DE102020101679A1 - Battery housing for a traction battery with a discharge device, traction battery and motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse (2) für eine Traktionsbatterie (1) eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs mit einer Vielzahl von Gehäusewänden (3), welche einen Gehäuseinnenraum (4) zum Aufnehmen von Batteriezellen der Traktionsbatterie (1) umschließen, und mit einer Notentgasungseinrichtung (7) zum Auslassen eines bei einem thermischen Ereignis zumindest einer Batteriezelle (5) in dem Gehäuseinnenraum (4) auftretenden Heißgases, wobei die Notentgasungseinrichtung (7) in zumindest einer Gehäusewand (3) angeordnet ist, wobei an einer Außenseite (11) des Batteriegehäuses (2), welche einer Umgebung (6) des Batteriegehäuses (2) zugewandt ist, eine Ableiteinrichtung (8) angeordnet ist, welche mit der Notentgasungseinrichtung (7) zum Aufnehmen und Ableiten des Heißgases in die Umgebung (6) gekoppelt ist und welche durch Aufnehmen des Heißgases expandierbar ist, sodass eine durch die expandierte Ableiteinrichtung (8) bereitgestellte Ableitstrecke (9) für das Heißgas zum Abkühlen des Heißgases vor dem Ablassen in die Umgebung (6) vergrößerbar ist.The invention relates to a battery housing (2) for a traction battery (1) of an electrically drivable motor vehicle with a plurality of housing walls (3) which enclose a housing interior (4) for receiving battery cells of the traction battery (1), and with an emergency degassing device (7) ) for discharging a hot gas that occurs in the housing interior (4) during a thermal event of at least one battery cell (5), the emergency degassing device (7) being arranged in at least one housing wall (3), on an outside (11) of the battery housing (2 ), which faces an environment (6) of the battery housing (2), a discharge device (8) is arranged which is coupled to the emergency degassing device (7) for taking up and discharging the hot gas into the environment (6) and which by taking up the Hot gas is expandable, so that a discharge section (9) provided by the expanded discharge device (8) for the hot gas for cooling len of the hot gas before it is released into the environment (6) can be increased.

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriegehäuse für eine Traktionsbatterie eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs mit einer Vielzahl von Gehäusewänden, welche einen Gehäuseinnenraum zum Aufnehmen von Batteriezellen der Traktionsbatterie umschließen, und mit einer Notentgasungseinrichtung zum Auslassen eines bei einem thermischen Ereignis zumindest einer Batteriezelle in dem Gehäuseinnenraum auftretenden Heißgases, wobei die Notentgasungseinrichtung in zumindest einer Gehäusewand angeordnet ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Traktionsbatterie sowie ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug.The invention relates to a battery housing for a traction battery of an electrically drivable motor vehicle with a plurality of housing walls which enclose a housing interior for receiving battery cells of the traction battery, and with an emergency degassing device for discharging a hot gas that occurs in the housing interior during a thermal event of at least one battery cell, wherein the emergency degassing device is arranged in at least one housing wall. The invention also relates to a traction battery and an electrically drivable motor vehicle.

Vorliegend richtet sich das Interesse auf Traktionsbatterien elektrisch antreibbarer Kraftfahrzeuge, also Hybrid- oder Elektrofahrzeuge. Solche Traktionsbatterien weisen üblicherweise eine Vielzahl von miteinander verschalteten Batteriezellen auf, welche in einem Gehäuseinnenraum eines Batteriegehäuses angeordnet sind. Die Batteriezellen weisen üblicherweise jeweils ein Entgasungselement auf, um ein bei einem thermischen Ereignis, beispielsweise bei einem zellinternen Kurzschluss, in einem Zellgehäuse der Batteriezelle entstehendes Heißgas aus dem Zellgehäuse in den Gehäuseinnenraum entweichen zu lassen. Dies wird auch als Notentgasung bezeichnet. Auch das Batteriegehäuse weist üblicherweise eine Notentgasungseinrichtung auf, über die das in dem Gehäuseinnenraum gesammelte Heißgas entweichen kann.In the present case, interest is focused on traction batteries for electrically powered vehicles, i.e. hybrid or electric vehicles. Such traction batteries usually have a plurality of interconnected battery cells which are arranged in a housing interior of a battery housing. The battery cells usually each have a degassing element in order to allow hot gas that occurs in a cell housing of the battery cell to escape from the cell housing into the housing interior in the event of a thermal event, for example an internal short circuit. This is also known as emergency degassing. The battery housing usually also has an emergency degassing device, via which the hot gas collected in the housing interior can escape.

