EP4066311A1 - Druckausgleichssystem und elektrochemisches system - Google Patents

Druckausgleichssystem und elektrochemisches system

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Publication number
EP4066311A1
EP4066311A1 EP20811608.7A EP20811608A EP4066311A1 EP 4066311 A1 EP4066311 A1 EP 4066311A1 EP 20811608 A EP20811608 A EP 20811608A EP 4066311 A1 EP4066311 A1 EP 4066311A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
pressure equalization
pressure compensation
container
adapter
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
Application number
EP20811608.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian SEHL
Martina BULAT
Jochen Hantschel
Tobias Schmidt
Axel Streicher
Alexander LEICHTFUSS
Matthias GOLDSCHE
Markus EBEN
Florian Schwarz
Matthias EILERS-RETHWISCH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ElringKlinger AG
Original Assignee
ElringKlinger AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ElringKlinger AG filed Critical ElringKlinger AG
Publication of EP4066311A1 publication Critical patent/EP4066311A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/14—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member
    • F16K17/16—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member with fracturing diaphragm ; Rupture discs
    • 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
    • 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
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • 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
    • H01M50/394—Gas-pervious parts or elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a pressure compensation system, in particular for pressure compensation of an overpressure in an electrochemical system.
  • the invention also relates to an electrochemical system comprising one or more pressure compensation systems according to the invention.
  • the present invention is based on the object of providing a pressure equalization system which is easy to manufacture and by means of which pressure equalization can be brought about in the event of an overpressure.
  • a pressure equalization system in particular for pressure equalization of an overpressure of an electrochemical system, the pressure equalization system comprising a pressure equalization device and an adapter element for fixing the pressure equalization device to a container.
  • the pressure equalization device preferably acts in a closed state between an interior space of a container and the surroundings of the pressure equalization system.
  • the pressure equalization device can be brought into an open state for pressure equalization between the interior of the container and the surroundings of the pressure equalization system.
  • the pressure equalization device In a closed state, the pressure equalization device preferably separates the interior of the container and the surroundings of the pressure equalization system fluidically and / or spatially. In particular, the pressure equalization device completely separates a fluid connection between the interior of the container and the surroundings of the pressure equalization system in a closed state or reduces a gas exchange compared to an open passage.
  • thermo runaway In electrochemical systems or individual electrochemical units of an electrochemical system there is the risk of a so-called “thermal runaway", in which, due to exothermic chemical reactions within electrochemical units of an electrochemical system or due to a short circuit, self-reinforcing heat development and overheating of a or several electrochemical units. In a “thermal runaway”, there is often domino-like heat propagation from one electrochemical unit to another electrochemical unit within the electrochemical system.
  • thermal runaway is a so-called “thermal event”. Thermal events are associated in particular with a sharp rise in pressure within the electrochemical unit and / or with high temperatures, for example with temperatures of 1000 ° C. or more.
  • pressure equalization can now be brought about between the interior of the container, in particular the electrochemical system, and the surroundings of the pressure equalization system. In this way, harmful gases, which have led to an overpressure in the cell, can be removed.
  • Pressure compensation is preferably to be understood as an adaptation of the internal pressure in the interior of the container to an external pressure in the vicinity of the pressure compensation system, in particular when a limit value is exceeded.
  • a pressure equalization direction preferably runs from an area of higher pressure, for example the interior of the container, to an area of lower pressure, for example the environment of the pressure equalization system.
  • the pressure equalization direction is preferably arranged parallel to a central axis of the pressure equalization system and / or a central axis of the pressure equalization system.
  • the pressure equalization system preferably forms a degassing element and / or an outgassing element for battery cells.
  • the pressure compensation device comprises a film element which comprises one or more predetermined breaking points.
  • the film element preferably tears and / or breaks when a critical temperature is exceeded and / or a critical pressure is exceeded and / or in at least one of the one or more predetermined breaking points, so that in particular a pressure equalization between the interior of the container and the surroundings of the Pressure equalization system can be brought about.
  • the pressure compensation device is preferably in an open state.
  • the one or more predetermined breaking points form part of a bursting device or that they completely form the bursting device.
  • a “predetermined breaking point” is preferably a material weak point, for example an area of locally reduced thickness.
  • One or more of the predetermined breaking points are, for example, notches and / or incisions.
  • one or more of the predetermined breaking points are formed by punching, for example pre-punching, of the film element.
  • the film element is designed without previously positioned and / or specially introduced predetermined breaking points.
  • the film element then preferably tears and / or breaks when a critical pressure is exceeded and / or a critical temperature is exceeded at the point at which the load is greatest.
  • the film element is, for example, a membrane.
  • the pressure compensation device comprises a spring element.
  • the spring element when a critical pressure and / or a critical temperature rises, a part of the pressure equalization system can be spaced apart from another part, so that in particular a fluid connection is established between the interior of the container and the environment of the pressure equalization system.
  • a triggering of the pressure compensation device by the spring element is preferably reversible.
  • the pressure equalization device comprises a film element and a release element for opening at least one passage between the interior of the container and the surroundings of the pressure equalization system.
  • the trigger element and the film element are preferably arranged one behind the other along a pressure compensation direction.
  • a distance between the trigger element and the film element along the pressure compensation direction is preferably selected so that the film element acts on the trigger element when a critical temperature and / or a critical pressure is exceeded in the interior of the container in such a way that the film element tears and / or breaks .
  • the release element acts on the film element when a critical temperature and / or a critical pressure is exceeded in the interior of the container in such a way that the film element tears and / or breaks.
  • the film element is pressed against the triggering element with such a high pressure that the film element tears and / or breaks.
  • a pressure equalization is only actively triggered when a critical temperature and / or a critical pressure is exceeded.
  • the trigger element is preferably a pin element.
  • the trigger element preferably has a tip.
  • the trigger element and the film element preferably form part of a bursting device or completely form a bursting device.
  • the film element is partially or completely formed from a flexible material.
  • the film element is partially or completely formed from a rigid and / or inflexible material.
  • the trigger element of the pressure compensation device preferably forms part of a support device of the pressure compensation device.
  • the support device is in particular connected to a base body of the adapter element, in particular in an injection molding process.
  • the support device comprises one or more rib elements which extend along radial directions with respect to a central axis of the pressure compensation system between the trigger element and the base body of the adapter element.
  • the rib elements regularly adjoin the adapter element with respect to a circumferential direction of the adapter element.
  • the pressure compensation device comprises a protective element for supporting and / or protecting the foil element.
  • the protective element is preferably arranged on a side of the film element facing away from the release element.
  • the protective element comprises one or more rib elements which extend along radial directions with respect to the central axes of the pressure compensation element.
  • the protective element comprises a central opening for receiving the release element.
  • the protective element has an essentially homogeneous grid structure over the entire pressure equalization opening.
  • the adapter element can be fixed and / or fixed to the container in a force-fitting and / or form-fitting manner, in particular screwed by a bayonet lock and / or Ver and / or by a clamping connection and / or by a clip connection.
  • the adapter element has a sealing element which is in particular molded onto a base body of the adapter element.
  • the sealing element is preferably arranged on a side of the adapter element facing away from the interior of the container.
  • the sealing element is, for example, a molded seal.
  • the adapter element comprises or is formed from one or more of the following materials: a metallic mate rial, in particular aluminum and / or steel, a polymer material, in particular an elastomeric polymer material and / or an elastomeric thermoplastic polymer material, for example Poly (organo) siloxane.
  • Poly (organo) siloxanes are also commonly referred to as silicones.
  • the adapter element is provided, in particular coated, with an electrically conductive material.
  • Electrically conductive means in particular that corresponding elements and / or materials have an electrical conductivity of approx. 10 5 S / m or more, in particular of approx. 10 6 S / m or more.
  • the electrically conductive material is preferably a metallic material and / or an electrically conductive polymer material and / or a graphite material and / or a carbon fiber composite material.
  • Electromagnetic compatibility of the pressure compensation system is preferably optimized by the electrically conductive material.
  • the film element is formed in one piece with the adapter element.
  • the adapter element and the film element together form an elastomeric component.
  • the elastomeric component is in particular fixed in a form-fitting and / or force-fitting manner on a wall of the container.
  • the elastomeric component is clamped into a wall of the container, for example a wall of a housing of the electrochemical system, and / or clamped thereon.
  • the film element is preferably connected to the adapter element in a materially bonded manner or is formed in one piece with the film element.
  • the film element preferably has one or more predetermined breaking points.
  • the film element can also have one or more predetermined breaking points.
  • the film element is prepunched and / or has incisions, which when a critical pressure and / or a crack and / or break at critical temperature.
  • the pressure equalization device is then in particular in an open state and one or more passages between the interior of the container and the environment are open and / or released.
  • the film element in particular arranged in a cross shape, has slots.
  • the protective element comprises a metallic material or is formed from a metallic material.
  • metallic materials are aluminum, steel or alloys thereof.
  • the protective element is inserted into the adapter element, for example.
  • the protective element can also comprise a polymer material or be formed from a polymer material.
  • a rigid polymer material which in particular has a high temperature resistance, is particularly suitable as the polymer material.
  • the protective element is provided, in particular coated, with an electrically conductive material.
  • the electrically conductive material is preferably a metallic material and / or an electrically conductive polymer material and / or a graphite material and / or a carbon fiber composite material.
  • the electrically conductive material is preferably used to optimize electromagnetic compatibility.
  • the film element of the pressure equalization device is preferably materially and / or non-positively and / or positively connected to the adapter element. It can be advantageous if the film element of the pressure compensation device is firmly bonded to the adapter element, in particular by heat sealing, welding and / or injecting the film element, in particular on a side of the adapter element facing the interior of the container.
  • the film element is and / or is connected to the adapter element in a materially bonded manner, for example by heat sealing and / or welding, by means of an adhesive layer which is and / or is applied in a ring-shaped manner to an edge of the film element.
  • a connection by heat sealing can enable a cost-optimized production of the pressure compensation system.
  • a particularly stable connection of the film element and the adapter element can be formed, in particular during heat sealing, if a tool has a recess, for example an embossing, into which an edge of the film element to be connected is pressed.
  • the depression and / or elevation of the tool preferably engages or creates a complementary elevation and / or depression in the adapter element.
  • the film element is shaped in particular in accordance with the elevation and / or depression of the adapter element. In this way, a bonding force can be increased.
  • the film element comprises a polymer material or is formed from a polymer material
  • the polymer material itself acts as an adhesive.
  • a sealing element for example an O-ring
  • the sealing element is accommodated in a groove in the protective element, in particular a groove which is designed to be essentially complementary thereto.
  • the film element is connected to the adapter element by means of heat sealing and is additionally clamped to the adapter element via an annular sealing element.
  • annular sealing element for example an O-ring
  • the pressure compensation system has an outer element.
  • the outer element is preferably positively and / or non-positively connected to the adapter element, in particular by screwing and / or a bayonet lock and / or a clamp connection and / or a clip connection.
  • the outer element is used to fasten the film element.
  • a separate cover element can be provided which covers the film element from the surroundings of the pressure equalization system.
  • the film element is here preferably clamped between the outer element and the adapter element.
  • the film element of the pressure compensation device preferably comprises one or more of the following materials or is formed from them: graphene, a metallic material, in particular aluminum, a polymer material, in particular special polyorganosiloxane and / or polytetrafluoroethylene.
  • the film element is partially or completely formed from a porous, in particular an open-pore, material.
  • the film element is partially or completely formed from a porous polytetrafluoroethylene material.
  • a suitable porous polytetrafluoroethylene material is, for example, Permeaflon®, which is available from Berghof Fluoroplastics.
  • the film element comprises or is formed from an elastomeric polymer material.
  • the film element is provided, in particular coated, with an electrically conductive material.
  • the electrically conductive material is preferably a metallic material and / or an electrically conductive polymer material and / or a graphite material and / or a carbon fiber composite material.
  • the pressure equalization system can thus have optimized electromagnetic compatibility.
  • a thickness of the film element perpendicular to its main extension plane is in a range of approximately 5 ⁇ m or more, in particular approximately 8 ⁇ m or more, for example approximately 9 ⁇ m or more.
  • the thickness of the film element perpendicular to its main plane of extension is preferably approximately 15 ⁇ m or less, in particular approximately 12 ⁇ m or less, for example approximately 11 ⁇ m or less.
  • a film element with a thickness of approx. 10 ⁇ m has proven to be particularly suitable.
  • the critical pressure and / or the critical temperature can preferably be defined by setting a distance between the film element and the release element along the pressure equalization direction. At this pressure and / or this temperature, the film element tears and / or breaks.
  • a burst pressure can be defined by the distance between the film element and the release element.
  • the pressure compensation system can be designed with a comparatively low installation height.
  • the pressure equalization device comprises a film element and / or a protective element, which are held in a form-fitting and / or force-fitting manner, in particular by a clamp connection and / or a clip connection, between the adapter element and the outer element of the pressure compensation system .
  • the outer element forms, for example, an outer shell and / or the adapter element forms an inner shell.
  • a Randab section of the outer element facing the interior rests on a wall of the container.
  • the edge section is connected in a fluid-tight manner by a sealing element, for example an O-ring, to an outside of the wall of the container facing away from the interior.
  • the outer element is non-positively and / or positively connected to the wall of the container, for example by a bayonet lock and / or a screw lock.
  • this preferably has a locking device, so that in particular the outer element can be locked onto the wall of the container.
  • a pressure compensation system with a reduced number of separate components can be formed.
  • a pressure compensation system can only be designed with an outer element, an adapter element and a film element.
  • the film element preferably has one or more predetermined breaking points in the form of one or more material weak points.
  • a thermal event can also lead to the formation of flames and / or a fire strike, especially if pressure equalization is carried out.
  • the pressure equalization device comprises a protective element which, when the pressure equalization device is closed, closes the interior of the container, the protective element having several, in particular grid-like, openings parallel to the pressure equalization direction includes.
  • the plurality of openings are preferably in closed state of the pressure equalization device closed by a polymer material and / or filled in a fluid-tight manner.
  • the polymer material can be in the form of a film, for example as a film element.
  • the polymer material can also be applied in a flowable state to a base body of the protective element in such a way that the multiple openings are and / or are closed, in particular after the polymer material has cured.
  • the polymer material forms, for example, a plastic insert in the protective element.
  • a main plane of extent of the protective element preferably runs perpendicular to the pressure equalization direction.
  • the protective element is designed in the form of a disk.
  • the polymer material which closes the several openings, which are in particular arranged in a grid shape, is preferably an elastomeric polymer material.
  • the protective element forms a screen structure and / or a lattice structure.
  • the protective element is, for example, a flame suppressor element.
  • the protective element of the pressure compensation device forms a heat dissipation device for dissipating heat from the interior of the container.
  • the polymer material which closes the openings in the protective element in a closed state of the pressure equalization device, has an ablative effect.
  • a base body of the protective element is preferably formed from a material with metallic thermal conductivity. Thermal energy can thus be diverted and / or dissipated. Propagation can thus be delayed and / or prevented.
  • thermo contact is formed between the protective element of the pressure compensation device and the adapter element.
  • heat from the protective element can be dissipated from the interior of the container via the adapter element.
  • the protective element of the pressure compensation device comprises a metallic material, in particular steel and / or aluminum, or is formed from a metallic material, in particular steel and / or aluminum.
  • the protective element forms an integrated metal screen in the pressure compensation system.
  • the pressure equalization device comprises a protective element, and when a critical temperature and / or a critical pressure is exceeded, the pressure equalization device can be brought into an open state in which several openings of the protective element are open and / or parallel to a pressure equalization direction. or are released.
  • the multiple openings of the protective element can be brought into the open state in particular due to a melting of the polymer material, which closes the multiple openings in the closed state of the pressure compensation device.
  • openings can then, in particular, be freely flowed through and / or are not filled by the polymer material.
  • protective elements form, in particular, a degassing channel through which, in particular, gases which lead to excess pressure in the interior of the container, escape.
  • the protective element is preferably designed in such a way that if a critical temperature and / or a critical pressure is exceeded, one or more openings can be and / or are released along the pressure compensation direction.
  • a number of openings in the protective element can also influence a temperature at which openings can be released and / or are released.
  • the protective element preferably has 10 openings or more, in particular 25 openings or more, for example 50 openings or more.
  • the protective element preferably has 100 openings or fewer, in particular 75 openings or fewer, for example 60 openings or fewer.
  • the critical temperature and / or the critical pressure is exceeded, degradation of the polymer material preferably takes place, for example the polymer material is burned away.
  • the polymer material which closes several openings of the protective element of the pressure compensation device in a closed state of the pressure compensation device, preferably has a thermal stability did of about 100 ° C, in particular of about 120 ° C or more, for example of about 130 ° C or more.
  • the polymer material preferably has a thermal stability of approx. 200 ° C. or less, in particular of approx. 150 ° C. or less, for example of approx. 140 ° C. or less.
  • the thermal stability of the polymer material is lower than the critical temperature.
  • the polymer material is preferably in film form, for example a film element.
  • a thickness of the polymer material in the openings is preferably selected so that when the critical temperature is exceeded, the polymer material dissolves and / or melts and / or burns away.
  • the pressure compensation device comprises a protective element which comprises a plurality of openings in the pressure compensation direction, the plurality of openings having a diameter of approximately 3 ⁇ m or more, in particular approximately 100 ⁇ m or more.
  • the diameter of the plurality of openings is preferably approximately 6000 ⁇ m or less, in particular approximately 4500 ⁇ m or less.
  • the plurality of openings have a diameter of approximately 3000 ⁇ m or less, in particular of approximately 1500 ⁇ m or less.
  • the diameter is preferably the diameter of each opening.
  • the "diameter” is preferably an average diameter, which is formed in particular by the arithmetic mean of all diameters.
  • EMC electromagnetic compatibility
  • the protective element is covered by a cover element and / or an outer element on a side facing away from the interior of the container.
  • the one cover element and / or the outer element preferably comprise an electrically conductive material or are formed from an electrically conductive material.
  • cover element and / or the outer element are provided, in particular coated, with an electrically conductive material.
  • metallic materials and / or electrically conductive polymer materials and / or graphite materials and / or carbon fiber composite materials are suitable as electrically conductive materials.
  • the plurality of openings are artificially introduced and / or evenly distributed and / or regularly arranged and / or formed.
  • the several openings of the protective element are circular, polygonal, for example triangular, rectangular, pentagonal and / or hexagonal in a cross section taken perpendicular to the pressure equalization direction.
  • the openings can also have a different shape.
  • the "diameter” preferably denotes a diagonal or the longest side edge.
  • the adapter element and / or the pressure equalization opening in the wall of the container are designed in such a way that they have an inner diameter of approx. 60 mm or less, in particular approx. 50 mm or less, for example of about 30 mm or less.
  • the passage of electromagnetic waves which have a frequency of approx. 5 GHz or more, in particular approx. 6 GHz or more, for example approx. 10 GHz or more, can be blocked.
  • the adapter element has a radially outer sealing element which is at least approximately in the shape of a hollow cylinder.
  • the radially outer sealing element is fixed on a base body of the adapter element on a radially outer side with respect to a central axis of the pressure compensation system.
  • the radially outer sealing element is ring-shaped.
  • the radially outer sealing element surrounds the base body of the adapter element in a connection area of the adapter element on and / or in which the pressure equalization system is partially or completely connected to a wall of the container in the assembled state.
  • a wall thickness of the container can be used as an active installation space of the pressure compensation system. It can be favorable if the radially outer sealing element has one or more, in particular annular, sealing projections on a radially outer side with respect to the center axis of the pressure equalization system, which protrude radially away from the base body of the adapter element.
  • the one or more, in particular ring-shaped, sealing projections extend radially outward from the base body of the adapter element.
  • the one or more sealing projections of the radially outer sealing element are preferably sealing beads.
  • the radially outer sealing element preferably comprises two or three, in particular annular, sealing projections.
  • the radially outer sealing element has several sealing projections
  • the several sealing projections are arranged along an axial direction with respect to the central axis of the pressure compensation system, alternating with depressions of the radially outer sealing element.
  • the depressions are, for example, groove-shaped.
  • the radially outer sealing element has an extension along an axial direction with respect to the central axis of the pressure compensation system which is approximately a quarter or more and / or approximately three quarters or less of an extension of the base body of the adapter element. A seal against the wall of the container can thus be optimized.
  • the pressure equalization system and / or the pressure equalization device have a protective element for support and protection comprises a film element, wherein the protective element is non-positively and / or positively connected to the adapter element at an end of the adapter element facing the interior of the container.
  • the adapter element engages behind the protective element in the radial direction with respect to the central axis of the pressure compensation system.
  • the protective element engages around the end of the base body of the adapter element facing the interior, in particular on three sides.
  • the protective element preferably has a honeycomb structure, for example a hexagonal honeycomb structure.
  • the honeycomb structure is preferably designed like a matrix.
  • the pressure compensation system comprises a cover element which covers the adapter element on a side facing the environment of the pressure compensation system.
  • the cover element is fixed to the base body of the adapter element and / or to the container by means of a latching device of the pressure compensation system.
  • An additional fixation of the pressure compensation system is preferably formed by the latching device.
  • a web height of the cover element can be adapted parallel to the pressure compensation direction or is adapted to a respective wall thickness of the wall of the container.
  • the pressure equalization system can be used for containers with different wall thicknesses.
  • a shape of the cover element can be or will be adapted to degassing volume flows. This can be implemented, for example, by adapting a number and / or a volume of openings in the cover element which are formed between projections of the cover element protruding in the direction of the adapter element. It can be advantageous if the locking device has one or more locking elements which, when the pressure equalization system is installed, are locked to one or more receiving recesses in the base body or a wall of the container.
  • the one or more receiving recesses form part of the base body of the adapter element, they are / are arranged in particular on a radially inner inner side of the base body of the adapter element.
  • the one or more receptacle depressions form part of the wall of the container, they are / are preferably arranged on an inside of the wall delimiting an opening for receiving the pressure compensation system.
  • one edge of the wall forms one or more receiving depressions.
  • the one or more latching elements protrude away from a cover plate of the cover element in the direction of the adapter element.
  • the one or more locking elements are, for example, locking tongues and / or tongue-shaped.
  • one or more of the one or more latching elements of the latching device are designed as spring elements.
  • a spring tension of the one or more Fe deretti a displacement of the cover element relative to the adapter element in the axial direction with respect to the central axis of the pressure equalization system blocked.
  • a distance of one or more of the one or more locking elements of the locking device to a central axis of the pressure compensation system is approximately a quarter or more and / or approximately three quarters or less of a total radius of the cover element and / or a total length of the cover element amounts to.
  • the cover element can be fixed to the adapter element by means of screwing.
  • the base body of the adapter element, the support device and in particular the cover element are formed in one piece.
  • the invention also relates to an electrochemical system comprising one or more pressure compensation systems according to the invention.
  • the one or more pressure equalization systems are preferably fixed on and / or in a wall of a container, in particular a housing of the electrochemical system, in particular positively and / or non-positively and / or materially.
  • the electrochemical system according to the invention preferably has one or more features and / or one or more advantages of the pressure equalization system according to the invention.
  • the electrochemical system is used in vehicles.
  • the one or more pressure equalization systems here preferably provide increased protection for vehicle occupants, in particular since pressure equalization can be triggered in the event of a thermal event. It can be advantageous if at least one of the one or more pressure compensation systems is fixed on and / or in the wall of the container as follows:
  • the above-mentioned fixing variants can be used to fix the one or more pressure compensation systems on the container, in particular in a fluid-tight manner. Penetration of foreign bodies from the environment into the container can be avoided.
  • a radially outer sealing element at least one of the one or more pressure equalization systems, preferably all radially outer sealing elements of all pressure equalization systems, rests directly on one side of the wall of the container which is radially inward with respect to a central axis of the respective pressure equalization system has and / or is arranged radially on the inside.
  • All pressure compensation systems preferably have a sealing element located radially on the outside.
  • an extension of the radially outer sealing element of at least one or more pressure equalization systems, in particular all radially outer sealing elements of all pressure equalization systems, along an axial direction with respect to the central axis of the respective pressure equalization system is approx. 55% or more, in particular approx. 65 % or more, an average thickness of the wall of the container.
  • the mean thickness of the wall is preferably its wall thickness. It can be advantageous if a cover element of at least one of the one or more pressure compensation systems, in particular all cover elements of all pressure compensation systems, rests on a side of the wall of the container facing away from an interior of the container or engages in the wall.
  • the cover element has an overall diameter or overall length which is approximately 5% or more, in particular approximately 10% or more, greater than a diameter of an opening in the wall of the container in and / or on which the respective pressure compensation system is determined.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective illustration of a first
  • Embodiment of a pressure compensation system in which a pressure compensation device is provided which can be brought from a closed state into an open state;
  • FIG. 2 is a schematic exploded view of the pressure equalization system from FIG. 1; FIG.
  • FIGS. 1 and 2 shows a schematic plan view of the pressure compensation system from FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 4 shows a schematic sectional illustration of the pressure equalization system from FIGS. 1 to 3 through one in FIG. 3 with IV designated plane, wherein the pressure equalization device is in a closed state;
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of a second embodiment of a pressure compensation system, in which a release element of the pressure compensation device is arranged on a single transverse beam of a support device, which extends transversely over a pressure compensation opening;
  • FIG. 6 shows a schematic perspective illustration of a third
  • Embodiment of a pressure equalization system in which the pressure equalization device comprises a substantially grid-shaped protective element which covers the pressure equalization opening;
  • FIG. 7 shows a schematic plan view of the third embodiment of a pressure compensation system from FIG. 6;
  • FIG. 8 shows a schematic sectional illustration of the pressure compensation system from FIGS. 6 and 7 through a plane designated by VIII in FIG. 7;
  • FIG. 10 shows a schematic perspective sectional illustration through a longitudinal center plane of a fourth embodiment of a pressure compensation system, in which a film element is clamped between an outer element and an adapter element of the pressure compensation system;
  • FIG. 11 shows a schematic plan view of a protective element of a
  • Pressure equalization device in a closed state the pressure equalization device, wherein the protective element comprises a plurality of openings arranged in a grid shape, which are closed by a polymer material;
  • FIG. 12 is a schematic plan view of the protective element from FIG.
  • Fig. 13 is a schematic perspective illustration of an electrochemical system in which several pressure equalization systems are arranged
  • Embodiment of a pressure compensation system in which the adapter element is fixed by a radially outer sealing element on and / or in an opening in the wall of the container;
  • FIG. 15 is a schematic exploded view of the pressure equalization system from FIG. 14; FIG.
  • FIGS. 14 and 15 shows a schematic plan view of the pressure compensation system from FIGS. 14 and 15;
  • FIG. 17 shows a schematic sectional illustration of the pressure equalization system from FIGS. 14 to 16 along a plane designated XVII in FIG. 16;
  • Embodiment of a pressure compensation system in which a support device, which receives a release element, is arched;
  • FIG. 19 shows a schematic exploded view of the pressure equalization system from FIG. 18;
  • FIGS. 18 and 19 shows a schematic plan view of the pressure compensation system from FIGS. 18 and 19;
  • FIG. 21 shows a schematic sectional illustration of the pressure compensation system from FIGS. 18 to 20 along planes designated XXI in FIG. 20.
  • pressure equalization systems 100 or parts thereof are shown in a closed state of pressure equalization system 100 or a pressure equalization device 118. Elements of an open state are only shown schematically for clarity.
  • a pressure compensation system designated as a whole by 100 is shown according to a first embodiment in a closed state.
  • the pressure equalization system 100 is preferably part of an electrochemical system 102, as shown in FIG. 13, for example.
  • the electrochemical system 102 is particularly suitable for use in vehicles.
  • the electrochemical system 102 preferably comprises a plurality of electrochemical units, which in particular comprise batteries, for example lithium batteries.
  • one or more pressure equalization systems 100 are preferably embedded in opposing walls 104 of the electrochemical system 102 that are designed as narrow sides and / or are fixed to them in a fluid-tight manner.
  • the walls 104 preferably form part of a housing 106 of the electrochemical system 102, the housing 106 overall being in particular at least approximately cuboid.
  • the housing 106 forms a container 108 which surrounds an interior 110.
  • the pressure compensation system 100 preferably comprises an adapter element 112, which is preferably used to fix the pressure compensation device 118 to the container 108 and / or as a housing 106 of the pressure compensation system 100.
  • the adapter element 112 is preferably at least approximately hollow and cylindrical and / or surrounds a pressure equalization opening 114 of the pressure equalization system 100.
  • the adapter element 112 has an inside diameter of approx. 60 mm or less, in particular approx. 50 mm or less, for example approx. 30 mm or less.
  • the pressure equalization opening 114 has a diameter of approximately 60 mm or less, in particular approximately 50 mm or less, for example approximately 30 mm or less.
  • the inside diameter and / or diameter is preferably taken perpendicular to a pressure compensation direction 126.
  • the internal diameter and / or diameter mentioned blocks the passage of electromagnetic waves which have a frequency of approx. 5 GHz or more, in particular approx. 6 GHz or more, for example approx. 10 GHz or more.
  • the pressure equalization opening 114 is preferably released when the pressure equalization system 100 is open (not shown), whereby there is in particular a fluid connection between the interior 110 of the Benzol age 108 and an environment 116 of the pressure equalization system 100.
  • the pressure equalization opening 114 is preferably closed by a pressure equalization device 118 of the pressure equalization system 100.
  • the pressure compensation system 100 comprises a spring element (not shown) which is in a compressed state when the pressure compensation device 118 is in a closed state.
  • a force preferably acts on the spring element along a pressure compensation direction 126.
  • the spring element can be brought into a relaxed state in particular and / or is brought.
  • a part of the pressure compensation system 100 is preferably spaced apart from a further part.
  • a fluid connection between the interior 110 and the environment 116 is formed.
  • the pressure equalization device 118 is in an open state. Pressure equalization by bringing the spring element into the relaxed state is preferably reversible.
  • a large part of the adapter element 112 is preferably arranged within the container 108.
  • the pressure compensation system 100 can preferably be mounted and / or mounted on the container 108 from a side facing the interior 110.
  • the pressure equalization system 100 is connected to the container 108 of the electrochemical system 102 in a form-fitting and / or force-fitting manner by means of the adapter element 112.
  • the adapter element 112 has a first part of a bayonet lock on a side facing the surroundings 116 of the pressure equalization system 100, which when the pressure equalization system 100 is installed, in particular fluid-tightly, is connected to a second part of a bayonet lock.
  • the second part of the bayonet catch is preferably part of the wall 104 of the container 108.
  • the bayonet catch has a latching device so that the first part and the second part of the bayonet catch are in particular latched to one another.
  • the pressure compensation system 100 is connected to the wall 104 of the container 108 by a screw connection and / or by a clamp connection and / or by a clip connection.
  • the adapter element 112 can be connected to the container 108 of the electrochemical system 102 by a material connection, for example by gluing.
  • the adapter element 112 has a support section 120 which is used to secure a fluid-tight connection between the pressure equalization system 100 and the container 108.
  • the support section 120 is preferably annular and in particular has a main extension plane which is arranged at least approximately parallel to a main extension plane of that wall 104 of the container 108 on which the pressure compensation system 100 is fixed.
  • the support section 120 comes to rest and / or rests on an inside of the wall 104 facing the interior 110.
  • the adapter element 112 has a sealing element 122 which is in particular annular and / or disk-shaped.
  • the sealing element 122 is in particular a molded seal.
  • the sealing element 122 is preferably arranged on a recessed section of the support section 120.
  • the sealing element 122 is injection molded onto the support section 120 of the adapter element 112 and / or is fixed to the support section 120 in an injection molding process.
  • the support section 120 forms part of a base body 124 of the adapter element 112.
  • a pressure equalization between a pressure in the interior 110 of the container and a pressure in the environment 116 can be generated.
  • the pressure equalization direction 126 preferably runs from the interior 110 to the surroundings 116 of the container 108 and / or is in particular arranged parallel to a central axis 128 of the pressure equalization system 100.
  • the central axis 128 is preferably a central axis and / or an axis of symmetry of the pressure compensation system 100.
  • the following elements of the pressure equalization system 100 are preferably arranged along the pressure equalization direction 126:
  • the adapter element 112 comprises or is formed from one or more of the following materials: a metallic material and / or a polymer material.
  • Preferred metallic materials are in particular aluminum and / or steel.
  • Preferred polymer materials are elastomeric polymer materials and / or elastomeric thermoplastic polymer materials.
  • An example of a polymer material is a poly (organo) siloxane.
  • the adapter element 112 is provided, in particular coated, with an electrically conductive material.
  • the electrically conductive material is preferably a metallic material and / or an electrically conductive polymer material and / or a graphite material and / or a carbon fiber composite material.
  • Electrode conductive means in particular that corresponding elements and / or materials have an electrical conductivity of approx. 10 5 S / m or more, in particular of approx. 10 6 S / m or more.
  • Electromagnetic compatibility of the pressure compensation system 100 is preferably optimized by the electrically conductive material.
  • the film element 132 preferably serves as a bursting element and / or for closing and / or releasing a fluid connection between the interior 110 of the container 108 and the surroundings 116 of the pressure equalization system 100.
  • the film element 132 is, for example, a membrane.
  • the film element 132 of the pressure compensation device 118 comprises or is formed from one or more of the following materials: graphene, a metallic material, in particular aluminum, a polymer material, in particular poly (organo) siloxane and / or polytetrafluoroethylene.
  • the film element 132 is partially or completely porous, in particular open-pored.
  • the film element 132 is partially or completely formed from a porous, in particular open-pore, polytetrafluoroethylene material.
  • a porous polytetrafluoroethylene material available from Berghof Fluoroplastics under the Permeaflon® brand has proven to be a suitable material.
  • an active triggering of the pressure compensation device 118 can be dispensed with.
  • a permanent gas exchange can be established between the interior 110 and the surroundings 116 and in particular the creation of an overpressure in the interior 110 of the container 108 can be delayed and / or prevented.
  • the film element 132 is provided, in particular coated, with an electrically conductive material.
  • the electrically conductive material is preferably a metallic material and / or an electrically conductive polymer material and / or a graphite material and / or a carbon fiber composite material.
  • the electrically conductive material is preferably used to optimize an electromagnetic compatibility of the pressure compensation system 100.
  • the film element 132 closes and / or covers and / or covers the pressure equalization opening 114 in a fluid-tight manner in the closed state of the pressure equalization system 100.
  • the film element 132 is fixed to the adapter element 112 with a material fit and / or form fit and / or force fit.
  • the film element 132 is preferably at least approximately disk-shaped, a diameter of the film element 132 exceeding a diameter of the pressure compensation opening 118, for example by a sixth or more, in particular by a fifth or more.
  • a thickness of the film element 132 parallel to the pressure compensation direction 126 is preferably approximately 20 ⁇ m or less, in particular approximately 15 ⁇ m or less, for example approximately 12 ⁇ m.
  • the thickness of the film element 132 is preferably approximately 5 ⁇ m or more, in particular approximately 6 ⁇ m or more, for example approximately 8 ⁇ m or more.
