelemente 1A-C sind vorzugsweise jeweils zwischen einer Batteriezelle 8A bzw. den Batteriezellen 8A und/oder dem optionalen Elektronikmodul 8B einerseits und dem Gehäuse 9 andererseits angeordnet.
  • Vorzugsweise ist in der Batterie 8 bzw. dem Gehäuse 9 die Trägerschicht 2 bzw. das Gewebe 2A den Batteriezellen 8A zugewandt bzw. die Schutzschicht 3 der Gehäusewandung zugewandt wenn die Trägerschicht 2 nur einseitig mit der Schutzschicht 3 kaschiert ist.
  • Alternativ oder zusätzlich zu den Schutzelementen 1A-C ist vorzugsweise mindestens ein (weiteres bzw. viertes) Schutzelement 1D zwischen den Batteriezellen 8A und/oder dem Elektronikmodul 8B angeordnet, wodurch diese thermisch voneinander isoliert bzw. getrennt werden.
  • Die Batteriezellen 8A sind vorzugsweise zumindest im Wesentlichen vollständig und/oder allseitig von einem oder mehreren Schutzelementen 1 ummantelt.
  • Das Schutzelement 1 kann vorzugsweise auch eine mögliche Ausdehnung der Zellen beim Laden ausgleichen und/oder eine möglichst definierte mechanische Vorspannung über die Lebensdauer der Batterie 8 gewährleisten. Hierbei sind im Lieferzustand mindestens ca. 25 kPa erforderlich. Über die Lebensdauer darf sich der Druck im Verbauzustand durch das Ausdehnen der Zellen 8A (Swelling) auf maximal 250 kPa erhöhen. Diese Werte sind je nach Zelltyp (Rundzelle, Pouchzelle und prismatische Zelle unterschiedlich und den Kundeanforderungen anpassbar.
  • Insbesondere umschließen und/oder umhüllen die Schutzelemente 1 mehrere oder alle Batteriezellen 8A und/oder das Elektronikmodul 8B allseitig und/oder insbesondere derart, dass diese gegeneinander isoliert, abgeschottet und/oder dämpfend im Gehäuse 9 gelagert bzw. angeordnet ist. Das Schutzelement 1 bildet also vorzugsweise eine Lagermatte für die Batteriezelle(n) 8A und/oder das Elektronikmodul 8B. Dies ermöglicht neben einer effektiven, insbesondere jeweils allseitigen Wärmeisolierung auch eine robuste bzw. widerstandsfähige Lagerung, da etwaige Stöße bzw. Erschütterungen durch das kompressible Schutzelement 1 gedämpft bzw. absorbiert werden.
  • Die Batteriezellen 8A sind vorzugsweise - zu mehreren in Gruppen oder einzelweise - zumindest im Wesentlichen vollständig und/oder allseitig von einem oder mehreren Schutzelementen 1 umhüllt bzw. umgeben, also in der Batterie 8 gegeneinander isoliert bzw. abgeschottet.
  • Es ist anzumerken, dass das Schutzelement 1 grundsätzlich und insbesondere auch bei Anordnung zwischen den Batteriezellen 8A und/oder das Elektronikmodul 8B - also insbesondere bei nicht außenseitiger Anordnung zum Gehäuse 9 hin - eine zusätzliche Schicht, wie eine weitere Faserschicht und/oder eine sonstige Zwischen-, Trenn- oder Isolationsschicht je nach Bedarf aufweisen kann.
  • Versuche haben gezeigt, dass sich das vorschlagsgemäße Schutzelement 1 sowohl zur Eindämmung von Wärme innerhalb der Batterie 8 als auch zur oberseitigen bzw. seitlichen Anordnung bzw. Isolierung, also insbesondere zum Wärmeschutz angrenzender Fahrzeuginnenräume 12A, eignet.
  • Einzelne Aspekte der vorliegenden Erfindung können, wie bereits erwähnt, beliebig kombiniert, aber auch unabhängig voneinander realisiert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1(A, B, C, D)
    Schutzelement
    2
    Trägerschicht
    2A
    Gewebe
    2B
    Faser
    2C
    Ausrüstung
    3
    Schutzschicht
    3A
    Schutzmaterial
    3B
    Gewebe/Gelege
    4
    Verbindungsschicht
    4A
    partielle Verklebung
    8
    Batterie
    8A
    Batteriezelle
    8B
    Elektronikmodul
    9
    Gehäuse
    9A
    Gehäusedeckel
    9B
    Gehäuseunterteil
    9C
    Gehäuseboden
    9D
    Innenraum
    10
    Auslass
    11
    (Verschluss)Element
    12
    Fahrzeug
    12A
    Fahrzeuginnenraum
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2019/121641 A1 [0006]
    • DE 3242900 A1 [0007]

