EP2368289A1 - Method and device for protecting a lithium ion battery in a vehicle - Google Patents

Method and device for protecting a lithium ion battery in a vehicle

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EP2368289A1
EP2368289A1 EP09799325A EP09799325A EP2368289A1 EP 2368289 A1 EP2368289 A1 EP 2368289A1 EP 09799325 A EP09799325 A EP 09799325A EP 09799325 A EP09799325 A EP 09799325A EP 2368289 A1 EP2368289 A1 EP 2368289A1
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lithium
ion battery
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battery
protecting
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Rainer Falsett
Rainer Mäckel
Thomas Schulz
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Abstract

The invention relates to a method for protecting a lithium ion battery (1) in a vehicle. According to the invention, the lithium ion battery (1) is disconnected when an on-board power supply (4) of a vehicle is thermally and/or electrically overloaded. The invention further relates to a device for protecting a lithium ion battery (1) in a vehicle.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Schutz einer Lithium- Ionen- Batterie m einem Fahrzeug Method and device for protecting a lithium-ion battery in a vehicle
Die Erfindung betrifft enn Verfahren zum Schutz einer Lithium- Ionen-Batterie in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.The invention relates to a method for protecting a lithium-ion battery in a vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a device for carrying out the method according to the preamble of patent claim 4.
Herkömmliche Batterien können unter starker Belastung oder bei Überlastung (z. B. bei Überladung oder zu hohem Entladestrom, beispielsweise bei einem Kurzschluss) , im Schadensfall (z. B. Unfall, Elektrolytzersetzung) oder sogar im Normalbetrieb bei starker Erhitzung von außen m einen thermisch unkontrollierbaren Zustand geraten. Dabei können sie überhitzen, einen gefährlichen inneren Druck (auch Zellenmnendruck genannt) bis hin zum Bersten oder Explodieren der Zelle und des Gehäuses aufbauen, wodurch gefährliche Stoffe freigesetzt werden. Speziell im Bereich moderner Lithium- oder Lithium-Ionen-Batterien besteht eine besondere Gefährdung, da diese Batterien flussige, brennbare, organische Elektrolyte enthalten. Diese Batterien können unter ungunstigen Umstanden in Brand geraten und stellen ein sicherheitstechnisches Problem dar. Deshalb sind m herkömmlichen Batterien Sicherheitsventile integriert, die einen Überdruck der Batterie kontrolliert ablassen und die bei einer Auslosung einen Brand oder eine thermische Zerstörung der Batterie verhindern sollen. Dadurch wird eine herkömmliche Batterie irreversibel beschädigt und muss ausgetauscht werden. Eine herkömmliche Batteπeelektronik dient zur Ermittlung bestimmter Parameter und/oder Betriebszustände eines elektrochemischen Energiespeichers, insbesondere einer Batterie eines Kraftfahrzeugs. Diese Betriebszustände sind beispielsweise der so genannte Ladungszustand, auch bekannt unter State of Charge (SOC) , die Batteriealterung, auch bekannt unter State of Health (SOH) sowie die Fähigkeit, bestimmte Fahrzeugfunktionen auszuführen, auch bekannt unter State of Function (SOF) . Die genannten Größen sind bei einer Fahrzeugbatterie im Betrieb nicht direkt messbar, sondern werden aus den physikalisch zugänglichen Parametern Spannung, Strom und Temperatur der Batterie berechnet.Conventional batteries can under thermal stress or overload (eg overload or too high discharge current, for example in case of a short circuit), in case of damage (eg accident, electrolyte decomposition) or even in normal operation with strong heating from the outside m a thermally uncontrollable condition. In doing so, they can overheat, build up a dangerous internal pressure (also called cell pressure), up to the bursting or exploding of the cell and the housing, which releases dangerous substances. Especially in the field of modern lithium or lithium-ion batteries, there is a particular risk because these batteries contain liquid, flammable, organic electrolytes. These batteries can catch fire under unfavorable circumstances and represent a safety-related problem. Therefore m safety valves are integrated in conventional batteries, which discharge a positive pressure of the battery in a controlled manner and which should prevent a fire or thermal destruction of the battery during a draw. As a result, a conventional battery is irreversibly damaged and must be replaced. A conventional Batteπeelektronik used to determine certain parameters and / or operating states of an electrochemical energy storage, in particular a battery of a motor vehicle. These operating conditions include, for example, the so-called state of charge, also known as state of charge (SOC), battery aging, also known as state of health (SOH), and the ability to perform certain vehicle functions, also known as state of function (SOF). The above variables are not directly measurable in a vehicle battery in operation, but are calculated from the physically accessible parameters voltage, current and temperature of the battery.
In herkömmlichen Fahrzeugen ist ein Trenner, beispielsweise als pyrotechmscher Schalter, Relais und/oder reversible Sicherung ausgebildet, vorhanden. Dieser Trenner wird als Crashabschaltung benutzt und trennt bei einem Unfall ein Bordnetz von einer Batterie. Dadurch wird das Bordnetz gegen Kurzschlüsse und daraus entstehende Brände oder dergleichen geschützt .In conventional vehicles, a disconnector, for example, designed as a pyrotechnic switch, relay and / or reversible fuse exists. This disconnector is used as crash shutdown and disconnects an electrical system from a battery in an accident. As a result, the electrical system is protected against short circuits and resulting fires or the like.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Schutz einer Lithium- Ionen-Batterie und eine verbesserte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.The invention has for its object to provide an improved method for protecting a lithium-ion battery and an improved apparatus for performing the method.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens durch die im Anspruch 4 angegebenen Merkmale gelöst .With regard to the method, the object is achieved by the features specified in claim 1 and in terms of the apparatus for performing the method by the features specified in claim 4.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche . Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Schutz einer Lithium- Ionen-BatLeπe m einem Fahrzeug wird die Lithium- Ionen- Batterie bei thermischer und/oder elektrischer Überlastung von einem Bordnetz eines Fahrzeugs getrennt .Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims. In the method according to the invention for protecting a lithium-ion BatLeπe m a vehicle, the lithium-ion battery is disconnected in thermal and / or electrical overload of a vehicle electrical system of a vehicle.
Mittels einer Batterieelektronik werden zweckmäßigerweα se automatisch Parameter der Lithium- Ionen-Batterie überwacht.By means of battery electronics, parameters of the lithium-ion battery are expediently monitored automatically.
Als wenigstens ein Parameter der Lithium- Ionen-Batterie werden ein Stromwert, ein Spannungswert, ein Temperaturwert und/oder ein Zeilinnendruck ermittelt.As at least one parameter of the lithium-ion battery, a current value, a voltage value, a temperature value and / or an in-line pressure are determined.
In einer Lithium- Ionen-Batterie steigt eine Temperatur und ein Innendruck bei einer Fehlfunktion, beispielsweise bei einem Kurzschluss oder einer Überladung, erheblich an, da eine in der Lithium-Ionen-Batterie enthaltene elektrochemisch aktive Masse, beispielsweise ein Metalloxid oder Metallphosphat, thermisch instabil ist und sich oberhalb einer bestimmten Temperatur in einer exothermen Reaktion irreversibel zersetzt. Durch diesen Zersetzungsvorgang erwärmt sich die Lithium-Ionen-Batterie noch weiter und der Innendruck steigt weiter an. Dies kann dazu führen, dass eine solche Lithium- Ionen-Batterie explodiert und/oder schädliche Stoffe freisetzt .In a lithium-ion battery, a temperature and an internal pressure in case of malfunction, for example, in case of a short circuit or overcharge, increases considerably, since an electrochemically active mass, for example a metal oxide or metal phosphate, contained in the lithium-ion battery is thermally unstable is and decomposes irreversibly above a certain temperature in an exothermic reaction. By this decomposition process, the lithium-ion battery heats up further and the internal pressure continues to rise. This can cause such a lithium-ion battery to explode and / or release harmful substances.
Um dies zu verhindern, ist mittels der erfindungsgemäßen Lösung eine Verbindung zwischen der Lithium-Ionen-Batterie und einem Bordnetz in dem Fahrzeug bereits vor einer Explosion und/oder einer Freisetzung schädlicher Stoffe dauerhaft unterbrechbar.In order to prevent this, a connection between the lithium-ion battery and a vehicle electrical system in the vehicle can be permanently interrupted by means of the solution according to the invention even before an explosion and / or a release of harmful substances.
In einer möglichen Ausfuhrungsform ist ein Trenner im Fahrzeug zwischen der Lithium- Ionen-Batterie und dem Bordnetz angeordnet. Dadurch ist die Lithium-Ionen-Batterie bei thermischer und/oder elektrischer Überlastung von dem Bordnetz des Fahrzeugs mittels des Trenners trennbar.In one possible embodiment, a disconnector in the vehicle is arranged between the lithium-ion battery and the vehicle electrical system. As a result, the lithium-ion battery is included thermal and / or electrical overload of the vehicle electrical system of the vehicle by means of the disconnector separable.
Zweckmäßigerweise ist der Trenner beispielsweise als ein Relais, eine reversible Sicherung oder ein pyrotechmscher Schalter ausgebildet.Conveniently, the disconnector is formed, for example, as a relay, a reversible fuse or a pyrotechmscher switch.
Die Parameter der Lithium- Ionen-Batterie sind automatisch mittels einer Batterieelektronik überwachbar.The parameters of the lithium-ion battery can be monitored automatically by means of battery electronics.
Mittels einer Erfassungseinheit sind als Parameter ein Stromwert, ein Spannungswert, ein Temperaturwert und/oder ein Ze11innendruck ermittelbar. Somit ist ein kritischer Zustand der Lithium- Ionen-Batterie bereits frühzeitig erkennbar und die Lithium- Tonen-Batterie kann bei einem Überschreiten von in der Batterieelektronik hinterlegten Grenzwerten mittels des Trenners von der Batterieelektronik gesteuert vom Bordnetz getrennt werden.By means of a detection unit, a current value, a voltage value, a temperature value and / or a cell pressure can be determined as parameters. Thus, a critical state of the lithium-ion battery can be seen early on and the lithium-ion battery can be separated from the electrical system controlled by the disconnected from the on-board network by exceeding the limits set in the battery electronics by means of the disconnector.
Vorzugsweise ist eine solche Lithium- Ionen-Batterie in einem Fahrzeug mit Hybridantrieb oder m einem Brennstoffzellen-Fahrzeug einsetzbar. Diese Fahrzeuge benötigen sehr leistungsfähige Lithium-Ionen-Batterien, welche auf einem sehr begrenzten Bauraum unterzubringen sind. Bei den in derartigen Fahrzeugen eingesetzten Lithium- Ionen- Batterien ist ein sehr hohes Schutzniveau sicherzustellen, da eine Beschädigung einer oder mehrerer Lithium- Ionen- Batterien, beispielsweise eine Explosion und/oder den Austritt von schädlichen Stoffen aus den Lithium-Ionen- Batterien, sowohl für das Fahrzeug als auch für Insassen schwerwiegende Folgen haben könnte, beispielsweise Beschädigungen des Fahrzeugs, Vergiftungen und/oder Verätzungen der Insassen, bei Überhitzung der Lithium- Ionen- Batterie ein Brand des Fahrzeugs oder ein durch eine Explosion der Lithium- Ionen-Batterie oder deren Auswirkungen verursachter Unfall des Fahrzeugs. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist sicherstellbar, dass derartige Fahrzeuge effizient und sicher betreibbar sind.Preferably, such a lithium-ion battery can be used in a hybrid drive vehicle or in a fuel cell vehicle. These vehicles require very powerful lithium-ion batteries, which are to be accommodated in a very limited space. In the case of the lithium-ion batteries used in such vehicles, a very high level of protection must be ensured since damage to one or more lithium-ion batteries, for example an explosion and / or leakage of harmful substances from the lithium-ion batteries, both For the vehicle as well as for passengers could have serious consequences, such as damage to the vehicle, poisoning and / or caustic burns of the occupants, in case of overheating of the lithium-ion battery a fire of the vehicle or by a Explosion of the lithium-ion battery or its effects caused accident of the vehicle. The solution according to the invention makes it possible to ensure that such vehicles can be operated efficiently and safely.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert .An embodiment of the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.
Dabei zeigt :Showing:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Bordnetz.Fig. 1 is a schematic representation of a device according to the invention in a vehicle electrical system.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Lithium- Ionen- Batterie 1 in einem Bordnetz 4 eines nicht näher dargestellten Fahrzeugs automatisch mittels einer Batterieelektronik 2 überwacht.In the method according to the invention, a lithium-ion battery 1 in a vehicle electrical system 4 of a vehicle not shown is monitored automatically by means of a battery electronics 2.
Die Batterieelektromk 2 überwacht mittels einer Erfassungseinheit 6 automatisch Parameter und/oder Betriebszustände der Lithium-Ionen-Batterie 1. Als wenigstens ein solcher Parameter der Lithium-Ionen-Batterie 1 werden mittels der Batterieelektromk 2 ein Stromwert, ein Spannungswert, ein Temperaturwert und/oder ein Zeilinnendruck ermittelt .By means of a detection unit 6, the battery electrom 2 automatically monitors parameters and / or operating states of the lithium-ion battery 1. As at least one such parameter of the lithium-ion battery 1, a current value, a voltage value, a temperature value and / or determined a Zeilinnendruck.
Der Stromwert der Lithium- Ionen-Batterie 1 wird beispielsweise mit einem so genannten Shunt -Widerstand gemessen. Das heißt, der über das Bordnetz 4, insbesondere eine Masseleitung des Fahrzeugs, m die Lithium-Ionen- Batteπe 3 fließende Strom wird über einen Shunt -Widerstand geführt, wobei ein Spannungsabfall an dem Shunt -Widerstand entsteht, der proportional zum fließenden Strom ist. Die am Shunt-Widerstand abfallende Spannung wird abgegriffen und einer elektrischen Messschaltung zur Auswertung des Signals, im Folgenden als Batteπeelektronik 2 bezeichnet, zugeführt. Die Erfassungseinheit 6 enthält außerdem eine Vorrichtung zur Messung des Spannungswertes der Lithium- Ionen-Batterie 1 und/oder eine Vorrichtung zur Messung des Temperaturwertes, sowie eine Vorrichtung zur Messung des Zeilinnendrucks der Lithium-Ionen-Batteπe 1.The current value of the lithium-ion battery 1 is measured, for example, with a so-called shunt resistor. That is, the current flowing through the vehicle electrical system 4, in particular a ground line of the vehicle, in the lithium-ion battery 3 is conducted via a shunt resistor, whereby a voltage drop occurs at the shunt resistor, which is proportional to the flowing current. The voltage dropping across the shunt resistor is tapped off and an electrical measuring circuit for evaluating the signal, hereinafter referred to as Batteπeelektronik 2, supplied. The detection unit 6 also contains a device for measuring the voltage value of the lithium-ion battery 1 and / or a device for measuring the temperature value, as well as a device for measuring the cell internal pressure of the lithium-ion battery 1.
Die Vorrichtung zur Messung des Temperaturwertes wird vorzugsweise durch einen Temperatursensor, beispielsweise einen Platintemperatursensor, einen so genannten NTC- Teraperatursensor (Negative Temperature Coefficient - Heissleiter) oder PTC-Temperatursensor (Positive Temperature Coefficient - Kaltleiter), gebildet.The device for measuring the temperature value is preferably formed by a temperature sensor, for example a platinum temperature sensor, a so-called NTC Teraturatursensor (Negative Temperature Coefficient - hot conductor) or PTC temperature sensor (Positive Temperature Coefficient - PTC).
Die Vorrichtung zur Messung des ZeIlinnendrucks wird vorzugsweise durch einen Drucksensor, beispielsweise einen piezoresistiven, einen piezoelektrischen oder einen kapazitiven Drucksensor, gebildet.The device for measuring the internal internal pressure is preferably formed by a pressure sensor, for example a piezoresistive, a piezoelectric or a capacitive pressure sensor.
In der Batterieelektronik 2 sind Grenzwerte für die einzelnen Parameter abgespeichert und bei einem Überschreiten dieser Grenzwerte wird ein Trenner 3 von der Batterieelektronik 2 gesteuert geöffnet . Em Überschreiten dieser Grenzwerte findet vor allem bei einer Überladung oder einem Kurzschluss statt.Limit values for the individual parameters are stored in the battery electronics 2 and, when these limits are exceeded, a disconnector 3 is opened controlled by the battery electronics 2. Exceeding these limits occurs especially in case of overcharging or short circuit.
Die Batterieelektronik 2 und die Erfassungseinheit 6 sind vorzugsweise in oder an einem Gehäuse der Lithium-Ionen- Batterie 1 räumlich integriert angeordnet.The battery electronics 2 and the detection unit 6 are preferably arranged spatially integrated in or on a housing of the lithium-ion battery 1.
Der Trenner 3 ist zwischen dem Bordnetz 4 und der Lithium- Ionen-Batteπe 1 angeordnet . Bei einem Öffnen des Trenners 3 wird die Lithium- Ionen-Batterie 1 elektrisch von dem Bordnetz 4 und mindestens einem darin angeordneten Verbraucher 5 getrennt. Em solcher Trenner ist beispielsweise als ein Relais, eine reversible Sicherung oder ein pyrotechnischer Schalter ausgebildet. Räumlich kann dieser Trenner auch im Gehäuse der Batterie angeordnet sein.The disconnector 3 is arranged between the vehicle electrical system 4 and the lithium-ion battery 1. When opening the disconnector 3, the lithium-ion battery 1 is electrically from the electrical system 4 and at least one consumer 5 arranged therein separated. Em such separator is designed for example as a relay, a reversible fuse or a pyrotechnic switch. Spatially, this separator can also be arranged in the housing of the battery.
Der pyrotechnische Schalter ist derart ausgebildet, dass eine pyrotechmsche Ladung m einen Strompfad integriert ist und der Strompfad ist durch Zündung der pyrotechmschen Ladung derart auftrennbar, dass ein Stromfluss unterbrochen ist. Diese Zündung der pyrotechnischen Ladung ist von der Batteπeelektronik 2 steuerbarThe pyrotechnic switch is designed in such a way that a pyrotechnic charge m is integrated into a current path and the current path can be separated by igniting the pyrotechnic charge in such a way that current flow is interrupted. This ignition of the pyrotechnic charge is controlled by the Batteπeelektronik 2
Mittels der Batterieelektronik 2 und der Erfassungseinheit 6 ist ein kritischer Zustand der Lithium-Ionen-Batterie 1 bereits frühzeitig erkennbar und die Lithium- Ionen-Batterie 1 kann bei einem Überschreiten von in der Batterieelektronik 2 hinterlegten Grenzwerten mittels des Trenners 3 von der Batteπeelektronik 2 gesteuert vom Bordnetz 4 und mindestens einem darin angeordneten Verbraucher 5 getrennt werden.By means of the battery electronics 2 and the detection unit 6, a critical state of the lithium-ion battery 1 can be seen early on and the lithium-ion battery 1 can be controlled by the Batteπeelektronik 2 by exceeding the limits stored in the battery electronics 2 by means of the separator 3 be disconnected from the electrical system 4 and at least one consumer 5 arranged therein.
In der Lithium- Ionen-Batterie 1 steigt eine Temperatur und ein Innendruck bei einer Fehlfunktion, beispielsweise bei einem Kurzschluss oder einer Überladung, erheblich an, da eine in der Lithium-Ionen-Batterie 1 enthaltene elektrochemisch aktive Masse, beispielsweise Metalloxid oder Metallphosphat, thermisch instabil ist und sich oberhalb eαner bestimmten Temperatur in einer exothermen Reaktion irreversibel zersetzt. Durch diesen Zersetzungsvorgang erwärmt sich die Lithium-Ionen-Batterie 1 noch weiter und der Innendruck steigt weiter an. Dies kann dazu führen, dass eine solche Litha um- Ionen-Batterie 1 explodiert und/oder schädliche Stoffe freisetzt. Um dies zu verhindern, ist mittels der erfindungsgemäßen Losung eine Verbindung zwischen der Lithium- Ionen Batterie 1 und einem Bordnetz 4 in dem Fahrzeug bereits vor einer Explosion und/oder einer Freisetzung schädlicher Stoffe dauerhaft unterbrechbar.In the lithium-ion battery 1, a temperature and an internal pressure in case of malfunction, such as a short circuit or overcharge, increases significantly, since a contained in the lithium-ion battery 1 electrochemically active material, such as metal oxide or metal phosphate, thermal is unstable and irreversibly decomposes above a certain temperature in an exothermic reaction. By this decomposition process, the lithium-ion battery 1 heats up further and the internal pressure continues to increase. This can lead to such a lithium ion battery 1 exploding and / or releasing harmful substances. In order to prevent this, a connection between the lithium-ion battery 1 and a vehicle electrical system 4 in the vehicle is permanently interruptible by means of the solution according to the invention even before an explosion and / or a release of harmful substances.
Vorzugsweise ist eine solche Lithium Ionen Batterie 1 m einem Fahrzeug mit Hybridantrieb, m einem Brennstoffzellen-Fahrzeug oder einem batterieelektπschen Fahrzeug einsetzbar Ebenso ist eine solchen Lithium Ionen- Batterie 1 als Starter- und Boprdnetzbatterie in einem konventionellen Fahrzeug einsetzbar Diese Fahrzeuge benotigen sehr leistungsfähige Lithium- Ionen-Batterien 1, welche auf einem sehr begrenzten Bauraum unterzubringen sind Bei den in derartigen Fahrzeugen eingesetzten Lithium- Ionen- Batterien 1 ist ein sehr hohes Schutzniveau sicherzustellen, da eine Beschädigung einer oder mehrerer Lithium- Ionen- Batterien 1, beispielsweise eine Explosion und/oder den Austritt von schädlichen Stoffen aus den Lithium- Ionen- Batterien 1, sowohl für das Fahrzeug als auch für Insassen schwerwiegende Folgen haben konnte, beispielsweise Beschädigungen des Fahrzeugs, Vergiftungen und/oder Verätzungen der Insassen, bei Uberhitzung der Lithium-Ionen- Batterie 1 ein Brand des Fahrzeugs oder ein durch eine Explosion der Lithium-Ionen-Batterie 1 oder deren Auswirkungen verursachter Unfall des Fahrzeugs Durch die erfindungsgemaße Losung ist sicherstellbar, dass derartige Fahrzeuge effizient und sicher betreibbar sind. Preferably, such a lithium ion battery can be used in a hybrid vehicle with a fuel cell vehicle or a battery-powered vehicle. Such a lithium ion battery 1 can also be used as a starter battery in a conventional vehicle. These vehicles require very powerful lithium-ion batteries. Ion batteries 1, which are to be accommodated in a very limited installation space In the lithium ion batteries 1 used in such vehicles, a very high level of protection must be ensured since damage to one or more lithium ion batteries 1, for example an explosion and / or or the leakage of harmful substances from the lithium-ion batteries 1, could have serious consequences for both the vehicle and occupants, such as damage to the vehicle, poisoning and / or caustic burns of the occupants, when the lithium-ion battery 1 overheats a fire of the vehicle or an accident of the vehicle caused by an explosion of the lithium-ion battery 1 or its effects. The solution according to the invention makes it possible to ensure that such vehicles can be operated efficiently and safely.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
Lithium- Ionen-Batterie Batterieelektromk Trenners Bordnetz Verbraucher Erfassungseinheit Lithium-ion battery Battery electromotive disconnector on-board network Consumer registration unit

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Schutz einer Lithium- Ionen-Batterie (1) in einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass be_ thermischer und/oder elektrischer Überlastung der Lithium-Ionen-Battene (1) diese von einem Bordnetz (4) eines Fahrzeugs getrennt wird.1. A method for protecting a lithium-ion battery (1) in a vehicle, characterized in that be_ thermal and / or electrical overload of the lithium-ion battery (1) this is separated from a vehicle electrical system (4) of a vehicle.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Batterieelektronik (2) automatisch Parameter der Lithium- Ionen-Batterie (1) überwacht werden.2. The method according to claim 1, characterized in that by means of a battery electronics (2) parameters of the lithium-ion battery (1) are monitored automatically.