  • the protective element 130 in particular in an edge region, has one or more depressions and / or elevations.
  • the one or more depressions and / or elevations are, for example, ring-shaped. In particular, a structured contour is formed.
  • the protective element 130 is connected to the base body 124 of the adapter element 112 in a form-fitting and / or force-fitting manner and / or materially.
  • the adapter element 112 has one or more, in particular annular, elevations and / or depressions on a side facing the interior 110 of the container 108, which, for example, complement the one or more depressions and / or elevations of the protective element 130 are formed.
  • the film element 132 is pressed in between the adapter element 112 and the protective element 130.
  • the film element 132 is fixed to the adapter element 112 by heat sealing.
  • the protective element 130 and / or the film element 132 are fixed to the adapter element 112 by heat sealing.
  • Heat sealing is a particularly favorable fixing method.
  • Foil elements 132 made of aluminum, for example, are particularly suitable for heat sealing.
  • film elements 132 made of a poly (organo) siloxane or another of the materials described can also be used.
  • connection force between the film element 132 and the adapter element 112 can be and / or increased if a corresponding tool has an elevation and / or depression.
  • a complementary recess and / or elevation is preferably provided in the adapter element 112 and / or is generated by the tool.
  • the film element 132 is molded onto the elevation and / or depression in the adapter element 112.
  • the film element 132 can be fixed to the adapter element 112 by welding and / or by molding the film element 132 onto the adapter element 112 and / or injecting the film element 132 onto the adapter element 112.
  • the protective element 130 is preferably used to protect the film element 132, for example as a protection against contact, and / or to secure the attachment of the film element 132 to the adapter element 112.
  • the protective element 130 has one or more rib elements 140, which preferably extend radially away from the central axis 128 of the pressure compensation system 112.
  • the one or more rib elements 140 of the protective element 130 are connected to a connecting ring.
  • over the protective element 130 is preferably fixed to the adapter element 112 by means of the connecting ring.
  • the protective element 130 has an opening 142 in the region of the central axis 128, which in particular serves to receive the trigger element 134 of the pressure compensation device 118.
  • the trigger element 134 serves in particular to trigger a breakage and / or tearing of the film element 132 when a critical temperature and / or a critical pressure in the interior 110 of the container 108 is exceeded.
  • the trigger element 134 serves in particular to trigger a rupture of the film element 132 .
  • the release element 134 has an essentially conical shape which tapers, for example, counter to the pressure compensation direction 126.
  • the trigger element 134 preferably has a tip.
  • the trigger element 134 is a pin element 144.
  • a tip of the mandrel element 144 is spaced apart from the film element 132 or is in contact with the film element 132 without damaging it.
  • release element 134 is received centrally in the support device 136 and / or is formed in one piece with the support device 136.
  • the support device 136 is preferably used to hold the release element 134 and / or to fix the release element 134 and / or to stabilize the pressure compensation system 100. It can be advantageous if the support device 136 has one or more support elements 146, for example rib elements, which extend away from the release element 134, preferably in radial directions with respect to the central axis 128 of the pressure compensation system 100.
  • the one or more support elements 146 are, in particular, firmly bonded and / or positively and / or non-positively attached to the base body 124 of the adapter element 112.
  • the support device 136 is injection-molded onto the adapter element 112 and / or injected into the adapter element.
  • the cover element 138 of the pressure equalization system 100 preferably serves to protect and / or cover the pressure equalization device 118 towards the surroundings 116 of the pressure equalization system 100.
  • cover element 138 is fixed to the adapter element 112 in a form-fitting and / or force-fitting manner.
  • the cover element 138 is clamped and / or clipped into the base body 124 of the adapter element 112 on a side facing the surroundings 116.
  • the cover element 138 preferably forms an outer element 148 of the pressure compensation system 100.
  • cover element 138 or the outer element 148 comprise an electrically conductive material or are formed from an electrically conductive material.
  • the cover element 138 and the outer element 148 are provided, in particular coated, with an electrically conductive material.
  • Metallic materials and / or electrically conductive polymer materials and / or graphite materials and / or electrically conductive carbon fiber composite materials are preferably suitable as electrically conductive materials.
  • Electromagnetic compatibility of the pressure compensation system 100 can be optimized by the electrically conductive material.
  • the pressure equalization system 100 preferably functions as follows:
  • the film element 132 is preferably pushed outwardly away from the interior 110, so that it arches in particular in the direction of the triggering element 134.
  • a distance between the trigger element 134 and the film element 132 is preferably selected such that a load on the film element 132 by the trigger element 134 when a critical pressure is exceeded in the interior 110 is so high that the film element 132 tears and / or breaks.
  • the film element 132 tears and / or breaks preferably at a predetermined breaking point 150 at which it is pressed against the trigger element 132.
  • the film element 132 breaks and / or tears.
  • the breaking and / or tearing is preferably triggered by the trigger element 134.
  • At least one passage 154 (reference number is drawn in for clarity in the closed state) between the interior 110 of the Container 108 and the environment 116 created so that a pressure equalization can take place.
  • the cover element 138 is preferably pushed away and / or blown off by the pressure of the equalizing direction 126 in the pressure exiting gas from the interior 110. As a result, an even faster pressure equalization can take place since, in particular, a cross section through which gas escapes is enlarged.
  • a second embodiment of a pressure compensation system 100 differs in terms of structure and function essentially from the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 in that the support device 136 has exactly one support element 146, which acts as a crossbeam 145 is formed.
  • the crossbar 145 preferably divides the pressure equalization opening 114 into two halves, in particular halves of essentially the same size.
  • a total height of the pressure equalization system 100 parallel to the pressure equalization direction 126 is preferably approximately 7 mm or more, in particular approximately 10 mm or more, for example approximately 13 mm or more.
  • the height of the pressure equalization system 100 is preferably approx. 23 mm or less, in particular approx. 20 mm or less, for example approx.
  • the second embodiment of a pressure equalization system 100 shown in FIG. 5 essentially corresponds in terms of structure and function to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4, so that reference is made to the description thereof.
  • the pressure equalization equal system 100 can be mounted and / or is mounted from an outside of the container facing away from the interior 110.
  • a large part of the adapter element 112 is preferably arranged on an outer side of the wall 104 of the container 108 facing away from the interior 110.
  • a third embodiment of a pressure compensation system 100 shown in FIGS. 6 to 9 differs in terms of structure and function essentially from the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 in that the pressure compensation device 118 does not include a separate trigger element 134, by means of which predetermined breaking points 150 can be and / or are generated in the film element 132.
  • the film element 132 preferably has one or more predetermined breaking points 150 which tear when a critical temperature is exceeded and / or when a critical pressure is exceeded in the interior 110 of the container 108 and / or break.
  • the one or more predetermined breaking points 150 are preferably designed in the form of one or more material weak points 152 in a material of the film element 132, which fail in particular under critical conditions.
  • the film element 132 In the area of the one or more material weak points 152, the film element 132 preferably has a locally reduced thickness compared to the adjoining areas.
  • the thickness of the film element 132 is preferably reduced in the area of the one or more material weak points 152 by approximately 5% or more, in particular by approximately 10% or more, for example by approximately 15% or more Compared to the thickness in the areas of the foil element 132 adjoining it.
  • the one or more material weak points 152 are formed by scoring and / or prepunching and / or cutting into the film element 132.
  • the film element 132 preferably breaks at the one or more predetermined breaking points 150 when the critical pressure in the interior 110 of the container 108 is exceeded.
  • One or more passages 154 between the interior 108 of the container 108 and the surroundings 116 of the pressure equalization system 100 are formed at the one or more predetermined breaking points 150, in particular due to the tearing and / or breaking. Through the one or more passages 154, an overpressure in the interior 110 can be adjusted to an ambient pressure of the pressure equalization system 100 and thus in particular reduced. Additionally or alternatively, the passage (s) formed in the film element 132 can adjust the temperature within the interior 110 to an ambient temperature due to the gas exchange with the surroundings 116 and thus in particular reduce it.
  • the one or more material weak points 152 are designed as cross-shaped (pre-) punchings and / or incisions and / or incisions, for example on a side of the film element 132 facing the surroundings 116 of the container 108.
  • the pressure equalization system 100 is preferably fixed to the wall 104 of the container 108 from an outside of the container 108 facing the surroundings.
  • the adapter element 112 is preferably fixed in accordance with one of the variants described in connection with the first embodiment.
  • the protective element 130 is provided at the rear, which is in particular at least approximately designed in the form of a grid and / or has openings 156 along the pressure compensation direction 126.
  • the pressure equalization system 100 preferably has no support device 136.
  • the adapter element 112 and / or the film element 132 are manufactured from a polymer material or comprise a polymer material, in particular an elastomeric polymer material and / or an elastomeric thermoplastic polymer material.
  • the protective element 130 is preferably formed from a metallic material, in particular aluminum and / or steel, or comprises a metallic material, in particular aluminum and / or steel.
  • the protective element 130 can comprise a polymer material or be formed from a polymer material.
  • the polymer material of the protective element 130 comprises or is formed from an electrically conductive polymer material.
  • protective element 130 is provided, in particular coated, with an electrically conductive material.
  • Metallic materials and / or electrically conductive polymer materials and / or graphite materials and / or electrically conductive carbon fiber composite materials are preferably suitable as electrically conductive materials.
  • EMC (electromagnetic compatibility) protection can be optimized by an electrically conductive protective element and / or the electrically conductive material.
  • the protective element 130 forms, in particular, a support plate for the film element 132.
  • FIGS. 6 to 9 corresponds to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 with regard to structure and function, so that reference is made to the description thereof.
  • a fourth embodiment of a pressure compensation system 100 shown in FIG. 10 differs in terms of structure and function essentially. borrowed from the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 in that the outer element 148 at least approximately completely surrounds and / or covers the adapter element 112 on an outer side of the adapter element 112 facing the surroundings 116.
  • the film element 132 is fixed between the adapter element 112, in particular an outer side of the adapter element 112, and the outer element 148, in particular an inner side of the outer element 148, in a form-fitting and / or force-fitting manner.
  • the film element 132 is clamped between the adapter element 112 and the outer element 148.
  • the outer element 148 and the adapter element 112 are connected to one another in a force-locking and / or form-locking manner.
  • the outer element 148 is clipped into the adapter element 112.
  • the outer element 148 preferably has one or more connecting elements which are clipped into one or more connecting elements of the adapter element 112.
  • these are preferably regularly arranged along a circumferential direction of the pressure equalization system 100.
  • a sealing element for example an O-ring
  • the adapter element 112 in particular forms an inner shell and / or the outer element 148 forms an outer shell.
  • a total height of the pressure compensation system 100 parallel to the pressure compensation direction 126 is preferably approximately 15 mm or more, in particular approximately 17 mm or more, for example approximately 20 mm or more.
  • the height of the pressure equalization system 100 is preferably approx. 30 mm or less, in particular approx. 27 mm or less, for example approx.
  • the adapter element 112 preferably engages behind the wall 104 of the container 108 at an end of the adapter element 112 facing the interior 110.
  • FIGS. 7 to 10 essentially corresponds in terms of structure and function to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4, so that reference is made to the description thereof.
  • Fig. 11 the protective element 130 is shown in a closed state of the pressure compensation device 118.
  • FIG. 12 the protective element 130 is shown in an open state of the pressure compensation device 118.
  • the protective element 130 preferably has a plurality of openings 156 arranged in a grid shape and / or is designed in the shape of a sieve.
  • the openings 156 are arranged in a plurality of parallel rows. In particular, several openings 156 are arranged in a row at regular intervals from one another. In the closed state of the pressure compensation device 118 shown in FIG. 11, the openings 156 are preferably closed and / or filled by a polymer material.
  • the polymer material is preferably changed in such a way that the openings 156 are exposed.
  • the polymer material melts, exposing the openings 156.
  • the pressure equalization device 118 is then in an open state.
  • the protective element 130 is used in particular to avoid a fire strike.
  • the protective element 130 preferably forms a flame suppressor element 160.
  • the flame damper element 160 comprises or is formed from a metallic material.
  • Preferred metallic materials are aluminum and / or steel.
  • the flame damper element 160 is made of a thermally conductive and temperature-stable polymer material or comprises such a material.
  • the flame damper element 160 is used in combination with adapter elements 112, which are at least partially thermally conductive.
  • adapter elements 112 which are at least partially thermally conductive.
  • a thermally conductive and / or electrically conductive contact of the protective element 130 and the adapter element 112 is formed.
  • the protective element 130 can thus form a heat dissipation device.
  • the polymer material preferably has an ablative effect and / or is burned away if the critical temperature and / or the critical pressure are exceeded.
  • a thermal stability of the polymer material is preferably approx. 100 ° C. or more, in particular approx. 110 ° C. or more, for example approx.
  • the thermal stability of the polymer material is preferably approx.
  • openings 156 are provided.
  • the openings 156 preferably have a round or polygonal cross section perpendicular to the pressure compensation direction 126.
  • the openings 156 are triangular, rectangular, pentagonal and / or hexagonal.
  • the openings 156 can also have a different shape.
  • the openings 156 in the pressure compensation direction 126 have a diameter of approximately 3 ⁇ m or more, in particular of approximately 100 ⁇ m or more.
  • the diameter of the plurality of openings 156 is preferably approx.
  • the diameter of the plurality of openings 156 is approx.
  • the diameter is preferably the diameter of each opening.
  • the "diameter” is preferably an average diameter, which is formed in particular by the arithmetic mean of all diameters.
  • the "diameter” preferably denotes a diagonal or the longest side edge.
  • the protective element 130 shown in FIGS. 11 and 12, which is a flame suppressor element 160, can be used with all of the embodiments of the pressure equalization system 100 described above or below.
  • the fifth embodiment of a pressure compensation system 100 shown in FIGS. 14 to 17 differs in terms of structure and function essentially from the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 in that the adapter element 112 has a radially outer sealing element 162 which is arranged in the area of an opening 165 of the wall 104 of the container 108 in the radial direction 164 with respect to the central axis 128 of the pressure compensation system 100 between a base body 124 of the adapter element 112 and the wall 104 of the container 108.
  • the wall 104 of the container 108 is shown in detail for the sake of clarity.
  • the radially outer sealing element 162 surrounds the base body 124 of the adapter element 112 in the circumferential direction of the same completely dig. It can be advantageous if the radially outer sealing element 162 is at least approximately in the form of a hollow cylinder.
  • the radially outer sealing element 162 comprises one or more, in the present case two, sealing projections 168 which, in the assembled state, bear directly on the wall 104 of the container 108.
  • the sealing projections 168 are connected to one another along an axial direction with respect to the central axis 128, preferably by one or more groove-shaped depressions.
  • the radially outer sealing element 162 lies preferably from the inside, in particular over its entire circumference, on an edge region of the opening 165 of the wall 104 of the container 108 and / or lines it from the inside when the pressure equalization system 100 is installed.
  • An extension of the radially outer sealing element 162 along an axial direction with respect to the central axis 128 of the pressure compensation system 100 and / or along the pressure compensation direction 126 is preferably approximately a quarter or more and / or approximately three quarters or less of an extension of the base body 124 of the adapter element 112 along the same Direction.
  • sealing projections 168 are designed in the form of sealing beads and / or bear against a region of the wall 104 of the container 108, which is turned towards the interior 110 of the container 108 and the interior 110 of the container 108 facing away Outside of the wall 104 connects.
  • the radially outer sealing element 162 is received in a sealing element receptacle 170, for example a receiving groove.
  • the radially outer sealing element 162 is longitudinal with respect to a displacement due to the sealing element receptacle 170 an axial direction with respect to the central axis 128 of the pressure equalization system 100 fixed and / or set.
  • the radially outer sealing element 162 is formed from or comprises an elastomeric polymer material.
  • the pressure compensation system 100 preferably does not include a separately designed support device 136, but rather the support device 136 forms a component of the adapter element 112 and / or is designed in one piece with the base body 124 of the adapter element 112.
  • the support device 136 preferably comprises several, in the present case four, rib-shaped support elements 146 which carry and / or stabilize the release element 134.
  • the trigger element 134 is preferably frustum-shaped and / or has an at least approximately hexagonal cross-section or a star-shaped cross-section.
  • the cross section is in particular taken parallel to a main plane of extent of the wall 104 of the container 108.
  • a protective element 130 of the pressure equalization system 100 has a honeycomb structure which has hexagonal openings 156 in cross section.
  • An opening 142 of the protective element 130 which is arranged in a line with the triggering element 134 in the pressure equalization direction 126 preferably has a shape that is complementary to the triggering element 134.
  • the release element 134 is preferably passed through this opening 142, which is designed to be complementary to the release element 134, when the pressure compensation device 118 is released.
  • a cover element 138 of the pressure compensation system 100 is preferably connected to the base body 124 of the adapter element 112 in a force-fitting and / or form-fitting manner by means of a latching device 172 of the pressure compensation system 100.
  • the latching device 172 comprises a plurality of latching elements 174 which extend away from a cover plate 176.
  • the latching elements 174 are, for example, spring elements 175 which are designed to be resilient relative to the cover plate 176.
  • the cover plate 176 is preferably arranged at an end of the pressure equalization system 100 facing away from the interior 110 of the container 108.
  • the cover plate 176 is preferably flat and / or planar.
  • latching elements 174 are at least approximately tongue-shaped and / or are arranged regularly along a circumferential direction of the cover element 138.
  • the latching elements 174 preferably engage in receiving recesses 180 provided for this purpose in the adapter element 112 or the wall 104 of the container 108.
  • the receiving recesses 180 can also be formed by radial recesses in the base body 124 of the adapter element 112 or the wall 104 of the container 108.
  • a latching element 174 is preferably pushed into a receiving recess 180 and is held in a latching position in particular due to a projection of the latching element 174.
  • the plurality of latching elements 174 are clipped into the receiving recesses 180.
  • the cover element 138 is preferably fixed with respect to a displacement relative to the adapter element 112 by the locking elements 174 received in the receiving projections 180.
  • an insertion and / or fixing of the locking elements 174 in the receiving recesses 180 is preferably optimized.
  • a plurality of projections 182 extend from an edge region of the cover plate 176 of the cover element 138 away from the cover plate 176 counter to the pressure compensation direction 126.
  • a degassing volume flow can be adapted through the arrangement and / or extension of the projections 182 or the openings formed between them in the circumferential direction.
  • edges of the projections 182 facing away from the cover plate 176 lie on and / or on the adapter element 112 in the assembled state of the pressure equalization system 100.
  • a wide projection 182a and two narrow projections 182b are arranged alternately along the circumferential direction of the cover element 138.
  • the wide projections 182a preferably each have an extension which is approximately a quarter or more and / or approximately half or less of an extension of the narrow projections 182b in the circumferential direction of the cover element 138.
  • the film element 132 designed as a membrane is received along the pressure equalization direction 126 between the protective element 130 and the adapter element 112 in a form-fitting and / or force-fitting and / or material-fitting manner.
  • FIGS. 14 to 17 essentially corresponds in terms of structure and function to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4, so that reference is made to the description thereof.
  • a sixth embodiment of a pressure compensation system 100 shown in FIGS. 18 to 21 differs in terms of structure and function essentially from the fifth embodiment shown in FIGS the cover element 138 are made in one piece and / or are connected to one another in a materially bonded manner.
  • a cover plate 176 of the cover element 138 has a plurality of projections 182 which have at least approximately the same extent along a circumferential direction of the cover element 138 and / or are regularly arranged along the circumferential direction of the cover element 138.
  • the cover plate 176 is connected to the base body 124 of the adapter element 112 via the projections 182.
  • a plurality of, in particular rectangular, openings are preferably formed between the projections 182 along the circumferential direction of the cover element 138.
  • the projections 182 are preferably arranged in an arched manner with respect to a main extension plane of the cover plate 176.
  • the supporting device 136 is designed to be curved in the direction of the interior 110 of the container 108 in an assembled state of the pressure equalization system 100.
  • the trigger element 134 is preferably arranged and / or fixed on a region of the support device 136 which is most distant from the cover plate 176.
  • FIGS. 18 to 21 essentially corresponds in terms of structure and function to the fifth embodiment shown in FIGS. 14 to 17, so that reference is made to the description thereof.

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Abstract

Um ein Druckausgleichssystem bereitzustellen, welches einfach herstellbar ist und mittels welchem bei einem Überdruck ein Druckausgleich herbeiführbar ist, wird vorgeschlagen, dass das Druckausgleichssystem eine Druckausgleichsvorrichtung, welche in einem geschlossenen Zustand zwischen einem Innenraum eines Behälters und einer Umgebung des Druckausgleichssystems wirkt, und ein Adapterelement zum Festlegen der Druckausgleichsvorrichtung an dem Behälter umfasst, wobei die Druckausgleichsvorrichtung zum Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Behälters und einer Umgebung des Druckausgleichssystems in einen geöffneten Zustand bringbar ist.

Description

Druckausgleichssystem und elektrochemisches System
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckausgleichssystem, insbesondere zum Druckausgleich eines Überdrucks eines elektrochemischen Systems.
Die Erfindung betrifft ferner ein elektrochemisches System, umfassend ein oder mehrere erfindungsgemäße Druckausgleichssysteme.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckausgleichs system bereitzustellen, welches einfach herstellbar ist und mittels welchem bei einem Überdruck ein Druckausgleich herbeiführbar ist.
Die vorgenannte Aufgabe wird durch ein Druckausgleichssystem, insbesondere zum Druckausgleich eines Überdrucks eines elektrochemischen Systems, gelöst, wobei das Druckausgleichssystem eine Druckausgleichsvorrichtung und ein Adapterelement zum Festlegen der Druckausgleichsvorrichtung an einem Behälter umfasst.
Die Druckausgleichsvorrichtung wirkt vorzugsweise in einem geschlossenen Zustand zwischen einem Innenraum eines Behälters und einer Umgebung des Druckausgleichssystems.
Die Druckausgleichsvorrichtung ist zum Druckausgleich zwischen dem Innen raum des Behälters und einer Umgebung des Druckausgleichssystems in einen geöffneten Zustand bringbar.
Vorzugsweise trennt die Druckausgleichsvorrichtung in einem geschlossenen Zustand den Innenraum des Behälters und die Umgebung des Druckaus gleichssystems fluidisch und/oder räumlich. Insbesondere trennt die Druckausgleichsvorrichtung eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum des Behälters und der Umgebung des Druckaus gleichssystems in einem geschlossenen Zustand vollständig oder reduziert einen Gasaustausch im Vergleich zu einem offenen Durchgang.
In elektrochemischen Systemen oder einzelnen elektrochemischen Einheiten eines elektrochemischen Systems besteht die Gefahr eines sogenannten "thermal runaway", bei welchem es aufgrund von exothermen chemischen Reaktionen innerhalb elektrochemischer Einheiten eines elektrochemischen Systems oder aufgrund eines Kurzschlusses zu einer sich selbst verstärkenden Wärmeentwicklung und zu einem Überhitzen von einer oder mehreren elektro chemischen Einheiten kommt. Häufig kommt es bei einem "thermal runaway" zu einer dominoartigen Wärmepropagation von einer elektrochemischen Ein heit auf eine andere elektrochemische Einheit innerhalb des elektrochemischen Systems.
Bei einem "thermal runaway" handelt es sich um ein sogenanntes "thermisches Event". Thermische Events gehen insbesondere mit einem starken Druckanstieg innerhalb der elektrochemischen Einheit und/oder mit hohen Temperaturen, beispielsweise mit Temperaturen von 1000°C oder mehr, einher.
Durch das Druckausgleichssystem ist nun ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Behälters, insbesondere des elektrochemischen Systems, und der Umgebung des Druckausgleichssystems herbeiführbar. So können Schad gase, welche zu einem Überdruck der Zelle geführt haben, abgeführt werden.
Unter "Druckausgleich" ist vorzugsweise eine Anpassung des Innendrucks in dem Innenraum des Behälters an einen Außendruck in der Umgebung des Druckausgleichssystems zu verstehen, insbesondere bei Überschreiten eines Grenzwerts. Eine Druckausgleichsrichtung verläuft vorzugsweise von einem Bereich höheren Drucks, beispielsweise dem Innenraum des Behälters, zu einem Bereich niedrigeren Drucks, beispielsweise der Umgebung des Druckaus gleichssystems.
Die Druckausgleichsrichtung ist vorzugsweise parallel zu einer Mittelachse des Druckausgleichssystems und/oder einer Zentralachse des Druckausgleichs systems angeordnet.
Das Druckausgleichssystem bildet vorzugsweise ein Entgasungselement und/oder ein Ausgaselement für Batteriezellen.
Es kann vorgesehen sein, dass die Druckausgleichsvorrichtung ein Folien element umfasst, welches eine oder mehrere Sollbruchstellen umfasst. Vorzugsweise reißt und/oder bricht das Folienelement bei einem Überschreiten einer kritischen Temperatur und/oder einem Überschreiten eines kritischen Drucks an und/oder in mindestens einer der einen oder mehreren Sollbruch stellen, so dass insbesondere ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Behälters und der Umgebung des Druckausgleichssystems herbeiführbar ist.
Bei und/oder nach dem Reißen und/oder Brechen befindet sich die Druckaus gleichsvorrichtung vorzugsweise in einem geöffneten Zustand.
Die Begriffe "Übersteigen", "Überschreiten", etc. einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks werden vorzugsweise synonym verwendet.
Es kann vorgesehen sein, dass die eine oder die mehreren Sollbruchstellen einen Bestandteil einer Berstvorrichtung bilden oder dass sie die Berstvorrich tung vollständig bilden.
Eine "Sollbruchstelle" ist vorzugsweise eine Materialschwachstelle, beispiels weise ein Bereich lokal verminderter Dicke. Eine oder mehrere der Sollbruchstellen sind beispielsweise Kerben und/oder Einschnitte.
Es kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere der Sollbruchstellen durch Stanzen, beispielsweise Vorstanzen, des Folienelements gebildet sind.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Folienelement ohne zuvor positionierte und/oder speziell eingebrachte Sollbruchstellen ausgebildet ist. Das Folienelement reißt und/oder bricht dann vorzugsweise bei einem Übersteigen eines kritischen Drucks und/oder einem Übersteigen einer kritischen Temperatur an der Stelle, an welcher eine Belastung am stärksten ist.
Das Folienelement ist beispielsweise eine Membran.
Es kann vorgesehen sein, dass die Druckausgleichsvorrichtung ein Federele ment umfasst. Mittels des Federelements ist vorzugsweise bei einem Über steigen eines kritischen Drucks und/oder einer kritischen Temperatur ein Teil des Druckausgleichssystems von einem weiteren Teil auf Abstand zueinander bringbar, so dass insbesondere eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum des Behälters und der Umgebung des Druckausgleichssystems ausgebildet ist.
Ein Auslösen der Druckausgleichsvorrichtung durch das Federelement ist vor zugsweise reversibel.
Für einen kontrollierten Druckausgleich kann es vorteilhaft sein, wenn die Druckausgleichsvorrichtung ein Folienelement und ein Auslöseelement zum Öffnen mindestens eines Durchgangs zwischen dem Innenraum des Behälters und der Umgebung des Druckausgleichssystems umfasst.
Vorzugsweise sind das Auslöseelement und das Folienelement längs einer Druckausgleichsrichtung hintereinander angeordnet. Ein Abstand des Auslöseelements und des Folienelements längs der Druckaus gleichsrichtung ist vorzugsweise so gewählt, dass das Folienelement bei einem Übersteigen einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks in dem Innenraum des Behälters derart auf das Auslöseelement wirkt, dass das Folienelement reißt und/oder bricht.
Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass das Auslöseelement bei einem Übersteigen einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks in dem Innenraum des Behälters derart auf das Folienelement wirkt, dass das Folienelement reißt und/oder bricht.
Beispielsweise wird das Folienelement bei einem Übersteigen einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks in dem Innenraum des Behälters mit einem derart hohen Druck gegen das Auslöseelement gedrückt, dass das Folienelement reißt und/oder bricht.
Im Vergleich zu Druckausgleichssystemen, bei welchen eine konstante Fluid verbindung zwischen dem Innenraum des Behälters und einer Umgebung des Druckausgleichssystems besteht, wird erst bei einem Übersteigen einer kriti schen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks ein Druckausgleich insbe sondere aktiv ausgelöst.
So kann ein dauerhafter Eintrag von Feuchtigkeit in den Innenraum des Behäl ters vermieden werden. Feuchtigkeit kann zu Problemen bei einem Betrieb eines elektrochemischen Systems führen.
Vorteilhaft kann es sein, wenn sich das Auslöseelement entgegen der Druck ausgleichsrichtung verjüngt.
Vorzugsweise ist das Auslöseelement ein Dornelement.
Das Auslöseelement weist vorzugsweise eine Spitze auf. Das Auslöseelement und das Folienelement bilden vorzugsweise einen Bestandteil einer Berstvorrichtung oder bilden vollständig eine Berstvor richtung.
Günstig kann es sein, wenn das Folienelement bereichsweise oder vollständig aus einem flexiblen Material gebildet ist.
Ergänzend oder alternativ ist das Folienelement bereichsweise oder vollständig aus einem starren und/oder unnachgiebigen Material gebildet.
Vorzugsweise bildet das Auslöseelement der Druckausgleichsvorrichtung einen Bestandteil einer Stützvorrichtung der Druckausgleichsvorrichtung. Die Stütz vorrichtung ist insbesondere mit einem Grundkörper des Adapterelements, insbesondere in einem Spritzgussverfahren, verbunden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Stützvorrichtung ein oder mehrere Rippen elemente umfasst, welche sich entlang radialer Richtungen bezüglich einer Mittelachse des Druckausgleichssystems zwischen dem Auslöseelement und dem Grundkörper des Adapterelements erstrecken.
Es kann vorgesehen sein, dass die Rippenelemente sich bezüglich einer Umfangsrichtung des Adapterelements regelmäßig an das Adapterelement anschließen.
Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Druckausgleichsvor richtung ein Schutzelement zur Stützung und/oder zum Schutz des Folienele ments umfasst. Das Schutzelement ist vorzugsweise auf einer dem Auslöse element abgewandten Seite des Folienelements angeordnet. Insbesondere umfasst das Schutzelement ein oder mehrere Rippenelemente, welche sich entlang radialer Richtungen bezüglich der Mittelachsen des Druckausgleichselements erstrecken. In Ausführungsformen, in welchen ein Auslöseelement vorgesehen ist, kann es günstig sein, wenn das Schutzelement eine zentrale Öffnung zur Aufnahme des Auslöseelements umfasst.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Schutzelement eine im Wesent lichen homogene Gitterstruktur über die gesamte Druckausgleichsöffnung aufweist.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Adapterelement kraftschlüssig und/oder formschlüssig, insbesondere durch einen Bajonettverschluss und/oder Ver schrauben und/oder durch eine Klemmverbindung und/oder durch eine Clip- Verbindung, an dem Behälter festlegbar und/oder festgelegt ist.
Es kann vorgesehen sein, dass das Adapterelement ein Dichtelement aufweist, welches insbesondere an einem Grundkörper des Adapterelements angespritzt ist. Das Dichtelement ist vorzugsweise auf einer dem Innenraum des Behälters abgewandten Seite des Adapterelements angeordnet.
Das Dichtelement ist beispielsweise eine Formdichtung.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Adapterelement eines oder mehrere der folgenden Materialien umfasst oder daraus gebildet ist: ein metallisches Mate rial, insbesondere Aluminium und/oder Stahl, ein Polymermaterial, insbeson dere ein elastomeres Polymermaterial und/oder ein elastomeres thermo plastisches Polymermaterial, beispielsweise Poly(organo)siloxan.
Poly(organo)siloxane werden üblicherweise auch als Silikone bezeichnet.
Es kann vorgesehen sein, dass das Adapterelement mit einem elektrisch leitfähigen Material versehen, insbesondere beschichtet, ist. "Elektrisch leitfähig" bedeutet insbesondere, dass entsprechende Elemente und/oder Materialien eine elektrische Leitfähigkeit von ca. 105 S/m oder mehr, insbesondere von ca. 106 S/m oder mehr, aufweisen.
Das elektrisch leitfähige Material ist vorzugsweise ein metallisches Material und/oder ein elektrisch leitfähiges Polymermaterial und/oder ein Graphit- Material und/oder ein Kohlenstofffaserverbundmaterial.
Durch das elektrisch leitfähige Material ist vorzugsweise eine elektromagnetische Verträglichkeit des Druckausgleichssystems optimiert.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Folienelement einstückig mit dem Adapter element ausgebildet ist.
Beispielsweise bilden das Adapterelement und das Folienelement gemeinsam ein elastomeres Bauteil. Das elastomere Bauteil ist insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig an einer Wandung des Behälters festgelegt. Beispiels weise ist das elastomere Bauteil in eine Wandung des Behälters, beispiels weise eine Wandung eines Gehäuses des elektrochemischen Systems, einge klemmt und/oder daran festgeklemmt.
Vorzugsweise ist das Folienelement stoffschlüssig mit dem Adapterelement verbunden oder ist einstückig mit dem Folienelement ausgebildet.
Das Folienelement weist gemäß der genannten Ausführungsform, in welcher das Adapterelement und das Folienelement gemeinsam ein elastomeres Bau teil bilden, vorzugsweise eine oder mehrere Sollbruchstellen auf.
Auch gemäß weiterer Ausführungsformen kann das Folienelement eine oder mehrere Sollbruchstellen aufweisen.
Beispielsweise ist das Folienelement vorgestanzt und/oder weist Einschnitte auf, welche bei einem Übersteigen eines kritischen Drucks und/oder einer kritischen Temperatur reißen und/oder brechen. Die Druckausgleichs vorrichtung befindet sich dann insbesondere in einem geöffneten Zustand und es sind ein oder mehrere Durchgänge zwischen dem Innenraum des Behälters und der Umgebung offen und/oder freigegeben.
Beispielsweise weist das Folienelement, insbesondere kreuzförmig angeord nete, Schlitze auf.
Günstig kann es sein, wenn das Schutzelement ein metallisches Material umfasst oder aus einem metallischen Material gebildet ist. Beispiele für metallische Materialien sind Aluminium, Stahl oder Legierungen daraus.
Das Schutzelement ist beispielsweise in das Adapterelement eingelegt.
Alternativ kann das Schutzelement auch ein Polymermaterial umfassen oder aus einem Polymermaterial gebildet sein. Als Polymermaterial ist ein starres Polymermaterial, welches insbesondere eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweist, besonders geeignet.
Es kann vorgesehen sein, dass das Schutzelement mit einem elektrisch leitfähigen Material versehen, insbesondere beschichtet, ist.
Das elektrisch leitfähige Material ist vorzugsweise ein metallisches Material und/oder ein elektrisch leitfähiges Polymermaterial und/oder ein Graphit- Material und/oder ein Kohlenstofffaserverbundmaterial.
Das elektrisch leitfähige Material dient vorzugsweise einer Optimierung der elektromagnetischen Verträglichkeit.
Das Folienelement der Druckausgleichsvorrichtung ist vorzugsweise stoff schlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Adapter element verbunden. Vorteilhaft kann es sein, wenn das Folienelement der Druckausgleichsvorrich tung stoffschlüssig, insbesondere durch Heißsiegeln, Schweißen und/oder Ein spritzen des Folienelements, insbesondere an einer dem Innenraum des Behäl ters zugewandten Seite des Adapterelements, an dem Adapterelement festge legt ist.
Es kann vorgesehen sein, dass das Folienelement mittels einer Klebstoff schicht, welche insbesondere ringförmig auf einen Rand des Folienelements aufgebracht ist und/oder wird, stoffschlüssig, beispielsweise durch Heißsiegeln und/oder Schweißen, mit dem Adapterelement verbunden ist und/oder wird.
Ein Verbinden durch Heißsiegeln kann eine kostenoptimierte Herstellung des Druckausgleichssystems ermöglichen.
Eine besonders stabile Verbindung des Folienelements und des Adapterele ments kann, insbesondere beim Heißsiegeln, ausgebildet werden, wenn ein Werkzeug eine Vertiefung, beispielsweise eine Prägung, aufweist, in welche ein zu verbindender Rand des Folienelements hineingedrückt wird.
Die Vertiefung und/oder Erhöhung des Werkzeugs greift bei der Verbindung des Folienelements und des Adapterelements vorzugsweise in eine komple mentär dazu ausgebildete Erhöhung und/oder Vertiefung in dem Adapterele ment ein oder erzeugt dieselbe.
Das Folienelement wird während der Herstellung insbesondere entsprechend der Erhöhung und/oder Vertiefung des Adapterelements geformt. So kann eine Anbindungskraft erhöht sein.
In Ausführungsformen, in welchen das Folienelement ein Polymermaterial umfasst oder aus einem Polymermaterial gebildet ist, kann es vorteilhaft sein, wenn das Polymermaterial selbst als Klebstoff wirkt. Für eine optimierte Dichtwirkung kann es vorteilhaft sein, wenn zwischen dem Schutzelement und dem Folienelement ein Dichtelement, beispielsweise ein 0- Ring, angeordnet ist. Beispielsweise ist das Dichtelement in einer, insbeson dere im Wesentlichen komplementär dazu ausgebildeten, Nut in dem Schutz element aufgenommen.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Folienelement mittels Heißsiegeins mit dem Adapterelement verbunden ist und zusätzlich über ein ringförmiges Dichtelement an dem Adapterelement festgeklemmt ist.
Ergänzend oder alternativ zu einem, insbesondere ringförmigen, Dichtelement zwischen dem Schutzelement und dem Folienelement kann ein, insbesondere ringförmiges Dichtelement, beispielsweise ein O-Ring, zwischen
- dem Außenelement und einer Wandung des Behälters; und/oder
- dem Außenelement und dem Adapterelement; und/oder
- dem Adapterelement und einer Wandung des Behälters; und/oder
- dem Adapterelement und dem Schutzelement angeordnet sein.
Für einen Schutz des Folienelements kann es günstig sein, wenn das Druck ausgleichssystem ein Außenelement aufweist. Das Außenelement ist vorzugs weise formschlüssig und/oder kraftschlüssig, insbesondere durch Verschrau ben und/oder einen Bajonettverschluss und/oder eine Klemmverbindung und/oder eine Clip-Verbindung, mit dem Adapterelement verbunden.
Es kann vorgesehen sein, dass das Außenelement einer Befestigung des Folienelements dient. Hierbei kann ein separates Abdeckelement vorgesehen sein, welches das Folienelement zu der Umgebung des Druckausgleichs systems hin abdeckt. Das Folienelement ist hierbei vorzugsweise zwischen dem Außenelement und dem Adapterelement eingeklemmt.
Alternativ zur Vorsehung eines separaten Abdeckelements kann es günstig sein, wenn das Außenelement selbst das Abdeckelement bildet. Vorzugsweise umfasst das Folienelement der Druckausgleichsvorrichtung eines oder mehrere der folgenden Materialien oder ist daraus gebildet: Graphen, ein metallisches Material, insbesondere Aluminium, ein Polymermaterial, insbe sondere Polyorganosiloxan und/oder Polytetrafluorethylen.
Es kann vorgesehen sein, dass das Folienelement bereichsweise oder voll ständig aus einem porösen, insbesondere einem offenporösen, Material gebildet ist.
Beispielsweise ist das Folienelement bereichsweise oder vollständig aus einem porösen Polytetrafluorethylen-Material gebildet.
Ein geeignetes poröses Polytetrafluorethylen-Material ist beispielsweise Permeaflon®, welches von der Firma Berghof Fluoroplastics erhältlich ist.
Beispielsweise umfasst das Folienelement ein elastomeres Polymermaterial, oder ist daraus gebildet.
Es kann vorgesehen sein, dass das Folienelement mit einem elektrisch leitfähigen Material versehen, insbesondere beschichtet, ist.
Das elektrisch leitfähige Material ist vorzugsweise ein metallisches Material und/oder ein elektrisch leitfähiges Polymermaterial und/oder ein Graphit- Material und/oder ein Kohlenstofffaserverbundmaterial.
So kann das Druckausgleichssystem eine optimierte elektromagnetische Verträglichkeit aufweisen.
Günstig kann es sein, wenn eine Dicke des Folienelements senkrecht zu dessen Haupterstreckungsebene in einem Bereich von ca. 5 pm oder mehr, insbesondere von ca. 8 pm oder mehr, beispielsweise von ca. 9 pm oder mehr, beträgt. Die Dicke des Folienelements senkrecht zu dessen Haupterstreckungsebene beträgt vorzugsweise ca. 15 pm oder weniger, insbesondere ca. 12 pm oder weniger, beispielsweise ca. 11 pm oder weniger.
Ein Folienelement mit einer Dicke von ca. 10 pm hat sich als besonders geeignet erwiesen.
In Ausführungsformen, in welchen das Druckausgleichssystem ein Auslöse- element, beispielsweise ein Dornelement, umfasst, ist durch Einstellen eines Abstands des Folienelements und dem Auslöseelement längs der Druckaus gleichsrichtung vorzugsweise der kritische Druck und/oder die kritische Temperatur definierbar. Bei diesem Druck und/oder dieser Temperatur reißt und/oder bricht das Folienelement.
Beispielsweise ist durch den Abstand zwischen dem Folienelement und dem Auslöseelement ein Berstdruck definierbar.
Das Druckausgleichssystem kann mit einer vergleichsweise geringen Einbau höhe ausgebildet werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Druckaus gleichsvorrichtung ein Folienelement und/oder ein Schutzelement umfasst, welche formschlüssig und/oder kraftschlüssig, insbesondere durch eine Klemmverbindung und/oder eine Clip-Verbindung, zwischen dem Adapter element und dem Außenelement des Druckausgleichssystems gehalten sind.
Günstig kann es sein, wenn das Außenelement das Adapterelement teilweise oder vollständig übergreift.
Hierbei bildet das Außenelement beispielsweise eine Außenschale und/oder das Adapterelement eine Innenschale. Es kann vorgesehen sein, dass ein dem Innenraum zugewandter Randab schnitt des Außenelements auf einer Wandung des Behälters aufliegt. Insbe sondere ist der Randabschnitt durch ein Dichtelement, beispielsweise einen 0- Ring, fluiddicht mit einer dem Innenraum abgewandten Außenseite der Wandung des Behälters verbunden.
Beispielsweise ist das Außenelement kraftschlüssig und/oder formschlüssig, beispielsweise durch einen Bajonettverschluss und/oder einen Schraubver schluss, mit der Wandung des Behälters verbunden.
Im Falle eines Bajonettverschlusses weist dieser vorzugsweise eine Rastvor richtung auf, so dass insbesondere das Außenelement an der Wandung des Behälters verrastbar ist.
Durch eine Klemmverbindung und/oder eine Clip-Verbindung zwischen dem Außenelement und dem Adapterelement ist insbesondere ein Druckaus gleichssystem mit einer verringerten Anzahl an separaten Bauteilen ausbild bar. Beispielsweise ist ein Druckausgleichssystem lediglich mit einem Außen element, einem Adapterelement und einem Folienelement ausbildbar. In dieser Ausführungsform weist das Folienelement vorzugsweise eine oder meh rere Sollbruchstellen in Form von einer oder mehreren Materialschwachstellen auf.
Bei einem thermischen Event kann es auch zu einer Flammenbildung und/oder zu einem Feuerschlag kommen, insbesondere auch wenn ein Druckausgleich durchgeführt wird.
Um einen Flammenschlag nach außen zu reduzieren oder zu verhindern, kann es vorteilhaft sein, wenn die Druckausgleichsvorrichtung ein Schutzelement umfasst, welches im geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung den Innenraum des Behälters verschließt, wobei das Schutzelement mehrere, insbesondere rasterförmig angeordnete, Öffnungen parallel zu der Druckaus gleichsrichtung umfasst. Die mehreren Öffnungen sind vorzugsweise im geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung von einem Poly mermaterial verschlossen und/oder fluiddicht ausgefüllt.
Das Polymermaterial kann dabei in Folienform, beispielsweise als Folienele ment, ausgebildet sein.
Alternativ kann das Polymermaterial auch bei der Herstellung des Schutzele ments in fließfähigem Zustand derart auf einen Grundkörper des Schutzele ments aufgebracht werden, dass die mehreren Öffnungen, insbesondere nach einer Aushärtung des Polymermaterials, verschlossen sind und/oder werden.
Das Polymermaterial bildet beispielsweise eine Kunststoffeinlage in dem Schutzelement.
Eine Haupterstreckungsebene des Schutzelements verläuft vorzugsweise senk recht zu der Druckausgleichsrichtung. Insbesondere ist das Schutzelement scheibenförmig ausgebildet.
Das Polymermaterial, welches die mehreren, insbesondere rasterförmig ange ordneten, Öffnungen verschließt, ist vorzugsweise ein elastomeres Polymer material.
Günstig kann es sein, wenn eine Vielzahl an Öffnungen vorgesehen ist. Bei spielsweise bildet das Schutzelement eine Siebstruktur und/oder eine Gitterstruktur.
Das Schutzelement ist beispielsweise ein Flammendämpferelement.
Günstig kann es sein, wenn das Schutzelement der Druckausgleichsvorrich tung eine Wärmeabführvorrichtung zum Abführen von Wärme aus dem Innen raum des Behälters bildet. Insbesondere wirkt das Polymermaterial, welches in einem geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung die Öffnungen in dem Schutzelement verschließt, ablativ. Vorzugsweise ist ein Grundkörper des Schutzelements aus einem Material mit einer metallischen Wärmeleitfähigkeit ausgebildet. So kann Wärmeenergie ausgeleitet und/oder abgeführt werden. Eine Propagation kann so verzögert und/oder verhindert werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn ein thermischer Kontakt zwischen dem Schutz element der Druckausgleichsvorrichtung und dem Adapterelement ausgebildet ist. So kann insbesondere Wärme von dem Schutzelement über das Adapter element aus dem Innenraum des Behälters abgeführt werden.
Günstig kann es sein, wenn das Schutzelement der Druckausgleichsvorrich tung ein metallisches Material, insbesondere Stahl und/oder Aluminium, umfasst oder aus einem metallischen Material, insbesondere Stahl und/oder Aluminium, gebildet ist.
Beispielsweise bildet das Schutzelement ein integriertes Metallsieb in dem Druckausgleichssystem .
Es kann vorgesehen sein, dass die Druckausgleichsvorrichtung ein Schutzele ment umfasst, und die Druckausgleichsvorrichtung bei einem Überschreiten einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks in einen geöff neten Zustand bringbar ist, in welchem mehrere Öffnungen des Schutzele ments parallel zu einer Druckausgleichsrichtung offen und/oder freigegeben sind.
Die mehreren Öffnungen des Schutzelements sind insbesondere aufgrund eines Schmelzens des Polymermaterials, welches die mehreren Öffnungen in geschlossenem Zustand der Druckausgleichsvorrichtung verschließt, in den geöffneten Zustand bringbar.
Die Öffnungen sind dann insbesondere frei durchströmbar und/oder nicht von dem Polymermaterial gefüllt. Eine, mehrere oder sämtliche Öffnungen des Schutzelements bilden in geöffnetem Zustand der Druckausgleichsvorrichtung insbesondere einen Entgasungskanal, durch welchen insbesondere Gase, welche zu einem Überdruck in dem Innenraum des Behälters führen, ent weichen.
Hierdurch kann eine Zeit bis zu einer Propagation maximiert werden.
Das Schutzelement ist vorzugsweise derart konzipiert, dass bei einem Über schreiten einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks eine oder mehrere Öffnungen längs der Druckausgleichsrichtung freigebbar sind und/oder freigegeben werden.
Dies kann durch eine geeignete Materialwahl des Polymermaterials und/oder eine geeignete Dimensionierung der mehreren Öffnungen und/oder eine Aus bildung des Schutzelements in einer geeigneten Dicke parallel zu der Druck ausgleichsrichtung geschehen. Auch eine Anzahl an Öffnungen des Schutz elements kann eine Temperatur, bei welcher Öffnungen freigebbar sind und/oder freigegeben werden, beeinflussen.
Vorzugsweise weist das Schutzelement 10 Öffnungen oder mehr, insbesondere 25 Öffnungen oder mehr, beispielsweise 50 Öffnungen oder mehr, auf.
Vorzugsweise weist das Schutzelement 100 Öffnungen oder weniger, insbe sondere 75 Öffnungen oder weniger, beispielsweise 60 Öffnungen oder weniger, auf.
Durch das Überschreiten der kritischen Temperatur und/oder des kritischen Drucks findet vorzugsweise eine Degradation des Polymermaterials statt, bei spielsweise wird das Polymermaterial weggebrannt.
Vorzugsweise weist das Polymermaterial, welches in einem geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung mehrere Öffnungen des Schutz elements der Druckausgleichsvorrichtung verschließt, eine thermische Stabili- tat von ca. 100°C, insbesondere von ca. 120°C oder mehr, beispielsweise von ca. 130°C oder mehr auf.
Das Polymermaterial weist vorzugsweise eine thermische Stabilität von ca. 200°C oder weniger, insbesondere von ca. 150°C oder weniger, beispielsweise von ca. 140°C oder weniger, auf.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die thermische Stabilität des Polymermaterials geringer als die kritische Temperatur ist.
Das Polymermaterial ist vorzugsweise in Folienform, beispielsweise ein Folien element.
Eine Dicke des Polymermaterials in den Öffnungen ist vorzugsweise so gewählt, dass bei einem Übersteigen der kritischen Temperatur das Poly mermaterial sich auflöst und/oder schmilzt und/oder wegbrennt.
Günstig kann es sein, wenn die Druckausgleichsvorrichtung ein Schutzelement umfasst, welches mehrere Öffnungen in Druckausgleichsrichtung umfasst, wobei die mehreren Öffnungen einen Durchmesser von ca. 3 pm oder mehr, insbesondere von ca. 100 pm oder mehr aufweisen.
Der Durchmesser der mehreren Öffnungen liegt vorzugsweise bei ca. 6000 pm oder weniger, insbesondere bei ca. 4500 pm oder weniger.
Günstig kann es sein, wenn die mehreren Öffnungen einen Durchmesser von ca. 3000 pm oder weniger, insbesondere von ca. 1500 pm oder weniger aufweisen.
Der Durchmesser ist vorzugsweise der Durchmesser einer jeden Öffnung. Bei dem "Durchmesser" handelt es sich vorzugsweise um einen mittleren Durchmesser, welcher insbesondere durch das arithmetische Mittel aller Durchmesser gebildet ist.
Aufgrund der teilweisen Abdeckung der Druckausgleichsöffnung durch das Schutzelement ist vorzugsweise eine elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des Druckausgleichssystems optimiert und/oder das Schutzelement bildet einen EMV Schutz.
Insbesondere zur Optimierung der EMV kann vorgesehen sein, dass das Schutzelement von einem Abdeckelement und/oder einem Außenelement an einer von dem Innenraum des Behälters abgewandten Seite abgedeckt wird. Das einem Abdeckelement und/oder das Außenelement umfassen vorzugs weise ein elektrisch leitfähiges Material oder sind aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet.
Beispielsweise sind das Abdeckelement und/oder das Außenelement mit einem elektrisch leitfähigen Material versehen, insbesondere beschichtet.
So kann die elektromagnetische Verträglichkeit optimiert werden und/oder ein EMV Schutz gebildet sein.
Als elektrisch leitfähige Materialien sind beispielsweise metallische Materialien und/oder elektrisch leitfähige Polymermaterialien und/oder Graphit-Materialen und/oder Kohlenstofffaserverbundmaterialien geeignet.
Vorzugsweise sind die mehreren Öffnungen künstlich eingebracht und/oder gleichmäßig verteilt und/oder regelmäßig angeordnet und/oder ausgebildet.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die mehreren Öffnungen des Schutzelements in einem senkrecht zur Druckausgleichsrichtung genommenen Querschnitt kreis förmig, polygonal, beispielsweise dreieckig, rechteckig, pentagonal und/oder hexagonal, ausgebildet sind. Die Öffnungen können auch eine unterschiedliche Form aufweisen.
Im Falle von nicht kreisförmigen Öffnungen bezeichnet der "Durchmesser" vorzugsweise eine Diagonale oder die längste Seitenkante.
Insbesondere zur Optimierung der elektromagnetischen Verträglichkeit kann es vorteilhaft sein, wenn das Adapterelement und/oder die Druckaus gleichsöffnung in der Wandung des Behälters derart ausgebildet sind, dass sie einen Innendurchmesser von ca. 60 mm oder weniger, insbesondere ca. 50 mm oder weniger, beispielsweise von ca. 30 mm oder weniger, aufweisen.
So kann insbesondere ein Hindurchtreten elektromagnetischer Wellen, welche eine Frequenz von ca. 5 GHz oder mehr, insbesondere von ca. 6 GHz oder mehr, beispielsweise von ca. 10 GHz oder mehr, aufweisen, blockiert werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Adapterelement ein radial außenliegendes Dichtelement aufweist, welches zumindest näherungsweise hohlzylinderförmig ist.
Ergänzend oder alternativ ist das radial außenliegende Dichtelement an einer bezüglich einer Mittelachse des Druckausgleichssystems radial außenliegenden Seite an einem Grundkörper des Adapterelements festgelegt.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das radial außenliegende Dichtelement ring förmig ausgebildet ist. Beispielsweise umgibt das radial außenliegende Dichtelement den Grundkörper des Adapterelements in einem Verbindungs bereich des Adapterelements, an und/oder in welchem das Druckausgleichs system in montiertem Zustand teilweise oder vollständig mit einer Wandung des Behälters verbunden ist.
Durch das radial außenliegende Dichtelement kann eine Wandstärke des Behälters als aktiver Bauraum des Druckausgleichssystems genutzt werden. Günstig kann es sein, wenn das radial außenliegende Dichtelement an einer bezüglich der Mittelachse des Druckausgleichssystems radial außenliegenden Seite einen oder mehrere, insbesondere ringförmige, Dichtvorsprünge aufweist, welche sich von dem Grundkörper des Adapterelements radial weg erstrecken.
Beispielsweise erstrecken sich der eine oder die mehreren, insbesondere ringförmigen, Dichtvorsprünge radial nach außen von dem Grundkörper des Adapterelements weg.
Der eine oder die mehreren Dichtvorsprünge des radial außenliegenden Dicht elements sind vorzugsweise Dichtwülste.
Vorzugsweise umfasst das radial außenliegende Dichtelement zwei oder drei, insbesondere ringförmige, Dichtvorsprünge.
In Ausführungsformen, in denen das radial außenliegende Dichtelement mehrere Dichtvorsprünge aufweist, kann vorgesehen sein, dass die mehreren Dichtvorsprünge längs einer axialen Richtung bezüglich der Mittelachse des Druckausgleichssystems alternierend mit Vertiefungen des radial außen liegenden Dichtelements angeordnet sind. Die Vertiefungen sind beispielsweise rillenförmig.
Günstig kann es sein, wenn das radial außenliegende Dichtelement entlang einer axialen Richtung bezüglich der Mittelachse des Druckausgleichssystems eine Erstreckung aufweist, welche ca. ein Viertel oder mehr und/oder ca. drei Viertel oder weniger einer Erstreckung des Grundkörpers des Adapterelements beträgt. So kann eine Abdichtung zur Wandung des Behälters hin optimiert sein.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Druckausgleichssystem und/oder die Druckausgleichsvorrichtung ein Schutzelement zur Stützung und zum Schutz eines Folienelements umfasst, wobei das Schutzelement kraftschlüssig und/oder formschlüssig an einem dem Innenraum des Behälters zugewandten Ende des Adapterelements mit dem Adapterelement verbunden ist.
Insbesondere hintergreift das Adapterelement das Schutzelement in radialer Richtung bezüglich der Mittelachse des Druckausgleichssystems.
Beispielsweise umgreift das Schutzelement das dem Innenraum zugewandte Ende des Grundkörpers des Adapterelements, insbesondere dreiseitig.
Vorzugsweise weist das Schutzelement eine Wabenstruktur auf, beispielsweise eine hexagonale Wabenstruktur. Die Wabenstruktur ist vorzugsweise matrix artig ausgebildet.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Druckausgleichssystem ein Abdeckelement umfasst, welches das Adapterelement an einer Umgebung des Druckaus gleichssystems zugewandten Seite abdeckt. Insbesondere ist das Abdeck element mittels einer Rastvorrichtung des Druckausgleichssystems an dem Grundkörper des Adapterelements und/oder an dem Behälter festgelegt.
Durch die Rastvorrichtung ist vorzugsweise eine zusätzliche Fixierung des Druckausgleichssystems ausgebildet.
Vorteilhaft kann es sein, wenn eine Steghöhe des Abdeckelements parallel zu der Druckausgleichsrichtung anpassbar ist oder an eine jeweilige Wandstärke der Wandung des Behälters angepasst ist. So kann das Druckausgleichssystem für Behälter mit unterschiedlicher Wandstärke verwendet werden.
Ergänzend oder alternativ kann eine Form des Abdeckelements an Entga sungsvolumenströme angepasst sein oder werden. Dies kann beispielsweise durch eine Anpassung einer Anzahl und/oder eines Volumens von Öffnungen in dem Abdeckelement umgesetzt werden, welche zwischen in Richtung des Adapterelements ragender Vorsprünge des Abdeckelements gebildet sind. Vorteilhaft kann es sein, wenn die Rastvorrichtung ein oder mehrere Rast elemente aufweist, welche in montiertem Zustand des Druckausgleichs systems mit einer oder mehreren Aufnahmevertiefungen des Grundkörpers oder einer Wandung des Behälters verrastet sind.
In Ausführungsformen, in welchen die eine oder die mehreren Aufnahme vertiefungen einen Teil des Grundkörpers des Adapterelements bilden, ist/sind sie insbesondere an einer radial innenliegenden Innenseite des Grundkörpers des Adapterelements angeordnet.
In Ausführungsformen, in welchen die eine oder die mehreren Aufnahmever tiefungen einen Bestandteil der Wandung des Behälters bilden, ist/sind sie vorzugsweise an einer eine Öffnung zur Aufnahme des Druckausgleichssys tems begrenzenden Innenseite der Wandung angeordnet.
Ergänzend oder alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass eine Kante der Wandung eine oder mehrere Aufnahmevertiefungen bildet.
Günstig kann es sein, wenn das eine oder die mehreren Rastelemente von einer Deckelplatte des Abdeckelements in Richtung des Adapterelements weg ragen.
Das eine oder die mehreren Rastelemente sind beispielsweise Rastzungen und/oder zungenförmig.
Es kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere des einen oder der mehreren Rastelemente der Rastvorrichtung als Federelemente ausgebildet sind. Insbe sondere ist aufgrund einer Federspannung des einen oder der mehreren Fe derelemente eine Verschiebung des Abdeckelements relativ zu dem Adapter element in axialer Richtung bezüglich der Mittelachse des Druckausgleichs systems blockiert. Vorteilhaft kann es sein, wenn ein Abstand eines oder mehrerer des einen oder der mehreren Rastelemente der Rastvorrichtung zu einer Mittelachse des Druckausgleichssystems ca. ein Viertel oder mehr und/oder ca. drei Viertel oder weniger eines Gesamtradiusses des Abdeckelements und/oder einer Gesamtlänge des Abdeckelements beträgt.
Alternativ oder ergänzend dazu, dass eine Rastvorrichtung vorgesehen ist, kann das Abdeckelement mittels Verschraubens an dem Adapterelement festgelegt sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der Grundkörper des Adapterelements, die Stützvorrichtung und insbesondere das Abdeckelement einstückig ausgebildet.
Die Erfindung betrifft ferner ein elektrochemisches System, umfassend eine oder mehrere erfindungsgemäße Druckausgleichssysteme. Das eine oder die mehreren Druckausgleichssysteme sind vorzugsweise an und/oder in einer Wandung eines Behälters, insbesondere eines Gehäuses des elektro chemischen Systems, insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig, festgelegt.
Das erfindungsgemäße elektrochemische System weist vorzugsweise eines oder mehrere Merkmale und/oder einen oder mehrere Vorteile des erfindungs gemäßen Druckausgleichssystems, auf.
Beispielsweise wird das elektrochemische System in Fahrzeugen verwendet.
Durch das eine oder die mehreren Druckausgleichssysteme ist hier vorzugs weise ein erhöhter Schutz für Fahrzeuginsassen ausgebildet, insbesondere da im Falle eines thermischen Events ein Druckausgleich auslösbar ist. Vorteilhaft kann es sein, wenn zumindest eines des einen oder der mehreren Druckausgleichssysteme wie folgt an und/oder in der Wandung des Behälters festgelegt ist:
- durch einen Bajonettverschluss; und/oder
- durch eine Verschraubung; und/oder
- durch eine Klemmverbindung; und/oder
- durch eine Clip-Verbindung.
Durch die oben genannten Festlegungsvarianten kann eine, insbesondere fluiddichte, Festlegung des einen oder der mehreren Druckausgleichssysteme an dem Behälter erfolgen. Ein Eindringen von Fremdkörpern aus der Umge bung in den Behälter kann vermeiden werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn ein radial außenliegendes Dichtelement zumin dest eines des einen oder der mehreren Druckausgleichssysteme, vorzugs weise sämtliche radial außenliegende Dichtelemente sämtlicher Druckaus gleichssysteme, unmittelbar an einer Seite der Wandung des Behälters anliegt, welche bezüglich einer Mittelachse des jeweiligen Druckausgleichssystems radial nach innen weist und/oder radial innenliegend angeordnet ist.
Vorzugsweise weisen sämtliche Druckausgleichssysteme ein radial außen liegendes Dichtelement auf.
Vorteilhaft kann es sein, wenn eine Erstreckung des radial außenliegenden Dichtelements zumindest eines einen oder der mehreren Druckausgleich ssysteme, insbesondere sämtlicher radial außenliegender Dichtelemente sämtlicher Druckausgleichssysteme, längs einer axialen Richtung bezüglich der Mittelachse des jeweiligen Druckausgleichssystems ca. 55% oder mehr, insbesondere ca. 65% oder mehr, einer mittleren Dicke der Wandung des Behälters beträgt.
Die mittlere Dicke der Wandung ist vorzugsweise deren Wandstärke. Vorteilhaft kann es sein, wenn ein Abdeckelement zumindest eines des einen oder der mehreren Druckausgleichssysteme, insbesondere sämtliche Abdeck elemente sämtlicher Druckausgleichssysteme, auf einer einem Innenraum des Behälters abgewandten Seite der Wandung des Behälters aufliegt oder in die Wandung eingreift.
Es kann vorgesehen sein, dass das Abdeckelement einen Gesamtdurchmesser oder eine Gesamtlänge aufweist, welcher/welche ca. 5% oder mehr, insbesondere ca. 10% oder mehr, größer ist als ein Durchmesser einer Öffnung der Wandung des Behälters, in und/oder an welcher das jeweilige Druckausgleichssystem festgelegt ist.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegen stand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer ersten
Ausführungsform eines Druckausgleichssystems, bei welcher eine Druckausgleichsvorrichtung vorgesehen ist, welche von einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand bringbar ist;
Fig. 2 eine schematische Explosionsdarstellung des Druckausgleichs systems aus Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf das Druckausgleichssystem aus den Fig. 1 und 2;
Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung des Druckausgleichs systems aus den Fig. 1 bis 3 durch eine in Fig. 3 mit IV bezeichnete Ebene, wobei die Druckausgleichsvorrichtung sich in einem geschlossenen Zustand befindet;
Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines Druckausgleichssystems, bei welchem ein Auslöseele- ment der Druckausgleichsvorrichtung an einem einzelnen Querbalken einer Stützvorrichtung angeordnet ist, der sich quer über eine Druckausgleichsöffnung erstreckt;
Fig. 6 eine schematische perspektivische Darstellung einer dritten
Ausführungsform eines Druckausgleichssystems, bei welchem die Druckausgleichsvorrichtung ein im Wesentlichen gitter förmiges Schutzelement umfasst, welches die Druckausgleichs öffnung abdeckt;
Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf die dritte Ausführungsform eines Druckausgleichssystems aus Fig. 6;
Fig. 8 eine schematische Schnittdarstellung des Druckausgleichs systems aus den Fig. 6 und 7 durch eine in Fig. 7 mit VIII bezeichnete Ebene;
Fig. 9 eine weitere schematische perspektivische Darstellung des
Druckausgleichssystems aus den Fig. 6 bis 8;
Fig. 10 eine schematische perspektivische Schnittdarstellung durch eine Längsmittelebene einer vierten Ausführungsform eines Druckausgleichssystems, bei welcher ein Folienelement zwischen einem Außenelement und einem Adapterelement des Druckausgleichssystems eingeklemmt ist;
Fig. 11 eine schematische Draufsicht auf ein Schutzelement einer
Druckausgleichsvorrichtung in einem geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung, wobei das Schutzelement eine Vielzahl rasterförmig angeordneter Öffnungen umfasst, welche von einem Polymermaterial verschlossen sind;
Fig. 12 eine schematische Draufsicht auf das Schutzelement aus Fig.
11 in einem geöffneten Zustand der Druckausgleichsvorrich tung, in welchem das Polymermaterial derart thermisch ver ändert wurde, dass die Öffnungen des Schutzelements frei gegeben sind;
Fig. 13 eine schematische perspektivische Darstellung eines elektro chemischen Systems, in welchem mehrere Druckausgleichs systeme angeordnet sind
Fig. 14 eine schematische perspektivische Darstellung einer fünften
Ausführungsform eines Druckausgleichssystems, bei welcher das Adapterelement durch ein radial außenliegendes Dichtelement an und/oder in einer Öffnung der Wandung des Behälters festgelegt ist;
Fig. 15 eine schematische Explosionsdarstellung des Druckausgleichs systems aus Fig. 14;
Fig. 16 eine schematische Draufsicht auf das Druckausgleichssystem aus den Fig. 14 und 15;
Fig. 17 eine schematische Schnittdarstellung des Druckausgleichssys tems aus den Fig. 14 bis 16 längs einer in Fig. 16 mit XVII bezeichneten Ebene;
Fig. 18 eine schematische perspektivische Darstellung einer sechsten
Ausführungsform eines Druckausgleichssystems, bei welcher eine Stützvorrichtung, welche ein Auslöseelement aufnimmt, gewölbt ausgebildet ist;
Fig. 19 eine schematische Explosionsdarstellung des Druckausgleichs systems aus Fig. 18;
Fig. 20 eine schematische Draufsicht auf das Druckausgleichssystem aus den Fig. 18 und 19; und
Fig. 21 eine schematische Schnittdarstellung des Druckausgleichs systems aus den Fig. 18 bis 20 längs in Fig. 20 mit XXI bezeichneter Ebenen.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
In den Fig. 1 bis 11 sowie 14 bis 20 sind jeweils Druckausgleichssysteme 100 oder Teile davon in einem geschlossenen Zustand des Druckausgleichssystems 100 oder einer Druckausgleichsvorrichtung 118 dargestellt. Elemente eines geöffneten Zustands sind lediglich schematisch zur Verdeutlichung eingezeichnet.
In den Fig. 1 bis 4 ist ein als Ganzes mit 100 bezeichnetes Druckausgleichs system gemäß einer ersten Ausführungsform in einem geschlossenen Zustand gezeigt.
Das Druckausgleichssystem 100 ist vorzugsweise ein Bestandteil eines elektro chemischen Systems 102, wie beispielsweise in Fig. 13 dargestellt.
Das elektrochemische System 102 eignet sich insbesondere zur Verwendung in Fahrzeugen. Vorzugsweise umfasst das elektrochemische System 102 mehrere elektro chemische Einheiten, welche insbesondere Batterien, beispielsweise Lithium batterien, umfassen.
Wie insbesondere in Fig. 13 zu sehen ist, sind vorzugsweise ein oder mehrere Druckausgleichssysteme 100 in einander gegenüberliegenden als Schmalseiten ausgebildete Wandungen 104 des elektrochemischen Systems 102 eingelassen und/oder fluiddicht an diesen festgelegt.
Die Wandungen 104 bilden vorzugsweise einen Bestandteil eines Gehäuses 106 des elektrochemischen Systems 102, wobei das Gehäuse 106 insgesamt insbesondere zumindest näherungsweise quaderförmig ausgebildet ist.
Das Gehäuse 106 bildet vorliegend einen Behälter 108, welcher einen Innen raum 110 umgibt.
Wie insbesondere in den Fig. 1 bis 4 zu sehen ist, umfasst das Druckaus gleichssystem 100 vorzugsweise ein Adapterelement 112, welches vorzugs weise einer Festlegung der Druckausgleichsvorrichtung 118 an den Behälter 108 und/oder als Gehäuse 106 des Druckausgleichssystems 100 dient.
Das Adapterelement 112 ist vorzugsweise zumindest näherungsweise hohl zylinderförmig ausgebildet und/oder umgibt eine Druckausgleichsöffnung 114 des Druckausgleichssystems 100.
Günstig kann es sein, wenn das Adapterelement 112 einen Innendurchmesser von ca. 60 mm oder weniger, insbesondere ca. 50 mm oder weniger, beispielsweise von ca. 30 mm oder weniger, aufweist.
Beispielsweise weist die Druckausgleichsöffnung 114 einen Durchmesser von ca. 60 mm oder weniger, insbesondere ca. 50 mm oder weniger, beispielsweise von ca. 30 mm oder weniger, auf. Der Innendurchmesser und/oder Durchmesser ist vorzugsweise senkrecht zu einer Druckausgleichsrichtung 126 genommen.
Durch die genannten Innendurchmesser und/oder Durchmesser ist insbesondere ein Hindurchtreten elektromagnetischer Wellen, welche eine Frequenz von ca. 5 GHz oder mehr, insbesondere von ca. 6 GHz oder mehr, beispielsweise von ca. 10 GHz oder mehr, aufweisen, blockiert.
Die Druckausgleichsöffnung 114 ist in einem (nicht dargestellten) geöffneten Zustand des Druckausgleichssystems 100 vorzugsweise freigegeben, wodurch insbesondere eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum 110 des Behäl ters 108 und einer Umgebung 116 des Druckausgleichssystems 100 besteht.
In einem geschlossenen Zustand des Druckausgleichssystems 100 ist die Druckausgleichsöffnung 114 vorzugsweise durch eine Druckausgleichsvorrich tung 118 des Druckausgleichssystems 100 verschlossen.
Es kann vorgesehen sein, dass das Druckausgleichssystem 100 ein nicht dar gestelltes Federelement umfasst, welches sich in einem geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung 118 in einem komprimierten Zustand befindet.
Bei einem Übersteigen eines kritischen Drucks und/oder einer kritischen Temperatur in dem Innenraum 110 des Behälters 108 wirkt vorzugsweise eine Kraft längs einer Druckausgleichsrichtung 126 auf das Federelement. Hier durch ist das Federelement insbesondere in einen entspannten Zustand bring bar und/oder wird gebracht.
In dem entspannten Zustand des Federelements ist vorzugsweise ein Teil des Druckausgleichssystems 100 von einem weiteren Teil beabstandet. Es ist ins besondere eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum 110 und der Umge bung 116 ausgebildet. Die Druckausgleichsvorrichtung 118 befindet sich in einem geöffneten Zustand. Ein Druckausgleich durch Verbringen des Federelements in den entspannten Zustand ist vorzugsweise reversibel.
Gemäß der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform des Druckausgleichssystems 100 ist vorzugsweise ein Großteil des Adapter elements 112 innerhalb des Behälters 108 angeordnet.
Das Druckausgleichssystem 100 ist vorzugsweise von einer dem Innenraum 110 zugewandten Seite aus mit dem Behälter 108 montierbar und/oder mon tiert.
Günstig kann es sein, wenn das Druckausgleichssystem 100 mittels des Adapterelements 112 formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Behälter 108 des elektrochemischen Systems 102 verbunden ist.
Beispielsweise weist das Adapterelement 112 auf einer der Umgebung 116 des Druckausgleichssystems 100 zugewandten Seite einen ersten Teil eines Bajo nettverschlusses auf, welcher in einem montierten Zustand des Druckaus gleichssystems 100, insbesondere fluiddicht, mit einem zweiten Teil eines Bajonettverschlusses verbunden ist. Der zweite Teil des Bajonettverschlusses ist vorzugsweise ein Teil der Wandung 104 des Behälters 108.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der Bajonettverschluss eine Rastvorrichtung aufweist, so dass der erste Teil und der zweite Teil des Bajonettverschlusses insbesondere miteinander verrastet sind.
Ergänzend oder alternativ zu einem Bajonettverschluss kann vorgesehen sein, dass das Druckausgleichssystem 100 durch eine Verschraubung und/oder durch eine Klemmverbindung und/oder durch eine Clip-Verbindung mit der Wandung 104 des Behälters 108 verbunden ist. Ergänzend oder alternativ kann das Adapterelement 112 durch eine stoff schlüssige Verbindung, beispielsweise durch Kleben, mit dem Behälter 108 des elektrochemischen Systems 102 verbunden sein.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Adapterelement 112 einen Auflageabschnitt 120 aufweist, welcher einer Sicherung einer fluiddichten Verbindung zwischen dem Druckausgleichssystem 100 und dem Behälter 108 dient.
Der Auflageabschnitt 120 ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet und weist insbesondere eine Haupterstreckungsebene auf, welche zumindest nähe rungsweise parallel zu einer Haupterstreckungsebene derjenigen Wandung 104 des Behälters 108 angeordnet ist, an welcher das Druckausgleichssystem 100 festgelegt ist.
Günstig kann es sein, wenn der Auflageabschnitt 120 an einer dem Innenraum 110 zugewandten Innenseite der Wandung 104 zur Anlage kommt und/oder anliegt.
Günstig kann es sein, wenn das Adapterelement 112 ein Dichtelement 122 aufweist, welches insbesondere ringförmig und/oder scheibenförmig ausge bildet ist. Das Dichtelement 122 ist insbesondere eine Formdichtung.
Das Dichtelement 122 ist vorzugsweise an einem vertieften Abschnitt des Auf lageabschnitts 120 angeordnet. Insbesondere ist das Dichtelement 122 an den Auflageabschnitt 120 des Adapterelements 112 angespritzt und/oder in einem Spritzgussverfahren an dem Auflageabschnitt 120 festgelegt.
Der Auflageabschnitt 120 bildet insbesondere einen Bestandteil eines Grund körpers 124 des Adapterelements 112.
Mittels der Druckausgleichsvorrichtung 118 ist längs einer Druckausgleichs richtung 126 bei einem Überdruck vorzugsweise ein Druckausgleich zwischen einem Druck in dem Innenraum 110 des Behälters und einem Druck der Umgebung 116 erzeugbar.
Die Druckausgleichsrichtung 126 verläuft vorzugsweise von dem Innenraum 110 zu der Umgebung 116 des Behälters 108 und/oder ist insbesondere paral lel zu einer Mittelachse 128 des Druckausgleichssystems 100 angeordnet.
Die Mittelachse 128 ist vorzugsweise eine Zentralachse und/oder eine Symmetrieachse des Druckausgleichssystems 100.
Es sind vorzugsweise folgende Elemente des Druckausgleichssystems 100 längs der Druckausgleichsrichtung 126 angeordnet:
- ein Schutzelement 130; und/oder
- ein Folienelement 132; und/oder
- ein Auslöseelement 134; und/oder
- eine Stützvorrichtung 136; und/oder
- ein Abdeckelement 138.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Adapterelement 112 eines oder mehrere der folgenden Materialien umfasst oder daraus gebildet ist: ein metallisches Material und/oder ein Polymermaterial.
Bevorzugte metallische Materialien sind insbesondere Aluminium und/oder Stahl.
Bevorzugte Polymermaterialien sind elastomere Polymermaterialien und/oder elastomere thermoplastische Polymermaterialien. Ein Beispiel für ein Polymer material ist ein Poly(organo)siloxan.
Es kann vorgesehen sein, dass das Adapterelement 112 mit einem elektrisch leitfähigen Material versehen, insbesondere beschichtet ist. Das elektrisch leitfähige Material ist vorzugsweise ein metallisches Material und/oder ein elektrisch leitfähiges Polymermaterial und/oder ein Graphit- Material und/oder ein Kohlenstofffaserverbundmaterial.
"Elektrisch leitfähig" bedeutet insbesondere, dass entsprechende Elemente und/oder Materialien eine elektrische Leitfähigkeit von ca. 105 S/m oder mehr, insbesondere von ca. 106 S/m oder mehr, aufweisen.
Durch das elektrisch leitfähige Material ist vorzugsweise eine elektromag netische Verträglichkeit des Druckausgleichssystems 100 optimiert.
Das Folienelement 132 dient vorzugsweise als Berstelement und/oder zum Verschließen und/oder Freigeben einer Fluidverbindung zwischen dem Innen raum 110 des Behälters 108 und der Umgebung 116 des Druckausgleichs systems 100.
Das Folienelement 132 ist beispielsweise eine Membran.
Günstig kann es sein, wenn das Folienelement 132 der Druckausgleichsvor richtung 118 eines oder mehrere der folgenden Materialien umfasst oder daraus gebildet ist: Graphen, ein metallisches Material, insbesondere Alu minium, ein Polymermaterial, insbesondere Poly(organo)siloxan und/oder Polytetrafluorethylen.
Es kann vorgesehen sein, dass das Folienelement 132 bereichsweise oder voll ständig porös, insbesondere offenporös, ausgebildet ist.
Beispielsweise ist das Folienelement 132 bereichsweise oder vollständig aus einem porösen, insbesondere offenporösen, Polytetrafluorethylen-Material gebildet.
Als geeignetes Material hat sich ein unter der Marke Permeaflon® von Berghof Fluoroplastics erhältliches poröses Polytetrafluorethylen-Material erwiesen. Im Falle einer offenporösen Ausbildung des Folienelements 132 kann ein akti ves Auslösen der Druckausgleichsvorrichtung 118 entbehrlich sein. Es kann ein dauerhafter Gasaustausch zwischen dem Innenraum 110 und der Umgebung 116 ausgebildet werden und insbesondere so ein Entstehen eines Überdrucks in dem Innenraum 110 des Behälters 108 verzögert und/oder verhindert werden.
Es kann vorgesehen sein, dass das Folienelement 132 mit einem elektrisch leitfähigen Material versehen, insbesondere beschichtet, ist.
Das elektrisch leitfähige Material ist vorzugsweise ein metallisches Material und/oder ein elektrisch leitfähiges Polymermaterial und/oder ein Graphit- Material und/oder ein Kohlenstofffaserverbundmaterial.
Das elektrisch leitfähige Material dient vorzugsweise einer Optimierung einer elektromagnetischen Verträglichkeit des Druckausgleichssystems 100.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Folienelement 132 die Druckausgleichs öffnung 114 in geschlossenem Zustand des Druckausgleichssystems 100 fluid dicht verschließt und/oder bedeckt und/oder abdeckt.
Es kann vorgesehen sein, dass das Folienelement 132 stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Adapterelement 112 festgelegt ist.
Das Folienelement 132 ist vorzugsweise zumindest näherungsweise scheiben förmig ausgebildet, wobei ein Durchmesser des Folienelements 132 einen Durchmesser der Druckausgleichsöffnung 118 beispielsweise um ein Sechstel oder mehr, insbesondere um ein Fünftel oder mehr, übersteigt. Eine Dicke des Folienelements 132 parallel zu der Druckausgleichsrichtung 126 beträgt vorzugsweise ca. 20 pm oder weniger, insbesondere ca. 15 pm oder weniger, beispielsweise ca. 12 pm.
Die Dicke des Folienelements 132 beträgt vorzugsweise ca. 5 pm oder mehr, insbesondere ca. 6 pm oder mehr, beispielsweise ca. 8 pm oder mehr.
Es kann vorgesehen sein, dass das Schutzelement 130, insbesondere in einem Randbereich, eine oder mehrere Vertiefungen und/oder Erhebungen aufweist. Die eine oder die mehreren Vertiefungen und/oder Erhebungen sind beispiels weise ringförmig. Insbesondere ist eine strukturierte Kontur gebildet.
Günstig kann es sein, wenn das Schutzelement 130 formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Grundkörper 124 des Adapter elements 112 verbunden ist.
Es kann vorgesehen sein, dass das Adapterelement 112 an einer dem Innen raum 110 des Behälters 108 zugewandten Seite eine oder mehrere, ins besondere ringförmige, Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweist, welche beispielsweise komplementär mit den einen oder mehreren Vertiefungen und/oder Erhebungen des Schutzelements 130 ausgebildet sind.
Beispielsweise ist das Folienelement 132 zwischen dem Adapterelement 112 und dem Schutzelement 130 eingepresst.
Für eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Folienelement 132 und dem Adapterelement 112 kann es günstig sein, wenn das Folienelement 132 durch Heißsiegeln an dem Adapterelement 112 festgelegt ist. Beispielsweise sind das Schutzelement 130 und/oder das Folienelement 132 durch Heißsiegeln an dem Adapterelement 112 festgelegt.
Das Heißsiegeln stellt ein besonders günstiges Festlegungsverfahren dar. Zum Heißsiegeln sind beispielsweise Folienelemente 132 aus Aluminium besonderes geeignet.
Alternativ können auch Folienelemente 132 aus einem Poly(organo)siloxan oder einem anderen der beschriebenen Materialien verwendet werden.
Bei einem Heißsiegeln kann eine Anbindungskraft zwischen dem Folienelement 132 und dem Adapterelement 112 erhöht sein und/oder werden, wenn ein entsprechendes Werkzeug eine Erhöhung und/oder Vertiefung aufweist. Eine komplementär dazu ausgebildete Vertiefung und/oder Erhöhung ist vorzugs weise in dem Adapterelement 112 vorgesehen und/oder wird durch das Werk zeug erzeugt.
Bei dem Heißsiegeln kann es günstig sein, wenn das Folienelement 132 an die Erhöhung und/oder Vertiefung in dem Adapterelement 112 angeformt wird.
Ergänzend oder alternativ zu einer Anbindung durch Heißsiegeln kann das Folienelement 132 durch Schweißen und/oder durch Anspritzen des Folien elements 132 an das Adapterelement 112 und/oder Einspritzen des Folienele ments 132 an das Adapterelement 112 an dem Adapterelement 112 festgelegt sein.
Das Schutzelement 130 dient vorzugsweise einem Schutz des Folienelements 132, beispielsweise als Berührschutz, und/oder einer Sicherung einer Fest legung des Folienelements 132 an dem Adapterelement 112.
Es kann vorgesehen sein, dass das Schutzelement 130 ein oder mehrere Rippenelemente 140 aufweist, welche sich vorzugsweise strahlenförmig von der Mittelachse 128 des Druckausgleichssystems 112 weg erstrecken.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das eine oder die mehreren Rippenelemente 140 des Schutzelements 130 mit einem Verbindungsring verbunden sind. Über den Verbindungsring ist das Schutzelement 130 vorzugsweise an dem Adapterelement 112 festgelegt.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Schutzelement 130 im Bereich der Mittel achse 128 eine Öffnung 142 aufweist, welche insbesondere einer Aufnahme des Auslöseelements 134 der Druckausgleichsvorrichtung 118 dient.
Das Auslöseelement 134 dient insbesondere einem Auslösen eines Brechens und/oder Reißens des Folienelements 132 bei einem Übersteigen einer kriti schen Temperatur und/oder einem kritischen Druck in dem Innenraum 110 des Behälters 108. Das Auslöseelement 134 dient insbesondere einer Aus lösung eines Berstens des Folienelements 132.
Günstig kann es sein, wenn das Auslöseelement 134 eine im Wesentlichen konische Form aufweist, welche sich beispielsweise entgegen der Druckaus gleichsrichtung 126 verjüngt.
Das Auslöseelement 134 weist vorzugsweise eine Spitze auf. Beispielsweise ist das Auslöseelement 134 ein Dornelement 144.
In einem geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung 118 ist eine Spitze des Dornelements 144 von dem Folienelement 132 beabstandet ange ordnet oder berührt das Folienelement 132 ohne es zu beschädigen.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Auslöseelement 134 mittig in der Stützvor richtung 136 aufgenommen ist und/oder einstückig mit der Stützvorrichtung 136 ausgebildet ist.
Die Stützvorrichtung 136 dient vorzugsweise einer Halterung des Auslöseele ments 134 und/oder einer Festlegung des Auslöseelements 134 und/oder einer Stabilisierung des Druckausgleichssystems 100. Vorteilhaft kann es sein, wenn die Stützvorrichtung 136 ein oder mehrere Stützelemente 146, beispielsweise Rippenelemente, aufweist, welche sich von dem Auslöseelement 134 vorzugsweise in radialen Richtungen bezüglich der Mittelachse 128 des Druckausgleichssystems 100 weg erstrecken.
Das eine oder die mehreren Stützelemente 146 sind insbesondere stoff schlüssig und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Grundkörper 124 des Adapterelements 112 festgelegt.
Beispielsweise ist die Stützvorrichtung 136 an das Adapterelement 112 ange spritzt und/oder in das Adapterelement eingespritzt.
Das Abdeckelement 138 des Druckausgleichssystems 100 dient vorzugsweise einem Schutz und/oder einer Abdeckung der Druckausgleichsvorrichtung 118 zu der Umgebung 116 des Druckausgleichssystems 100 hin.
Günstig kann es sein, wenn das Abdeckelement 138 formschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Adapterelement 112 festgelegt ist.
Beispielsweise ist das Abdeckelement 138 auf einer der Umgebung 116 zuge wandten Seite in den Grundkörper 124 des Adapterelements 112 eingeklemmt und/oder eingeclipst.
Das Abdeckelement 138 bildet vorzugsweise ein Außenelement 148 des Druckausgleichssystems 100.
Günstig kann es sein, wenn das Abdeckelement 138 bzw. das Außenelement 148 ein elektrisch leitfähiges Material umfassen oder aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet sind.
Beispielsweise sind das Abdeckelement 138 bzw. das Außenelement 148 mit einem elektrisch leitfähigen Material versehen, insbesondere beschichtet. Als elektrisch leitfähige Materialien sind vorzugsweise metallische Materialien und/oder elektrisch leitfähige Polymermaterialien und/oder Graphit-Materialien und/oder elektrisch leitfähige Kohlenstofffaserverbundmaterialien geeignet.
Durch das elektrisch leitfähige Material kann eine elektromagnetische Verträglichkeit des Druckausgleichssystems 100 optimiert sein.
Das Druckausgleichssystem 100 funktioniert vorzugsweise wie folgt:
Bei einem Übersteigen eines kritischen Drucks in dem Innenraum 110 des Behälters 108 wird das Folienelement 132 vorzugsweise nach außen von dem Innenraum 110 weggedrückt, so dass es sich insbesondere in Richtung des Auslöseelements 134 wölbt.
Ein Abstand zwischen dem Auslöseelement 134 und dem Folienelement 132 ist vorzugsweise derart gewählt, dass eine Belastung des Folienelements 132 durch das Auslöseelement 134 bei einem Übersteigen eines kritischen Drucks in dem Innenraum 110 derart hoch ist, dass das Folienelement 132 reißt und/oder bricht.
Das Folienelement 132 reißt und/oder bricht vorzugsweise an einer Sollbruch stelle 150, an welcher es gegen das Auslöseelement 132 gedrückt wird.
