DE102021114590A1

DE102021114590A1 - Vorrichtung und verfahren zur regulierung des innendrucks in einem batteriegehäuse

Info

Publication number: DE102021114590A1
Application number: DE102021114590.2A
Authority: DE
Inventors: Jens Berkan; Peter G. Diehl
Original assignee: Iinovis GmbH
Current assignee: Iinovis GmbH
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2022-12-08
Also published as: DE102021114590A9

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (3) zur Regulierung des Innendrucks (pi) in einem eine Batterie (5) umgebenden Batteriegehäuse (2), das im Wesentlichen gasdicht ausgeführt ist, mit einer Druckausgleichseinheit (6) beschrieben. Über die Druckausgleichseinheit (6) ist eine Druckdifferenz zwischen dem Innendruck (pi) und dem Umgebungsdruck (poo) des Batteriegehäuses (2) auf Werte kleiner als ein Betrag eines vordefinierten Grenzwerts einstellbar. Die Druckausgleichseinheit (6) umfasst eine Pumpeneinheit (7), die fluidisch mit dem Inneren des Batteriegehäuses (2) in Wirkverbindung steht und mittels der der Innendruck (pi) in Abhängigkeit des Umgebungsdruckes (p∞) variierbar ist. Zusätzlich wird ein Batteriegehäuse (2), insbesondere ein Batteriegehäuse (2) einer Lithium-Ionen-Batterie, mit der Vorrichtung (1) vorgeschlagen. Darüber hinaus werden ein Verfahren und ein Steuergerät zum Betreiben einer solchen Vorrichtung beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regulierung des Innendrucks in einem eine Batterie umgebenden Batteriegehäuse gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 der näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Batteriegehäuse mit einer solchen Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung.
Elektrische Antriebe als Ersatz eines herkömmlichen Verbrennungsmotors oder als Ergänzung zu einem Verbrennungsmotor in einem Hybridmotor gewinnen insbesondere im Bereich der Kraftfahrzeuge zunehmend an Bedeutung, wobei wiederaufladbare Batterien bzw. Batteriepacks aus mehreren Batteriezellen in einem Gehäuse angeordnet werden, das starken thermischen Schwankungen sowohl seitens der Batterie z. B. bei einem Ladevorgang als auch seitens der Umgebung sowie wechselnden Druckverhältnissen ausgesetzt ist.
Insbesondere bei üblichen Hockvoltbatterien der Lithium-Ionen-Bauart bestehen hohe Anforderungen, das Batteriegehäuse vor Beschädigungen mit Undichtigkeiten zu schützen. Eine Ursache für solche Beschädigungen können hohe Druckunterschiede zwischen dem Batteriegehäuse und der Umgebung sein.
Zugleich besteht die Anforderung, die Feuchtigkeit im Inneren des Batteriegehäuses möglichst niedrig zu halten.
Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, schlagen bekannte Lösungen den Einsatz von bidirektionalen Ventilen im Batteriegehäuse vor, mit deren Hilfe Druckunterschiede ausgeglichen und somit druckdifferenzbedingte Beschädigungen des Batteriegehäuses vermieden werden sollen und zugleich der Eintrag von Luftfeuchtigkeit aus der Umgebung minimiert werden soll.
Aus der DE 10 2013 218 911 A1 ist eine Lithium-Ionen-Batterie mit einem Batteriegehäuse bekannt, das ein bidirektionales Ventil zum Druckausgleich aufweist. Das Ventil umfasst einen Ventilkörper mit einem Durchgang bzw. mit einer durchgehenden Bohrung. In dem Durchgang ist ein erstes Ventilelement angeordnet, das mit einer Ventilnadel und einem daran befestigten oder damit einstückig ausgebildeten Ventilfuß versehen ist. Die Bewegung des Ventilfußes, und damit die Bewegung der Ventilnadel bzw. des gesamten ersten Ventilelements sind zumindest in einer ersten Richtung von einem ersten Ventilsitz begrenzt. Dadurch wird eine Bewegung des Ventilfußes in der ersten Richtung durch den ersten Ventilsitz aufgehalten. Ferner weist das Ventil zumindest ein ebenfalls in dem Ventilkörper angeordnetes zweites Ventilelement auf, dessen Bewegung in der ersten Richtung von einem Ventilsitz, dem sogenannten zweiten Ventilsitz begrenzt ist. Dadurch wird eine Bewegung des zweiten Ventilelements in der ersten Richtung durch den zweiten Ventilsitz aufgehalten. Darüber hinaus weist das Ventil zumindest ein im Ventilkörper angeordnetes drittes Ventilelement auf, dessen Bewegung in einer zweiten Richtung von einem dritten Ventilsitz begrenzt ist. Zusätzlich ist eine gasdurchlässige Membran vorgesehen, welche das Eindringen von Feuchtigkeit in das Batteriepack über das Ventil verhindert.
Somit umfasst das Ventil ein sogenanntes Schrader-Ventil als Druckprüfventil und zwei gegensätzlich geschaltete Ein-Wege-Ventile als eine Druckausgleichsventilanordnung oder als ein Druckausgleichselement. Diese Einheit ermöglicht sowohl die Dichtheitsprüfung eines Batteriepacks, das mit dem Ventil ausgerichtet ist, als auch den Druckausgleich zwischen dem Batteriepack und der Umgebung und wird an einer geeigneten Stelle in dem Batteriegehäuse montiert.
Weiterhin ist aus der DE 10 2012 202 103 A1 ein Druckausgleichselement für ein Gehäuse einer Batterie, vorzugsweise eines Lithium-Ionen-Akkumulators, bekannt, bei dem eine Membran in Reihe mit zumindest zwei parallel und entgegengesetzt zueinander angeordneten Rückschlagventilen geschaltet und vorzugsweise ein Trockenmittel nachgeschaltet ist. Dadurch soll das Eindringen von Feuchtigkeit in das Gehäuse verhindert werden und somit Korrosion und Kurzschlüsse sicher unterbunden werden.
Weitere Batteriegehäuse mit Ventilen, die einen Druckausgleich mit der Umgebung ermöglichen sind, sind z. B. in der DE 10 2013 213 909 A1 , EP 0 504 573 A1 und DE 10 2011 109 243 A1 beschrieben.
Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Regulierung des Innendrucks in einem eine Batterie umgebenden Batteriegehäuse zu schaffen, mittels der unerwünschte Druckdifferenzen zwischen dem Innendruck und dem Umgebungsdruck eines solchen Batteriegehäuses besonders effektiv vermieden werden. Zusätzlich sollen ein Batteriegehäuse mit einer solchen Vorrichtung, ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung und ein Steuergerät, welches zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist, zur Verfügung gestellt werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung und mit einem Batteriegehäuse mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. 10 sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Es wird eine Vorrichtung zur Regulierung des Innendrucks in einem Batteriegehäuse vorgeschlagen, das eine Batterie umgibt. Als Batterie wird eine Batteriezelle oder ein Batteriepack aus mehreren Batteriezellen verstanden. Das Batteriegehäuse ist im Wesentlichen gasdicht ausgeführt. Die Vorrichtung umfasst eine Druckausgleichseinheit, über die eine Druckdifferenz zwischen dem Innendruck und dem Umgebungsdruck des Batteriegehäuses auf Werte kleiner als ein Betrag eines vordefinierten Grenzwerts einstellbar ist.
Das bedeutet, dass mit der Vorrichtung in Bezug auf den Umgebungsdruck sowohl ein Überdruck als auch ein Unterdruck im Inneren des Batteriegehäuses durch entsprechenden Luftaustausch mit der Umgebung durchführbar ist, um unerwünscht hohe Druckunterschiede zu vermeiden.
Erfindungsgemäß umfasst die Druckausgleichseinheit eine Pumpeneinheit, die fluidisch mit dem Inneren des Batteriegehäuses in Wirkverbindung steht und mittels der der Innendruck in Abhängigkeit des Umgebungsdruckes variierbar ist.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass über die Pumpeneinheit ein Luftvolumenstrom in das Innere des Batteriegehäuses eingeleitet bzw. gepumpt wird, um eine positive Druckdifferenz zwischen dem Innendruck des Batteriegehäuses und dem Umgebungsdruck bzw. dem Druck der das Batteriegehäuse umgebenden Umgebung zu erzeugen. Des Weiteren besteht auch die Möglichkeit, unerwünschte Unterdruckbetriebszustände im Inneren bzw. im Innenraum des Batteriegehäuses durch Einpumpen von Luft aus der Umgebung mit geringem Aufwand zu vermeiden.
Hierfür kann die Pumpeneinheit mit seiner Druckseite mit dem Inneren des Batteriegehäuses in Wirkverbindung bringbar oder verbunden sein, um den Innendruck durch die Pumpeneinheit erhöhen zu können.
Ist die Pumpeneinheit mit einer Saugseite mit dem Inneren des Batteriegehäuses in Wirkverbindung bringbar oder steht die Pumpeneinheit mit seiner Saugseite mit dem Inneren des Batteriegehäuses in Verbindung, ist der Innendruck durch die Pumpeneinheit reduzierbar und ein Überdruckbetriebszustand im Inneren des Batteriegehäuses durch einfaches Absaugen eines Luftvolumenstromes aus dem Inneren des Batteriegehäuses ausgleichbar.
Zusätzlich kann die Druckausgleichseinheit eine Ventileinheit aufweisen, über die das Innere des Batteriegehäuses mit der Umgebung verbindbar ist. Dabei liegt im Bereich der Ventileinheit die Verbindung zwischen dem Inneren des Batteriegehäuses und der Umgebung dann vor, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck des Batteriegehäuses und dem Umgebungsdruck größer ist als der Betrag des Grenzwertes. Bei einer solchen Ausführungsform der Ventileinheit entspricht die Ansprechgrenze der Ventileinheit dem Betrag des Grenzwerts.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Ventileinheit ein Ventil umfasst, über das das Innere des Batteriegehäuses mit der Umgebung in Verbindung steht, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck und dem Umgebungsdruck positiv und größer ist als der Betrag des Grenzwerts. Dann ist über das Ventil der Ventileinheit die positive Druckdifferenz zwischen dem Innendruck und dem Umgebungsdruck reduzierbar, indem durch das Ventil ein Luftvolumenstrom aus dem Inneren des Batteriegehäuses an die Umgebung abgeführt wird. Ein solches Ventil kann bei entsprechender Auslegung eine redundante Einrichtung zur Pumpeneinheit darstellen, über die unerwünschte Belastungen des Batteriegehäuses durch einen unzulässig hohen Überdruck im Inneren des Batteriegehäuses vermieden werden können. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn beispielsweise die Funktionsweise der Pumpeneinheit beeinträchtigt ist oder die Leistung der Pumpeneinheit nicht ausreichend ist, um solche unzulässigen Betriebszustände bzw. Überdruckbetriebszustände innerhalb kurzer Betriebszeiten abzubauen bzw. auszugleichen.
Des Weiteren kann die Ventileinheit ein weiteres Ventil umfassen, über das das Innere des Batteriegehäuses mit der Umgebung in Verbindung steht, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck und dem Umgebungsdruck negativ und größer ist als der Betrag des Grenzwerts. Dann ist die negative Druckdifferenz über das weitere Ventil reduzierbar, indem ein Luftvolumenstrom aus der Umgebung in das Innere des Batteriegehäuses eingeleitet wird. Das weitere Ventil kann ebenfalls eine Redundanz zur Pumpeneinheit darstellen, über das unerwünschte Unterdruckbetriebszustände im Inneren des Batteriegehäuses innerhalb kurzer Betriebszeiten ausgleichbar sind, wenn die Funktionsweise der Pumpeneinheit beeinträchtigt ist oder die Leistung der Pumpeneinheit nicht ausreichend ist, um einen unzulässigen Betriebszustand innerhalb kurzer Betriebszeiten ausgleichen zu können.
Um einen unerwünschten Eintrag von Feuchtigkeit in das Innere des Batteriegehäuses zu vermeiden, kann zwischen der Umgebung und dem weiteren Ventil eine Membran bzw. sogenannte Dampfbremse vorgesehen sein, mittels der ein Wasserdampfeintrag in das Innere des Batteriegehäuses über das weitere Ventil begrenzt wird.
Ein unerwünschtes Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere des Batteriegehäuses kann auch dadurch vermieden werden, indem die Pumpeneinheit über eine Trocknungseinheit mit dem Inneren des Batteriegehäuses in Verbindung steht. Im Bereich einer solchen Trocknungseinheit kann eine absolute Luftfeuchtigkeit des Luftvolumenstromes, der von der Pumpeneinheit durch die Trocknungseinheit in das Innere des Batteriegehäuses eingeleitet wird, auf ein vordefiniertes Niveau eingestellt werden. Eine solche Trocknungseinheit kann mit einer handelsüblichen Trocknungskartusche realisiert sein, die mit einem Trockenmedium z. B. in Form eines Spezialgranulats der einströmenden Luft gasförmige Feuchtigkeit entzieht.
Ein solches Feuchtigkeitsmanagement ist besonders bei thermischen Schwankungen mit Heiz- und/oder Kühlerfordernis bzw. erhöhtem Risiko von Wasserdampfdiffusion und lokaler Kondensation innerhalb des Batteriegehäuses, insbesondere in einem warmen und feuchten Klima mit hoher Kühlleistungsanforderung für das Temperaturmanagement der Batteriezellen, vorteilhaft.
Bei einer konstruktiv einfachen Ausführungsform umfasst die Pumpeneinheit eine reversierbare Pumpe mit zwei Volumenstromrichtungen. Dann ist in Abhängigkeit der jeweils vorliegenden Druckdifferenz durch Wechsel der Volumenstromrichtung über die Pumpeneinheit jeweils ein Luftvolumenstrom in das Innere des Batteriegehäuses einleitbar oder ein Luftvolumenstrom aus dem Inneren des Batteriegehäuses über die Pumpeneinheit ausführbar, um eine Druckdifferenz zwischen dem Innerendruck und dem Umgebungsdruck, die größer ist als der Betrag des Grenzwertes, im erforderlichen Umfang minimieren bzw. reduzieren zu können.
Des Weiteren kann es auch vorgesehen sein, dass die Pumpeneinheit eine Pumpe mit lediglich einer Volumenstromrichtung umfasst. Dann kann eine Druckseite der Pumpe und eine Saugseite der Pumpe in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen dem Innendruck und dem Umgebungsdruck des Batteriegehäuses über eine Ventileinheit der Pumpeneinheit mit der Umgebung des Batteriegehäuses oder mit dem Inneren des Batteriegehäuses in Wirkverbindung gebracht werden. Dabei wird die Druckseite der Pumpe über die Ventileinheit mit dem Inneren des Batteriegehäuses verbunden, wenn der Umgebungsdruck größer als der Innendruck ist und der Differenzdruck den Betrag des Grenzwertes überschreitet. Zusätzlich wird die Druckseite der Pumpe über die Ventileinheit mit der Umgebung des Batteriegehäuses verbunden, wenn der Umgebungsdruck kleiner ist als der Innendruck und der Differenzdruck den Betrag des Grenzwertes überschreitet.
Des Weiteren wird ein Batteriegehäuse, insbesondere ein Batteriegehäuse einer Lithium-Ionen-Batterie, mit einer vorstehend näher beschriebenen Vorrichtung vorgeschlagen. Die Pumpeneinheit kann in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles an einer Außenseite des Batteriegehäuses oder zumindest teilweise innerhalb des Batteriegehäuses angeordnet sein, um jeweils zur Verfügung stehende Bauräume innerhalb und/oder außerhalb des Batteriegehäuses für die Anordnung der Pumpeneinheit zu nutzen.
Um unzulässig hohe Druckdifferenzen zwischen dem Innendruck und dem Umgebungsdruck des Batteriegehäuses auf konstruktiv einfache Art und Weise selbst bei einem Ausfall der Funktionsweise der Pumpeneinheit, der Ventileinheit oder der Ventileinheit der Pumpeneinheit zu vermeiden, kann im Bereich der Ventileinheit, im Bereich der Ventileinheit der Pumpeneinheit und/oder im Bereich einer weiteren Ventileinheit eine sogenannte Berstmembran bzw. ein Berstventil vorgesehen sein. Eine solche pfropfenartige Berstmembran bricht und verbindet das Innere des Batteriegehäuses permanent mit der Umgebung des Batteriegehäuses, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck und dem Umgebungsdruck den Betrag eines weiteren Grenzwertes übersteigt, der größer ist als der Betrag des ersten Grenzwertes ist.
Dadurch kann auf einfache Art und Weise gezielt eine Beschädigung des Batteriegehäuses und eine daraus resultierende Undichtigkeit im Bereich des Batteriegehäuses selbst vermieden werden.
Zudem wird ein Verfahren zum Betreiben der vorstehend näher beschriebenen Vorrichtung vorgeschlagen, während dem zumindest zyklisch die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck und dem Umgebungsdruck des Batteriegehäuses ermittelt wird. Bei Vorliegen einer negativen Druckdifferenz größer als der Betrag des Grenzwertes wird zum Druckausgleich über die Pumpeneinheit ein Luftvolumenstrom in das Innere des Batteriegehäuses eingeleitet.
Damit werden auf einfache Art und Weise kritische bzw. unerwünschte Unterdruckbetriebszustände im Inneren des Batteriegehäuses aktiv vermieden.
Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei Vorliegen einer positiven Druckdifferenz größer als der Betrag des Grenzwertes zum Druckausgleich über die Pumpeneinheit ein Luftvolumenstrom aus dem Inneren des Batteriegehäuses abgeführt.
Damit werden auf einfache Art und Weise unerwünschte Überdruckbetriebszustände im Inneren des Batteriegehäuses verhindert.
Während einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Luftfeuchtigkeit im Inneren des Batteriegehäuses und weitere Betriebsparameter der Batterie, wie eine Betriebstemperatur im Batteriegehäuse und eine Umgebungstemperatur des Batteriegehäuses, bestimmt. In Abhängigkeit der vorzugsweise messtechnisch ermittelten Betriebsparameter kann es vorgesehen sein, dass von der Pumpeneinheit ein im Bereich der Trocknungseinheit entfeuchteter Luftvolumenstrom in das Innere des Batteriegehäuses eingeleitet und ein Luftvolumenstrom über das Ventil aus dem Inneren des Batteriegehäuses an die Umgebung des Batteriegehäuses ausgeführt wird. Dadurch kann die Luftfeuchtigkeit im Batteriegehäuse auf einen Wert abgesenkt werden, der kleiner ist als ein temperatur- und druckabhängiger Grenzwert, unterhalb dem ein Kondensieren von Wasserdampf im Inneren des Batteriegehäuses unterbleibt.
Mittels einer derartigen Vorgehensweise kann das Innere des Batteriegehäuses von der Pumpeneinheit mit einem sogenannten Spülluftvolumenstrom beaufschlagt werden, durch den ein leichter Überdruck im Gehäuseinneren aufrechterhalten wird und die Luftfeuchtigkeit im Inneren des Batteriegehäuses mit geringem Steuer- und Regelaufwand reduziert wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steuergerät, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Das Steuergerät umfasst beispielsweise Mittel, die der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen. Bei diesen Mitteln kann es sich um hardwareseitige Mittel und um softwareseitige Mittel handeln. Die hardwareseitigen Mittel des Steuergeräts bzw. der Steuerungseinrichtung sind beispielsweise Datenschnittstellen, um mit den an der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Baugruppen der Vorrichtung Daten auszutauschen. Weitere hardwareseitige Mittel sind beispielsweise ein Speicher zur Datenspeicherung und ein Prozessor zur Datenverarbeitung. Softwareseitige Mittel können unter anderem Programmbausteine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sein.
Das Steuergerät ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit zumindest einer Empfangsschnittstelle ausführbar, die ausgebildet ist, Signale von Signalgebern zu empfangen. Die Signalgeber können beispielsweise als Sensoren ausgebildet sein, die Messgrößen erfassen und an das Steuergerät übermitteln. Ein Signalgeber kann auch als Signalfühler bezeichnet werden. So kann die Empfangsschnittstelle von einem Signalgeber ein Signal empfangen, über welches signalisiert wird, dass eine zu hohe Druckdifferenz zwischen dem Innendruck und dem Umgebungsdruck des Batteriegehäuses vorliegt.
Das Steuergerät kann zudem eine Datenverarbeitungseinheit aufweisen, um die empfangenen Eingangssignale bzw. die Informationen der empfangenen Eingangssignale auszuwerten und/oder zu verarbeiten.
Auch kann das Steuergerät mit einer Sendeschnittstelle ausgeführt sein, die ausgebildet ist, Steuersignale an Stellglieder auszugeben. Unter einem Stellglied sind Aktoren zu verstehen, die die Befehle des Steuergeräts umsetzen. Wird im Betrieb der Vorrichtung durch das Steuergerät erkannt, dass die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck und dem Umgebungsdruck des Batteriegehäuses größer ist als der Betrag des Grenzwertes, wird die Pumpeneinheit entsprechend betätigt und über die Pumpeneinheit ein Luftvolumenstrom in das Innere des Batteriegehäuses eingeleitet oder ein Luftvolumenstrom aus dem Inneren des Batteriegehäuses über die Pumpeneinheit an die Umgebung ausgeführt bzw. abgesaugt.
Die zuvor genannten Signale sind nur als beispielhaft anzusehen und sollen die Erfindung nicht beschränken. Die erfassten Eingangssignale und die ausgegebenen Steuersignale können über einen Fahrzeugbus bzw. über einen CAN-Bus, übertragen werden. Die Steuerungseinrichtung bzw. das Steuergerät kann beispielsweise als zentrales elektronisches Steuergerät eines Elektrofahrzeuges oder eines Hybridfahrzeuges ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich auch als Computerprogrammprodukt verkörpern, welches, wenn es auf einem Prozessor einer Steuerungseinrichtung läuft, den Prozessor softwaremäßig anleitet, die zugeordneten erfindungsgegenständlichen Verfahrensschritte durchzuführen. In diesem Zusammenhang gehört auch ein computerlesbares Medium zum Gegenstand der Erfindung, auf dem ein vorstehend beschriebenes Computerprogrammprodukt abrufbar gespeichert ist.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten Ansprüche oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen oder unmittelbar aus der Zeichnung hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:

1 eine stark vereinfachte Darstellung einer Fahrzeugbatterie mit einem Batteriegehäuse und im Batteriegehäuse angeordneten Batteriezellen sowie eine dem Batteriegehäuse zugeordnete Druckausgleichseinheit mit einer Pumpeneinheit, die eine reversierbare Pumpe umfasst; und
2 eine Einzeldarstellung einer weiteren Ausführungsform der Pumpeneinheit der Druckausgleichseinheit, die eine Pumpe mit lediglich einer Volumenstromrichtung umfasst, die über eine Ventileinheit mit dem Inneren des Batteriegehäuses in Wirkverbindung bringbar ist.

1 zeigt eine Fahrzeugbatterie 1 mit einem Batteriegehäuse 2 und einer Vorrichtung 3 zur Regulierung des Innendrucks pi in einem Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2. Im Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 ist eine Hochvolt-Batterie 5 mit mehreren Batteriezellen vorgesehen, die in an sich bekannter Art und Weise elektrische Energie speichert und für den Betrieb einer elektrischen Maschine zur Verfügung stellt. Zusätzlich ist die Batterie 5 mit elektrischer Energie aufladbar, womit die Batterie 5 als ein Akkumulator ausgebildet ist. Das Batteriegehäuse 2 ist im Wesentlichen gasdicht ausgeführt, um die Batterie 5 im erforderlichen Umfang vor Feuchtigkeit zu schützen. Dies resultiert aus der Kenntnis, dass im Luftvolumen im Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 gebundene Feuchtigkeit während ungünstiger Betriebszustandsverläufe kondensieren und die Batteriezellen durch Korrosion und durch Kurzschlüsse beschädigen kann.
Um eine Beschädigung des Batteriegehäuses 2 zu vermeiden, umfasst die Vorrichtung 3 eine Druckausgleichseinheit 6, über die eine Druckdifferenz zwischen dem Innendruck pi und dem Umgebungsdruck poo des Batteriegehäuses 2 auf Werte kleiner als ein Betrag eines vordefinierten Grenzwerts einstellbar ist.
Hierfür umfasst die Druckausgleichseinheit 6 eine Pumpeneinheit 7, die fluidisch mit dem Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 in Wirkverbindung steht und mittels der der Innendruck pi in Abhängigkeit des Umgebungsdruckes p∞ variierbar ist. Die Pumpeneinheit 7 kann in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles ausgebildet sein und vorzugsweise eine Membranpumpe umfassen.
Die Pumpeneinheit 7 weist vorliegend eine reversierbare Pumpe 7A auf, bei der die Druckseite und die Saugseite entsprechend dem jeweils gewählten Betriebsmodus wechselt. Dies bietet die Möglichkeit, dass über die Pumpeneinheit 7 ein Luftvolumenstrom aus der Umgebung 9 des Batteriegehäuses 2 ansaugbar und über eine Leitung 8 in den Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 einleitbar ist. Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass von der Pumpeneinheit 7 über die Leitung 8 ein Luftvolumenstrom aus dem Innenraum 4 angesaugt und über eine weitere Leitung 10 an die Umgebung 9 des Batteriegehäuses 2 abgegeben wird.
Die Leitung 8 mündet stromab einer Trocknungseinheit 11, in deren Bereich ein von der Pumpeneinheit 7 in den Innenraum 4 eingeleiteter Luftvolumenstrom entsprechend entfeuchtet wird, in den Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2. Das bedeutet, dass die absolute Feuchtigkeit des Luftvolumenstromes, der von der Pumpeneinheit 7 durch die Trocknungseinheit 11 in Richtung des Innenraumes 4 geführt wird, im Bereich der Trocknungseinheit 11 auf einen vordefinierten Wert eingestellt wird. Beim Durchströmen der Trocknungseinheit 11 entzieht ein Trocknungsmittel in der Trocknungseinheit 11, beispielsweise ein Silikatgel oder dergleichen, dem Luftvolumenstrom Wasserdampf. Damit unterbleibt ein unerwünschter Eintrag von Feuchtigkeit in den Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2, wenn im Pumpbetrieb der Pumpeneinheit 7 ein Luftvolumenstrom aus der Umgebung 9 in den Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 eingeleitet wird, um eine zu große negative Druckdifferenz zwischen dem Innendruck pi und dem Umgebungsdruck p∞ auszugleichen.
Wird hingegen eine positive Druckdifferenz zwischen dem Innendruck pi und dem Umgebungsdruck poo größer als der Betrag des Grenzwertes festgestellt, wird die Pumpeneinheit 7 mit entgegengesetzter Volumenstromrichtung betrieben und ein Luftvolumenstrom über die Leitung 8 aus dem Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 abgesaugt und an die Umgebung 9 abgegeben. Dadurch wird der Innendruck pi im Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 abgesenkt und die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck pi und dem Umgebungsdruck p∞ reduziert.
Neben der Pumpeneinheit 7 umfasst die Vorrichtung 3 bzw. dessen Druckausgleichseinheit 6 eine Ventileinheit 12 mit zwei Ventilen 13, 14. Die beiden Ventile 13 und 14 sind bei dem vorliegend näher betrachteten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 3 jeweils als Rückschlagventile ausgeführt. Darüber hinaus stehen die Ventile 13, 14 sowohl mit dem Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 als auch mit einem vom Innenraum 4 getrennten weiteren Raum 15 in Verbindung. Der Raum 15 weist für einen Luftaustausch mit der Umgebung 9 eine gasdurchlässige Verbindung auf, die mit einer semipermeablen Dampfbremse 16 ausgeführt ist.
Die Dampfbremse 16 kann beispielsweise mit einer Membran ausgebildet sein, die den Austritt von Wasserdampf aus dem Raum 15 in Richtung der Umgebung 9 ermöglicht, jedoch den Eintritt von Feuchtigkeit bzw. Wasserdampf aus der Umgebung 9 in den Raum 15 verhindert.
Das Ventil 13 stellt eine Verbindung zwischen dem Raum 15 und dem Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 her, wenn eine entsprechende Ansprechgrenze des Ventils 13 überschritten wird. Diese Ansprechgrenze des Ventils 13 entspricht einem Betrag der Druckdifferenz zwischen dem Innendruck pi und dem Umgebungsdruck poo, der auch im Raum 15 anliegt. Dabei kann der Betrag der Druckdifferenz beispielsweise in einem Bereich von 20 bis 40 mbar liegen.
Zusätzlich entspricht auch die Ansprechgrenze des Ventils 14 dem Betrag der Druckdifferenz, wobei das Ventil 14 die Verbindung zwischen dem Innenraum 4 und dem Raum 15 freigibt, wenn eine positive Druckdifferenz zwischen dem Innendruck pi und dem Umgebungsdruck p∞ den Betrag der Druckdifferenz übersteigt. Das bedeutet, dass ein unzulässig hoher Überdruck im Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 über das Ventil 14 abgebaut wird, wenn der Innendruck pi den Umgebungsdruck p∞ um den Betrag der Druckdifferenz übersteigt.
Im Gegensatz dazu gibt das Ventil 13 die Verbindung zwischen dem Raum 15 und dem Innenraum 4 frei, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck pi und dem Umgebungsdruck poo negativ ist und den Betrag der Druckdifferenz übersteigt. Dann wird über das Ventil 13 ein Luftvolumenstrom aus dem Raum 15 in den Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 eingeleitet, um einen gewünschten Druckausgleich zwischen der Umgebung 9 und dem Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 herzustellen.
In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles besteht die Möglichkeit, die Druckausgleichseinheit 6 lediglich mit der Pumpeneinheit 7 auszuführen und den gewünschten Druckausgleich zwischen dem Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 und der Umgebung 9 lediglich durch entsprechendes Einpumpen von Luft in den Innenraum 4 oder durch entsprechendes Absaugen eines Luftvolumenstromes aus dem Innenraum 4 in Richtung der Umgebung 9 ohne die Ventileinheit 12 zu realisieren.
Weist die Druckausgleichseinheit 6 jedoch sowohl die Pumpeneinheit 7 als auch die Ventileinheit 12 auf, besteht zusätzlich die Möglichkeit, den Innenraum 4 über definierte Betriebszeiten mit einem Luftvolumenstrom aus der Umgebung 9 zu beaufschlagen und im Innenraum 4 einen definierten Überdruck in Bezug auf den Umgebungsdruck poo zu erzeugen. Bei entsprechend vorgegebener Ansprechgrenze des Ventils 14 kann ein kontinuierlicher Luftvolumenstrom über das Ventil 14 aus dem Innenraum 4 in den Raum 15 erzeugt werden, ohne im Innenraum 4 einen unzulässig hohen Innendruck pi zu erzeugen. Dieser Luftvolumenstrom kann beispielsweise als Spülvolumenstrom für den Innenraum 4 genutzt werden, um eine unerwünscht hohe Beladung des Innenraumes 4 mit Wasserdampf zu reduzieren. Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, über den aktiv erzeugten Überdruck im Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 einen Eintritt von Schmutzpartikeln, wie Staub und dergleichen, auf einfache Art und Weise zu reduzieren bzw. zu vermeiden.
Des Weiteren kann es auch vorgesehen sein, dass durch einen gezielt eingestellten Unterdruck im Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 über die Dampfbremse 16 und das Ventil 13 Luft anzusaugen, um die Trocknungseinheit 11 zu regenerieren und Feuchtigkeit über einen geeigneten Regenerationsluftstrom durch die Trocknungseinheit 11 und die Pumpeneinheit 7 in Richtung der Umgebung 9 abzuführen.
Zudem besteht auch die Möglichkeit, über die Pumpeneinheit 7 und eine entsprechende intelligente Steuerung und Regelung unerwünschten Betriebszustandsverläufen durch entsprechende präventive Maßnahmen entgegenzuwirken. Derartige ungünstige Betriebszustandsverläufe treten beispielsweise dann auf, wenn ein mit der Fahrzeugbatterie 1, die das Batteriegehäuse 2 und die Batterie 5 umfasst, ausgeführtes Fahrzeug schlagartig bzw. innerhalb kurzer Betriebszeiten stark schwankenden klimatischen Verhältnissen ausgesetzt ist oder wenn die Fahrzeugbatterie 1 im Zuge eines Schnellladeprozesses innerhalb kurzer Betriebszeiten mit hohen elektrischen Strömen beladen wird. Während solcher Betriebszustandsverläufe ändern sich die Umgebungstemperatur der Fahrzeugbatterie 1 und/oder auch die Betriebstemperatur der Fahrzeugbatterie 1, was unter Umständen ein unerwünschtes Auskondensieren von Wasserdampf im Inneren des Batteriegehäuses zur Folge hat.
Diesem Umstand kann beispielsweise durch ein in einem Steuergerät hinterlegtes und einen aktuellen sowie einen zu erwartenden Betriebszustand der Fahrzeugbatterie 1 entsprechend abbildendes Modell entgegengetreten werden, indem die Pumpeneinheit 7 in Abhängigkeit verschiedener Betriebsparameter, die insbesondere messtechnisch ermittelbar sind und beispielsweise die Betriebstemperatur der Fahrzeugbatterie 1 und die Umgebungstemperatur sowie der Innendruck pi und der Umgebungsdruck p∞ sind, in entsprechendem Modus betätigt wird.
Zusätzlich kann die Vorrichtung 3 eine weitere Ventileinheit 17 umfassen, die mit einer Berstmembran ausgeführt ist. Über die Berstmembran der weiteren Ventileinheit 17 können unzulässig hohe Druckdifferenzen zwischen dem Innendruck pi und dem Umgebungsdruck poo dadurch vermieden werden, dass über die Berstmembran eine Verbindung zwischen der Umgebung 9 und dem Innenraum 4 hergestellt und ein Druckausgleich ermöglicht wird, wenn die Druckdifferenz größer als ein zweiter Grenzwert ist, der wiederum größer als der erste Grenzwert ist.
Dadurch wird eine Beschädigung des Batteriegehäuses 2 vermieden, wenn sowohl die Pumpeneinheit 7 als auch die Ventileinheit 12 den Druckausgleich zwischen dem Innenraum pi und dem Außendruck bzw. dem Umgebungsdruck poo nicht im erforderlichen Umfang ermöglichen.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Pumpeneinheit 7 der Vorrichtung 3, die mit einer nicht reversierbaren Pumpe 7B ausgebildet ist, die lediglich eine Volumenstromrichtung aufweist. Eine Saugseite 18 der Pumpe 7B und eine Druckseite 19 der Pumpe 7B sind in der nachfolgend näher beschriebenen Art und Weise über eine zusätzliche Ventileinheit 20 entweder mit der Umgebung 9 oder mit dem Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 in Wirkverbindung bringbar, um in der vorstehend zu 1 näher beschriebenen Art und Weise eine positive oder eine negative Druckdifferenz zwischen dem Innendruck pi und dem Umgebungsdruck p∞ auszugleichen.
Die Ventileinheit 20 ist in 2 in einer Ausgangslage dargestellt, in der die Ventileinheit 20 von einer an einem Ventilschieber 21 angreifenden Federeinheit 22 gehalten wird. Der Umgebungsdruck p∞ greift gleichwirkend zur Federeinheit 22 am Ventilschieber 21 an. Im Gegensatz dazu liegt der Innendruck pi des Batteriegehäuses 2 sowohl der Federkraft der Federeinheit 22 als auch der Druckkraft des Umgebungsdruckes poo entgegenwirkend am Ventilschieber 21 an. Die Federkraft der Federeinheit 22 ist dabei der Art, dass der Innendruck pi die Ventileinheit 20 erst dann in seine zweite Schaltstellung umschiebt, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck pi und dem Umgebungsdruck p∞ den Betrag der Druckdifferenz übersteigt.
In der ersten Schaltstellung des Ventils 20 ist die Saugseite 18 der Pumpe 7B mit der Umgebung 9 verbunden, während die Druckseite 19 der Pumpe 7B über das Ventil 20 mit dem Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 in Verbindung steht. Wird im Betrieb der Pumpe 7B Luft aus der Umgebung 9 angesaugt, wird die Luft über die zusätzliche Ventileinheit 20 in den Innenraum 4 eingeleitet und ein Unterdruck im Innenraum 4 entsprechend ausgeglichen.
Übersteigt der Innendruck pi den Umgebungsdruck poo derart, dass die am Ventilschieber 21 vom Innendruck pi angreifende Druckkraft den Ventilschieber 21 in seine zweite Schaltstellung umschiebt, ist die Druckseite 19 der Pumpe 7B mit der Umgebung 9 verbunden, während die zusätzliche Ventileinheit 20 eine Wirkverbindung zwischen dem Innenraum 4 und der Saugseite 18 der Pumpe 7B herstellt. In diesem Betriebszustand der zusätzlichen Ventileinheit 20 saugt die Pumpe 7B einen Luftvolumenstrom aus dem Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 ab und pumpt diesen über die Druckseite 19 in Richtung der Umgebung 9. Dadurch wird der Innendruck pi im Innenraum 4 des Batteriegehäuses 2 reduziert und die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck pi und dem Umgebungsdruck poo ausgeglichen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugbatterie
2: Batteriegehäuse
3: Vorrichtung
4: Innenraum des Batteriegehäuses
5: Batterie
6: Druckausgleichseinheit
7: Pumpeneinheit
7A, 7B: Pumpe
8: Leitung
9: Umgebung des Batteriegehäuses
10: Leitung
11: Trocknungseinheit
12: Ventileinheit
13: Ventil der Ventileinheit 12
14: weiteres Ventil der Ventileinheit 12
15: Raum
16: Dampfbremse
17: weitere Ventileinheit
18: Saugseite der Pumpe 7B
19: Druckseite der Pumpe 7B
20: zusätzliche Ventileinheit
21: Ventilschieber der zusätzlichen Ventileinheit
22: Feder
pi: Innendruck
p∞: Umgebungsdruck

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013218911 A1 [0006]
DE 102012202103 A1 [0008]
DE 102013213909 A1 [0009]
EP 0504573 A1 [0009]
DE 102011109243 A1 [0009]

Claims

Vorrichtung (3) zur Regulierung des Innendrucks (pi) in einem eine Batterie (5) umgebenden Batteriegehäuse (2), das im Wesentlichen gasdicht ausgeführt ist, mit einer Druckausgleichseinheit (6), über die eine Druckdifferenz zwischen dem Innendruck (pi) und dem Umgebungsdruck (poo) des Batteriegehäuses (2) auf Werte kleiner als ein Betrag eines vordefinierten Grenzwerts einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichseinheit (6) eine Pumpeneinheit (7) umfasst, die fluidisch mit dem Inneren des Batteriegehäuses (2) in Wirkverbindung steht und mittels der der Innendruck (pi) in Abhängigkeit des Umgebungsdruckes (poo) variierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinheit (7) mit einer Druckseite (19) mit dem Inneren des Batteriegehäuses (2) in Wirkverbindung bringbar ist oder verbunden ist und der Innendruck (pi) durch die Pumpeneinheit (7) erhöhbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinheit (7) mit einer Saugseite (18) mit dem Inneren des Batteriegehäuses (2) in Wirkverbindung bringbar ist oder verbunden ist und der Innendruck (pi) durch die Pumpeneinheit (7) reduzierbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichseinheit (6) eine Ventileinheit (12) aufweist, über die das Innere des Batteriegehäuses (2) mit der Umgebung (9) des Batteriegehäuses (2) verbindbar ist, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck (pi) des Batteriegehäuses (2) und dem Umgebungsdruck (poo) des Batteriegehäuses (2) größer als der Betrag des Grenzwerts ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (12) ein Ventil (13) umfasst, über das das Innere des Batteriegehäuses (2) mit der Umgebung (9) in Verbindung steht, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck (pi) und dem Umgebungsdruck (poo) positiv und größer ist als der Betrag des Grenzwerts, und über das die positive Druckdifferenz reduzierbar ist, indem ein Luftvolumenstrom aus dem Inneren des Batteriegehäuses (2) durch das Ventil (13) an die Umgebung (9) abgegeben wird.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (12) ein weiteres Ventil (14) umfasst, über das das Innere des Batteriegehäuses (2) mit der Umgebung (9) in Verbindung steht, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck (pi) und dem Umgebungsdruck (poo) negativ und größer ist als der Betrag des Grenzwerts, und über das die negative Druckdifferenz reduzierbar ist, indem ein Luftvolumenstrom aus der Umgebung (9) in das Innere des Batteriegehäuses (2) eingeleitet wird, wobei zwischen der Umgebung (9) und dem weiteren Ventil (14) eine Dampfbremse (16) vorgesehen ist, mittels der ein Wasserdampfeintrag in das Innere des Batteriegehäuses (2) begrenzt wird.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinheit (7) über eine Trocknungseinheit (11) mit dem Inneren des Batteriegehäuses (2) in Verbindung steht, in deren Bereich eine absolute Luftfeuchtigkeit eines Luftvolumenstromes, der von der Pumpeneinheit (7) in das Innere des Batteriegehäuses (2) eingeleitet wird, auf ein vordefiniertes Niveau eingestellt wird.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinheit (7) eine reversierbare Pumpe (7A) mit zwei Volumenstromrichtungen umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinheit (7) eine Pumpe (7B) mit einer Volumenstromrichtung umfasst, wobei eine Druckseite (19) der Pumpe (7B) und eine Saugseite (18) der Pumpe (7B) in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen dem Innendruck (pi) und dem Umgebungsdruck (p∞) des Batteriegehäuses (2) über eine Ventileinheit (20) der Pumpeneinheit (7) mit der Umgebung (9) des Batteriegehäuses (2) oder mit dem Inneren des Batteriegehäuses (2) in Wirkverbindung steht, wobei die Druckseite (19) der Pumpe (7B) über die Ventileinheit (20) der Pumpeneinheit (7) mit dem Inneren des Batteriegehäuses (2) verbunden ist, wenn der der Umgebungsdruck (p∞) größer ist als der Innendruck (pi) und der Differenzdruck den Betrag des Grenzwertes überschreitet, und wobei die Druckseite (19) der Pumpe (7B) über die Ventileinheit (20) der Pumpeneinheit (7) mit der Umgebung des Batteriegehäuses (2) verbunden ist, wenn der Umgebungsdruck (poo) kleiner ist als der Innendruck (pi) und der Differenzdruck den Betrag des Grenzwertes überschreitet.
Batteriegehäuse (2), insbesondere Batteriegehäuse einer Lithium-Ionen-Batterie, mit einer Vorrichtung (3) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Pumpeneinheit (7) an einer Außenseite des Batteriegehäuses (2) oder zumindest teilweise innerhalb des Batteriegehäuses (2) angeordnet ist.
Batteriegehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (12), die Ventileinheit (20) der Pumpeneinheit (7) und/oder eine weitere Ventileinheit (17) eine Berstmembran aufweist, die das Innere des Batteriegehäuses (2) permanent mit der Umgebung des Batteriegehäuses (2) verbindet, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck und dem Umgebungsdruck den Betrag eines weiteren Grenzwertes übersteigt, der größer ist als der Betrag des Grenzwertes.
Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung (3) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest zyklisch die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck (pi) und dem Umgebungsdruck (poo) des Batteriegehäuses (2) ermittelt wird und bei Vorliegen einer negativen Druckdifferenz zwischen dem Innendruck (pi) und dem Umgebungsdruck (p∞) größer als der Betrag des Grenzwertes zum Druckausgleich über die Pumpeneinheit (7) ein Luftvolumenstrom in das Innere des Batteriegehäuses (2) eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen einer positiven Druckdifferenz zwischen den Innendruck (pi) und dem Umgebungsdruck (poo) größer als der Betrag des Grenzwertes zum Druckausgleich über die Pumpeneinheit (7) ein Luftvolumenstrom aus dem Inneren des Batteriegehäuses (2) abgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Luftfeuchtigkeit im Inneren des Batteriegehäuses (2) und weitere Betriebsparameter der Fahrzeugbatterie (1), insbesondere eine Betriebstemperatur, und eine Umgebungstemperatur des Batteriegehäuses (2) bestimmt werden, wobei von der Pumpeneinheit (7) ein im Bereich der Trocknungseinheit (11) entfeuchteter Luftvolumenstrom in das Innere des Batteriegehäuses (2) eingeleitet und ein Luftvolumenstrom über das Ventil (12) aus dem Inneren des Batteriegehäuses (2) an die Umgebung des Batteriegehäuses (2) ausgeführt wird, bis die Luftfeuchtigkeit einen temperatur- und druckabhängigen Grenzwert unterschreitet, unterhalb dem ein Kondensieren von Wasserdampf im Inneren des Batteriegehäuses (2) unterbleibt.
Steuergerät zum Betreiben einer Vorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Steuergerät derart ausgeführt ist, dass zumindest zyklisch die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck (pi) und dem Umgebungsdruck (poo) des Batteriegehäuses (2) ermittelt wird und bei Vorliegen einer negativen Druckdifferenz größer als der Betrag des Grenzwertes zum Druckausgleich über die Pumpeneinheit (7) ein Luftvolumenstrom in das Innere des Batteriegehäuses (2) eingeleitet wird.
Steuergerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe das Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14 steuerungsseitig ausführt.