-
Die Erfindung betrifft eine Energiespeicherzelle, umfassend ein Gehäuse mit einer Durchbrechung sowie eine diese verschließende und derart unidirektional wirkende Ventilationseinrichtung, dass lediglich ein Gasaustritt aus dem Inneren des Gehäuses möglich ist.
-
Derartige Energiespeicherzellen sind üblicherweise in entsprechender Anzahl in einen Energiespeicher vorgesehen, beispielsweise in Hochvoltbatterien, wie sie im Kraftfahrzeugbereich eingesetzt werden. Jede Energiespeicherzelle umfasst ein eigenes Gehäuse, in dem die aktiven Energiespeichermittel aufgenommen sind, wobei derartige Zellen z. B. als Lithium-Ionen-Zellen ausgeführt sind. Im Betrieb einer solchen Energiespeicherzelle kann es zu einer gewissen Wärmeentwicklung kommen. Diese kann im Fehlerfall dazu führen, dass es zur Erzeugung heißer Gase im Gehäuseinneren und damit zur Ausbildung eines Überdrucks kommt. Um diesen abzubauen ist es bekannt, wenigstens eine Durchbrechung respektive Entgasungsöffnung vorzusehen, über die das entstehende Gas oder ein Partikelstrom gezielt entweichen und damit der Überdruck abgebaut werden kann. Diese Durchbrechung ist, siehe
DE 10 2012 018 044 A1 , beispielsweise mit einem Membran oder einem ähnlichen Verschlusselement verschlossen, das bei hinreichend hohem Gehäuseinnendruck geöffnet wird, so dass der Druckabbau erfolgen kann.
-
Wie beschrieben, sind solche Energiespeicherzellen üblicherweise im Verbund in einem Gehäuse zur Bildung eines entsprechend leistungsstark dimensionierten Energiespeichers angeordnet. Üblicherweise sind mehrere Energiespeicherzellen nebeneinander positioniert und beispielsweise in zwei Reihen oder Ebenen einander gegenüberliegend angeordnet. Dabei ist der Aufbau derart, dass mehrere oder alle Energiespeicherzellen mit ihrer entsprechenden Ventilationseinrichtung an einem gemeinsamen Entgasungskanal angebunden sind. Das heißt, dass, wenn eine solche Ventilationseinrichtung öffnet oder aufgebrochen wird, das entweichende Gas oder der Partikelstrom in den Gaskanal gelangt, von wo aus das Gas oder der Partikelstrom nach außen abgeführt wird. Hierbei kann aber das Problem auftreten, dass ein in einer Energiespeicherzelle auftretender Fehlerfall eine oder mehrere weitere Energiespeicherzellen ebenfalls negativ beeinflusst und auch dort einen Fehlerfall auslösen kann. Denn die Energiespeicherzellen liegen häufig einander gegenüber, so dass, wenn eine Ventilationseinrichtung geöffnet wird, das heiße, austretende Gas eine gegenüberliegende Ventilationseinrichtung oder eine andere, im Entgasungskanal angeordnete Ventilationseinrichtung in Mitleidenschaft ziehen kann, so dass sich diese ebenfalls öffnet beziehungsweise das heiße Gas in eine andere Energiespeicherzelle eindringen und dort einen Fehlerfall auslösen kann.
-
Um dem entgegenzuwirken, ist es bekannt, als Ventilationseinrichtung eine unidirektional wirkende Ventilationseinrichtung, also quasi ein Ein-WegeVentil, vorzusehen, wie beispielsweise aus
DE 10 2011 054 775 A1 bekannt. Hier öffnet demzufolge die Ventilationseinrichtung nur in einer Richtung, während sie in der anderen stets gesperrt ist. Das heißt, dass die Ventilationseinrichtung nur über einen entsprechend hohen Gehäuseinnendruck geöffnet werden kann, nicht aber durch einen außerhalb des Gehäuses anliegenden, hohen Druck. Diese bekannte Auslegung des Energiespeichers zielt darauf ab, ein Öffnen bei einem aus einem Ladevorgang gegebenen, zu hohen Gehäuseinnendruck vorzunehmen, weshalb die dort beschriebenen Ein-Wege-Ventile als einfache, entsprechende elastische Schließelemente oder Membranen aufweisende Ventile ausgeführt sind. Bei modernen Energiespeicherzellen, bei denen es sich um Hochleistungszellen handelt, die hohe Energiemengen speichern können, wie insbesondere die Lithium-Ionen-Zellen, handelt es sich jedoch um Zellen, bei denen im Fehlerfall bzw. bereits bei einem sich anbahnenden Fehlerfall eine hohe Wärmeentwicklung gegeben ist.
-
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine gegenüber bisher bekannten Energiespeicherzellen verbesserte Energiespeicherzelle anzugeben.
-
Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Energiespeicherzelle der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ventilationseinrichtung einen gehäuseseitig festzulegenden, eine Öffnung aufweisenden Träger aufweist, an dem wenigstens ein die Öffnung verschließendes Verschlusselement mittels wenigstens eines thermisch deformierbaren oder zerstörbaren Halteelements fixiert ist.
-
Die die Durchbrechung dicht verschließende, unidirektional wirkende Ventilationseinrichtung ermöglicht es, das Gehäuse im Falle eines Fehlerfalls, der zu einer entsprechenden Erhitzung führt, zu öffnen, so dass ein entsprechender Gasaustritt aus dem Gehäuseinneren möglich ist. Hierzu weist die Ventilationseinrichtung einen Träger auf, über den sie am Gehäuse im Bereich der Durchbrechung oder in der Durchbrechung fixiert ist. Dieser Träger weist eine Öffnung auf, durch die der Gasaustritt im Öffnungsfall erfolgt. Diese Öffnung ist über ein entsprechendes Verschlusselement dicht verschlossen. Das Verschlusselement wiederum ist positionsfest fixiert und mit dem Träger über wenigstens ein Halteelement fest verbunden, das thermisch deformierbar oder zerstörbar ist. Kommt es zum Fehlerfall und zu einer entsprechenden Er- oder Überhitzung im Gehäuseinneren, so verformt sich das Halteelement oder wird vollständig zerstört, resultierend aus der extremen Erhitzung. Durch diese Deformation oder Zerstörung ist das Verschlusselement nicht länger trägerseitig fixiert, sondern gelöst und fällt demzufolge ab beziehungsweise ist lose, so dass der entstehende Innendruck abgebaut und das Gas oder der Partikelstrom entweichen kann. Es erfolgt also ein rein thermisch gesteuertes Öffnen der Ventilationseinrichtung, in dem die feste Fixierung des Verschlusselements durch Deformation oder Zerstörung des thermisch angreifbaren Halteelements gelöst wird.
-
Im Energiespeicherzellenverbund bedeutet dies, dass demzufolge zwar eine fehlerhafte Energiespeicherzelle thermisch gesteuert geöffnet werden kann und das heiße Gas oder der heiße Partikelstrom in dem gemeinsamen Ventilationskanal austreten kann. Benachbarte Energiespeicherzellen sind jedoch geschützt, da die Ventilationseinrichtungen unidirektional wirken und das Verschlusselement aus einem sich im Ventilationskanal ausbildenden, erhöhten Druck oder selbst einer sich darin gegebenenfalls erhöhenden Temperatur nicht aus seiner festen Fixierung am jeweiligen Träger gelöst wird. Denn selbst das Austreten eines heißen Gases in den Ventilationskanal führt nicht dazu, dass das entsprechende Halteelement einer anderen Ventilationseinrichtung, das zum Gehäuseinneren des jeweiligen Zellengehäuses gerichtet ist, thermisch beaufschlagt wird respektive hinreichend heiß wird, so dass es selbst deformiert oder zerstört werden könnte.
-
Dem thermisch deformierbaren oder zerstörbaren Halteelement kommt also eine zentrale Funktion zu. Das heißt, dass es aus einem Material sein muss, das einerseits bis zu einer üblichen Betriebstemperatur einer sich im Betrieb auch stärker erwärmenden Energiespeicherzelle hinreichend stabil sein muss, jedoch ab einer bestimmten Schwelltemperatur, die im Fehlerfall bei einer Er- oder Überhitzung erreicht wird, in seinen Eigenschaften beeinträchtigt wird und demzufolge erweicht und deformiert oder zerstört wird respektive verbrennt. Hierzu eignet sich insbesondere ein Polymer, vorzugsweise ein Thermoplast, aus dem das Halteelement gefertigt ist. Es ist ein Polymerwerkstoff zu wählen, der einerseits hinreichend stabil ist, damit das Halteelement eine von Haus aus gegebene Grundfestigkeit aufweist und demzufolge entsprechend verbaut werden kann. Auf der anderen Seite muss der Polymerwerkstoff eine hinreichende Temperaturbeständigkeit aufweisen. Als ein besonders geeigneter Werkstoff ist Zelluloid anzuführen, wobei die Erfindung hierauf nicht beschränkt ist. Grundsätzlich sollte das verwendete Polymer eine Temperaturbeständigkeit von wenigstens 150° C aufweisen, bevorzugt sollte der Temperaturschwellwert, ab dem es zu einer Deformation oder Zerstörung kommt, wenigstens 190° C betragen und vorzugsweise in einem Intervall zwischen 190° - 250° C liegen. Natürlich sind bei Bedarf auch Polymerwerkstoffe einsetzbar, die bis zu deutlich höheren Temperaturen thermisch stabil sind. In solchen Fällen können durchaus Temperaturschwellwerte von 300° C oder mehr gegeben sein.
-
Der Träger selbst weist wie beschreiben eine Öffnung auf, die über das Verschlusselement abgedeckt ist. In einer konkreten Ausgestaltung kann der Träger einen die Öffnung aufweisenden Trägerring umfassen, an dem direkt oder über ein Verbindungselement das Halteelement befestigt ist, wobei das Verschlusselement als die Öffnung verschließende Verschlussplatte ausgeführt ist. Der Trägerring ist damit gleichzeitig ein Montagering, über den die Ventilationseinrichtung am Gehäuse respektive in der Durchbrechung fixiert wird. Er weist eine entsprechend große Öffnung auf, die in der üblichen Betriebsstellung mittels des als Verschlussplatte ausgeführten Verschlusselements, welche Verschlussplatte dann quasi kreisscheibenartig ist, dicht verschlossen ist. Dabei kann diese Verschlussplatte entweder direkt über das Halteelement an dem Trägerring fixiert sein, das heißt, dass letztlich nur drei Bauteile gegeben sind, nämlich der Trägerring, das wenigstens eine Halteelement, das am Trägerring angebunden ist, sowie die Verschlussplatte, die wiederum am Halteelement angebunden ist. Alternativ dazu kann die Verschlussplatte aber auch indirekt über das Halteelement mit dem Trägerring verbunden sein. In diesem Fall ist am Trägerring ein Verbindungselement befestigt, an dem wiederum das Halteelement befestigt ist, das mit der Verschlussplatte verbunden ist.
-
Im Falle einer direkten Befestigung des Halteelements am Trägerring ist das Halteelement bevorzugt als eine Scheibe ausgeführt, die direkt an dem Trägerring befestigt ist. Diese Scheibe kann die Öffnung ebenfalls gänzlich schließen, so dass quasi eine zweite Dichtebene gegeben ist, zusätzlich zur Dichtebene der Verschlussplatte. Denkbar ist aber natürlich auch die Ausführung dieses Halteelements auch mit anderer Geometrie, solange diese geeignet ist, das Halteelement fest am Trägerring zu befestigen, beispielsweise in Form eines steg-, leisten- oder sternförmigen Halteelements oder Ähnliches.
-
Im Falle einer indirekten Befestigung über ein Verbindungselement ist das Verbindungselement zweckmäßigerweise ein, eine oder mehrere Durchbrechungen aufweisender Verbindungsring mit wenigstens einer Aufnahmedurchbrechung für das als Scheibe ausgeführte Halteelement. Dieser Verbindungsring ist fest in oder an der trägerringseitigen Öffnung ein- oder angesetzt. Er wird im Falle eines Fehlerfalls nicht zerstört. Über die eine oder die mehreren Durchbrechungen ist sichergestellt, dass ein hinreichend gro-ßer Öffnungsquerschnitt verbleibt, aus dem das gehäuseinnenseitig anfallende Gas sehr schnell entweichen kann. In einer am Verbindungsring ausgebildeten Aufnahmedurchbrechung, die bevorzugt mittig angeordnet ist, ist das als Scheibe ausgeführte Halteelement angeordnet, das sodann mit der Verschlussplatte verbunden ist.
-
Die Fixierung der einzelnen Elemente untereinander kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Grundsätzlich kann eine Klebeverbindung verwendet werden, das heißt, dass zur Fixierung der Elemente ein thermisch hinreichend stabiler Kleber verwendet wird. Alternativ oder zusätzlich dazu kann auch eine Formschlussverbindung, z. B. ein Verpressen, der Teile untereinander erfolgen. Diese Formschlussverbindung kann unterschiedlichster Natur sein, beispielsweise eine Schraub- oder Gewindeverbindung oder eine Rastverbindung oder Ähnliches. Das heißt, dass je nach Ausgestaltung der Ventilationseinrichtung also das Halteelement am Trägerring über eine Klebe- oder Formschlussverbindung fixiert ist, oder das Verbindungselement am Trägerring und das Halteelement am Verbindungselement jeweils über eine Klebe- oder Formschlussverbindung fixiert ist.
-
Wie beschrieben ist in jedem Fall das Verschlusselement respektive die Verschlussplatte mit dem Halteelement fest verbunden. Um dies zu ermöglichen, ist wenigstens ein Verbindungssteg vorgesehen, der beide verbindet, wobei dieser Verbindungssteg bevorzugt einstückig am Verschlusselement angeformt ist, also aus demselben Material wie das Verschlusselement ist. Das Verschlusselement ist bevorzugt aus einem thermisch möglichst schlecht leitenden Material, um im Falle einer externen Hitzeentwicklung zu verhindern, dass über die Verschlusselementverbindung zum Halteelement eine übermäßige Erwärmung stattfindet.
-
Natürlich ist es denkbar, das Verschlusselement auch über mehrere solcher Haltestege mit dem wenigstens einen Halteelement zu verbinden, oder, wenn mehrere Halteelemente an unterschiedlichen Positionen innerhalb des Öffnungsquerschnitts vorgesehen sind, mit diesen.
-
Auch hier kann die Verbindung des Verbindungsstegs mit dem Halteelement über eine Klebe- oder Formschlussverbindung erfolgen. Das heißt, dass hier auch ein Verkleben oder Verschrauben oder Ähnliches zur Verbindung vorgesehen sein kann.
-
Bevorzugt ist das Verschlusselement, also insbesondere die Verschlussplatte, unter Vorspannung am Träger fixiert. Aus dieser Vorspannung resultiert eine sehr feste und dichte, die Öffnung abschließende Anlage des Verschlusselements am Träger respektive dem Trägerring, da in diesem Bereich ja ein so weit als möglich gasdichter Verschluss gegeben sein muss. Denkbar ist es, am Träger respektive Trägerring und/oder am Verschlusselement respektive der Verschlussplatte noch ein hinreichend thermisch stabiles Dichtelement oder ein Dichtmittel vorzusehen, um die Abdichtung noch weiter zu verbessern.
-
Wie beschrieben wird die Ventilationseinrichtung über den Träger am Gehäuse respektive in der Gehäusedurchbrechung fixiert. Auch diese Fixierung erfolgt über eine Klebe- oder Formschlussverbindung, also durch Kleben, Schrauben, Pressen oder Ähnliches.
-
Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Träger und damit die Ventilationseinrichtung selbst direkt in der Durchbrechung angeordnet ist, so dass sich quasi eine ebene Gehäuseaußenseite ergibt, wie auch eine nahezu ebene Gehäuseinnenseite, da die Ventilationseinrichtung sehr schmal ausgeführt werden kann und nur unwesentlich beidseits über die Gehäusewand vorsteht.
-
Während das Halteelement aus einem thermisch ab einer bestimmten, definierten Schwelltemperatur beeinflussbaren Material besteht, sind die anderen Elemente der Ventilationseinrichtung natürlich aus einem Material zu wählen, das höheren Temperatur standhält. Grundsätzlich können aber für den Träger, das Verschlusselement und/oder das Verbindungselement ebenfalls ein Kunststoff verwendet werden, also ein Polymerwerkstoff, alternativ können diese Teile auch aus Metall sein.
-
Neben der Energiespeicherzelle selbst betrifft die Erfindung ferner einen Energiespeicher, umfassend eine oder mehrere Energiespeicherzellen der vorstehend beschriebenen Art.
-
Dabei ist den mehreren Energiespeicherzellen zweckmäßigerweise ein gemeinsamer Ventilationskanal zugeordnet, wobei jede Ventilationseinrichtung mit dem Ventilationskanal gekoppelt ist. Wie beschrieben sind in einem solchen Energiespeicher die Energiespeicherzellen in einer oder mehreren Reihen in zumeist zwei übereinanderliegenden Ebenen angeordnet, wobei ein gemeinsamer Ventilations- oder Entgasungskanal zwischen den beiden Ebenen vorgesehen ist. Möglichst viele Energiespeicherzellen beziehungsweise alle Energiespeicherzellen sind mit dem Ventilationskanal über die Ventilationseinrichtungen verbunden.
-
Schließlich betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das wenigstens einen solchen Energiespeicher aufweist.
-
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
- 1 eine geschnittene Teilansicht einer erfindungsgemäßen Energiespeicherzelle mit einer Ventilationseinrichtung einer ersten Ausführungsform in geschlossenem Zustand,
- 2 die Anordnung aus 1 mit geöffneter Ventilationseinrichtung,
- 3 eine geschnittene Teilansicht eines erfindungsgemäßen Energiespeichers mit einer Ventilationseinrichtung einer weiten Ausführungsform in geschlossenem Zustand,
- 4 die Anordnung aus 3 in geöffnetem Zustand, und
- 5 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Energiespeichers umfassend mehrere erfindungsgemäße Energiespeicherzellen.
-
1 zeigt eine geschnittene Teilansicht einer erfindungsgemäßen Energiespeicherzelle 1, umfassend ein Gehäuse 2 mit einer Durchbrechung 3, in die eine Ventilationseinrichtung 4 eingesetzt ist. Diese Ventilationseinrichtung 4 arbeitet unidirektional, das heißt derart, dass über sie nur ein Gasaustritt aus dem Inneren des Gehäuses in die Umgebung möglich ist, nicht aber ein Gaseintritt von außen in das Gehäuseinnere.
-
Die Ventilationseinrichtung weist einen gehäuseseitig festgelegten Träger 5 auf, der direkt in der Durchbrechung 3 angeordnet ist und in dieser beispielsweise verschraubt oder verpresst oder verklebt ist. Der Träger 5 besteht aus einem eigentlichen, aus Metall oder Kunststoff bestehenden Trägerring 6, der direkt in der Durchbrechung 3 fixiert ist, sowie aus einem im Trägerring 6 angeordneten und am Trägerring 6 befestigten, ebenfalls aus Metall oder Kunststoff bestehenden Verbindungselement 7, hier in Form eines Verbindungsrings 8, das mehrere einen Gasdurchtritt ermöglichende Durchbrechungen 9 aufweist und in der Mitte eine Aufnahmedurchbrechung 10 für ein Halteelement 11 aufweist. Die Verbindung des Verbindungselements 7 respektive des Verbindungsrings 8 mit dem Trägerring 6 erfolgt entweder über ein Klebemittel und/oder formschlüssig, beispielsweise durch Verschrauben oder einen formschlüssigen verpressten Eingriff in einen umlaufenden Falz 12, wie hier dargestellt. In diesem Falz 12 kann auch die Klebeverbindung erfolgen.
-
Wie beschrieben ist an beziehungsweise in der Aufnahmedurchbrechung 10 ein Halteelement 11 angeordnet, das hier scheibenförmig ausgeführt ist. Dieses Halteelement 11 ist ebenfalls über eine Klebe- und/oder Formschlussverbindung, insbesondere durch Verpressen, an dem Verbindungsring 8 angeordnet. Das Halteelement 11 besteht aus einem ab einer bestimmten Schwelltemperatur thermisch deformierbaren oder zerstörbaren Material, bevorzugt einem Polymer, also einem Kunststoff. Insbesondere eine Zelluloid eignet sich hierfür.
-
Das Halteelement 11 ist mit einem ebenfalls metallenen oder aus Kunststoff bestehenden Verschlusselement 13 in Form einer runden Verschlussplatte 14 verbunden, wobei diese Verschlussplatte die Öffnung 15 des Trägerrings 6 dicht verschließt. Hierzu ist beispielsweise am Trägerring 6 ein ringförmig umlaufender Falz 16 ausgebildet, in den die Verschlussplatte 14 randseitig eingelegt ist. In diesem Bereich findet auf jeden Fall eine dichte Anlage der Verschlussplatte 14 am Trägerring 6 statt, so dass verhindert werden kann, dass von außen anstehendes Gas eindringen kann.
-
Zur Verbindung der Verschlussplatte 14 mit dem Halteelement 11 ist ein Verbindungssteg 17 vorgesehen, der entweder einstückig an der Verschlussplatte 14 angeformt sein kann, der aber auch als separates Bauteil montiert sein kann. In jedem Fall ist der Verbindungssteg 17 fest mit der Verschlussplatte 14 einerseits und mit dem Halteelement 11 andererseits verbunden, wobei die jeweilige Verbindung wiederum eine Klebe- und/oder Formschlussverbindung, beispielsweise Schraub- oder Pressverbindung sein kann. Zumindest der Verbindungssteg, gegebenenfalls die gesamte mit ihm einstückige Verschlussplatte 14 sind aus einem thermisch schlecht leitenden Material.
-
Kommt es auf der zu öffnenden Seite, also im Inneren des Gehäuses 2, zu einem Fehlerfall, mit dem eine extreme Wärmeentwicklung durch die Bildung heißer Gase verbunden ist, so erhitzt sich insbesondere das Halteelement 11, also die Scheibe, und wird entweder deformiert beziehungsweise extrem weich, oder verbrennt. In jedem Fall wird die feste Verbindung der Verschlussplatte 14 mit dem Träger 5 respektive dem Trägerring 6 gelöst, so dass die Verschlussplatte 14, die zuvor bevorzugt mit einer gewissen Vorspannung gegen den Trägerring 6 anlag, nicht länger fixiert ist und abfallen kann, wie in 2 gezeigt ist. Ersichtlich ist in der gezeigten Prinzipdarstellung das Halteelement 11 vollständig zerstört beziehungsweise nicht mehr in seiner Montageposition, der Einfachheit halber ist es nicht mehr dargestellt. Durch das Lösen der Verschlussplatte 14 kann demzufolge die Verschlussplatte 14 durch den Gehäuseinnendruck quasi weggedrückt werden, so dass die Öffnung 15 freigegeben wird und das Gas entweichen kann. Der Trägerring 6, das Verbindungselement 7 und das Verschlusselement 13 sind aus einem thermisch stabilen Material und werden durch das heiße Gas nicht beeinträchtigt.
-
3 zeigt eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Energiespeicherzelle 1, wiederum umfassend ein Gehäuse 2 mit einer Durchbrechung 3, in der eine Ventilationseinrichtung 4 einer zweiten Ausführungsform vorgesehen ist. Für gleiche Bauteile werden gleiche Bezugszeichen verwendet.
-
Die Ventilationseinrichtung 4 umfasst auch hier einen Träger 5, der hier aber ausschließlich aus einem Trägerring 6 gebildet ist, ein Verbindungselement 7 wie bei der vorstehenden Ausgestaltung ist nicht vorgesehen. Stattdessen ist das Halteelement 11, das hier sternförmig ist, unmittelbar am Trägerring 6 angeordnet, wiederum über eine entsprechende Klebe- und/oder Formschlussverbindung. Das heißt, dass die entsprechenden Verbindungsstege 18 des Halteelements 11 direkt am Trägerring 6 fixiert sind, z. B. wieder in einem entsprechend umlaufenden trägerringseitigen Falz, in dem es eingelegt ist.
-
Das Verschlusselement 13, wiederum eine Verschlussplatte 14, ist wiederum über einen Verbindungssteg 17 direkt mit dem Halteelement 11 verbunden, wobei auch hier die Verbindung bevorzugt eine gewisse Vorspannung erzeugt, mit der die Verschlussplatte 14 in den umlaufenden Falz 16 des Trägerrings 6 eingreift.
-
Hier ist demzufolge das Halteelement 11 direkt mit dem Trägerring 6 verbunden, die Zwischenschaltung eines Verbindungselements 7 ist nicht vorgesehen. Die Funktionsweise ist jedoch die gleiche. Kommt es zu einer extremen Wärmeentwicklung im Gehäuseinneren, so wird wiederum das Halteelement 11 thermisch deformiert oder zerstört. In jedem Fall löst sich die Verbindung des Halteelements 11 zum Trägerring 6, was dazu führt, dass damit auch die Verschlussplatte 14 nicht länger in ihrer dichten Anlage am Trägerring 6 fixiert ist und abfallen kann, wie in 4 gezeigt ist. Auch hier ist das Halteelement 11 nicht mehr gezeigt, da es beispielsweise thermisch zerstört ist.
-
5 zeigt schließlich einen erfindungsgemäßen Energiespeicher 19, mit einem Gehäuse 20, in dem eine Mehrzahl, insgesamt zehn, Energiespeicher 1 angeordnet sind, die in zwei Ebenen übereinanderliegend positioniert sind. Jede Ebene kann mehrere Reihen an Energiespeichern 1 aufweisen.
-
Zwischen den beiden Ebenen ist ein gemeinsamer Ventilationskanal 21 im Gehäuse 20 ausgebildet. Die Anordnung der Energiespeicher 1 ist derart, dass diese mit ihren entsprechenden Ventilationseinrichtungen 4 direkt am Ventilationskanal 21 angebunden sind.
-
Im gezeigten Beispiel sei angenommen, dass ein Energiespeicher der unteren Ebene einen Fehler zeigt, was durch das Sternsymbol 22 dargestellt ist. Es kommt zu einer extremen Wärmeentwicklung im Inneren des Gehäuses, was dazu führt, dass die Ventilationseinrichtung 4 dieses Energiespeichers 1 thermisch gesteuert geöffnet wird, indem das Halteelement 11 dieser Ventilationseinrichtung 4 thermisch deformiert oder zerstört wird und das Verschlusselement 13 respektive die Verschlussplatte 14 aus ihrer Dichtanlage gelöst wird. Das im Gehäuseinneren des Energiespeichers 1 gebildete heiße Gas respektive der heiße Partikelstrom kann in den Ventilationskanal 21 entweichen, wie durch die Pfeile P1 und P2 dargestellt ist. Der Pfeil P1 zeigt, dass das austretende Gas auch unmittelbar die gegenüberliegende Ventilationseinrichtung 4 des gegenüberliegenden Energiespeichers 1 anströmt. Dort trifft es auf das dortige Verschlusselement 13 respektive die dortige Ventilplatte 14. Diese jedoch schirmt, da thermisch stabil, das dortige Halteelement 11 thermisch ab, das heißt, dass das dortige Halteelement 11 über die sich ergebende Erhitzung im Ventilationskanal 21 nicht beeinträchtigt wird, wenngleich die dortige Ventilationseinrichtung 4 unmittelbar angeströmt wird. Verbessert wird diese thermische Abschirmung noch dadurch, dass die Möglichkeit besteht, den vorstehend beschriebenen Verbindungssteg 17, über den die Verschlussplatte 14 mit dem Halteelement 11 gekoppelt ist, oder die Verschlussplatte 14 selbst aus einem thermisch möglichst schlecht leitenden Material herzustellen.
-
Wie natürlich die gegenüberliegende Ventilationseinrichtung 4 durch den austretenden heißen Gasstrom nicht nachteilig beeinträchtigt und demzufolge die dortige Energiespeicherzelle 1 nicht beeinträchtigt wird, gilt dies gleichermaßen auch für alle anderen angebundenen Energiespeicherzellen 1.
-
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
-
- DE 102012018044 A1 [0002]
- DE 102011054775 A1 [0004]