Da das Heißgas eine sehr hohe Temperatur aufweist, kann es sich bei Austritt aus dem Batteriegehäuse an der Umgebungsluft entzünden. Flammen außerhalb der Traktionsbatterie sind nicht zulässig und nicht erwünscht, da weitere Fahrzeugkomponenten Feuer fangen könnten. Um dies zu verhindern, werden beispielsweise feste Rohrsysteme im Kraftfahrzeug verlegt, welche das Heißgas so weit abkühlen, dass es sich bei Austritt an der Umgebungsluft nicht mehr entzündet. Solche festen Rohrsysteme weisen den Nachteil auf, dass sie, obwohl diese nur im seltenen Fehlerfall benötigt werden, einen hohen Bauraumbedarf aufweisen und teuer sind.Since the hot gas has a very high temperature, it can ignite in the ambient air when it escapes from the battery housing. Flames outside the traction battery are not permitted and undesirable as other vehicle components could catch fire. To prevent this, for example, fixed pipe systems are installed in the motor vehicle, which cool the hot gas down to such an extent that it no longer ignites when it escapes into the ambient air. Such fixed pipe systems have the disadvantage that, although they are only required in the rare event of a fault, they require a large amount of space and are expensive.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bauraumsparende und kostengünstige Lösung bereitzustellen, mittels welcher ein Entzünden von Heißgas im Fehlerfall einer Traktionsbatterie eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs verhindert werden kann.The object of the present invention is to provide a space-saving and cost-effective solution by means of which the ignition of hot gas in the event of a fault in a traction battery of an electrically drivable motor vehicle can be prevented.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Batteriegehäuse, eine Traktionsbatterie sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.According to the invention, this object is achieved by a battery housing, a traction battery and a motor vehicle having the features according to the respective independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject matter of the dependent claims, the description and the figures.

Ein erfindungsgemäßes Batteriegehäuse für eine Traktionsbatterie eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs weist eine Vielzahl von Gehäusewänden, welche einen Gehäuseinnenraum zum Aufnehmen von Batteriezellen der Traktionsbatterie umschließen, auf. Außerdem weist das Batteriegehäuse eine Notentgasungseinrichtung zum Auslassen eines bei einem thermischen Ereignis zumindest einer Batteriezelle in dem Gehäuseinnenraum auftretenden Heißgases auf. Die Notentgasungseinrichtung ist in zumindest einer der Gehäusewände angeordnet. An einer Außenseite des Batteriegehäuses, welche einer Umgebung des Batteriegehäuses zugewandt ist, ist eine Ableiteinrichtung angeordnet, welche mit der Notentgasungseinrichtung zum Aufnehmen und Ableiten des Heißgases in die Umgebung gekoppelt ist. Die Ableiteinrichtung ist durch Aufnehmen des Heißgases expandierbar, sodass eine durch die expandierte Ableiteinrichtung bereitgestellte Ableitstrecke für das Heißgas zum Abkühlen des Heißgases vor dem Ablassen in die Umgebung vergrößerbar ist.A battery housing according to the invention for a traction battery of an electrically drivable motor vehicle has a multiplicity of housing walls which enclose a housing interior for receiving battery cells of the traction battery. In addition, the battery housing has an emergency degassing device for discharging a hot gas that occurs in the interior of the housing during a thermal event of at least one battery cell. The emergency degassing device is arranged in at least one of the housing walls. On an outside of the battery housing, which faces the surroundings of the battery housing, a discharge device is arranged, which is coupled to the emergency degassing device for taking up and discharging the hot gas into the environment. The discharge device can be expanded by taking up the hot gas, so that a discharge section for the hot gas provided by the expanded discharge device for cooling the hot gas can be enlarged before it is discharged into the surroundings.