Claims (10)

  1. Mehrschichtiges Schutzelement (1) zur thermischen und/oder elektrischen Isolierung und/oder zum Brandschutz einer Batterie (8), mit mindestens einer Trägerschicht (2) und mindestens einer Schutzschicht (3), wobei die Trägerschicht (2) ein Gewebe (2A) aufweist und die Schutzschicht (3) ein mineralisches Schutzmaterial (3A) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (2A) zumindest im Wesentlichen aus mit einem Metalloxid ausgerüsteten Silikatfasern (2B) besteht, dass das Schutzmaterial (3A) zumindest im Wesentlichen Phlogopit ist und dass die Trägerschicht (2) bzw. das Gewebe (2A) mit der Schutzschicht (3) kaschiert ist.
  2. Schutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (2) bzw. das Gewebe (2A) über 1100 °C hitzebeständig ist.
  3. Schutzelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Silikatfasern (2B) einen Durchmesser von mindestens 6 Mikrometern aufweisen.
  4. Schutzelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Silikatfasern (2B) mit Al2O3 ausgerüstet sind.
  5. Schutzelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (2A) unmittelbar und/oder beidseitig mit der Schutzschicht (3) kaschiert bzw. verklebt ist.
  6. Schutzelement nach einem der voranstehenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (2A) eine Zugfestigkeit von mehr als 900 N / 5 cm aufweist.
  7. Schutzelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (3) bzw. das Schutzmaterial (3A) über 800 °C, vorzugsweise über 900 °C, hitzebeständig ist.
  8. Schutzelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (3) ein Gewebe oder Gelege (3B) aufweist, das das Schutzmaterial (3A) trägt.
  9. Batterie (8), vorzugsweise Lithium-Ionen-Batterie, insbesondere Traktionsbatterie für ein Elektrofahrzeug (12), mit mehreren Batteriezellen (8A) und optional einem Elektronikmodul (8B), mit einem Gehäuse (9), wobei die Batteriezellen (8A) und optional das Elektronikmodul (8B) in einem Innenraum (9D) des Gehäuses (9) angeordnet sind, mit einem im Innenraum (9D) angeordneten Schutzelement (1) zur insbesondere thermischen und/oder elektrischen Isolierung und/oder zum Brandschutz der Batterie (8), insbesondere wobei das Schutzelement (1) zwischen dem Gehäuse (9) einerseits und mindestens einer Batteriezelle (8A) bzw. dem Elektronikmodul (8B) andererseits angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.
  10. Verwendung eines mehrschichtigen Schutzelements (1) mit einer Trägerschicht (2) und einer Schutzschicht (3) zur thermischen und/oder elektrischen Isolierung und/oder zum Brandschutz einer Batterie (8), die mehrere Batteriezellen (8A) und optional ein Elektronikmodul (8B) in einem Innenraum (9D) eines gemeinsamen Gehäuses (9) aufweist, wobei die Trägerschicht (2) ein Gewebe (2A) aufweist und/oder die Schutzschicht (3) ein mineralisches Schutzmaterial (3A) aufweist, wobei das Schutzelement (1) in dem Innenraum (9D) angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist, und/oder dass das Gewebe (2A) eine Zugfestigkeit von mehr als 900 N / 5 cm aufweist und/oder zumindest im Wesentlichen aus mit Al2O3 ausgerüsteten Silikatfasern (2B) besteht und/oder einen Anteil an Silikat und/oder Al2O3 von mehr als 85 Gew.-% aufweist und/oder über 1200 °C hitzebeständig ist, und/oder dass das Schutzmaterial (3A) zumindest im Wesentlichen aus Phlogopit besteht und/oder über 100 °C hitzebeständig ist.
DE102020007327.1A 2020-12-01 2020-12-01 Mehrschichtiges Schutzelement für eine Batterie Pending DE102020007327A1 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020007327.1A DE102020007327A1 (de) 2020-12-01 2020-12-01 Mehrschichtiges Schutzelement für eine Batterie
MX2023006182A MX2023006182A (es) 2020-12-01 2021-11-29 Elemento protector multicapa para una bateria.
JP2023533265A JP2023551707A (ja) 2020-12-01 2021-11-29 バッテリー用多層保護要素
CN202180080630.2A CN116710526A (zh) 2020-12-01 2021-11-29 用于电池的多层保护元件
US18/038,584 US20230411737A1 (en) 2020-12-01 2021-11-29 H.k.o. isolier- und textiltechnik gmbh
PCT/EP2021/083349 WO2022117500A1 (en) 2020-12-01 2021-11-29 Multilayer protective element for a battery
KR1020237022296A KR20230135053A (ko) 2020-12-01 2021-11-29 배터리용 다층 보호 소자
EP21819124.5A EP4256638A1 (de) 2020-12-01 2021-11-29 Mehrschichtiges schutzelement für eine batterie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020007327.1A DE102020007327A1 (de) 2020-12-01 2020-12-01 Mehrschichtiges Schutzelement für eine Batterie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020007327A1 true DE102020007327A1 (de) 2022-06-02

Family

ID=78820705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020007327.1A Pending DE102020007327A1 (de) 2020-12-01 2020-12-01 Mehrschichtiges Schutzelement für eine Batterie

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20230411737A1 (de)
EP (1) EP4256638A1 (de)
JP (1) JP2023551707A (de)
KR (1) KR20230135053A (de)
CN (1) CN116710526A (de)
DE (1) DE102020007327A1 (de)
MX (1) MX2023006182A (de)
WO (1) WO2022117500A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022000019A1 (de) 2022-01-03 2023-07-06 Mercedes-Benz Group AG Batteriemodul, Verfahren zum Anbringen einer Schutzeinrichtung und Verwendung einer Gewebeschicht als thermische und mechanische Schutzschicht

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4358243A1 (de) * 2022-10-18 2024-04-24 Newfrey LLC Gehäusesystem und batteriezelle damit

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3242900A1 (de) 1982-03-27 1983-09-29 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Thermische isolierung
DE60124578T2 (de) 2000-10-18 2007-09-06 3M Innovative Properties Co., Saint Paul Verbundbahn für feuerschutzanwendungen
US20180309107A1 (en) 2017-04-19 2018-10-25 Unifrax I Llc Insulation barrier for electrochemical battery and electrochemical battery including same
WO2019121641A1 (de) 2017-12-21 2019-06-27 H.K.O. Isolier- Und Textiltechnik Gmbh Mehrschichtiges wärmedämmelement für batterien
WO2020070275A1 (de) 2018-10-05 2020-04-09 Cuylits Holding GmbH Brandschutzvorrichtung mit verbundsystem, verbundsystem und batterie-pack mit brandschutzvorrichtung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3717577A4 (de) * 2018-01-03 2021-09-01 Unifrax I LLC Elektrische und thermische schutzschicht und elektrochemische batterie damit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3242900A1 (de) 1982-03-27 1983-09-29 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Thermische isolierung
DE60124578T2 (de) 2000-10-18 2007-09-06 3M Innovative Properties Co., Saint Paul Verbundbahn für feuerschutzanwendungen
US20180309107A1 (en) 2017-04-19 2018-10-25 Unifrax I Llc Insulation barrier for electrochemical battery and electrochemical battery including same
WO2019121641A1 (de) 2017-12-21 2019-06-27 H.K.O. Isolier- Und Textiltechnik Gmbh Mehrschichtiges wärmedämmelement für batterien
WO2020070275A1 (de) 2018-10-05 2020-04-09 Cuylits Holding GmbH Brandschutzvorrichtung mit verbundsystem, verbundsystem und batterie-pack mit brandschutzvorrichtung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022000019A1 (de) 2022-01-03 2023-07-06 Mercedes-Benz Group AG Batteriemodul, Verfahren zum Anbringen einer Schutzeinrichtung und Verwendung einer Gewebeschicht als thermische und mechanische Schutzschicht

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230135053A (ko) 2023-09-22
MX2023006182A (es) 2023-06-08
WO2022117500A1 (en) 2022-06-09
EP4256638A1 (de) 2023-10-11
CN116710526A (zh) 2023-09-05
US20230411737A1 (en) 2023-12-21
JP2023551707A (ja) 2023-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102021000029A1 (de) Mehrschichtiges Schutzelement für eine Batterie
DE102018000421A1 (de) Mehrschichtiges Wärmedämmelement für Batterien
DE102020007327A1 (de) Mehrschichtiges Schutzelement für eine Batterie
EP3560011B1 (de) Wiederaufladbare elektrochemische zelle mit keramischer separatorschicht und indikatorelektrode
DE102011087003A1 (de) Gehäuse für ein galvanisches Element aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff mit feuchtigkeitsundurchlässiger Schicht, galvanische Zelle, Akkumulator sowie Kraftfahrzeug
DE19929950B4 (de) Batterie in bipolarer Stapelbauweise
EP2807687A2 (de) Elektrochemische energiewandlereinrichtung mit einem zellgehäuse, batterie mit zumindest zwei dieser elektrochemischen energiewandlereinrichtungen sowie verfahren zum herstellen einer elektrochemischen energiewandlereinrichtung
WO2011057737A1 (de) Mechanisch flexibles und poröses ausgleichselement zur temperierung elektrochemischer zellen
DE102016215131B3 (de) Schutzvorrichtung eines Elektroautos
DE102012001440A1 (de) Elektrochemische Energiewandlereinrichtung mit einem Zellgehäuse, Batterie mit zumindest zwei dieser elektrochemischen Energiewandlereinrichtungen und Verfahren zum Herstellen einer elektrochemischen Energiewandlereinrichtung.
WO2014032768A1 (de) Elektrochemische energiespeicherzelle und elektrochemische energiespeichervorrichtung mit wenigstens einer solchen elektrochemischen energiespeicherzelle
EP2641287A1 (de) Elektrisches bauteil mit einer einrichtung zum trennen einer elektrischen leitungsverbindung
DE102020200006A1 (de) Fahrzeugbatterie
DE102012223551A1 (de) Mehrschichtiges Gehäuse für eine Batteriezelle
DE102018209186A1 (de) Batterieeinheit mit einer Mehrzahl an Batteriezellen und Verwendung einer solchen Batterieeinheit
DE102021002378A1 (de) Elektrischer Energiespeicher
DE102021118395A1 (de) Batterieanordnung mit Brandschutzeinrichtung und Kraftfahrzeug
DE102019111180A1 (de) Thermischer Abschirmschild für Batterien
EP4098436A1 (de) Mehrschichtiges schutzelement einer batterie
WO2023139118A2 (de) Modulabdeckhaube mit integrierter gasableitung für batteriemodule
WO2024022891A1 (de) Mehrschichtiges schutzelement für eine batterie
DE102022001196A1 (de) Einzelzelle für einen elektrischen Energiespeicher
DE102020126305A1 (de) Batteriezelle zur Durchführung eines Sicherheitstestes
DE102018205483A1 (de) Feststoffelektrolytmaterial
DE102013005840A1 (de) Elektrochemische Energiewandlereinrichtung mit einem Zellgehäuse, Batterie mit zumindest zwei dieser elektrochemischen Energiewandlereinrichtungen und Verfahren zum Herstellen einer elektrochemischen Energiewandlereinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed