DE102020106866A1 - Batteriesystem mit Aufnahmebeschichtung und Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem (1) für ein Kraftfahrzeug (2), aufweisend eine Batterie (3) mit einem Batteriegehäuse (4), wobei das Batteriegehäuse (4) eine Gehäusewandung (5) sowie einen von der Gehäusewandung (5) gebildeten Gehäuseinnenraum (6) aufweist, wobei in dem Gehäuseinnenraum (6) mindestens eine Batteriezelle (7) der Batterie (3) angeordnet ist. Das Batteriesystem (1) weist eine Aufnahmebeschichtung (8) auf, wobei die Aufnahmebeschichtung (8) zur Aufnahme mindestens eines potenziell aus der mindestens einen Batteriezelle (7) austretenden Gases ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug (2) mit einem erfindungsgemäßen Batteriesystem (1)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem gattungsgemäßen Batteriesystem.
  • Bei der Entwicklung der Feststoffbatterie spielen Festelektrolyte (FE) eine entscheidende Rolle hinsichtlich Energiedichte, Leistungsdichte und Sicherheit. Aufgrund ihrer besonders hohen ionischen Leitfähigkeit finden sulfidische Feststoffelektrolyte (SFE) bei modernen Feststoffbatterien häufig Anwendung.
  • Feststoffbatterien mit sulfidischen Feststoffelektrolyten haben den Nachteil, dass diese in Luft instabil sind und mit dem in der Luft vorhandenen Wasser (H2O) reagieren. Hierbei entsteht gasförmiger, giftiger, korrosiver sowie brennbarer Schwefelwasserstoff (H2S). Beim Kontakt mit Schleimhäuten und Gewebeflüssigkeit bildet H2S Alkalisulfide, welche zu schweren gesundheitlichen Beeinträchtigungen, wie beispielsweise einer Irritation von Augen, Nase, Hals oder sonstigen Schleimhäuten, führen können. Ferner wirkt H2S auf Hämoglobin zerstörend. Derartige gesundheitliche Beeinträchtigungen durch H2S können bereits bei einer sehr geringen Konzentration des H2S in der Luft von 5 ppm auftreten.
  • Eine besonders verbreitete Art von Feststoffbatterien weist als Pouchzellen ausgebildete Batteriezellen auf. Bei einer Pouchzelle sind die Feststoffelektrolyte in einem als luftdichter Beutel (Pouch) ausgebildeten Zellgehäuse mit einer Zellwandung angeordnet, sodass ein Kontakt zwischen den Feststoffelektrolyten und der Umgebung, insbesondere zu Luft und Feuchtigkeit, verhindert ist. Die einzelnen Batteriezellen sind üblicherweise in einem durch eine Gehäusewandung gebildeten Gehäuseinnenraum eines Batteriegehäuses angeordnet.
  • Bei einem Unfall können die Gehäusewandung des Batteriegehäuses und die Zellwandung des Zellgehäuses derart beschädigt werden, dass Umgebungsluft in die Batteriezelle eindringt und mit dem Feststoffelektrolyten, beispielsweise einem sulfidischen Feststoffelektrolyten, reagiert. Das hierbei entstehende Reaktionsgas, beispielsweise H2S, kann somit in die Umgebung der Feststoffbatterie gelangen. Das Risiko einer solchen Kontaminierung der Umgebung ist, insbesondere aufgrund der voranstehend beschriebenen Auswirkungen auf die Gesundheit von Menschen, nach Möglichkeit zu vermeiden.
  • Aus der US 2017/0309975 ist eine Feststoffbatterie mit einem Batteriegehäuse bekannt. In einem Gehäuseinnenraum des Batteriegehäuses ist eine Batteriezelle mit einem Aktivmaterial auf sulfidischer Basis angeordnet. Das Batteriegehäuse weist eine Gehäuseöffnung auf, in welcher durch eine Filtervorrichtung zum Filtern von H2S angeordnet ist. Im Falle einer Bildung von H2S im Gehäuseinnenraum ist durch die Gehäuseöffnung strömendes H2S mittels der Filtervorrichtung chemisch bindbar. Ferner ist eine optionale Gebläsevorrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks an der Filtervorrichtung vorgesehen, um das H2S aus dem Gehäuseinnenraum durch die Filtervorrichtung zu saugen und somit eine bessere Filterleistung zu erzielen.
  • Bekannte Feststoffbatterien haben den Nachteil, dass bei einer Beschädigung der Gehäusewandung eine Kontaminierung der Umgebung durch H2S nicht ausreichend vermeidbar ist. Um auch bei größeren Beschädigungen der Gehäusewandung ein Austreten des H2S vollständig zu vermeiden, ist eine sehr leistungsstarke und somit aufwendige Gebläsevorrichtung erforderlich. Im Falle eines Ausfalls der Gebläsevorrichtung, beispielsweise in Folge eines Unfalls, ist das Austreten des H2S in die Umgebung nicht mehr vermeidbar.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einem Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug sowie bei einem Kraftfahrzeug mit einem Batteriesystem zu beheben oder zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Batteriesystem und ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise das Risiko des Austretens gesundheitsschädlicher Gase, wie beispielsweise H2S, aus dem Batteriegehäuse vermeiden.
  • Voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Demnach wird die Aufgabe durch ein Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit einem Batteriesystem mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 10 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriesystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug gelöst. Das Batteriesystem weist eine Batterie mit einem Batteriegehäuse auf, wobei das Batteriegehäuse eine Gehäusewandung sowie einen von der Gehäusewandung gebildeten Gehäuseinnenraum aufweist. In dem Gehäuseinnenraum ist mindestens eine Batteriezelle der Batterie angeordnet. Erfindungsgemäß weist das Batteriesystem eine Aufnahmebeschichtung auf, wobei die Aufnahmebeschichtung zur Aufnahme mindestens eines potenziell aus der mindestens einen Batteriezelle bzw. der Batterie austretenden Gases ausgebildet ist.
  • Der Gehäuseinnenraum des Batteriegehäuses ist durch die Gehäusewandung des Batteriegehäuses gebildet. Die Gehäusewandung weist vorzugsweise ein Metall und/oder einen Kunststoff und/oder einen Faserverbundwerkstoff auf. Das Batteriegehäuse ist vorzugsweise luftdicht ausgebildet. Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass eine Kühlvorrichtung zum Kühlen der mindestens einen Batteriezelle vorgesehen ist. Die Kühlvorrichtung ist vorzugsweise zum direkten Kühlen der mindestens einen Batteriezelle ausgebildet durch die Gehäusewandung durchgeführt. Weiter bevorzugt ist im Gehäuseinnenraum ein Sensor, insbesondere ein Gasdetektor, welcher vorzugsweise zur Detektion von H2S ausgebildet ist, angeordnet. Auf diese Weise können Insassen des Kraftfahrzeugs darüber informiert werden, dass ein kritischer Batteriezustand vorliegt, sodass diese vor einer etwaigen Sättigung der Aufnahmebeschichtung durch H2S noch die Gelegenheit erhalten, das Kraftfahrzeug zu verlassen.
  • Zur Erhöhung der Betriebssicherheit des Batteriesystems kann das Batteriegehäuse eine Gehäuseöffnung aufweisen, in welcher eine Filtervorrichtung zum Filtern von H2S derart angeordnet ist, dass durch die Gehäuseöffnung strömendes H2S gefiltert wird. Weiter bevorzugt kann eine Pumpvorrichtung zum Evakuieren von H2S aus dem Gehäuseinnenraum vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die Pumpvorrichtung fluidkommunizierend mit der Gehäuseöffnung gekoppelt.
  • Zur Aufnahme des mindestens einen potenziell aus der mindestens einen Batteriezelle austretenden Gases weist das Batteriesystem die Aufnahmebeschichtung auf. Das Batteriesystem unterscheidet sich von der Batterie durch die Aufnahmebeschichtung. Die Aufnahmebeschichtung ist vorzugsweise ausgebildet, das Gas, wie beispielsweise H2S, chemisch zu binden. Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Aufnahmebeschichtung zusätzlich zum chemischen Binden weiterer Gase ausgebildet ist. Die Aufnahmebeschichtung ist vorzugsweise im Gehäuseinnenraum angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die Aufnahmebeschichtung außerhalb des Gehäuseinnenraums, insbesondere im Umfeld der Gehäusewandung und/oder an der Gehäusewandung, angeordnet ist. Demnach kann die Aufnahmebeschichtung beispielsweise an einem Ansaugbereich eines Belüftungssystems zur Belüftung einer Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Die Aufnahmebeschichtung weist vorzugsweise eine vergleichsweise hohe Adsorptions- bzw. Absorptionskapazität für das Gas, insbesondere H2S, auf. Vorzugsweise ist die Aufnahmebeschichtung für einen Arbeitstemperaturbereich von - 20°C bis 60°C ausgelegt oder optimiert. Besonders bevorzugt weist die Aufnahmebeschichtung Partikel, insbesondere Nanopartikel, mit einem verhältnismäßig hohen Oberflächen-VolumenVerhältnis, wie beispielsweise Aktivkohle, auf.
  • Ein erfindungsgemäßes Batteriesystem hat gegenüber herkömmlichen Batteriesystemen den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise das Risiko einer Beeinträchtigung einer Umwelt des Batteriesystems durch aus der mindestens einen Batteriezelle austretende gesundheitsschädliche Gase reduziert ist. Die Aufnahmebeschichtung ist leicht an Bereichen, insbesondere an Bereichen des Batteriesystems, anordenbar, an welchen ein Aus- oder Vorbeiströmen von H2S mit erhöhter Wahrscheinlichkeit auftreten kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Batteriesystem vorgesehen sein, dass die Aufnahmebeschichtung an einer dem Gehäuseinnenraum zugewandten Gehäuseinnenwandung des Batteriegehäuses angeordnet ist. Hierbei ist insbesondere ein Abschnitt der Gehäusewandung bevorzugt, welcher einem erhöhten Risiko ausgesetzt, im Rahmen eines Unfalls beschädigt zu werden, wie beispielsweise eine in Fahrtrichtung linke Seite bzw. rechte Seite und/oder eine Bodenseite des Batteriegehäuses. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine effiziente Aufnahme des Gases weiter verbessert und somit das Risiko einer Kontaminierung der Umgebung durch das Gas weiter reduziert ist.
  • Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Aufnahmebeschichtung die mindestens eine Batteriezelle von mehreren Seiten umgibt. Dies kann beispielsweise durch eine Anordnung der Aufnahmebeschichtung an mehreren unterschiedlichen Wandabschnitten der Gehäusewandung realisiert sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Aufnahmebeschichtung auch direkt an der Zellwandung der mindestens einen Batteriezelle bzw. mehrerer Batteriezellen angeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine effiziente Aufnahme des Gases weiter verbessert und somit das Risiko einer Kontaminierung der Umgebung durch das Gas weiter reduziert ist.
  • Weiter bevorzugt ist die Aufnahmebeschichtung auf einer dem Gehäuseinnenraum abgewandtem Gehäuseaußenwandung des Batteriegehäuses angeordnet. Weiter bevorzugt weist die Aufnahmebeschichtung einen Indikator auf, welcher bei Kontakt mit H2S durch Farbveränderung reagiert, sodass eine Beschädigung des Batteriegehäuses sowie das Austreten von H2S leicht detektierbar sind. Dies hat den Vorteil, dass die Aufnahmebeschichtung mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise herstellbar ist, da die Gehäuseaußenwandung des bereits zusammengesetzten Batteriesystems von außen leicht zugängig ist. Überdies ist eine Kontrolle einer Beschaffenheit der Aufnahmebeschichtung, insbesondere eine Sichtkontrolle, aufgrund der Anordnung an der Gehäuseaußenwandung leicht kontrollierbar. Mittels einer derartigen Aufnahmebeschichtung ist eine effiziente Aufnahme des Gases weiter verbessert und somit das Risiko einer Kontaminierung der Umgebung durch das Gas weiter reduziert.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann bei einem Batteriesystem vorgesehen sein, dass das Batteriegehäuse einen Sollbruchbereich aufweist, wobei die Aufnahmebeschichtung im Bereich des Sollbruchbereichs eine größere Aufnahmekapazität zur Aufnahme des potenziell aus der mindestens einen Batteriezelle austretenden Gases als an anderen Bereichen des Batteriegehäuses aufweist. Der Sollbruchbereich ist vorzugsweise an einem Bereich des Batteriegehäuses ausgebildet, dessen Aufbrechen für Insassen des Kraftfahrzeugs ein verhältnismäßig geringes Risiko darstellt, wie beispielsweise einer in Fahrtrichtung nach hinten weisenden Rückseite des Batteriegehäuses. Die Verbesserte Aufnahmekapazität kann beispielsweise durch eine größere Dicke und/oder Oberflächenstruktur und/oder Form und/oder andere chemische Zusammensetzung der Aufnahmebeschichtung erzielt werden. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine effiziente Aufnahme des Gases weiter verbessert und somit das Risiko einer Kontaminierung der Umgebung durch das Gas weiter reduziert ist.