Zur Erfindung gehört außerdem eine Traktionsbatterie für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Batteriegehäuse und einer Vielzahl von Batteriezellen, welche in dem Gehäuseinnenraum des Batteriegehäuses angeordnet sind. Die wiederaufladbare Traktionsbatterie bzw. der Traktionsakkumulator kann beispielsweise als ein Hochvoltspeicher ausgebildet sein. Die Batteriezellen können beispielsweise als prismatische Batteriezellen, Rundzellen oder Pouchzellen ausgebildet sein. Zellgehäuse der Batteriezellen können jeweils ein Entgasungselement, beispielsweise eine Berstmembran, aufweisen, welches dazu ausgelegt ist, eine Notentgasung einer Batteriezelle zuzulassen. Bei der Notentgasung wird ein durch ein thermisches Ereignis der Batteriezelle in dem Zellgehäuse entstehendes Heißgas zum Innendruckabbau aus dem Zellgehäuse entlassen. Ein solches thermisches Ereignis kann beispielsweise ein zellinterner Kurzschluss oder eine Überhitzung der Batteriezelle sein. Durch das Heißgas wird dabei Hitze aus dem Zellgehäuse der Batteriezelle in den Gehäuseinnenraum des Batteriegehäuses transportiert.The invention also includes a traction battery for an electrically drivable motor vehicle with a battery housing according to the invention and a plurality of battery cells which are arranged in the housing interior of the battery housing. The rechargeable traction battery or the traction accumulator can be designed, for example, as a high-voltage storage device. The battery cells can be designed, for example, as prismatic battery cells, round cells or pouch cells. Cell housings of the battery cells can each have a degassing element, for example a bursting membrane, which is designed to allow emergency degassing of a battery cell. In the case of emergency degassing, a hot gas that occurs in the cell housing as a result of a thermal event in the battery cell is released from the cell housing to reduce the internal pressure. Such a thermal event can be, for example, a cell-internal short circuit or overheating of the battery cell. The hot gas transports heat from the cell housing of the battery cell into the housing interior of the battery housing.

Das Batteriegehäuse weist die Gehäusewände auf, welche beispielsweise als ein Gehäuseunterteil und ein Gehäusedeckel ausgebildet sein können. In zumindest einer der Gehäusewände ist die Notentgasungseinrichtung angeordnet, welche beispielsweise eine Berstmembran und/oder ein Ventil aufweisen kann. Im Falle, dass sich Heißgas nach dem thermischen Ereignis zumindest einer Batteriezelle in dem Gehäuseinnenraum sammelt, kann dieses über die Notentgasungseinrichtung aus dem Gehäuseinnenraum entweichen und an die Umgebung abgeführt werden. Das Heißgas wird aber aufgrund seiner hohen Temperatur nicht direkt in die Umgebung abgeleitet, sondern zuvor über eine Kühlstrecke gekühlt. Erst nach dem Abkühlen des Heißgases können ein Entzünden des Heißgases an der Umgebungsluft und damit eine Flammenbildung außerhalb des Batteriegehäuses verhindert werden.The battery housing has the housing walls, which can be designed, for example, as a housing lower part and a housing cover. The emergency degassing device, which can have a bursting membrane and / or a valve, for example, is arranged in at least one of the housing walls. In the event that hot gas collects in the interior of the housing after the thermal event of at least one battery cell, this can escape from the interior of the housing and to the environment via the emergency degassing device be discharged. However, due to its high temperature, the hot gas is not discharged directly into the environment, but rather cooled beforehand via a cooling section. It is only after the hot gas has cooled down that it is possible to prevent the hot gas from igniting in the ambient air and thus preventing the formation of flames outside the battery housing.

Die Kühlstrecke wird dabei durch die Ableitstrecke der Ableiteinrichtung ausgebildet. Die Ableiteinrichtung ist außerhalb des Batteriegehäuses an der Außenseite derjenigen Gehäusewand angeordnet, welche die Notentgasungseinrichtung aufweist. Die Ableiteinrichtung ist fluidisch mit der Notentgasungseinrichtung verbunden, sodass das Heißgas aus dem Gehäuseinnenraum über die Notentgasungseinrichtung in die Ableiteinrichtung eingeleitet wird. Die Ableiteinrichtung ist dabei expandierbar. Dies bedeutet, dass sich ein Volumen der Ableiteinrichtung vergrößert, sobald das Heißgas in die Ableiteinrichtung eingeleitet wird. Durch das Vergrößern des Volumens der Ableiteinrichtung wird auch die Ableitstrecke verlängert und damit die Kühlwirkung erhöht. Die Ableiteinrichtung ist also kein starres bzw. festes System sondern ein flexibles System, welches nur bei Bedarf die Kühlstrecke zum Abkühlen des Heißgases bereitstellt. Die Ableiteinrichtung weist also in Abwesenheit des Heißgases, also ohne Vorliegen eines thermischen Ereignisses, einen ersten Bauraumbedarf und in Anwesenheit des Heißgases, also bei Vorliegen eines thermischen Ereignisses, einen im Vergleich zum ersten Bauraumbedarf größeren zweiten Bauraumbedarf auf. Der für das Expandieren genutzte zusätzliche Bauraum kann in vorteilhafter Weise dort genutzt werden, wo dieser im regulären Fahrbetrieb nicht zur Verfügung steht. Beispielsweise kann die Ableiteinrichtung derart expandieren, dass sie sich unter dem Kraftfahrzeug, also zwischen einem Fahrzeugboden und einer Fahrbahn befindet.The cooling section is formed by the discharge section of the discharge device. The discharge device is arranged outside the battery housing on the outside of that housing wall which has the emergency degassing device. The discharge device is fluidically connected to the emergency degassing device, so that the hot gas from the interior of the housing is introduced into the discharge device via the emergency degassing device. The discharge device is expandable. This means that a volume of the discharge device increases as soon as the hot gas is introduced into the discharge device. By increasing the volume of the discharge device, the discharge path is also lengthened and the cooling effect is thus increased. The discharge device is therefore not a rigid or fixed system but a flexible system which only provides the cooling section for cooling the hot gas when required. The discharge device therefore has a first installation space requirement in the absence of the hot gas, i.e. without a thermal event, and in the presence of the hot gas, i.e. in the presence of a thermal event, a second installation space requirement which is greater than the first installation space requirement. The additional installation space used for the expansion can advantageously be used where it is not available during regular driving. For example, the discharge device can expand in such a way that it is located under the motor vehicle, that is, between a vehicle floor and a roadway.

Das Heißgas passiert dabei die Ableitstrecke und wird so weit abgekühlt, dass das Heißgas ohne die Gefahr einer Flammenbildung außerhalb des Batteriegehäuses an die Umgebung abgegeben werden kann. Insbesondere ist die Ableiteinrichtung zumindest an einem der Umgebung zugewandten Ende der Ableitstrecke nicht gasdicht und/oder durch das Heißgas zerstörbar ausgebildet ist, sodass das Heißgas in die Umgebung ableitbar ist.The hot gas passes through the discharge section and is cooled down to such an extent that the hot gas can be released into the environment outside the battery housing without the risk of flame formation. In particular, the diverting device is not designed to be gas-tight and / or destroyed by the hot gas, at least at one end of the diverting path facing the environment, so that the hot gas can be diverted into the environment.

Durch eine solche flexible, expandierbare Ableiteinrichtung kann ich vorteilhafter Weise Bauraum im Kraftfahrzeug gespart werden, indem nur bei Bedarf die Kühlstrecke stark vergrößert wird, um ein Entzünden des Heißgases zu vermeiden.With such a flexible, expandable discharge device, installation space in the motor vehicle can advantageously be saved by greatly enlarging the cooling section only when necessary in order to prevent the hot gas from igniting.

Vorzugsweise weist die Ableiteinrichtung ein Rückhaltesystem und einen Expansionskörper auf, wobei das Rückhaltesystem dazu ausgelegt ist, bei Abwesenheit des Heißgases einen unexpandierten Zustand des Expansionskörpers bereitzustellen und bei Anwesenheit des Heißgases einen expandierten Zustand des Expansionskörpers bereitzustellen. In dem unexpandierten Zustand des Expansionskörpers weist die Ableiteinrichtung den ersten Bauraumbedarf auf und im expandierten Zustand des Expansionskörpers weist die Ableiteinrichtung den vergrößerten zweiten Bauraumbedarf auf. Insbesondere weist die Ableiteinrichtung einen Aufsatz auf, welcher an der Außenseite der Gehäusewand über der Notentgasungseinrichtung angeordnet ist und an welchem der Expansionskörper befestigt ist. Der Aufsatz kann beispielsweise aus Kunststoff gebildet sein. Der Expansionskörper kann beispielsweise mittels Klebstoff an dem Aufsatz befestigt sein. Besonders bevorzugt ist der Expansionskörper aus einem hitzebeständigen Material ausgebildet. Ein solches Material kann beispielsweise Glasfaser oder Kevlar aufweisen.The discharge device preferably has a restraint system and an expansion body, the restraint system being designed to provide an unexpanded state of the expansion body in the absence of the hot gas and to provide an expanded state of the expansion body in the presence of the hot gas. In the unexpanded state of the expansion body, the discharge device has the first installation space requirement and in the expanded state of the expansion body the discharge device has the enlarged second installation space requirement. In particular, the discharge device has an attachment which is arranged on the outside of the housing wall above the emergency degassing device and to which the expansion body is attached. The attachment can be made of plastic, for example. The expansion body can be attached to the attachment, for example, by means of an adhesive. The expansion body is particularly preferably made of a heat-resistant material. Such a material can include glass fiber or Kevlar, for example.

Das Rückhaltesystem ist dazu ausgelegt, den unexpandierten Zustand des Expansionskörpers so lange zu halten, bis eine durch das Heißgas aufgebrachte Kraft eine Haltekraft des Rückhaltesystems überschreitet. Dann wird der expandierte Zustand des Expansionskörpers bereitgestellt. Das Rückhaltesystem kann beispielsweise reversibel oder irreversibel ausgebildet sein. Im reversiblen Fall kann das Rückhaltesystem also nach Expandieren des Expansionskörpers erneut den unexpandierten Zustand für den Expansionskörper bereitstellen. Im irreversiblen Fall kann das Rückhaltesystem die Expansion des Expansionskörpers nur einmalig bereitstellen. Vorzugsweise weist das Rückhaltesystem eine durch das Heißgas auslenkbare Feder und/oder ein durch das Heißgas zerstörbares bzw. schmelzbares Halteelement auf.The restraint system is designed to maintain the unexpanded state of the expansion body until a force applied by the hot gas exceeds a holding force of the restraint system. Then the expanded state of the expansion body is provided. The restraint system can be designed to be reversible or irreversible, for example. In the reversible case, the restraint system can therefore again provide the unexpanded state for the expansion body after the expansion body has expanded. In the irreversible case, the restraint system can only provide the expansion of the expansion body once. The restraint system preferably has a spring that can be deflected by the hot gas and / or a retaining element that can be destroyed or melted by the hot gas.

Beispielsweise kann der Expansionskörper als ein ausrollbarer Schlauch ausgebildet sein, welcher im unexpandierten Zustand eingerollt und im expandierten Zustand ausgerollt ist. In diesem Fall kann das Rückhaltesystem beispielsweise eine Spiralfeder aufweisen, welche mit dem ausrollbaren Schlauch als eine Art Luftrüssel bzw. Rollpfeife zusammenwirkt. Auch kann vorgesehen sein, dass der Expansionskörper als ein aufblasbarer Sack ausgebildet ist, welcher im unexpandierten Zustand unaufgeblasen und im expandierten Zustand aufgeblasen ist. Hier kann das Rückhaltesystem beispielsweise das Halteelement, z.B. einen Halteriemen, aufweisen, welcher den Sack im unexpandierten Zustand hält. Durch das Heißgas schmilzt dieser Halteriemen beispielsweise und ermöglicht somit den expandierten, aufgeblasenen Zustand des Sacks.For example, the expansion body can be designed as a rollable tube which is rolled up in the unexpanded state and rolled out in the expanded state. In this case, the restraint system can have a spiral spring, for example, which interacts with the roll-out hose as a kind of air pipe or whistle. It can also be provided that the expansion body is designed as an inflatable sack which is uninflated in the unexpanded state and inflated in the expanded state. Here, the restraint system can for example have the holding element, for example a holding strap, which holds the sack in the unexpanded state. For example, the hot gas melts this retaining strap and thus enables the sack to remain in an expanded, inflated state.

Die Erfindung betrifft ferner ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Traktionsbatterie. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als ein Personenkraftwagen ausgebildet.The invention also relates to an electrically drivable motor vehicle with a traction battery according to the invention. The motor vehicle is designed in particular as a passenger car.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Batteriegehäuse vorgestellten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Traktionsbatterie sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.The embodiments presented with reference to the battery housing according to the invention and their advantages apply accordingly to the traction battery according to the invention and to the motor vehicle according to the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention emerge from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Traktionsbatterie mit einer Ableiteinrichtung in einem unexpandierten Zustand; und
  • 2 die Traktionsbatterie mit der Ableiteinrichtung in einem expandierten Zustand.
The invention will now be explained in more detail using a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of an embodiment of a traction battery with a discharge device in an unexpanded state; and
  • 2 the traction battery with the discharge device in an expanded state.

In den Figuren sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Identical and functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.

1 und 2 zeigen eine Traktionsbatterie 1 für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug. Die Traktionsbatterie 1 weist ein Batteriegehäuse 2 mit mehreren Gehäusewänden 3 auf, welche einen Gehäuseinnenraum 4 umschließen. In dem Gehäuseinnenraum 4 sind mehrere miteinander verschaltete Batteriezellen 5 angeordnet. Im Fehlerfall bzw. bei einem thermischen Ereignis können die Batteriezellen 5 entgasen und ein Heißgas in den Gehäuseinnenraum 4 entweichen lassen. Um das Heißgas in eine Umgebung 6 der Traktionsbatterie 1, beispielsweise in Richtung einer Fahrbahn des Kraftfahrzeugs, abtransportieren zu können, weist eine der Gehäusewände 3 eine Notentgasungseinrichtung 7, beispielsweise eine Berstmembran oder ein Ventil, auf. 1 and 2 show a traction battery 1 for an electrically powered motor vehicle. The traction battery 1 has a battery case 2 with several housing walls 3 on which a housing interior 4th enclose. In the interior of the housing 4th are several interconnected battery cells 5 arranged. In the event of a fault or a thermal event, the battery cells 5 degas and a hot gas into the housing interior 4th let escape. To the hot gas in an environment 6th the traction battery 1 , for example in the direction of a roadway of the motor vehicle, has one of the housing walls 3 an emergency degassing device 7th , for example a bursting membrane or a valve.

Da das Heißgas nach Entweichen aus den Batteriezellen 5 eine hohe Temperatur aufweist, muss es abgekühlt werden, bevor es mit der Luft in der Umgebung 6 in Kontakt kommt. Andernfalls würde sich das Heißgas außerhalb des Batteriegehäuses 2 entzünden. Daher weist das Batteriegehäuse 2 eine expandierbare Ableiteinrichtung 8 auf. In 1 ist die Ableiteinrichtung 8 im unexpandierten Zustand gezeigt und in 2 ist die Ableiteinrichtung 8 im expandierten Zustand gezeigt. Die Ableiteinrichtung 8 ist außerhalb des Gehäuseinnenraums 4 angeordnet und nimmt das über die Notentgasungseinrichtung 7 entweichende Heißgas auf, bevor es mit der Umgebung 6 in Kontakt kommt. Die Ableiteinrichtung 8 ist also im Strömungspfad des Heißgases stromab der Notentgasungseinrichtung 7 angeordnet. Durch den inneren Luftdruck des Heißgases wird die Ableiteinrichtung 8 expandiert und stellt somit eine Ableitstrecke 9 bereit. Die Ableitstrecke 9 fungiert als eine verlängerte Kühlstrecke, über welche sich das Heißgas aufgrund der Temperaturdifferenz abkühlen kann und kalt genug ist, wenn es die Ableitstrecke 9 in Richtung der Umgebung 6 verlässt.Because the hot gas has escaped from the battery cells 5 If it has a high temperature, it must be cooled down before it can be exposed to the surrounding air 6th comes into contact. Otherwise the hot gas would be outside the battery housing 2 ignite. Therefore, the battery case 2 an expandable discharge device 8th on. In 1 is the discharge device 8th shown in the unexpanded state and in 2 is the discharge device 8th shown in the expanded state. The discharge device 8th is outside the interior of the housing 4th arranged and takes over the emergency degassing device 7th escaping hot gas before it enters the environment 6th comes into contact. The discharge device 8th is therefore in the flow path of the hot gas downstream of the emergency degassing device 7th arranged. The discharge device is activated by the internal air pressure of the hot gas 8th expands and thus provides a discharge path 9 ready. The discharge path 9 acts as an extended cooling section, over which the hot gas can cool down due to the temperature difference and is cold enough if it is the discharge section 9 towards the environment 6th leaves.

Hier weist die Ableiteinrichtung 8 einen Aufsatz 10 auf, welche an einer Außenseite 11 der Gehäusewand 3 an der Notentgasungseinrichtung 7 angeordnet ist. An dem Aufsatz 10 ist hier ein Expansionskörper 12 in Form von einem federbelasteten Schlauch 13 angeordnet. Im unexpandierten Zustand des Expansionskörpers 11 ist der Schlauch 13 eingerollt (siehe 1). Der eingerollte Zustand wird hier durch ein Rückhaltesystem in Form von einer Spiralfeder gehalten. Durch den Druck des Heißgases wird der Expansionskörper 12 expandiert, also der Schlauch 13 ausgerollt (siehe 2). Ein Innenraum des ausgerollten Schlauches 13 bildet hier die Ableitstrecke 9 aus. Der Schlauch 13 kann beispielsweise in Richtung der Fahrbahn des Kraftfahrzeugs ausgerollt werden, sodass im Kraftfahrzeug kein zusätzlicher Bauraum für den expandierten Zustand des Expansionskörpers 12 aufrechterhalten muss. Ein Durchmesser und eine Länge des Schlauches 13 können je nach zu erzielenden Kühlwirkung angepasst werden. Der Schlauch 13 kann am Ende der Ableitstrecke 9 offen ausgebildet sein, sodass das über die Ableitstrecke 9 transportierte und abgekühlte Heißgas in die Umgebung 6 entweichen kann, ohne dass die Gefahr einer Flammenbildung droht.Here the discharge device 8th an essay 10 on which one on an outside 11 the housing wall 3 at the emergency degassing device 7th is arranged. At the essay 10 here is an expansion body 12th in the form of a spring-loaded hose 13th arranged. In the unexpanded state of the expansion body 11 is the hose 13th rolled up (see 1 ). The rolled-up state is held here by a retention system in the form of a spiral spring. The expansion body becomes due to the pressure of the hot gas 12th expands, so the hose 13th rolled out (see 2 ). An interior of the rolled out hose 13th forms the discharge path here 9 the end. The hose 13th can, for example, be rolled out in the direction of the roadway of the motor vehicle, so that no additional installation space is required in the motor vehicle for the expanded state of the expansion body 12th must maintain. A diameter and a length of the hose 13th can be adjusted depending on the cooling effect to be achieved. The hose 13th can be at the end of the discharge path 9 be designed to be open, so that the discharge path 9 transported and cooled hot gas into the environment 6th can escape without the risk of flame formation.

Claims (10)

Batteriegehäuse (2) für eine Traktionsbatterie (1) eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs mit einer Vielzahl von Gehäusewänden (3), welche einen Gehäuseinnenraum (4) zum Aufnehmen von Batteriezellen der Traktionsbatterie (1) umschließen, und mit einer Notentgasungseinrichtung (7) zum Auslassen eines bei einem thermischen Ereignis zumindest einer Batteriezelle (5) in dem Gehäuseinnenraum (4) auftretenden Heißgases, wobei die Notentgasungseinrichtung (7) in zumindest einer Gehäusewand (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Außenseite (11) des Batteriegehäuses (2), welche einer Umgebung (6) des Batteriegehäuses (2) zugewandt ist, eine Ableiteinrichtung (8) angeordnet ist, welche mit der Notentgasungseinrichtung (7) zum Aufnehmen und Ableiten des Heißgases in die Umgebung (6) gekoppelt ist und welche durch Aufnehmen des Heißgases expandierbar ist, sodass eine durch die expandierte Ableiteinrichtung (8) bereitgestellte Ableitstrecke (9) für das Heißgas zum Abkühlen des Heißgases vor dem Ablassen in die Umgebung (6) vergrößerbar ist.Battery housing (2) for a traction battery (1) of an electrically driven motor vehicle with a plurality of housing walls (3) which enclose a housing interior (4) for receiving battery cells of the traction battery (1), and with an emergency degassing device (7) for discharging a hot gas occurring in the case of a thermal event of at least one battery cell (5) in the housing interior (4), the emergency degassing device (7) being arranged in at least one housing wall (3), characterized in that on an outside (11) of the battery housing (2) , which faces an environment (6) of the battery housing (2), a discharge device (8) is arranged, which is coupled to the emergency degassing device (7) for receiving and discharging the hot gas into the environment (6) and which through Receiving the hot gas is expandable, so that a discharge section (9) provided by the expanded discharge device (8) for the hot gas for cooling the hot gas before it is released into the environment (6) can be enlarged. Batteriegehäuse (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableiteinrichtung (8) zumindest an einem der Umgebung (6) zugewandten Ende der Ableitstrecke (9) nicht gasdicht und/oder durch das Heißgas zerstörbar ausgebildet ist, sodass das abgekühlte Heißgas in die Umgebung (6) ableitbar ist.Battery housing (2) Claim 1 , characterized in that the discharge device (8) at least at one end of the discharge section (9) facing the surroundings (6) is not gas-tight and / or is designed to be destroyed by the hot gas, so that the cooled hot gas can be discharged into the surroundings (6). Batteriegehäuse (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableiteinrichtung (8) ein Rückhaltesystem und einen Expansionskörper (12) aufweist, wobei das Rückhaltesystem dazu ausgelegt ist, bei Abwesenheit des Heißgases einen unexpandierten Zustand des Expansionskörpers (12) mit einem ersten Bauraumbedarf der Ableiteinrichtung (8) bereitzustellen und bei Anwesenheit des Heißgases einen expandierten Zustand des Expansionskörpers (12) mit einem größeren zweiten Bauraumbedarf der Ableiteinrichtung (8) bereitzustellen.Battery housing (2) Claim 1 or 2 , characterized in that the diverting device (8) has a restraint system and an expansion body (12), the restraint system being designed to provide an unexpanded state of the expansion body (12) with a first installation space requirement of the diverting device (8) in the absence of the hot gas, and in the presence of the hot gas, to provide an expanded state of the expansion body (12) with a larger second installation space requirement for the discharge device (8). Batteriegehäuse (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableiteinrichtung (9) einen Aufsatz (10) aufweist, welcher an der Außenseite (11) der Gehäusewand (3) über der Notentgasungseinrichtung (7) angeordnet ist und an welchem der Expansionskörper (12) befestigt ist.Battery housing (2) Claim 3 , characterized in that the discharge device (9) has an attachment (10) which is arranged on the outside (11) of the housing wall (3) above the emergency degassing device (7) and to which the expansion body (12) is attached. Batteriegehäuse (2) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückhaltesystem eine durch das Heißgas auslenkbare Feder und/oder ein durch das Heißgas zerstörbares Halteelement aufweist.Battery housing (2) Claim 3 or 4th , characterized in that the restraint system has a spring which can be deflected by the hot gas and / or a holding element which can be destroyed by the hot gas. Batteriegehäuse (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Expansionskörper (12) als ein ausrollbarer Schlauch (13) ausgebildet ist, welcher im unexpandierten Zustand eingerollt und im expandierten Zustand ausgerollt ist.Battery housing (2) according to one of the Claims 3 until 5 , characterized in that the expansion body (12) is designed as a roll-out hose (13) which is rolled up in the unexpanded state and rolled out in the expanded state. Batteriegehäuse (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Expansionskörper (12) als ein aufblasbarer Sack ausgebildet ist, welcher im unexpandierten Zustand unaufgeblasen und im expandierten Zustand aufgeblasen ist.Battery housing (2) according to one of the Claims 3 until 5 , characterized in that the expansion body (12) is designed as an inflatable sack which is uninflated in the unexpanded state and inflated in the expanded state. Batteriegehäuse (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Expansionskörper (12) aus einem hitzebeständigen Material ausgebildet ist.Battery housing (2) according to one of the Claims 3 until 6th , characterized in that the expansion body (12) is formed from a heat-resistant material. Traktionsbatterie (1) für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug mit einem Batteriegehäuse (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer Vielzahl von Batteriezellen (5), welche in dem Gehäuseinnenraum (4) des Batteriegehäuses (2) angeordnet sind.Traction battery (1) for an electrically drivable motor vehicle with a battery housing (2) according to one of the preceding claims and a plurality of battery cells (5) which are arranged in the housing interior (4) of the battery housing (2). Kraftfahrzeug mit einer Traktionsbatterie (1) nach Anspruch 9.Motor vehicle with a traction battery (1) according to Claim 9 .
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