3. Verfahren nach Anspruch ]oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als wenigstens ein Parameter der Lithium- Ionen-Batterie (1) ein Stromwert, ein Spannungswert, ein Temperaturwert und/oder ein Zeilinnendruck ermittelt wird.3. The method according to claim] or 2, characterized in that as at least one parameter of the lithium-ion battery (1), a current value, a voltage value, a temperature value and / or a Zeilinnendruck is determined.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Über- und/oder Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes mindestens einer der Parameter die Lithium-Ionen-Batterie (1) vom Bordnetz (4) getrennt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at over and / or falls below a predetermined limit of at least one of the parameters, the lithium-ion battery (1) from the electrical system (4) is disconnected.
5. Vorrichtung zum Schutz einer Lithium- Ionen-Batterie (1) in einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Lithium- Ionen-Batterie (1) bei thermischer und/oder elektrischer Überlastung von einem Bordnetz (4) eines Fahrzeugs mittels eines Trenners (3) trennbar ist.5. A device for protecting a lithium-ion battery (1) in a vehicle, characterized in that the lithium-ion battery (1) in thermal and / or electrical overload of an electrical system (4) of a vehicle by means of a disconnector (3) is separable.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trenner (3) ein Relais ist .6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the separator (3) is a relay.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trenner (3) eine reversible Sicherung ist.7. Apparatus according to claim 5, characterized in that the separator (3) is a reversible fuse.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trenner (3) ein pyrotechmscher Schalter ist.8. The device according to claim 5, characterized in that the separator (3) is a pyrotechmscher switch.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass der pyrotechmsche Schalter derart ausgebildet ist, dass eine pyrotechnischen Ladung in einen Strompfad integriert ist und der Strompfad durch Zündung der pyrotechnischen Ladung derart auftrennbar ist, dass ein Stromfluss unterbrochen ist.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the pyrotechmsche switch is designed such that a pyrotechnic charge is integrated into a current path and the current path can be separated by ignition of the pyrotechnic charge such that a current flow is interrupted.
10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Parameter der Lithium- Ionen- Batterie (1) automatisch mittels einer Batterieelektronik10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that parameters of the lithium-ion battery (1) automatically by means of a battery electronics
(2) überwachbar sind.(2) are monitorable.
11. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Erfassungseinheit (6) zur Erfassung mindestens eines der Parameter ein Stromsensor, ein Spannungssensor, ein Temperatursensor und/oder ein Drucksensor vorgesehen ist oder sind. 11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the detection unit (6) for detecting at least one of the parameters, a current sensor, a voltage sensor, a temperature sensor and / or a pressure sensor is or are provided.
EP09799325A 2008-12-24 2009-12-16 Method and device for protecting a lithium ion battery in a vehicle Withdrawn EP2368289A1 (en)

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