  • Vorzugsweise weist das Batteriegehäuse eine Druckausgleichsvorrichtung zum Ablassen eines Überdrucks aus dem Gehäuseinnenraum in eine Umgebung des Batteriesystems auf, wobei die Aufnahmebeschichtung an der Druckausgleichsvorrichtung angeordnet ist. Die Druckausgleichsvorrichtung ist vorzugsweise ausgebildet, einen Druck im Gehäuseinnenraum zu verändern, insbesondere zu reduzieren. Die Druckausgleichsvorrichtung weist vorzugsweise eine Ausgleichsmembran auf. Die Aufnahmebeschichtung ist beispielsweise an einer Innenwandung der Druckausgleichsvorrichtung und/oder der Ausgleichsmembran angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine effiziente Aufnahme des Gases weiter verbessert und somit das Risiko einer Kontaminierung der Umgebung durch das Gas weiter reduziert ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Aufnahmebeschichtung zumindest zum Aufnehmen von H2S ausgebildet. Für die Adsorption und Absorption von H2S ist dem Fachmann eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien bekannt. Überdies ist H2S ein gesundheitsschädliches Gas, dessen Auftreten bei herkömmlichen Feststoffbatterien besonders wahrscheinlich ist. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine effiziente Aufnahme des Gases weiter verbessert und somit das Risiko einer Kontaminierung der Umgebung durch das Gas weiter reduziert ist.
  • Besonders bevorzugt weist die Aufnahmebeschichtung ein Metalloxid auf. Als Metalloxide für die Aufnahmebeschichtung sind erfindungsgemäß ZnO, Cu2O, CuO, MgO, Al2O3, Fe2O3 oder dergleichen bevorzugt, wobei die Aufnahmebeschichtung vorzugsweise eines oder mehrere dieser oder vergleichbarer Metalloxide aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Aufnahmebeschichtung MOF (Metal Organic Framework), wie beispielsweise MIL-101 (SBET > 2000 m2/g), MOF-199, IRMOF-1 oder dergleichen, aufweist. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine effiziente Aufnahme des Gases weiter verbessert und somit das Risiko einer Kontaminierung der Umgebung durch das Gas weiter reduziert ist.
  • Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Aufnahmebeschichtung durch Screenprinting oder Spraycoating auf der Gehäusewandung angeordnet ist. Derartige Verfahren zur Erzeugung von Schichten sind dem Fachmann hinreichend bekannt. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise die Aufnahmebeschichtung herstellbar ist.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug gelöst. Das Kraftfahrzeug weist ein Antriebssystem mit mindestens einem Elektromotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und ein Batteriesystem zum Aufnehmen und Speichern elektrischer Energie sowie zum Bereitstellen der elektrischen Energie zum Betreiben des mindestens einen Elektromotors auf. Erfindungsgemäß ist das Batteriesystem als erfindungsgemäßes Batteriesystem ausgebildet.
  • Das Batteriesystem ist vorzugsweise in einem Bodenbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet. Vorzugsweise ist das Batteriesystem zwischen Schwellern, insbesondere Seiten- bzw. Längsschwellern, einer Karosserie des Kraftfahrzeugs angeordnet. Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Aufnahmebeschichtung an der Karosserie des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise einem Schweller, Bodenblech oder dergleichen, insbesondere an einer dem Batteriegehäuse zugewandten Seite, angeordnet ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einem Batteriesystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Demnach hat das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug gegenüber herkömmlichen Kraftfahrzeugen den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise das Risiko einer Beeinträchtigung einer Umwelt des Batteriesystems durch aus der mindestens einen Batteriezelle austretende gesundheitsschädliche Gase reduziert ist. Die Aufnahmebeschichtung ist leicht an Bereichen, insbesondere an Bereichen des Batteriesystems, anordenbar, an welchen ein Aus- oder Vorbeiströmen von H2S mit erhöhter Wahrscheinlichkeit auftreten kann.
  • Ein erfindungsgemäßes Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug sowie ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
    • 1 in einer Schnittdarstellung eine bevorzugte erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems,
    • 2 in einer Schnittdarstellung eine bevorzugte zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems,
    • 3 in einer Schnittdarstellung eine bevorzugte dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems,
    • 4 in einer Schnittdarstellung eine bevorzugte vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems, und
    • 5 in einer Seitenansicht eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
  • Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 5 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist eine bevorzugte erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems 1 schematisch in einer Schnittdarstellung abgebildet. Das Batteriesystem 1 weist eine Batterie 3 mit einem Batteriegehäuse 4 und mehreren Batteriezellen 7 auf. Die in dem Ausführungsbeispiel dargestellten Batteriezellen 7 können erfindungsgemäß auch durch nicht dargestellte Batteriemodule ersetzt werden, welche jeweils mehrere kleinere Batteriezellen 7 aufweisen. In der Darstellung würden die Batteriemodule dann in Form, Größe und Lage die abgebildeten Batteriezellen 7 ersetzen. Das Batteriegehäuse 4 weist eine Gehäusewandung 5 auf, welche einen Gehäuseinnenraum 6 von allen Seiten umfasst. Die Batteriezellen 7 sind im Gehäuseinnenraum 6, insbesondere gestapelt, angeordnet und vorzugsweise mittels einer nicht dargestellten Verspannvorrichtung gegeneinander sowie gegen das Batteriegehäuse 4 verspannt. An einer Gehäuseinnenwandung 9 des Batteriegehäuses 4 ist eine Aufnahmebeschichtung 8 zur Aufnahme von H2S derart angeordnet, dass die Aufnahmebeschichtung 8 die Batteriezellen 7 von mehreren Seiten umgibt. An einer Gehäuseaußenwandung 10 des Batteriegehäuses 4 ist eine weitere gattungsgemäße Aufnahmebeschichtung 8 angeordnet. Die Gehäuseaußenwandung 10 ist einer Umgebung U der Batterie 3 zugewandt. Weitere Aufnahmebeschichtungen 8 an weiteren Bereichen des Batteriesystems 1 können erfindungsgemäß zusätzlich vorgesehen sein. Ferner weist die Batterie 3 eine am Batteriegehäuse 4 angeordnete, vorzugsweise als Hochvoltstecker ausgebildete Anschlussschnittstelle 15 zum Anschließen der Batterie 3 an ein Kraftfahrzeug auf.
  • 2 zeigt eine bevorzugte zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems 1 schematisch in einer Schnittdarstellung. Gemäß der bevorzugten zweiten Ausführungsform weist das Batteriegehäuse 4 ein seitlich angeordneter Sollbruchbereich 11 auf. Die Aufnahmebeschichtung 8 ist im Bereich des Sollbruchbereichs 11 an der Gehäuseinnenwandung 9 sowie der Gehäuseaußenwandung angeordnet. Weitere Aufnahmebeschichtungen 8 an weiteren Bereichen des Batteriesystems 1 können erfindungsgemäß zusätzlich vorgesehen sein.
  • In 3 ist eine bevorzugte dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems 1 schematisch in einer Schnittdarstellung abgebildet. Gemäß der bevorzugten dritten Ausführungsform weist das Batteriegehäuse 4 eine seitlich angeordnete Druckausgleichsvorrichtung 12 auf. Die Druckausgleichsvorrichtung 12 weist eine Ausgleichsmembran 16 auf, welche an einer Wandung 17 der Druckausgleichsvorrichtung 12 gehalten ist und somit einen Druckausgleichskanal 18 der Druckausgleichsvorrichtung 12 verschließt. An einer dem Gehäuseinnenraum 6 zugewandten Seite der Ausgleichsmembran 16 sowie an dem Druckausgleichskanal 18 zugewandten Seiten der Wandung 17 ist die Aufnahmebeschichtung 8 angeordnet. Weitere Aufnahmebeschichtungen 8 an weiteren Bereichen des Batteriesystems 1 können erfindungsgemäß zusätzlich vorgesehen sein.
  • 4 zeigt eine bevorzugte vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batteriesystems 1 schematisch in einer Schnittdarstellung. Gemäß der bevorzugten vierten Ausführungsform ist die Aufnahmebeschichtung 8 an einer Zellwandung 19 der Batteriezellen 7 angeordnet. In diesem Beispiel weist jede Batteriezelle 7 an einer Seite die Aufnahmebeschichtung 8 auf. Alternativ können auch mehrere, insbesondere sämtliche Seiten der Batteriezelle 7 die Aufnahmebeschichtung 8 aufweisen. Weitere Aufnahmebeschichtungen 8 an weiteren Bereichen des Batteriesystems 1 können erfindungsgemäß zusätzlich vorgesehen sein.
  • In 5 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 2 schematisch in einer Seitenansicht abgebildet. Das Kraftfahrzeug 2 weist ein Antriebssystem 13 mit einem Elektromotor 14 sowie ein erfindungsgemäßes Batteriesystem 1 auf.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Batteriesystem
    2
    Kraftfahrzeug
    3
    Batterie
    4
    Batteriegehäuse
    5
    Gehäusewandung
    6
    Gehäuseinnenraum
    7
    Batteriezelle
    8
    Aufnahmebeschichtung
    9
    Gehäuseinnenwandung
    10
    Gehäuseaußenwandung
    11
    Sollbruchbereich
    12
    Druckausgleichsvorrichtung
    13
    Antriebssystem
    14
    Elektromotor
    15
    Anschlussschnittstelle
    16
    Ausgleichsmembran
    17
    Wandung
    18
    Druckausgleichskanal
    19
    Zellwandung
    U
    Umgebung
  • 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
    • US 2017/0309975 [0006]

Claims (10)

  1. Batteriesystem (1) für ein Kraftfahrzeug (2), aufweisend eine Batterie (3) mit einem Batteriegehäuse (4), wobei das Batteriegehäuse (4) eine Gehäusewandung (5) sowie einen von der Gehäusewandung (5) gebildeten Gehäuseinnenraum (6) aufweist, wobei in dem Gehäuseinnenraum (6) mindestens eine Batteriezelle (7) der Batterie (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriesystem (1) eine Aufnahmebeschichtung (8) aufweist, wobei die Aufnahmebeschichtung (8) zur Aufnahme mindestens eines potenziell aus der mindestens einen Batteriezelle (7) austretenden Gases ausgebildet ist.
  2. Batteriesystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebeschichtung (8) an einer dem Gehäuseinnenraum (6) zugewandten Gehäuseinnenwandung (9) des Batteriegehäuses (5) angeordnet ist.
  3. Batteriesystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebeschichtung (8) die mindestens eine Batteriezelle (7) von mehreren Seiten umgibt.
  4. Batteriesystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebeschichtung (8) auf einer dem Gehäuseinnenraum (6) abgewandtem Gehäuseaußenwandung (10) des Batteriegehäuses (6) angeordnet ist.
  5. Batteriesystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse (4) einen Sollbruchbereich (11) aufweist, wobei die Aufnahmebeschichtung (8) im Bereich des Sollbruchbereichs (11) eine größere Aufnahmekapazität zur Aufnahme des potenziell aus der mindestens einen Batteriezelle (7) austretenden Gases als an anderen Bereichen des Batteriegehäuses (4) aufweist.
  6. Batteriesystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriegehäuse (4) eine Druckausgleichsvorrichtung (12) zum Ablassen eines Überdrucks aus dem Gehäuseinnenraum (6) in eine Umgebung (U) des Batteriesystems (1) aufweist, wobei die Aufnahmebeschichtung (8) an der Druckausgleichsvorrichtung (12) angeordnet ist.
  7. Batteriesystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebeschichtung (8) zumindest zum Aufnehmen von H2S ausgebildet ist.
  8. Batteriesystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebeschichtung (8) ein Metalloxid aufweist.
  9. Batteriesystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebeschichtung (8) durch Screenprinting oder Spraycoating auf der Gehäusewandung (5) angeordnet ist.
  10. Kraftfahrzeug (2), aufweisend ein Antriebssystem (13) mit mindestens einem Elektromotor (14) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs (2) und ein Batteriesystem (1) zum Aufnehmen und Speichern elektrischer Energie sowie zum Bereitstellen der elektrischen Energie zum Betreiben des mindestens einen Elektromotors (14), dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriesystem (1) als Batteriesystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche ausgebildet ist.
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DE102017222914A1 (de) 2017-12-15 2019-06-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrochemischer Energiespeicher sowie Verfahren zu seiner Herstellung

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