DE102023102264A1 - Battery arrangement and vehicle - Google Patents
Battery arrangement and vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102023102264A1 DE102023102264A1 DE102023102264.4A DE102023102264A DE102023102264A1 DE 102023102264 A1 DE102023102264 A1 DE 102023102264A1 DE 102023102264 A DE102023102264 A DE 102023102264A DE 102023102264 A1 DE102023102264 A1 DE 102023102264A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- protective element
- battery
- arrangement
- degassing opening
- battery module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 63
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 28
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 20
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 5
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 3
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 22
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000004693 Polybenzimidazole Substances 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 2
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/658—Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
- H01M50/293—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by the material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/383—Flame arresting or ignition-preventing means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
Eine Batterieanordnung (20) weist mindestens ein Batteriemodul (30), mindestens eine Platte (40) und eine Schutzelementanordnung (60) aufweist, welches Batteriemodul (30) ein Batteriemodulgehäuse (32) und in dem Batteriemodulgehäuse (32) angeordnete Batteriezellen (34) aufweist, welches Batteriemodulgehäuse (32) eine erste Entgasungsöffnung (38) aufweist, welche Platte (40) eine zweite Entgasungsöffnung (42) aufweist, welches Batteriemodulgehäuse (32) von der Platte (40) derart beabstandet ist, dass ein erster Raum (50) zwischen der ersten Entgasungsöffnung (38) und der zweiten Entgasungsöffnung (42) vorgesehen ist, welche Schutzelementanordnung (60) im Bereich des ersten Raums (50) um die erste Entgasungsöffnung (38) und um die zweite Entgasungsöffnung (42) herum vorgesehen ist, welche Schutzelementanordnung (60) ein Schutzelement (61) aufweist, welche Schutzelementanordnung (60) dazu vorgesehen ist, das im Falle eines thermischen Durchgehens einer der Batteriezellen (34) entstehende Gas von der ersten Entgasungsöffnung (38) zur zweiten Entgasungsöffnung (42) zu leiten.
Description
Die Erfindung betrifft eine Batterieanordnung und ein Fahrzeug.The invention relates to a battery arrangement and a vehicle.
Bei einem thermischen Ereignis, der beispielsweise bei einem Unfall oder bei einem technischen Defekt einer Batterie auftreten kann, entstehen heiße Gase, die aus der Batteriezelle austreten. Wenn diese heißen Gase mit weiteren Batteriezellen oder anderen Komponenten in der Batterie in Kontakt kommen, kann es bei diesen Batteriezellen ebenfalls zu einem thermischen Durchgehen (englisch: thermal runaway) kommen. Dieser Effekt sollte zeitlich verzögert oder bestenfalls vermieden bzw. gestoppt werden.In the event of a thermal event, which can occur in an accident or a technical defect in a battery, hot gases are produced that escape from the battery cell. If these hot gases come into contact with other battery cells or other components in the battery, these battery cells can also experience thermal runaway. This effect should be delayed or, ideally, avoided or stopped.
Die
Die
Die
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Batterieanordnung und ein neues Fahrzeug bereitzustellen.It is therefore an object of the invention to provide a new battery arrangement and a new vehicle.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der nebengeordneten Ansprüche.This problem is solved by the subject matter of the subordinate claims.
Eine Batterieanordnung weist mindestens ein Batteriemodul, mindestens eine Platte und mindestens eine Schutzelementanordnung auf, welches Batteriemodul ein Batteriemodulgehäuse und in dem Batteriemodulgehäuse angeordnete Batteriezellen aufweist, welches Batteriemodulgehäuse eine erste Entgasungsöffnung aufweist, welche Platte eine zweite Entgasungsöffnung aufweist, welches Batteriemodulgehäuse von der Platte derart beabstandet ist, dass ein erster Raum zwischen der ersten Entgasungsöffnung und der zweiten Entgasungsöffnung vorgesehen ist, welche Schutzelementanordnung im Bereich des ersten Raums um die erste Entgasungsöffnung und um die zweite Entgasungsöffnung herum vorgesehen ist, welche Schutzelementanordnung ein Schutzelement aufweist, und welche Schutzelementanordnung dazu vorgesehen ist, das im Falle eines thermischen Durchgehens einer der Batteriezellen entstehende Gas von der ersten Entgasungsöffnung zur zweiten Entgasungsöffnung zu leiten.A battery arrangement has at least one battery module, at least one plate and at least one protective element arrangement, which battery module has a battery module housing and battery cells arranged in the battery module housing, which battery module housing has a first venting opening, which plate has a second venting opening, which battery module housing is spaced from the plate such that a first space is provided between the first venting opening and the second venting opening, which protective element arrangement is provided in the region of the first space around the first venting opening and around the second venting opening, which protective element arrangement has a protective element, and which protective element arrangement is provided to guide the gas generated in the event of thermal runaway of one of the battery cells from the first venting opening to the second venting opening.
Die Schutzelementanordnung ermöglicht ein sicheres Austreten von heißem Gas aus der ersten und zweiten Entgasungsöffnung, und das Gas wird von anderen Bereichen im ersten Raum fern gehalten. Diese Ausbildung kann auch als gasführende Schnittstelle bezeichnet werden.The protective element arrangement allows hot gas to escape safely from the first and second degassing openings and keeps the gas away from other areas in the first space. This design can also be referred to as a gas-carrying interface.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Schutzelement mindestens einen Werkstoff auf, welcher ausgewählt ist aus einer ersten Werkstoffgruppe bestehend aus:
- - Keramik, insbesondere Aluminiumoxid oder Zirkonoxid
- - Metall, insbesondere Molybdän oder Wolfram
- - Metalllegierungen, insbesondere Stahl JIS SUS310S oder Stahl JIS SUH446, und
- - Kunststoff, insbesondere Polyimid oder Polybenimidazol.
- - Ceramics, especially aluminium oxide or zirconium oxide
- - Metal, especially molybdenum or tungsten
- - metal alloys, in particular steel JIS SUS310S or steel JIS SUH446, and
- - Plastic, in particular polyimide or polybenzimidazole.
Diese Werkstoffe ermöglichen eine hitzebeständige Ausbildung des Schutzelements.These materials enable the protective element to be heat-resistant.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schutzelement aus einem Werkstoff ausgebildet, welcher derart temperaturbeständig ist, dass das Schutzelement bei einer vorgegebenen Temperatur von 300 °C für mindestens 10 s seine Form behält, um im Falle eines thermischen Durchgehens einer der Batteriezellen das entstehende Gas von der ersten Entgasungsöffnung zur zweiten Entgasungsöffnung zu leiten. Weiter bevorzugt beträgt die vorgegebene Temperatur 500 °C und besonders bevorzugt 700 °C.According to a preferred embodiment, the protective element is made of a material which is temperature-resistant in such a way that the protective element retains its shape for at least 10 s at a predetermined temperature of 300 °C in order to direct the gas produced from the first degassing opening to the second degassing opening in the event of thermal runaway of one of the battery cells. The predetermined temperature is more preferably 500 °C and particularly preferably 700 °C.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Schutzelementanordnung ein erstes Dichtelement auf, welches zwischen dem Schutzelement und dem Batteriemodulgehäuse vorgesehen ist. Das Dichtelement ermöglicht eine Abdichtung in diesem Bereich, und heiße Gase können damit schlechter bzw. überhaupt nicht zwischen dem Schutzelement und dem Batteriemodulgehäuse entweichen.According to a preferred embodiment, the protective element arrangement has a first sealing element which is provided between the protective element and the battery module housing. The sealing element enables a seal in this area, and hot gases can therefore escape less easily or not at all between the protective element and the battery module housing.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das erste Dichtelement mindestens einen Werkstoff auf aus einer zweiten Werkstoffgruppe bestehend aus:
- - Dichtstoff, und
- - Klebstoff.
- - Sealant, and
- - Adhesive.
Diese Werkstoffe ermöglichen eine gute Abdichtung.These materials enable good sealing.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Schutzelementanordnung ein zweites Dichtelement auf, welches zwischen dem Schutzelement und der Platte vorgesehen ist. Das Dichtelement ermöglicht eine Abdichtung in diesem Bereich, und heiße Gase können damit schlechter bzw. überhaupt nicht zwischen dem Schutzelement und der Platte entweichen.According to a preferred embodiment, the protective element arrangement has a second sealing element which is provided between the protective element and the plate. The sealing element enables a seal in this area, and hot gases can therefore escape more poorly or not at all between the protective element and the plate.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das zweite Dichtelement mindestens einen Werkstoff auf aus einer dritten Werkstoffgruppe bestehend aus:
- - Dichtstoff, und
- - Klebstoff.
- - Sealant, and
- - Adhesive.
Diese Werkstoffe ermöglichen eine gute Abdichtung.These materials enable good sealing.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Platte als Unterbodenschutzplatte für ein Fahrzeug ausgebildet. Die Unterbodenschutzplatte kann hierbei entweder eine Zwischenplatte oberhalb des eigentlichen Unterfahrschutzes sein oder die eigentliche Unterfahrschutzplatte. Das heiße Gas kann damit bei einem thermischen Durchgehen aus dem Inneren des Batteriemodulgehäuses hinaus geleitet werden und dort gut gekühlt werden.According to a preferred embodiment, the plate is designed as an underbody protection plate for a vehicle. The underbody protection plate can either be an intermediate plate above the actual underbody protection or the actual underbody protection plate. In the event of a thermal runaway, the hot gas can thus be guided out of the interior of the battery module housing and cooled well there.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Platte einen Werkstoff auf, welcher metallisch ist. Derartige Metalle und Metalllegierungen sind hitzebeständig und formstabil und daher gut geeignet.According to a preferred embodiment, the plate comprises a material which is metallic. Such metals and metal alloys are heat-resistant and dimensionally stable and are therefore very suitable.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schutzelement ringförmig ausgebildet. Dies ermöglicht eine gute Abdichtung.According to a preferred embodiment, the protective element is ring-shaped. This enables good sealing.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Schutzelement eine Mehrzahl von Schutzelementsegmenten auf. Die Ausbildung aus Schutzelementsegmenten erleichtert die Herstellung der einzelnen Schutzelementsegmente.According to a preferred embodiment, the protective element has a plurality of protective element segments. The formation of protective element segments facilitates the production of the individual protective element segments.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Batterieanordnung eine Mehrzahl von ersten Entgasungsöffnungen, eine Mehrzahl von zugeordneten zweiten Entgasungsöffnungen und eine Mehrzahl von zugeordneten Schutzelementanordnungen auf. Dies ermöglicht eine vergleichsweise lokale Gasabfuhr bei der jeweiligen Batteriezelle, und die umliegenden Batteriezellen werden weniger belastet als bei einer einzigen Entgasungsöffnung für das Batteriemodul.According to a preferred embodiment, the battery arrangement has a plurality of first degassing openings, a plurality of associated second degassing openings and a plurality of associated protective element arrangements. This enables a comparatively local gas discharge at the respective battery cell, and the surrounding battery cells are less stressed than with a single degassing opening for the battery module.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Batteriemodul als Traktionsbatterie ausgebildet. Diese Batteriemodule haben eine hohe Energiedichte und Gesamtenergie, und die Batterieanordnung ist für solche Traktionsbatterien besonders gut geeignet.According to a preferred embodiment, the battery module is designed as a traction battery. These battery modules have a high energy density and total energy, and the battery arrangement is particularly well suited for such traction batteries.
Ein Fahrzeug weist eine solche Batterieanordnung auf. Die Sicherheit des Fahrzeugs kann hierdurch erhöht werden.A vehicle has such a battery arrangement. This can increase the safety of the vehicle.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Es zeigt:
-
1 in einer schematischen Darstellung eine Batterieanordnung mit einem Batteriemodul, mit einer Platte und mit einer Schutzelementanordnung, -
2 in einer schematischen Detaildarstellung die Schutzelementanordnung von1 , -
3 in schematischer Schnittdarstellung entlang der Linie III - III von2 eine erste Ausführungsform der Schutzelementanordnung, -
4 in schematischer Schnittdarstellung entsprechend3 eine zweite Ausführungsform der Schutzelementanordnung, und -
5 in schematischer Darstellung eine Fahrzeug mit der Batterieanordnung von1 .
-
1 in a schematic representation of a battery arrangement with a battery module, with a plate and with a protective element arrangement, -
2 in a schematic detailed representation of the protective element arrangement of1 , -
3 in schematic sectional view along the line III - III of2 a first embodiment of the protective element arrangement, -
4 in schematic sectional view according to3 a second embodiment of the protective element arrangement, and -
5 in schematic representation a vehicle with the battery arrangement of1 .
Im Folgenden sind gleiche oder gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden üblicherweise nur einmal beschrieben. Die Beschreibung ist figurenübergreifend aufeinander aufbauend, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden.In the following, identical or similarly functioning parts are given the same reference symbols and are usually only described once. The description builds on each figure to avoid unnecessary repetition.
Das Batteriemodul 30 hat ein Batteriemodulgehäuse 32. Im Batteriemodulgehäuse 32 sind Batteriezellen 34 und eine Steuerelektronik 36 vorgesehen.The
Das Batteriemodulgehäuse 32 weist erste Entgasungsöffnungen 38 auf.The
Die Platte 40 weist zugeordnete zweite Entgasungsöffnungen 42 auf.The
Das Batteriemodulgehäuse 32 ist von der Platte 40 derart beabstandet, dass ein erster Raum 50 zwischen der ersten Entgasungsöffnung 38 und der zweiten Entgasungsöffnung 42 vorgesehen ist.The
Die Schutzelementanordnung 60 ist im Bereich des ersten Raums 50 vorgesehen. Durch die ersten Entgasungsöffnungen 38 und durch die zweiten Entgasungsöffnungen 42 kann ein Gas 90 vom Inneren des Batteriemodulgehäuses 32 auf eine Außenseite 92 der Batterieanordnung 20 strömen.The
Ein solcher Strom von Gas 90 kann beispielsweise im Falle eines technischen Defektes der Batterieanordnung 20 entstehen, wenn es zu einem thermischen Durchgehen der Batteriezellen 34 kommt.Such a flow of
Das Schutzelement 61 weist bevorzugt einen Werkstoff auf, welcher ausgewählt ist aus einer ersten Werkstoffgruppe bestehend aus:
- - Keramik, insbesondere Aluminiumoxid oder Zirkonoxid
- - Metall, insbesondere Molybdän oder Wolfram
- - Metalllegierungen, insbesondere Stahl JIS SUS310S (Werkstoff EN 1.4845) oder Stahl JIS SUH446 (Werkstoff EN 1.4762), und
- - Kunststoff, insbesondere Polyimid oder Polybenimidazol.
- - Ceramics, especially aluminium oxide or zirconium oxide
- - Metal, especially molybdenum or tungsten
- - metal alloys, in particular steel JIS SUS310S (material EN 1.4845) or steel JIS SUH446 (material EN 1.4762), and
- - Plastic, in particular polyimide or polybenzimidazole.
Der Werkstoff des Schutzelements 61 ist bevorzugt derart temperaturbeständig, dass das Schutzelement 61 bei einer vorgegebenen Temperatur von 300 °C für mindestens 10 Sekunden seine Form behält und damit das Gas leiten kann, bevorzugt bei einer vorgegebenen Temperatur von mind. 500 °C und besonders bevorzugt bei einer vorgegebenen Temperatur von mind. 700 °C. Dies ermöglicht im Falle eines thermischen Durchgehens einer der Batteriezellen 34 das Leiten des entstehenden Gases von der ersten Entgasungsöffnung 38 zur zweiten Entgasungsöffnung 42.The material of the
Die Schutzelementanordnung 60 weist ein erstes Dichtelement 62 und ein zweites Dichtelement 63 auf. Das erste Dichtelement 62 ist zwischen dem Schutzelement 61 und dem Batteriemodulgehäuse 32 vorgesehen. Das zweite Dichtelement 63 ist zwischen dem Schutzelement 61 und der Platte 40 vorgesehen.The
Das erste Dichtelement 62 und das zweite Dichtelement 63 weisen bevorzugt mindestens einen Werkstoff auf aus einer Werkstoffgruppe bestehend aus:
- - Dichtstoff,
- - Klebstoff.
- - Sealant,
- - Adhesive.
Dichtstoffe sind Werkstoffe zum Abdichten von Fugen, Spalten, Löchern und dergleichen. Beispiele sind wärmebeständiges Silikon und Dichtstoff auf Polyacrylat-Basis. Klebstoffe gibt es beispielsweise mit einer Hitzebeständigkeit bis 1.100 °C. Solche Klebstoffe können beispielsweise auf Epoxidharz-Basis oder auf Silikonbasis hergestellt sein.Sealants are materials used to seal joints, gaps, holes and the like. Examples are heat-resistant silicone and polyacrylate-based sealants. Adhesives are available with a heat resistance of up to 1,100 °C. Such adhesives can be made from epoxy resin or silicone, for example.
Die Dichtelemente 62, 63 verringern oder verhindern einen Gasfluss zu benachbarten ersten Entgasungsöffnungen 38 über den ersten Raum 50, und das Gas 90 wird zumindest weitgehend oder vollständig über die zweite Entgasungsöffnung 42 ausströmen.The sealing
Durch nicht dargestellte Trennwände zwischen den Batteriezellen 34 kann ein Gasfluss zwischen den Batteriezellen 34 innerhalb des Batteriemoduls 30 verhindert werden.By means of partition walls (not shown) between the
Die Platte 40 ist bevorzugt als Unterbodenschutzplatte für ein Fahrzeug ausgebildet, und sie weist bevorzugt einen Werkstoff auf, welcher ein Metall oder eine Metalllegierung ist. Die Platte 40 kann geformt sein, beispielsweise mit Biegungen. Dies ermöglicht bei einem nicht geraden Unterboden einen guten Schutz und eine vergleichsweise große Bodenfreiheit.The
Im Falle eines thermischen Durchgehens entsteht in den Batteriezellen 34 Gas 90, und der Druck im Batteriemodulgehäuse 32 steigt an. Hierdurch kann das heiße Gas 90 über die erste Entgasungsöffnung 38, durch die innere Öffnung des Schutzelements 61 und durch die zweite Entgasungsöffnung 42 auf die Außenseite der Platte 40 entweichen.In the event of thermal runaway,
Das Schutzelement 61 ist ringförmig ausgebildet und um die erste Entgasungsöffnung 38 herum angeordnet.The
Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfältige Abwandlungen und Modifikationen möglich.Naturally, various variations and modifications are possible within the scope of the present invention.
Die Entgasungsöffnungen 38, 42 können in einer bevorzugten Ausführungsform verschlossen werden, beispielsweise durch eine nicht dargestellte Kunststofffolie. Der Druck im Batteriemodulgehäuse 32 ist bei einem thermischen Durchgehen so groß, dass die Kunststofffolie reißt und einen Austritt des Gases 90 durch die strukturellen Entgasungsöffnungen 38, 42 ermöglicht.In a preferred embodiment, the degassing
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102021103378 B3 [0003]DE 102021103378 B3 [0003]
- DE 102021104940 A1 [0004]DE 102021104940 A1 [0004]
- US 20120003513 A1 [0005]US 20120003513 A1 [0005]
- DE 102011087198 A1 [0005]DE 102011087198 A1 [0005]
- DE 102013204312 A1 [0005]DE 102013204312 A1 [0005]
- EP 3042403 B1 [0005]EP 3042403 B1 [0005]
- DE 102014220844 A1 [0005]DE 102014220844 A1 [0005]
- DE 102020112426 A1 [0005]DE 102020112426 A1 [0005]
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023102264.4A DE102023102264A1 (en) | 2023-01-31 | 2023-01-31 | Battery arrangement and vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023102264.4A DE102023102264A1 (en) | 2023-01-31 | 2023-01-31 | Battery arrangement and vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102023102264A1 true DE102023102264A1 (en) | 2024-08-01 |
Family
ID=91852739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102023102264.4A Pending DE102023102264A1 (en) | 2023-01-31 | 2023-01-31 | Battery arrangement and vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102023102264A1 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120003513A1 (en) | 2009-01-16 | 2012-01-05 | Johnson Controls - Saft Advanced Power Solutions Llc | Battery system having a chamber containing inert gas |
| DE102011087198A1 (en) | 2011-11-28 | 2013-05-29 | Sb Limotive Co., Ltd. | Battery cell module for use in electric motor-driven motor car, has battery cells i.e. lithium-ion-cells, with degassing opening, and gas receiving area attached to cells and provided for permanent receiving of gas escaped from cells |
| DE102013204312A1 (en) | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Robert Bosch Gmbh | Apparatus for equalizing a pressure difference between a pressure within a gas tight housing of an accumulator and a pressure in the environment of the housing |
| DE102014220844A1 (en) | 2014-10-15 | 2016-04-21 | Robert Bosch Gmbh | Battery module housing and battery module, battery, battery system, vehicle and method for producing a battery module |
| EP3042403B1 (en) | 2013-09-06 | 2020-05-20 | CPS Technology Holdings LLC | Bus bar link for battery cell interconnections in a battery module |
| DE102020112426A1 (en) | 2020-05-07 | 2021-11-11 | Audi Aktiengesellschaft | High-voltage battery for an electrically powered vehicle |
| DE102021103378B3 (en) | 2021-02-12 | 2022-01-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Traction battery with degassing collector and motor vehicle |
| DE102021104940A1 (en) | 2021-03-02 | 2022-09-08 | Audi Aktiengesellschaft | Battery arrangement, motor vehicle and method for removing gases from a battery |
-
2023
- 2023-01-31 DE DE102023102264.4A patent/DE102023102264A1/en active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120003513A1 (en) | 2009-01-16 | 2012-01-05 | Johnson Controls - Saft Advanced Power Solutions Llc | Battery system having a chamber containing inert gas |
| DE102011087198A1 (en) | 2011-11-28 | 2013-05-29 | Sb Limotive Co., Ltd. | Battery cell module for use in electric motor-driven motor car, has battery cells i.e. lithium-ion-cells, with degassing opening, and gas receiving area attached to cells and provided for permanent receiving of gas escaped from cells |
| DE102013204312A1 (en) | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Robert Bosch Gmbh | Apparatus for equalizing a pressure difference between a pressure within a gas tight housing of an accumulator and a pressure in the environment of the housing |
| EP3042403B1 (en) | 2013-09-06 | 2020-05-20 | CPS Technology Holdings LLC | Bus bar link for battery cell interconnections in a battery module |
| DE102014220844A1 (en) | 2014-10-15 | 2016-04-21 | Robert Bosch Gmbh | Battery module housing and battery module, battery, battery system, vehicle and method for producing a battery module |
| DE102020112426A1 (en) | 2020-05-07 | 2021-11-11 | Audi Aktiengesellschaft | High-voltage battery for an electrically powered vehicle |
| DE102021103378B3 (en) | 2021-02-12 | 2022-01-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Traction battery with degassing collector and motor vehicle |
| DE102021104940A1 (en) | 2021-03-02 | 2022-09-08 | Audi Aktiengesellschaft | Battery arrangement, motor vehicle and method for removing gases from a battery |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69413096T2 (en) | Method and device for melting glass | |
| EP1416225B1 (en) | Emergency cooling system and plug for a thermally loaded component, as well as thermally loaded component | |
| DE102018122080A1 (en) | Battery module and method for manufacturing a battery module | |
| DE102013204087A1 (en) | Degassing system for battery modules | |
| DE102008028430A1 (en) | Degassing system for an accumulator, accumulator housing with a degassing system and accumulator with a degassing system | |
| DE102019207347A1 (en) | Energy storage, motor vehicle and housing cover assembly | |
| DE102019211088A1 (en) | Battery case, battery and automobile | |
| DE102021104277B4 (en) | Degassing channel, battery and motor vehicle | |
| DE102019130097A1 (en) | Battery with a fire protection device and a motor vehicle | |
| EP1086502B1 (en) | Fuel cell stack with liquid cooling and method for cooling a fuel cell stack | |
| DE2315820C3 (en) | Steam generator for a fast breeder | |
| DE102019133307A1 (en) | Degassing unit for arrangement on a container and arrangement with such a degassing unit | |
| EP4252308A1 (en) | Pressure equalization device, method for pressure equalization, and housing, in particular battery housing | |
| DE102023102264A1 (en) | Battery arrangement and vehicle | |
| DE102023102290B3 (en) | Battery arrangement and vehicle | |
| DE102021102908A1 (en) | Degassing device, battery and motor vehicle | |
| DE102020005166A1 (en) | battery with a case | |
| DE102023102288A1 (en) | Battery arrangement and vehicle | |
| DE102023102276A1 (en) | Battery arrangement and vehicle | |
| EP1917493A1 (en) | Heat exchanger, particularly an oil cooler for an internal combustion engine | |
| EP4409680A1 (en) | Battery assembly having a cell degassing channel, motor vehicle, and method for discharging gases from a battery | |
| DE102022000140A1 (en) | Battery cell for a battery in a motor vehicle, in particular a motor vehicle | |
| DE102021127619A1 (en) | Cell degassing duct, battery arrangement and method for removing gases from a battery | |
| DE102020134086B3 (en) | Battery degassing device and motor vehicle with such | |
| DE102022108828A1 (en) | Skid plate and motor vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication |