DE102021204370A1 - Accumulator arrangement for a motor vehicle and motor vehicle with an accumulator arrangement - Google Patents

Accumulator arrangement for a motor vehicle and motor vehicle with an accumulator arrangement Download PDF

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Abstract

Akkumulatoranordnung mit einem Akkumulator zur Versorgung eines elektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie, wobei der Akkumulator ein gasdichtes Akkumulatorgehäuse aufweist, wobei der Akkumulator eine Notentgasungseinrichtung zum Ablassen von Gas aus dem Inneren des gasdichten Akkumulatorgehäuses aufweist.Die Akkumulatoranordnung weist ein Schutzelement zum Schutz des Akkumulators vor einer mechanischen Beschädigung bei der Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Gegenstand auf und ist dazu ausgebildet, dass im Falle einer Notentgasung des Akkumulators das im Inneren des gasdichten Bereichs des Akkumulatorgehäuses anfallende Gas über die Notentgasungseinrichtung in einen durch das Schutzelement Hohlraum abgegeben wird.Accumulator arrangement with an accumulator for supplying an electric drive of a motor vehicle with electrical energy, the accumulator having a gas-tight accumulator housing, the accumulator having an emergency degassing device for venting gas from the interior of the gas-tight accumulator housing.The accumulator arrangement has a protective element for protecting the accumulator mechanical damage when the motor vehicle collides with an object and is designed so that, in the event of emergency degassing of the accumulator, the gas occurring inside the gas-tight area of the accumulator housing is released via the emergency degassing device into a cavity formed by the protective element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Akkumulatoranordnung mit einem Akkumulator zur Versorgung eines elektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Akkumulatoranordnung.The invention relates to an accumulator arrangement with an accumulator for supplying an electric drive of a motor vehicle with electrical energy according to the preamble of claim 1 and a motor vehicle with such an accumulator arrangement.

In Kraftfahrzeugen mit elektrischen Antrieben dienen Akkumulatoren zur Versorgung des elektrischen Antriebs mit Energie. Hierbei besteht das Risiko, dass bei Defekten in den Akkumulatoren brennbare Gase entstehen. Die Akkumulatoren besitzen daher gasdichte Akkumulatorgehäuse. Das Gas fällt zunächst in diesen Akkumulatorgehäusen an.In motor vehicles with electric drives, accumulators are used to supply the electric drive with energy. There is a risk that flammable gases will develop in the event of defects in the accumulators. The accumulators therefore have gas-tight accumulator housings. The gas first occurs in these accumulator housings.

Bei schwerwiegenden Defekten, die zu einer entsprechend großen Menge an freigesetztem Gas führen, kann der Druck und/oder die Temperatur in dem Akkumulatorgehäuse einen kritischen Wert erreichen. In diesem Fall ist es sinnvoll, das innerhalb des Akkumulatorgehäuses anfallende Gas im Wege einer Notentgasung aus dem Akkumulatorgehäuse abzulassen. Zu diesem Zweck weisen moderne Akkumulatoren Notentgasungseinrichtungen zum Ablassen von Gas aus dem Inneren des gasdichten Akkumulatorgehäuses auf.In the event of serious defects, which lead to a correspondingly large amount of gas being released, the pressure and/or the temperature in the accumulator housing can reach a critical value. In this case, it makes sense to let the gas that accumulates inside the accumulator housing out of the accumulator housing by means of emergency degassing. For this purpose, modern accumulators have emergency degassing devices for venting gas from the interior of the gas-tight accumulator housing.

Die in dem Akkumulatorgehäuse anfallenden Gase bzw. Gasgemische sind regelmäßig brennbar. Eine Entzündung der Gase kann beispielsweise durch Funken, insbesondere durch elektrische Funken, erfolgen. Dies stellt insbesondere dann ein Risiko dar, wenn das Akkumulatorgehäuse im Falle eines Unfalls verformt wird. Insbesondere dann kann es im Inneren des Akkumulators zu Kurzschlüssen und einer verstärkten Gasentwicklung kommen. Durch die Kurzschlüsse können zudem Funken, die die Gase entzünden können, entstehen. Daher versucht man Akkumulatoren in Kraftfahrzeugen derart im Kraftfahrzeug zu integrieren, dass sie im Fall von Kollisionen des Kraftfahrzeugs mit Gegenständen, wie beispielsweise anderen Kraftfahrzeugen, aber auch anderen Hindernissen, möglichst gut geschützt sind.The gases or gas mixtures occurring in the accumulator housing are regularly combustible. The gases can be ignited, for example, by sparks, in particular by electric sparks. This poses a particular risk when the accumulator housing is deformed in the event of an accident. In this case in particular, short circuits and increased gas development can occur inside the accumulator. The short circuits can also create sparks that can ignite the gases. Attempts are therefore being made to integrate accumulators in motor vehicles in such a way that they are protected as well as possible in the event of the motor vehicle colliding with objects, such as other motor vehicles, but also other obstacles.

Wird der Akkumulator an einer entsprechenden Position, beispielsweise unterhalb der Rücksitzbank eines Kraftfahrzeugs, verbaut, so besteht oftmals das Problem, die über die Notentgasungseinrichtung im Falle einer Notentgasung austretenden Gase so zu handhaben, dass es nicht zu einer Gefährdung der Personen in dem Kraftfahrzeug kommt.If the accumulator is installed in a corresponding position, for example below the rear seat bench of a motor vehicle, there is often the problem of handling the gases escaping via the emergency degassing device in the event of an emergency degassing in such a way that people in the motor vehicle are not endangered.

Es besteht insbesondere die Gefahr, dass sich derartige Gase entzünden, und sich dadurch eine Art „Brennstrahl“ bildet. Ist dieser beispielsweise in eine Richtung gerichtet, in der sich Körperteile von Personen, beispielsweise Passagieren auf der Rücksitzbank, befinden, kann es aufgrund so entstehender gebündelter Flammen zu schweren Verletzungen von Personen kommen. Im ungünstigsten Fall kann eine derart gebündelte Gasflamme auch in der Lage sein, sich durch Innenraumverkleidungen und/oder Karosseriebestandteile, die den Akkumulator von den Personen trennen, „hindurch zu brennen“. Besonders kritisch wird ein derartiges Szenario, wenn es sich um ein Hybridfahrzeug handelt und eine Notentgasung zu einer entsprechenden Gasflamme führt, die in Richtung des Tanks für den fossilen Kraftstoff gerichtet ist.In particular, there is a risk that such gases will ignite and a kind of "burning jet" will form as a result. If this is directed, for example, in a direction in which parts of the body of people, for example passengers on the rear seat bench, are located, serious injuries to people can occur due to the resulting bundled flames. In the worst case, a gas flame bundled in this way can also be able to “burn through” interior paneling and/or body components that separate the accumulator from the people. Such a scenario becomes particularly critical when dealing with a hybrid vehicle and emergency degassing leads to a corresponding gas flame directed towards the tank for the fossil fuel.

Die Gefahr der Bildung derartiger Flammen besteht insbesondere dann, wenn die Gase das gasdichte Akkumulatorgehäuse verlassen. Dies liegt insbesondere daran, dass häufig mit dem Gas auch weitere heiße Bestandteile beschädigter Akkumulatorzellen austreten. Vermischen sich die im Akkumulator gebildeten Gase mit der Umgebungsluft, erhöht dies zusätzlich die Gefahr, dass es zu Entzündungen der Gase kommt - insbesondere wenn diese heißen Bestandteile hinzukommen, aber auch wenn andere Zündquellen, wie elektrische Einrichtungenvorhanden sind.The risk of such flames forming exists in particular when the gases leave the gas-tight accumulator housing. This is due in particular to the fact that other hot components of damaged accumulator cells often escape with the gas. If the gases formed in the accumulator mix with the ambient air, this also increases the risk of the gases igniting - especially if these hot components are added, but also if other sources of ignition, such as electrical equipment, are present.

In der Vergangenheit sind daher Akkumulatoren für Kraftfahrzeuge entwickelt worden, bei denen konstruktive Maßnahmen die Entzündung derartiger Gasgemische verhindern sollen.In the past, therefore, accumulators for motor vehicles have been developed in which structural measures are intended to prevent such gas mixtures from igniting.

So ist beispielsweise in der DE 10 2019 118 905 A1 ein Akkumulator gezeigt, bei dem innerhalb eines gasdichten Akkumulators anfallendes Gas mittels eines integrierten Kühlsystems gekühlt werden kann, wenn es innerhalb des Akkumulatorgehäuses aus einer der im Akkumulatorgehäuse angeordneten Akkumulatorzellen austritt.For example, in the DE 10 2019 118 905 A1 an accumulator is shown in which gas occurring within a gas-tight accumulator can be cooled by means of an integrated cooling system when it exits within the accumulator housing from one of the accumulator cells arranged in the accumulator housing.

In der US 2013/0059175 A1 ist ein Akkumulator beschrieben, der innerhalb des gasdichten Akkumulatorgehäuses einen Auffangbereich aufweist. Dieser ist unterhalb der einzelnen Akkumulatorzellen angeordnet, sodass, wenn aus den einzelnen Akkumulatorzellen Gas in das gasdichte Gehäuse austritt, dieses sowie eventuell mit dem Gas mitgeschleppte heiße Bestandteile zunächst in einem Auffangbereich aufgefangen werden.In the US 2013/0059175 A1 describes an accumulator which has a collection area within the gas-tight accumulator housing. This is arranged underneath the individual accumulator cells, so that when gas escapes from the individual accumulator cells into the gas-tight housing, this and any hot components entrained with the gas are initially collected in a collection area.

Diese Systeme sind zwar in der Lage, die Temperatur des Gases noch innerhalb des gasdichten Gehäuses des Akkumulators zu senken, sodass das im gasdichten Gehäuse anfallende Gas eine niedrige Temperatur aufweist, bzw. es können andere heiße Bestandteile, die als Zündquellen dienen können, zurückgehalten werden. Jedoch kann es auch bei derartigen Systemen dazukommen, dass der Druck im Akkumulatorgehäuse soweit ansteigt, dass eine Notentgasung, bei der das Gas aus dem gasdichten Gehäuse abgelassen wird, notwendig wird. In diesem Fall hätte das Gas zwar eine niedrigere Temperatur bzw. es wären weniger Zündquellen aufgrund der zurückgehaltenen weiteren Bestandteile schadhafter Akkumulatorzellen enthalten, das aus dem gasdichten Akkumulatorgehäuse austretende Gas könnte dann jedoch immer noch zündfähige Gemische mit der Umgebungsluft bilden. Diese könnten an anderen Zündquellen, die insbesondere nach einem Unfall im Kraftfahrzeug bzw. in dessen unmittelbarer Umgebung vorhanden sein können, durchaus noch entzündet werden.These systems are able to lower the temperature of the gas inside the gas-tight housing of the accumulator, so that the gas occurring in the gas-tight housing has a low temperature, or other hot components that can serve as ignition sources can be retained . However, it can also happen with such systems that the pressure in the accumulator housing increases to such an extent that emergency degassing, in which the gas is released from the gas-tight housing, becomes necessary. In this case, the gas would have a lower temperature or it would contain fewer sources of ignition due to the retained other components of defective battery cells, but the gas escaping from the gas-tight battery housing could still form ignitable mixtures with the ambient air. These could still be ignited by other sources of ignition, which may be present in the motor vehicle or in its immediate vicinity, particularly after an accident.

Weiterhin haben die vorstehend beschriebenen Systeme den Nachteil, dass Kühlsysteme bzw. Auffangbereiche innerhalb des gasdichten Akkumulatorgehäuses angeordnet sein müssen. Hierdurch vergrößert sich das Volumen des gasdichten Akkumulatorgehäuses. Ein Akkumulatorgehäuse mit einem größeren Volumen lässt sich jedoch im Falle eines Unfalls des Kraftfahrzeugs schlechter vor mechanischen Beschädigungen schützen als ein Akkumulatorgehäuse mit entsprechend kleineren Abmessungen.Furthermore, the systems described above have the disadvantage that cooling systems or collecting areas have to be arranged inside the gas-tight accumulator housing. This increases the volume of the gas-tight accumulator housing. However, in the event of an accident of the motor vehicle, a battery housing with a larger volume is more difficult to protect against mechanical damage than a battery housing with correspondingly smaller dimensions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Akkumulatoranordnung mit einem Akkumulator zur Versorgung eines elektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Akkumulatoranordnung aufzuzeigen, die eine sichere Notentgasung und gleichzeitig einen guten Schutz des gasdichten Akkumulatorgehäuses vor möglichen mechanischen Beschädigungen ermöglichen.The invention is based on the object of demonstrating an accumulator arrangement with an accumulator for supplying an electric drive of a motor vehicle with electrical energy and a motor vehicle with such an accumulator arrangement which enable safe emergency degassing and at the same time good protection of the gas-tight accumulator housing against possible mechanical damage.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Akkumulatoranordnung und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen.The object is achieved by an accumulator arrangement and a motor vehicle having the features of the independent claims. The dependent claims relate to advantageous embodiments.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Akkumulatoranordnung ein Schutzelement zum Schutz des Akkumulators von einer mechanischen Beschädigung bei der Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Gegenstand aufweist und dazu ausgebildet ist, dass im Fall einer Notentgasung des Akkumulators das im Inneren des gasdichten Bereich des Akkumulatorgehäuses anfallende Gas über die Notentgasungseinrichtung in einen durch das Schutzelement gebildeten Hohlraum abgegeben wird.The object is achieved in that the accumulator arrangement has a protective element for protecting the accumulator from mechanical damage when the motor vehicle collides with an object and is designed so that in the event of emergency degassing of the accumulator, the gas accumulating inside the gas-tight area of the accumulator housing is discharged via the emergency degassing device into a cavity formed by the protective element.

Schutzelemente, die zum Schutz des Akkumulators vor einer mechanischen Beschädigung, insbesondere bei einem Unfall des Kraftfahrzeugs, dienen, können so ausgestaltet werden, dass sie einen Hohlraum ausbilden. Der Hohlraum kann hierbei lediglich durch das Schutzelement selbst begrenzt sein. Alternativ und/oder ist es jedoch vorteilhaft, wenn das Schutzelement lediglich einen Teil der Begrenzung des Hohlraums bildet. Dort, wo der Hohlraum nicht durch das Schutzelement begrenzt wird, kann er dann durch andere Elemente des Kraftfahrzeugs begrenzt sein. Hierbei können insbesondere Elemente des Akkumulators selbst einen Teil der Begrenzung des Hohlraums bilden. Auf diese Weise lassen sich günstige Wege für das austretende Gas aus dem Inneren des Akkumulatorgehäuses in den Hohlraum realisieren.Protective elements, which are used to protect the accumulator from mechanical damage, in particular in the event of an accident of the motor vehicle, can be designed in such a way that they form a cavity. In this case, the cavity can only be delimited by the protective element itself. However, alternatively and/or it is advantageous if the protective element forms only part of the boundary of the cavity. Where the cavity is not delimited by the protective element, it can then be delimited by other elements of the motor vehicle. In this case, in particular, elements of the accumulator itself can form part of the delimitation of the cavity. In this way, favorable paths can be implemented for the escaping gas from the interior of the accumulator housing into the cavity.

Ein so von einem Schutzelement gebildeter Hohlraum stellt einen Bereich des Kraftfahrzeugs dar, indem sich das heiße Gas zunächst sammeln und abkühlen kann. Der Hohlraum braucht nicht verschlossen zu sein. Im Grunde ist es vorteilhaft, wenn der Hohlraum eine Öffnung zur Umgebung aufweist, durch die das Gas den Hohlraum verlassen kann. Die Öffnung kann auch zu anderen Zwecken, beispielsweise als Wasserablauföffnung, nutzbar sein. Auf diese Weise wirkt der Hohlraum insbesondere als „Abkühlzone“. Durch das begrenzte Volumen des Hohlraums kann sich in diesem nur eine bestimmte Menge eines zündfähigen Gemisches bilden. Wird der Hohlraum im Zuge einer Notentgasung durch das in dem Akkumulator freigesetzte Gas durchströmt, so findet im Grunde eine Durchspülung des Hohlraums unter Verdrängung der Luft statt, sodass zündfähige Gemische im Hohlraum lediglich für einen kurzen Zeitraum und in begrenzter Menge vorliegen. Danach können die Gase innerhalb des Hohlraums zunächst abkühlen, bevor sie diesen wieder verlassen und sich mit der Umgebungsluft vermischen. Auch mit dem austretenden Gas mitgeschleifte Bestandteile, bei denen es sich möglicherweise um glühende Bestandteile des Akkumulators handeln kann, können so im Hohlraum abkühlen. Da Schutzelemente zum Schutz des Akkumulators vor mechanischen Beschädigungen üblicherweise in Richtungen weisen, aus denen mechanische Einwirkungen auf den Akkumulator bei einem Unfall zu erwarten sind, ist ein derartiger Hohlraum, der durch ein Schutzelement gebildet wird, üblicherweise in einem Bereich des Kraftfahrzeugs angeordnet, in dem Deformationen bei Unfällen stattfinden dürfen, also beispielsweise in unmittelbarer Nähe der äußeren Begrenzungsflächen des Kraftfahrzeugs. Insbesondere wird eine äußere Begrenzungsfläche des Kraftfahrzeugs durch das Schutzelement gebildet. Ein möglicher Abbrand des austretenden Gases innerhalb des Hohlraums findet somit typischerweise in einem Bereich statt, in dem für die Insassen des Fahrzeugs und/oder sensiblen Strukturen, von denen im Brandfall weitere Gefahren ausgehen, nicht unmittelbar gefährdet werden.A cavity formed by a protective element in this way represents an area of the motor vehicle in which the hot gas can initially collect and cool down. The cavity does not need to be sealed. Basically, it is advantageous if the cavity has an opening to the environment through which the gas can leave the cavity. The opening can also be used for other purposes, for example as a water drainage opening. In this way, the cavity acts in particular as a "cooling zone". Due to the limited volume of the cavity, only a certain amount of an ignitable mixture can form in it. If the gas released in the accumulator flows through the cavity in the course of an emergency degassing, the cavity is basically flushed through with displacement of the air, so that ignitable mixtures are only present in the cavity for a short period of time and in limited quantities. After that, the gases inside the cavity can first cool down before they leave it again and mix with the ambient air. Components dragged along with the escaping gas, which could possibly be glowing components of the accumulator, can also cool down in the cavity. Since protective elements to protect the accumulator from mechanical damage usually point in directions from which mechanical effects on the accumulator are to be expected in the event of an accident, such a cavity, which is formed by a protective element, is usually arranged in an area of the motor vehicle in which Deformations may take place in accidents, for example in the immediate vicinity of the outer boundary surfaces of the motor vehicle. In particular, an outer boundary surface of the motor vehicle is formed by the protective element. A possible combustion of the escaping gas within the cavity therefore typically takes place in an area in which the occupants of the vehicle and/or sensitive structures, which pose further dangers in the event of a fire, are not directly endangered.

In einem Kraftfahrzeug ist das Schutzelement insbesondere auf einer von dem Fahrgastraum und/oder einem Kraftstofftank des Kraftfahrzeugs abgewandten Seite des Akkumulators angeordnet. Auf diese Weise werden die in dem Akkumulator freigesetzten brennbaren Gase kontrolliert in einem räumlich von Personen und/oder Kraftstoff getrennten Bereich abgegeben. Der Akkumulator mit seinem gasdichten Gehäuse stellt dabei eine zusätzliche Barriere zwischen der Zone, in der ein Abbrand der freigesetzten Gase möglich ist, und den zu schützenden Fahrgästen bzw. dem zu schützenden Kraftstofftank dar. Insbesondere wenn der Akkumulator eine flächige Bauweise aufweist, lässt sich so in vorteilhafter Weise der Schutz der Insassen bzw. des Kraftstoffs gewährleisten.In a motor vehicle, the protective element is in particular on one of the passenger compartment and/or arranged on the side of the accumulator facing away from a fuel tank of the motor vehicle. In this way, the combustible gases released in the accumulator are discharged in a controlled manner in an area that is spatially separated from people and/or fuel. The accumulator with its gas-tight housing represents an additional barrier between the zone in which combustion of the released gases is possible and the passengers to be protected or the fuel tank to be protected advantageously ensure the protection of the occupants and the fuel.

Bei dem Schutzelement kann es sich insbesondere um ein Blech handeln. Unter einem Blech ist dabei jegliche flächige Struktur aus einem metallischen Werkstoff zu verstehen, bei dem es sich insbesondere um einen Stahl und/oder eine Aluminiumlegierung handeln kann. Derartige Bleche haben neben ihrer mechanischen Stabilität und ihren guten plastischen Verformungseigenschaften den Vorteil, dass sie eine gute Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität aufweisen. Hierdurch sind Schutzelemente aus metallischen Werkstoffen besonders gut dafür geeignet, dass in den Hohlraum geleitete Gas abzukühlen.The protective element can in particular be a metal sheet. A metal sheet is to be understood as meaning any flat structure made of a metallic material, which can in particular be steel and/or an aluminum alloy. In addition to their mechanical stability and their good plastic deformation properties, such sheets have the advantage that they have good thermal conductivity and heat capacity. As a result, protective elements made of metallic materials are particularly well suited for cooling the gas that is conducted into the cavity.

In diesem Zusammenhang kann das Schutzelement insbesondere wannenförmig gestaltet sein. Durch eine Wannenform kann ein derartiges Schutzelement gemeinsam mit einem im wesentlichen flächigen Bereich einen Hohlraum ausbilden. Dies macht es möglich, das Schutzelement direkt an einer flächigen Seite eines Akkumulators zu montieren.In this context, the protective element can be designed in particular in the form of a trough. With a trough shape, such a protective element can form a cavity together with an essentially flat area. This makes it possible to mount the protective element directly on a flat side of a rechargeable battery.

Innerhalb des Hohlraums kann wenigstens ein metallisches Crashelement zur Aufnahme von Verformungsenergie bei einer Verformung des Schutzelements aufgrund einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Gegenstand angeordnet sein. Das Crashelement kann insbesondere aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise einem Stahl oder einer Aluminiumlegierung sein. Weiterhin ist es möglich, dass innerhalb des Hohlraums eine Mehrzahl solcher Crashelemente angeordnet ist.At least one metallic crash element for absorbing deformation energy when the protective element is deformed due to a collision of the motor vehicle with an object can be arranged inside the cavity. The crash element can in particular be made of a metallic material, for example steel or an aluminum alloy. Furthermore, it is possible for a plurality of such crash elements to be arranged within the cavity.

Derartige Crashelemente dienen dazu, die Energiemenge, die bei einem Crash von dem sich verformenden Schutzelement abgebaut werden kann, zu vergrößern. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung haben Crashelemente den Vorteil, dass sie Strömungshindernisse für das den Hohlraum im Falle einer Notentgasung durchströmende Gas bilden. Durch die so entstehenden Strömungsverhältnisse kann das Gas verglichen mit einer direkten Durchströmung des Hohlraums in kürzerer Zeit mehr Wärme abgeben. Von besonderem Vorteil sind in diesem Zusammenhang metallische Crashelemente deswegen, da sie aufgrund ihrer Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit selbst Wärmeenergie in einem gewissen Maß aufnehmen und so zur Kühlung des Gases noch weiter aktiv beitragen können.Such crash elements are used to increase the amount of energy that can be dissipated by the deforming protective element in the event of a crash. In connection with the present invention, crash elements have the advantage that they form flow obstacles for the gas flowing through the cavity in the event of emergency degassing. Due to the resulting flow conditions, the gas can give off more heat in a shorter time compared to a direct flow through the cavity. In this context, metallic crash elements are of particular advantage because, due to their thermal capacity and thermal conductivity, they themselves absorb thermal energy to a certain extent and can thus make an even further active contribution to cooling the gas.

In diesem Zusammenhang weist der Hohlraum insbesondere eine Öffnung auf, durch die das Gas den Hohlraum wieder verlassen kann. Es versteht sich, dass der Hohlraum auch eine Mehrzahl Öffnungen aufweisen kann. Bei der Öffnung kann es sich beispielsweise um eine Öffnung in dem Schutzelement handeln. Die Öffnung ist dabei bevorzugt an einem von der Notentgasungseinrichtung entfernt liegenden Ort des Hohlraums angeordnet. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Gas beim Durchströmen des Hohlraums einen möglichst weiten Weg zurücklegen muss. Vorzugsweise ist auf dem Strömungsweg von der Notentgasungseinrichtung zur Öffnung wenigstens ein vorstehend beschriebenes Crashelement angeordnet. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Crashelemente auch tatsächlich durch das Gas angeströmt werden. Bei den Crashelementen kann es sich beispielsweise um gewinkelte Blechteile, insbesondere Trapezbleche, handeln. Derartig gestaltete Crashelemente stellen eine Mehrzahl vom Gas anströmbarer flächiger Bereiche bereit, die gut geeignet sind, Wärmeenergie aus dem Gas aufzunehmen und darüber hinaus eine Barriere für mit dem Gasstrom mitgeschleppte heiße Bestandteile des Akkumulators darstellen.In this context, the cavity has in particular an opening through which the gas can exit the cavity again. It goes without saying that the cavity can also have a plurality of openings. The opening can be, for example, an opening in the protective element. The opening is preferably arranged at a location in the cavity that is remote from the emergency degassing device. This ensures that the gas has to travel as far as possible when flowing through the cavity. At least one crash element described above is preferably arranged on the flow path from the emergency degassing device to the opening. This ensures that the gas actually flows against the crash elements. The crash elements can be, for example, angled sheet metal parts, in particular trapezoidal sheets. Crash elements designed in this way provide a plurality of flat areas against which the gas can flow, which are well suited to absorbing thermal energy from the gas and, moreover, represent a barrier for hot components of the accumulator that are entrained with the gas flow.

Der Akkumulator kann eine Mehrzahl in dem Akkumulatorgehäuse angeordnete Akkumulatorzellen aufweisen. Die Akkumulatorzellen können jeweils Zellentgasungseinrichtungen aufweisen, durch die in den einzelnen Akkumulatorzellen anfallendes Gas in das Innere des gasdichten Akkumulatorgehäuses abgegeben werden kann. In diesem Zusammenhang sind die Akkumulatorzellen insbesondere so angeordnet, dass die Entgasung der Akkumulatorzellen in das gasdichte Gehäuse hinein in einer von dem Hohlraum wegweisenden Richtung erfolgt. Das heiße Gas muss in dem gasdichten Gehäuse auf diese Weise zunächst in einem Bogen geleitet werden, bevor das gasdichte Gehäuse in Richtung des Hohlraums durch die Notentgasungseinrichtung verlassen kann. Dies hat den Vorteil, dass das Gas, welches im heißen Zustand aus den Akkumulatorzellen austritt und dabei möglicherweise heißes Material aus dem Inneren der Akkumulatorzellen befördert, bereits bevor es in den Hohlraum eintritt ein vergleichsweise langen Weg zurückgelegt hat, wodurch sich die Temperatur des Gases bereits senken konnte. Zudem können mitgeschleifte heiße Bestandteile der Akkumulatorzellen auf dem Weg des Gases zu Notentgasungseinrichtung bereits abkühlen und/oder sogar aus dem Gasstrom abgeschieden werden, wenn sie sich innerhalb des gasdichten Akkumulatorgehäuses verfangen und dadurch nicht mehr mitgeschleift werden.The accumulator can have a plurality of accumulator cells arranged in the accumulator housing. The accumulator cells can each have cell degassing devices, through which gas occurring in the individual accumulator cells can be discharged into the interior of the gas-tight accumulator housing. In this context, the accumulator cells are arranged in particular in such a way that the degassing of the accumulator cells into the gas-tight housing takes place in a direction pointing away from the cavity. In this way, the hot gas must first be guided in an arc in the gas-tight housing before it can leave the gas-tight housing in the direction of the cavity through the emergency degassing device. This has the advantage that the gas, which exits the accumulator cells in the hot state and thereby possibly transports hot material from the interior of the accumulator cells, has already covered a comparatively long distance before it enters the cavity, which means that the temperature of the gas already rises could lower. In addition, hot components of the accumulator cells that are dragged along can already cool down on the way of the gas to the emergency degassing device and/or even be removed from the gas flow be separated if they get caught inside the gas-tight accumulator housing and are no longer dragged along.

Der Akkumulator kann ein Verstärkungselement zur mechanischen Verstärkung des Akkumulators aufweisen. Das Verstärkungselement kann insbesondere mit dem gasdichten Akkumulatorgehäuse verbunden sein. Hierdurch kann das Verstärkungselement dazu beitragen, Deformationen des gasdichten Akkumulatorgehäuses, insbesondere bei schweren Unfällen, zu verhindern.The accumulator can have a reinforcement element for mechanical reinforcement of the accumulator. The reinforcement element can in particular be connected to the gas-tight accumulator housing. As a result, the reinforcement element can contribute to preventing deformation of the gas-tight accumulator housing, particularly in the event of serious accidents.

Bei dem Verstärkungselement kann es sich um ein flächiges Verstärkungselement handeln. Ein flächiges Verstärkungselement bietet insbesondere den Vorteil, dass es - insbesondere wenn das Verstärkungselement parallel zu den Haupterstreckungsrichtungen des Akkumulators angeordnet ist - eine gute Verstärkung in seiner Ebene anbieten kann. Insbesondere dann, wenn das Verstärkungselement bzw. der Akkumulator mit seinen Haupterstreckungsrichtungen horizontal im Kraftfahrzeug angeordnet ist, kann das Verstärkungselement den Akkumulator wirkungsvoll bei Unfällen, bei denen das Kraftfahrzeug von der Seite getroffen wird, schützen. Unter den Haupterstreckungsrichtungen sind in diesem Zusammenhang insbesondere die Richtungen zu verstehen, in denen der Akkumulator seine größte Ausdehnung aufweist.The reinforcement element can be a flat reinforcement element. A flat reinforcement element offers the advantage in particular that it can provide good reinforcement in its plane, especially if the reinforcement element is arranged parallel to the main directions of extent of the accumulator. In particular when the reinforcement element or the accumulator is arranged with its main extension directions horizontally in the motor vehicle, the reinforcement element can effectively protect the accumulator in accidents in which the motor vehicle is hit from the side. In this context, the main directions of extent are to be understood in particular as the directions in which the accumulator has its greatest extent.

Bei dem Verstärkungselement kann es sich um ein Blech, insbesondere aus Stahl und/oder einer Aluminiumlegierung, handeln.The reinforcement element can be a metal sheet, in particular made of steel and/or an aluminum alloy.

Vorzugsweise ist das Verstärkungselement zwischen dem gasdichten Akkumulatorgehäuse und dem Hohlraum angeordnet. In dieser Anordnung kann das Verstärkungselement zur Begrenzung des Hohlraums dienen. Insbesondere dann, wenn es sich bei dem Verstärkungselement um ein Verstärkungselement aus einem metallischen Werkstoff handelt, ist dies vorteilhaft, da dann das Verstärkungselement aufgrund seiner Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit geeignet ist, den in den Hohlraum einströmenden heißen Gasen Wärmeenergie zu entziehen.The reinforcement element is preferably arranged between the gas-tight accumulator housing and the cavity. In this arrangement, the reinforcing element can serve to delimit the cavity. This is advantageous in particular when the reinforcement element is made of a metallic material, since the reinforcement element is then suitable, due to its thermal capacity and thermal conductivity, for extracting thermal energy from the hot gases flowing into the cavity.

Die Notentgasungseinrichtung kann durch das Verstärkungselement hindurchgeführt sein und das Innere des gasdichten Akkumulatorgehäuses mit dem Hohlraum verbinden. Bei einer derartigen Konfiguration bietet die Notentgasungseinrichtung insbesondere eine Durchführung nach Art eines kurzen Leitungsabschnitts, der die Strecke vom Inneren des gasdichten Akkumulatorgehäuses bis zum Inneren des Hohlraums überbrückt. Zu diesem Zweck kann die Notentgasungseinrichtung insbesondere gasdicht mit dem gasdichten Akkumulatorgehäuse verbunden sein. Bei der Verbindung zwischen der Notentgasungseinrichtung und dem Akkumulatorgehäuse kann es sich beispielsweise um eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere eine Lötverbindung, handeln.The emergency degassing device can be guided through the reinforcement element and connect the interior of the gas-tight accumulator housing to the cavity. With such a configuration, the emergency degassing device offers in particular a passage in the form of a short line section that bridges the distance from the interior of the gas-tight accumulator housing to the interior of the cavity. For this purpose, the emergency degassing device can be connected in a gas-tight manner to the gas-tight accumulator housing. The connection between the emergency degassing device and the accumulator housing can be, for example, an integral connection, in particular a soldered connection.

Die Notentgasungseinrichtung kann weiterhin mit dem Verstärkungselement verbunden sein. Bei der Verbindung mit dem Verstärkungselement kann es sich um eine formschlüssige Verbindung, insbesondere um eine Clips- und/oder Schnappverbindung handeln. Dies ermöglicht eine einfache Montage der Notentgasungseinrichtung. Insbesondere kann die Notentgasungseinrichtung mehrteilig gestaltet sein. Hierbei können unterschiedliche Teile der Notentgasungseinrichtung jeweils mit dem gasdichten Gehäuse des Akkumulators oder dem Verstärkungselement verbunden sein. Insbesondere ist es denkbar, dass ein Trägerelement für eine Membran, die im Falle einer Notentgasungseinrichtung den Gasweg für das aus dem Gehäuse über die Notentgasungseinrichtung austretende Gas freigibt, Bestandteil der Notentgasungseinrichtung sein. In diesem Zusammenhang besteht ein weiterer Vorteil darin, dass die Membran durch das Schutzelement vor mechanischen Beeinträchtigungen geschützt sein kann, die beim Betrieb des Kraftfahrzeugs auftreten, wie beispielsweise einem Schmutzbewurf. Das Trägerelement kann insbesondere mit einem mit dem gasdichten Gehäuse verbundenen Element der Notentgasungseinrichtung verbunden sein. Zwischen diesen beiden Elementen kann eine Dichtung vorgesehen sein. Ein weiteres, mit dem Trägerelement verbundenes Halteelement der Notentgasungseinrichtung kann das Trägerelement in seiner bestimmungsgemäßen Position sichern. Eine derartige Notentgasungseinrichtung lässt sich besonders einfach montieren.The emergency degassing device can also be connected to the reinforcement element. The connection to the reinforcement element can be a positive connection, in particular a clip and/or snap connection. This enables easy installation of the emergency degassing device. In particular, the emergency degassing device can be designed in several parts. Different parts of the emergency degassing device can each be connected to the gas-tight housing of the accumulator or the reinforcement element. In particular, it is conceivable for a support element for a membrane, which in the case of an emergency degassing device opens the gas path for the gas exiting the housing via the emergency degassing device, to be part of the emergency degassing device. In this context, there is a further advantage in that the membrane can be protected by the protective element from mechanical impairments that occur when the motor vehicle is in operation, such as for example being thrown up with dirt. The carrier element can in particular be connected to an element of the emergency degassing device which is connected to the gas-tight housing. A seal can be provided between these two elements. Another holding element of the emergency degassing device, which is connected to the carrier element, can secure the carrier element in its intended position. Such an emergency degassing device is particularly easy to install.

Bei einem Kraftfahrzeug mit einer Akkumulatoranordnung entsprechend der vorstehenden Beschreibung kann es sich bei dem Schutzelement insbesondere um ein im Bereich des Unterbodens das Kraftfahrzeug angeordnetes Schutzelement handeln. Insbesondere kann es sich um ein Auffahrschutzelement zum Schutz des Akkumulators beim Auffahren auf ein Hindernis handeln. Derartige Auffahrschutzelemente werden auch als „Pollerschutz“ bezeichnet. In diesem Zusammenhang kann der Akkumulator bevorzugt im Bereich des Unterbodens des Kraftfahrzeugs, insbesondere unterhalb der Rücksitzbank, angeordnet sein. Die Haupterstreckungsrichtungen des gasdichten Akkumulatorgehäuses sind dabei vorzugsweise parallel zu den horizontalen Achsen des Kraftfahrzeugs orientiert. Eine derartige Anordnung des Akkumulators ist im Hinblick auf den zur Verfügung stehenden Einbauraum und die resultierende Schwerpunktlage des Kraftfahrzeugs günstig. Das hohe Risiko, dass der Akkumulator beim Überfahren eines Hindernisses bzw. beim Auffahren auf ein Hindernis beschädigt wird, was in der Praxis zu hohen Reparaturkosten führen kann, kann durch ein als Auffahrschutzelement ausgebildetes Schutzelement wirkungsvoll verhindert werden. In a motor vehicle with an accumulator arrangement corresponding to the above description, the protective element can be, in particular, a protective element arranged in the area of the underbody of the motor vehicle. In particular, it can be a collision protection element to protect the accumulator when colliding with an obstacle. Such collision protection elements are also referred to as “bollard protection”. In this context, the accumulator can preferably be arranged in the area of the underbody of the motor vehicle, in particular below the rear seat bench. The main directions of extent of the gas-tight accumulator housing are preferably oriented parallel to the horizontal axes of the motor vehicle. Such an arrangement of the accumulator is favorable with regard to the available installation space and the resulting center of gravity of the motor vehicle. The high risk that the accumulator will be damaged when driving over an obstacle or hitting an obstacle what in practice can lead to high repair costs can be effectively prevented by a protective element designed as a collision protection element.

Gleichzeitig kann das Auffahrschutzelement im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung einen geeigneten Hohlraum, in die das Gas über die Notentgasungseinrichtung abgegeben werden kann, bereitstellen.At the same time, the collision protection element in connection with the present invention can provide a suitable cavity into which the gas can be released via the emergency degassing device.

Folglich ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Hohlraum unterhalb des Akkumulators angeordnet ist. Insbesondere im Zusammenhang mit einer in diesem Fall nach oben gerichteten Notentgasung der einzelnen Akkumulatorzellen in das Innere des gasdichten Akkumulatorgehäuses ergeben sich so die gewünschten langen Gaswege, die ein gutes Abkühlen des Gases im Falle einer Notentgasung gewährleisten und so die Brandgefahr minimieren. Gleichzeitig ist ein guter Schutz des Akkumulators vor mechanischen Beschädigungen gewährleistet.Consequently, it is particularly advantageous if the cavity is arranged below the accumulator. In particular in connection with an upward emergency degassing of the individual accumulator cells into the interior of the gas-tight accumulator housing, the desired long gas paths result, which ensure good cooling of the gas in the event of an emergency degassing and thus minimize the risk of fire. At the same time, good protection of the accumulator against mechanical damage is guaranteed.

Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

  • 1 eine Schnittdarstellung durch eine beispielhafte Akkumulatoranordnung,
  • 2 eine Detaildarstellung der Schnittdarstellung in 1 im Bereich der Notentgasungseinrichtung,
  • 3 eine Darstellung eines beispielhaften Schutzelements mit zusätzlichen Crashelement.
Further practical embodiments of the invention are described below in connection with the drawings. Show it:
  • 1 a sectional view through an exemplary accumulator arrangement,
  • 2 a detailed representation of the sectional representation in 1 in the area of the emergency degassing device,
  • 3 a representation of an exemplary protection element with additional crash element.

Die beispielhaft dargestellte Akkumulatoranordnung 10 weist einen Akkumulator 12 und ein Schutzelement 14 auf. Der Akkumulator 12 weist ein gasdichtes Akkumulatorgehäuse 16 auf. Die beispielhaft dargestellte Akkumulatoranordnung 10 ist dazu ausgebildet, dass im Falle einer Notentgasung des Akkumulators 12 das im Inneren des gasdichten Bereichs des Akkumulatorgehäuses 16 anfallende Gas über die Notentgasungseinrichtung 18 in einen durch das Schutzelement 14 gebildeten Hohlraum 20 abgegeben wird.The battery arrangement 10 shown as an example has a battery 12 and a protective element 14 . The accumulator 12 has a gas-tight accumulator housing 16 . The battery arrangement 10 shown as an example is designed so that in the event of an emergency degassing of the battery 12 the gas occurring inside the gas-tight area of the battery housing 16 is discharged via the emergency degassing device 18 into a cavity 20 formed by the protective element 14 .

Das Verstärkungselement 14 kann - wie in 3 insbesondere zu erkennen ist - eine Öffnung 21 aufweisen, durch die das Gas aus dem Hohlraum 20 wieder austreten kann.The reinforcement element 14 can - as in 3 can be seen in particular - have an opening 21 through which the gas can exit from the cavity 20 again.

Das Schutzelement 14 kann wie im gezeigten Beispiel ein wannenförmig gestaltetes Blech sein. Dies ist insbesondere in der perspektivischen Ansicht des Schutzelements 14 in der 3 zu erkennen.As in the example shown, the protective element 14 can be a trough-shaped metal sheet. This is particularly evident in the perspective view of the protective element 14 in FIG 3 to recognize.

Wie im gezeigten Beispiel kann innerhalb des Hohlraums 20 ein metallisches Crashelement 22 angeordnet sein. Bei dem Crashelement 22 kann es sich wie im gezeigten Beispiel um ein Blech handeln. Das Crashelement 22 kann wie im gezeigten Beispiel flächig gestaltete Bereiche aufweisen. Insbesondere kann es sich wie im gezeigten Beispiel um ein Blech handeln, welches zueinander abgewinkelte Bereiche aufweist, Im gezeigten Beispiel ist das Crashelement 22 beispielhaft ein Trapezblech.As in the example shown, a metallic crash element 22 can be arranged inside the cavity 20 . As in the example shown, the crash element 22 can be a metal sheet. As in the example shown, the crash element 22 can have flat areas. In particular, as in the example shown, it can be a metal sheet that has areas that are angled relative to one another. In the example shown, the crash element 22 is, for example, a trapezoidal sheet metal.

Dass im Inneren des Akkumulatorgehäuses 16 anfallende Gas kann insbesondere aus einer im Inneren des gasdichten Gehäuses 16 angeordneten Akkumulatorzelle 24 stammen. Der Akkumulator 12 kann insbesondere eine Mehrzahl im Inneren das gasdichten Gehäuses 16 angeordnete Akkumulatorzellen 24 aufweisen. In den Figuren ist aufgrund der gewählten Perspektive und Schnittebene lediglich eine davon sichtbar. Die einzelnen Akkumulatorzellen 24 können insbesondere so ausgebildet sein, dass im Inneren der Akkumulatorzelle 24 anfallendes Gas zunächst nach oben, d. h. von dem in von dem Schutzelement 14 wegweisender Richtung abgegeben wird. Im Falle einer Notentgasung über die Notentgasungseinrichtung 18 strömt das Gas im gezeigten Beispiel zunächst auf der von dem Schutzelement 14 wegweisenden Seite der Akkumulatorzellen 24 innerhalb des Akkumulatorgehäuses 16 in einen seitlichen Bereich 26 des Akkumulatorgehäuses 16 und von diesem durch die Notentgasungseinrichtung 18 in den Hohlraum 20.The gas occurring in the interior of the accumulator housing 16 can in particular come from an accumulator cell 24 arranged in the interior of the gas-tight housing 16 . The accumulator 12 can in particular have a plurality of accumulator cells 24 arranged inside the gas-tight housing 16 . Due to the selected perspective and sectional plane, only one of them is visible in the figures. The individual accumulator cells 24 can in particular be designed in such a way that gas accumulating in the interior of the accumulator cell 24 initially escapes upwards, ie. H. from which is emitted in a direction pointing away from the protective element 14 . In the case of emergency degassing via the emergency degassing device 18, the gas in the example shown first flows on the side of the accumulator cells 24 facing away from the protective element 14 within the accumulator housing 16 into a lateral area 26 of the accumulator housing 16 and from there through the emergency degassing device 18 into the cavity 20.

Der Akkumulator 12 kann ein Verstärkungselement 28 aufweisen. Dieses kann wie im gezeigten Beispiel als Metallplatte ausgebildet sein. In diesem Fall ist es insbesondere vorteilhaft wenn das Verstärkungselement 28 zwischen dem gasdichten Akkumulatorgehäuse 16 und dem Hohlraum 20 angeordnet ist. Wie im gezeigten Beispiel kann das Verstärkungselement 28 den Hohlraum 20 zum Akkumulatorgehäuse 16 hin begrenzen.The accumulator 12 can have a reinforcement element 28 . As in the example shown, this can be in the form of a metal plate. In this case it is particularly advantageous if the reinforcement element 28 is arranged between the gas-tight accumulator housing 16 and the cavity 20 . As in the example shown, the reinforcing element 28 can delimit the cavity 20 towards the accumulator housing 16 .

Der Akkumulator 12 kann eine Kühleinrichtung zum Kühlen des Akkumulatorgehäuses 16 aufweisen. Diese kann, wie im gezeigten Beispiel, ein Kühlelement 30 aufweisen. Das Kühlelement 30 kann wie dargestellt flächig gestaltet sein. Vorzugsweise ist das Kühlelement 30 entsprechend der beispielhaften Darstellung in den 1 und 2 zwischen dem Hohlraum 20 und dem Akkumulatorgehäuse 16, insbesondere zwischen dem Verstärkungselement 28 und dem Akkumulatorgehäuse 16, angeordnet. Die Akkumulatoranordnung 10 kann einen Kühlmittelanschluss 32 zur Versorgung der Kühleinrichtung mit einem Kühlmittel aufweisen.The rechargeable battery 12 can have a cooling device for cooling the rechargeable battery housing 16 . As in the example shown, this can have a cooling element 30 . The cooling element 30 can have a flat design as shown. Preferably, the cooling element 30 is in accordance with the exemplary representation in FIGS 1 and 2 between the cavity 20 and the accumulator housing 16, in particular between the reinforcing element 28 and the accumulator housing 16, respectively. The accumulator arrangement 10 can have a coolant connection 32 for supplying the cooling device with a coolant.

Wie insbesondere in 2 gut zu erkennen, kann die Notentgasungseinrichtung 18 durch das Verstärkungselement 28 hindurchgeführt sein. Wie in dem dargestellten Fall kann die Notentgasungseinrichtung 18 ein mit dem gasdichten Gehäuse 16 gasdicht verbundenes Element 34 aufweisen. In das Element 34 kann ein Trägerelement 36 eingesetzt sein, dass eine Membran 38 trägt. Die Membran 38 ist insbesondere dazu ausgebildet, bei einem Anstieg des Drucks und/oder der Temperatur über ein kritisches Maß hinaus den Gasweg durch die Notentgasungseinrichtung 18 freizugeben, beispielsweise dadurch, dass die Membran reißt und/oder schmilzt. Dies ist insbesondere in 2 dargestellt.As in particular in 2 clearly visible, the emergency degassing device 18 can be guided through the reinforcement element 28 . As in the case shown, the emergency degassing device 18 can have an element 34 connected in a gas-tight manner to the gas-tight housing 16 . A carrier element 36 that carries a membrane 38 can be inserted into the element 34 . The membrane 38 is designed in particular to release the gas path through the emergency degassing device 18 when the pressure and/or the temperature rises above a critical level, for example by the membrane tearing and/or melting. This is particularly in 2 shown.

Eine Dichtung 40 kann zwischen dem Trägerelement 36 und dem mit dem gasdichten Gehäuse 16 verbundenen Element 34 der Notentgasungseinrichtung 18 angeordnet sein und für eine Abdichtung zwischen dem Element 34 und dem Trägerelement 36 sorgen. Wie im gezeigten Beispiel kann das Trägerelement 36 mittels eines Halteelements 42 in seiner bestimmungsgemäßen Position fixiert sein. Wie dargestellt kann das Halteelement 42 an dem Verstärkungselement 28 fixiert sein. Die Fixierung kann wie beispielhaft gezeigt durch eine Schnappverbindung erfolgen.A seal 40 can be arranged between the carrier element 36 and the element 34 of the emergency degassing device 18 connected to the gas-tight housing 16 and can ensure a seal between the element 34 and the carrier element 36 . As in the example shown, the carrier element 36 can be fixed in its intended position by means of a holding element 42 . As illustrated, the retention member 42 may be fixed to the reinforcement member 28 . The fixation can be done by a snap connection, as shown by way of example.

Die beispielhaft dargestellte Akkumulatoranordnung 10 wird in einem Kraftfahrzeug insbesondere so angeordnet, dass der Hohlraum 20 unterhalb des Akkumulators 12 angeordnet ist.The accumulator arrangement 10 illustrated by way of example is arranged in a motor vehicle in particular in such a way that the cavity 20 is arranged underneath the accumulator 12 .

So kann es sich bei dem Schutzelement 14 wie bei dem beispielhaft dargestellten Schutzelement 14 um ein im Bereich des Unterbodens das Kraftfahrzeugs angeordnetes Auffahrschutzelement zum Schutz des Akkumulators 12 beim Auffahren auf ein Hindernis handeln.Thus, the protective element 14, like the protective element 14 shown by way of example, can be a collision protection element arranged in the area of the underbody of the motor vehicle to protect the accumulator 12 when it collides with an obstacle.

In vorteilhafter Weise kann eine Akkumulatoranordnung 10 wie die beispielhaft dargestellte so in einem Kraftfahrzeug mit einer Akkumulatoranordnung 10 angeordnet sein, dass der Hohlraum 20 auf einer von der Fahrgastzelle und/oder einem Kraftstofftank des Fahrzeugs abgewandten Seite des Akkumulators 12 angeordnet ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die brennbaren Gase, die in Richtung des Hohlraums 20 geleitet werden, von der Fahrgastzelle und/oder dem Kraftstofftank des Kraftfahrzeugs weg geleitet werden um abzukühlen.An accumulator arrangement 10 such as that shown as an example can advantageously be arranged in a motor vehicle with an accumulator arrangement 10 such that the cavity 20 is arranged on a side of the accumulator 12 facing away from the passenger compartment and/or a fuel tank of the vehicle. In this way it is ensured that the combustible gases directed towards the cavity 20 are directed away from the passenger compartment and/or the fuel tank of the motor vehicle in order to cool down.

Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims can be essential both individually and in any combination for the realization of the invention in its various embodiments. The invention can be varied within the scope of the claims and taking into account the knowledge of the person skilled in the art.

Bezugszeichenlistereference list

1010
Akkumulatoranordnungaccumulator arrangement
1212
Akkumulatoraccumulator
1414
Schutzelementprotective element
1616
Akkumulatorgehäuseaccumulator housing
1818
Notentgasungseinrichtungemergency degassing device
2020
Hohlraumcavity
2121
Öffnungopening
2222
Crashelementcrash element
2424
Akkumulatorzelleaccumulator cell
2626
Bereich des Akkumulatorgehäusesarea of the accumulator housing
2828
Verstärkungselementreinforcement element
3030
Kühlelementcooling element
3232
Kühlmittelanschlusscoolant connection
3434
Elementelement
3636
Trägerelementcarrier element
3838
Membranmembrane
4040
Dichtungpoetry
4242
Halteelementholding element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102019118905 A1 [0009]DE 102019118905 A1 [0009]
  • US 2013/0059175 A1 [0010]US 2013/0059175 A1 [0010]

Claims (10)

Akkumulatoranordnung (10) mit einem Akkumulator (12) zur Versorgung eines elektrischen Antriebs eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie, wobei der Akkumulator (12) ein gasdichtes Akkumulatorgehäuse (16) aufweist, wobei der Akkumulator (12) eine Notentgasungseinrichtung (18) zum Ablassen von Gas aus dem Inneren des gasdichten Akkumulatorgehäuses (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Akkumulatoranordnung (10) ein Schutzelement (14) zum Schutz des Akkumulators (12) vor einer mechanischen Beschädigung bei der Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Gegenstand aufweist und dazu ausgebildet ist, dass im Falle einer Notentgasung des Akkumulators (12) das im Inneren des gasdichten Bereichs des Akkumulatorgehäuses (16) anfallende Gas über die Notentgasungseinrichtung (18) in einen durch das Schutzelement (14) gebildeten Hohlraum (20) abgegeben wird.Accumulator arrangement (10) with an accumulator (12) for supplying an electric drive of a motor vehicle with electrical energy, the accumulator (12) having a gas-tight accumulator housing (16), the accumulator (12) having an emergency degassing device (18) for releasing gas from the inside of the gas-tight accumulator housing (16), characterized in that the accumulator arrangement (10) has a protective element (14) for protecting the accumulator (12) from mechanical damage when the motor vehicle collides with an object and is designed for this purpose, that in the event of emergency degassing of the accumulator (12), the gas occurring inside the gas-tight area of the accumulator housing (16) is released via the emergency degassing device (18) into a cavity (20) formed by the protective element (14). Akkumulatoranordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (14) ein wannenförmig gestaltetes Blech ist.Accumulator arrangement (10) after claim 1 , characterized in that the protective element (14) is a trough-shaped sheet metal. Akkumulatoranordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Hohlraums (20) wenigstens ein metallisches Crashelement (22) zur Aufnahme von Verformungsenergie bei einer Verformung des Schutzelements (14) aufgrund einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Gegenstand angeordnet ist.Accumulator arrangement (10) after claim 1 or 2 , characterized in that within the cavity (20) at least one metallic crash element (22) for absorbing deformation energy when the protective element (14) is deformed due to a collision of the motor vehicle with an object is arranged. Akkumulatoranordnung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (12) eine Mehrzahl in dem Akkumulatorgehäuse (16) angeordnete Akkumulatorzellen (24) aufweist, die dazu ausgebildet sind, in den Zellen (24) anfallendes Gas in einer von dem Hohlraum (20) wegweisenden Richtung abzugeben.Accumulator arrangement (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the accumulator (12) has a plurality of accumulator cells (24) arranged in the accumulator housing (16), which are designed to in the cells (24) occurring gas in one of deliver the cavity (20) groundbreaking direction. Akkumulatoranordnung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (12) ein Verstärkungselement (28) zur mechanischen Verstärkung des Akkumulators (12) aufweist, das mit dem gasdichten Akkumulatorgehäuse (16) verbunden ist.Accumulator arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the accumulator (12) has a reinforcing element (28) for mechanically reinforcing the accumulator (12), which is connected to the gas-tight accumulator housing (16). Akkumulatoranordnung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (28) zwischen dem gasdichten Akkumulatorgehäuse (16) und dem Hohlraum (20) angeordnet ist und den Hohlraum (20) zum Akkumulatorgehäuse (16) hin begrenzt.Accumulator arrangement (10) after claim 5 , characterized in that the reinforcing element (28) between the gas-tight accumulator housing (16) and the cavity (20) is arranged and the cavity (20) to the accumulator housing (16) delimits. Akkumulatoranordnung (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Notentgasungseinrichtung (18) durch das Verstärkungselement (28) hindurchgeführt ist und das Innere des Akkumulatorgehäuses (16) mit dem Hohlraum (20) verbindet.Accumulator arrangement (10) after claim 5 or 6 , characterized in that the emergency degassing device (18) is guided through the reinforcing element (28) and connects the interior of the accumulator housing (16) to the cavity (20). Akkumulatoranordnung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (14) eine Öffnung aufweist, durch die das im Falle einer Notentgasung in den Hohlraum (20) abgegebene Gas den Hohlraum (20) verlassen kann.Accumulator arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the protective element (14) has an opening through which the gas released into the cavity (20) in the event of emergency degassing can leave the cavity (20). Kraftfahrzeug mit einer Akkumulatoranordnung (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Schutzelement (14) um ein im Bereich des Unterbodens des Kraftfahrzeugs angeordnetes Auffahrschutzelement zum Schutz des Akkumulators (12) beim Auffahren auf ein Hindernis handelt.Motor vehicle with a battery arrangement (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the protective element (14) is a collision protection element arranged in the area of the underbody of the motor vehicle to protect the battery (12) when it collides with an obstacle. Kraftfahrzeug nach Anspruch 9 oder mit einer Akkumulatoranordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (20) auf einer von der Fahrgastzelle und/oder einem Kraftstofftank des Kraftfahrzeugs abgewandten Seite des Akkumulators (12) angeordnet ist.motor vehicle after claim 9 or with an accumulator arrangement (10) according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the cavity (20) is arranged on a side of the accumulator (12) facing away from the passenger compartment and/or a fuel tank of the motor vehicle.
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