Je nach Materialwahl des Folienelements 132 kann vorgesehen sein, dass es bei einem Übersteigen einer kritischen Temperatur ergänzend oder alternativ zum Übersteigen eines kritischen Drucks, beispielsweise durch eine Material ausdehnung des Folienelements 132, zu einem Brechen und/oder Reißen des Folienelements 132 kommt. Das Brechen und/oder Reißen wird vorzugsweise durch das Auslöseelement 134 ausgelöst.
Durch das Brechen und/oder Reißen des Folienelements 132 ist vorzugsweise mindestens ein Durchgang 154 (Bezugszeichen zur Verdeutlichung in den geschlossenen Zustand eingezeichnet) zwischen dem Innenraum 110 des Behälters 108 und der Umgebung 116 geschaffen, so dass ein Druckausgleich stattfinden kann.
Das Abdeckelement 138 wird vorzugsweise von dem Druck des in Druckaus gleichsrichtung 126 aus dem Innenraum 110 austretenden Gases weggedrückt und/oder abgesprengt. Hierdurch kann ein noch schnellerer Druckausgleich erfolgen, da insbesondere ein Querschnitt, durch welchen Gas austritt, ver größert ist.
Eine in Fig. 5 vereinfacht dargestellte zweite Ausführungsform eines Druck ausgleichssystems 100 unterscheidet sich hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen dadurch von der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausfüh rungsform, dass die Stützvorrichtung 136 exakt ein Stützelement 146 auf weist, welches als Querbalken 145 ausgebildet ist. Der Querbalken 145 teilt vorzugsweise in einer Draufsicht auf die Druckausgleichsöffnung 114 die Druckausgleichsöffnung 114 in zwei, insbesondere im Wesentlichen gleich große, Hälften.
Eine Gesamthöhe des Druckausgleichssystems 100 parallel zu der Druckaus gleichsrichtung 126 beträgt vorzugsweise ca. 7 mm oder mehr, insbesondere ca. 10 mm oder mehr, beispielsweise ca. 13 mm oder mehr.
Die Höhe des Druckausgleichssystems 100 beträgt vorzugsweise ca. 23 mm oder weniger, insbesondere ca. 20 mm oder weniger, beispielsweise ca.
17 mm oder weniger.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 5 dargestellte zweite Ausführungsform eines Druckausgleichssystems 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen mit der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Alternativ zu einer Festlegung des Druckausgleichssystems 100 von einer Innenseite des Behälters 118 her, kann vorgesehen sein, dass das Druckaus- gleichssystem 100 von einer dem Innenraum 110 abgewandten Außenseite des Behälters montierbar ist und/oder montiert ist.
Vorzugsweise ist ein Großteil des Adapterelements 112 an einer dem Innen raum 110 abgewandten Außenseite der Wandung 104 des Behälters 108 angeordnet.
Eine in den Fig. 6 bis 9 dargestellte dritte Ausführungsform eines Druckaus gleichssystems 100 unterscheidet sich hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen dadurch von der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausfüh rungsform, dass die Druckausgleichsvorrichtung 118 kein separates Auslöse- element 134 umfasst, mittels welchem Sollbruchstellen 150 in dem Folienele ment 132 erzeugbar sind und/oder erzeugt werden.
Wie insbesondere in Fig. 9 zu sehen ist, weist das Folienelement 132 vorzugs weise eine oder mehrere Sollbruchstellen 150 auf, welche bei einem Über schreiten einer kritischen Temperatur und/oder bei einem Überschreiten eines kritischen Drucks in dem Innenraum 110 des Behälters 108 reißen und/oder brechen.
Die eine oder die mehreren Sollbruchstelle 150 sind vorzugsweise in Form einer oder mehrerer Materialschwachstellen 152 in einem Material des Folien elements 132 ausgebildet, welche insbesondere bei kritischen Bedingungen versagen.
Im Bereich der einen oder der mehreren Materialschwachstellen 152 weist das Folienelement 132 vorzugsweise eine im Vergleich zu den angrenzenden Bereichen lokal verminderte Dicke auf.
Die Dicke des Folienelements 132 ist vorzugsweise im Bereich der einen oder mehreren Materialschwachstellen 152 um ca. 5 % oder mehr, insbesondere um ca. 10 % oder mehr, beispielsweise um ca. 15 % oder mehr, reduziert im Vergleich zu der Dicke in den daran angrenzenden Bereichen des Folienele ments 132.
Beispielsweise sind die eine oder mehreren Materialschwachstellen 152 durch Einritzen und/oder Vorstanzen und/oder Einschneiden des Folienelements 132 ausgebildet.
Bei einem Überschreiten des kritischen Drucks in dem Innenraum 110 des Behälters 108 wirkt vorzugsweise längs der Druckausgleichsrichtung 126 eine derart große Kraft auf das Folienelement 132, dass dieses - im Falle einer flexiblen Ausbildung des Folienelements 132 - an der einen oder den mehreren Sollbruchstellen 150 reißt.
In Ausführungsformen, in welchen das Folienelement 132 starr und/oder im Wesentlichen unnachgiebig ausgebildet ist, bricht das Folienelement 132 vor zugsweise an der einen oder den mehreren Sollbruchstellen 150 bei einem Überschreiten des kritischen Drucks in dem Innenraum 110 des Behälters 108.
Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass es bei einem Über schreiten einer kritischen Temperatur in dem Innenraum 110 des Behälters 108 zu einer derart großen thermischen Materialausdehnung des Folienele ments 132 kommt, dass dieses an der einen oder den mehreren Sollbruch stellen 150 reißt und/oder bricht.
An der einen oder den mehreren Sollbruchstellen 150 sind insbesondere durch das Reißen und/oder Brechen ein oder mehrere Durchgänge 154 zwischen dem Innenraum 108 des Behälters 108 und der Umgebung 116 des Druckaus gleichssystems 100 ausgebildet. Durch den einen oder die mehreren Durch gänge 154 kann ein Überdruck in dem Innenraum 110 einem Umgebungs druck des Druckausgleichssystems 100 angeglichen und so insbesondere abgebaut werden. Ergänzend oder alternativ kann durch den/die in dem Folienelement 132 aus gebildeten Durchgänge aufgrund des Gasaustauschs mit der Umgebung 116 die Temperatur innerhalb des Innenraums 110 an eine Umgebungstemperatur angeglichen werden und so insbesondere reduziert werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die eine oder mehreren Materialschwachstellen 152 als kreuzförmige (Vor-)Stanzungen und/oder Einritzungen und/oder Ein schnitte ausgebildet sind, beispielsweise an einer der Umgebung 116 des Behälters 108 zugewandten Seite des Folienelements 132.
Vorzugsweise ist das Druckausgleichssystem 100 von einer der Umgebung zugewandten Außenseite des Behälters 108 an der Wandung 104 des Behäl ters 108 festgelegt.
Eine Festlegung des Adapterelements 112 erfolgt vorzugsweise gemäß einer der im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschriebenen Varian ten.
Vorzugsweise ist bezüglich der Druckausgleichsrichtung 126 hinten das Schutzelement 130 vorgesehen, welches insbesondere zumindest näherungs weise gitterförmig ausgebildet ist und/oder Öffnungen 156 längs der Druckausgleichsrichtung 126 aufweist.
Vorzugsweise weist das Druckausgleichssystem 100 gemäß der dritten Ausfüh rungsform keine Stützvorrichtung 136 auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind das Adapterelement 112 und/oder das Folienelement 132 aus einem Polymermaterial gefertigt oder umfassen ein Polymermaterial, insbesondere ein elastomeres Polymermaterial und/oder ein elastomeres thermoplastisches Polymermaterial. Das Schutzelement 130 ist vorzugsweise aus einem metallischen Material, ins besondere Aluminium und/oder Stahl, gebildet oder umfasst ein metallisches Material, insbesondere Aluminium und/oder Stahl.
Ergänzend oder alternativ kann das Schutzelement 130 ein Polymermaterial umfassen oder aus einem Polymermaterial gebildet sein.
Es kann vorgesehen sein, dass das Polymermaterial des Schutzelements 130 ein elektrisch leitfähiges Polymermaterial umfasst oder daraus gebildet ist.
Sowohl bei Schutzelementen 130 aus oder mit metallischen Materialien als auch bei Schutzelementen 130 aus oder mit Polymermaterialien kann ergänzend oder alternativ vorgesehen sein, dass das Schutzelement 130 mit einem elektrisch leitfähigen Material versehen, insbesondere beschichtet, ist.
Als elektrisch leitfähige Materialien sind vorzugsweise metallische Materialien und/oder elektrisch leitfähige Polymermaterialien und/oder Graphit-Materialien und/oder elektrisch leitfähige Kohlenstofffaserverbundmaterialien geeignet.
Durch ein elektrisch leitfähiges Schutzelement und/oder das elektrisch leitfähige Material kann ein EMV (elektromagnetische Verträglichkeit) Schutz optimiert sein.
Das Schutzelement 130 bildet insbesondere eine Stützplatte für das Folien element 132.
Im Übrigen stimmt die in den Fig. 6 bis 9 dargestellte dritte Ausführungsform eines Druckausgleichssystems 100 mit der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform hinsichtlich Aufbau und Funktion überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 10 dargestellte vierte Ausführungsform eines Druckausgleichs systems 100 unterscheidet sich hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesent- liehen dadurch von der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungs form, dass das Außenelement 148 das Adapterelement 112 an einer der Umgebung 116 zugewandten Außenseite des Adapterelements 112 zumindest näherungsweise vollständig umgibt und/oder abdeckt.
Günstig kann es sein, wenn das Folienelement 132 zwischen dem Adapterele ment 112, insbesondere einer Außenseite des Adapterelements 112, und dem Außenelement 148, insbesondere einer Innenseite des Außenelements 148, formschlüssig und/oder kraftschlüssig festgelegt ist.
Insbesondere ist das Folienelement 132 zwischen dem Adapterelement 112 und dem Außenelement 148 eingeklemmt.
Günstig kann es sein, wenn das Außenelement 148 das Adapterelement 112 außenseitig umgreift.
Zur Festlegung des Außenelements 148 an dem Adapterelement 112 kann vorgesehen sein, dass das Außenelement 148 und das Adapterelement 112 kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind.
Beispielsweise ist das Außenelement 148 in das Adapterelement 112 einge- clipst. Hierzu weißt das Außenelement 148 vorzugsweise ein oder mehrere Verbindungselemente auf, welche in ein oder mehrere Verbindungselemente des Adapterelements 112 eingeclipst sind.
Im Falle von mehreren Verbindungselementen sind diese vorzugsweise längs einer Umfangsrichtung des Druckausgleichssystems 100 regelmäßig ange ordnet.
Für eine fluiddichte Abdichtung kann es günstig sein, wenn zwischen dem Außenelement 148 und der Wandung 104 des Behälters 108 und/oder dem Adapterelement 112 und der Wandung 104 des Behälters 108 ein Dichtele ment, beispielsweise ein O-Ring, angeordnet sind. Das Adapterelement 112 bildet gemäß dieser Ausführungsform insbesondere eine Innenschale und/oder das Außenelement 148 bildet eine Außenschale.
Eine Gesamthöhe des Druckausgleichssystems 100 parallel zu der Druckaus gleichsrichtung 126 ist vorzugsweise ca. 15 mm oder mehr, insbesondere ca. 17 mm oder mehr, beispielsweise ca. 20 mm oder mehr.
Die Höhe des Druckausgleichssystems 100 beträgt vorzugsweise ca. 30 mm oder weniger, insbesondere ca. 27 mm oder weniger, beispielsweise ca.
22 mm oder weniger.
Das Adapterelement 112 hintergreift vorzugsweise die Wandung 104 des Behälters 108 an einem dem Innenraum 110 zugewandten Ende des Adap terelements 112.
Im Übrigen stimmt die in den Fig. 7 bis 10 dargestellte vierte Ausführungsform eines Druckausgleichssystems 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen mit der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
In den Fig. 11 und 12 ist eine Variante eines Schutzelements 130 gezeigt. In Fig. 11 ist das Schutzelement 130 in einem geschlossenen Zustand der Druck ausgleichsvorrichtung 118 dargestellt. In Fig. 12 ist das Schutzelement 130 in einem geöffneten Zustand der Druckausgleichsvorrichtung 118 dargestellt.
Das Schutzelement 130 weist vorzugsweise mehrere rasterförmig angeordnete Öffnungen 156 auf und/oder ist siebförmig ausgebildet.
Beispielsweise sind die Öffnungen 156 in mehreren parallel zueinander ange ordneten Reihen angeordnet. Insbesondere sind in einer Reihe mehrere Öff nungen 156 in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet. Die Öffnungen 156 sind in dem in Fig. 11 dargestellten geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung 118 vorzugsweise durch ein Polymermaterial verschlossen und/oder ausgefüllt.
Bei einem Übersteigen einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks in dem Innenraum 110 des Behälters 108 wird das Polymermaterial vorzugsweise derart verändert, dass die Öffnungen 156 freigegeben sind. Bei spielsweise schmilzt das Polymermaterial und gibt so die Öffnungen 156 frei.
Die Druckausgleichsvorrichtung 118 befindet sich dann in einem geöffneten Zustand.
Das Schutzelement 130 dient insbesondere einer Vermeidung eines Feuer schlags. Das Schutzelement 130 bildet vorzugsweise ein Flammendämpfer element 160.
Für eine thermische Ableitung von Wärme über das Flammendämpferelement 160 zu dem Adapterelement 112 kann es vorteilhaft sein, wenn das Flammen dämpferelement 160 ein metallisches Material umfasst oder daraus gebildet ist.
Bevorzugte metallische Materialien sind Aluminium und/oder Stahl.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Flammendämpferelement 160 aus einem thermisch leitenden und temperaturstabilen Polymermaterial gefertigt ist oder ein solches umfasst.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Flammendämpferelement 160 in Kombination mit Adapterelementen 112 verwendet, welche zumindest bereichsweise thermisch leitfähig sind. Insbesondere ist eine thermisch leitfähige und/oder elektrisch leitfähige Kon taktierung des Schutzelements 130 und des Adapterelements 112 ausgebildet. So kann das Schutzelement 130 eine Wärmeabführvorrichtung bilden.
Das Polymermaterial wirkt vorzugsweise ablativ und/oder wird bei einem Übersteigen der kritischen Temperatur und/oder des kritischen Drucks weg gebrannt.
Eine thermische Stabilität des Polymermaterials beträgt vorzugsweise ca. 100°C oder mehr, insbesondere ca. 110°C oder mehr, beispielsweise ca.
120°C oder mehr.
Die thermische Stabilität des Polymermaterials beträgt vorzugsweise ca.
250°C oder weniger, insbesondere ca. 200°C oder weniger, beispielsweise ca. 180°C oder weniger.
Es sind vorzugsweise 10 oder mehr, insbesondere 20 oder mehr, beispiels weise 30 oder mehr, Öffnungen 156 vorgesehen.
Die Öffnungen 156 weisen vorzugsweise einen runden oder polygonen Quer schnitt senkrecht zu der Druckausgleichsrichtung 126 auf. Beispielsweise sind die Öffnungen 156 dreieckig, rechteckig, pentagonal und/oder hexagonal, ausgebildet.
Die Öffnungen 156 können auch eine unterschiedliche Form aufweisen.
Günstig kann es sein, wenn die Öffnungen 156 in Druckausgleichsrichtung 126 einen Durchmesser von ca. 3 pm oder mehr, insbesondere von ca. 100 pm oder mehr aufweisen.
Der Durchmesser der mehreren Öffnungen 156 liegt vorzugsweise bei ca.
6000 pm oder weniger, insbesondere bei ca. 4500 pm oder weniger. Insbesondere beträgt der Durchmesser der mehreren Öffnungen 156 ca.
3000 pm oder weniger, beispielsweise ca. 1500 pm oder weniger.
Der Durchmesser ist vorzugsweise der Durchmesser einer jeden Öffnung.
Bei dem "Durchmesser" handelt es sich vorzugsweise um einen mittleren Durchmesser, welcher insbesondere durch das arithmetische Mittel aller Durchmesser gebildet ist.
Im Falle von nicht kreisförmigen Öffnungen 156 bezeichnet der "Durchmesser" vorzugsweise eine Diagonale oder die längste Seitenkante.
Das in den Fig. 11 und 12 dargestellte Schutzelement 130, welches ein Flammendämpferelement 160 ist, kann mit sämtlichen zuvor oder nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen des Druckausgleichssystems 100 verwendet werden.
In den Fig. 14 bis 17 dargestellte fünfte Ausführungsform eines Druckaus gleichssystems 100 unterscheidet sich hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen dadurch von der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausfüh rungsform, dass das Adapterelement 112 ein radial außenliegendes Dichtele ment 162 aufweist, welches im Bereich einer Öffnung 165 der Wandung 104 des Behälters 108 in radialer Richtung 164 bezüglich der Mittelachse 128 des Druckausgleichssystems 100 zwischen einem Grundkörper 124 des Adapter elements 112 und der Wandung 104 des Behälters 108 angeordnet ist.
Die Wandung 104 des Behälters 108 ist zur Verdeutlichung ausschnittsweise dargestellt.
Vorzugsweise umgibt das radial außenliegende Dichtelement 162 den Grund körper 124 des Adapterelements 112 in Umfangsrichtung desselben vollstän dig. Vorteilhaft kann es sein, wenn das radial außenliegende Dichtelement 162 zumindest näherungsweise hohlzylinderförmig ausgebildet ist.
Insbesondere umfasst das radial außenliegende Dichtelement 162 einen oder mehrere, vorliegend zwei, Dichtvorsprünge 168, welche in montiertem Zustand unmittelbar an der Wandung 104 des Behälters 108 anliegen.
Die Dichtvorsprünge 168 sind längs einer axialen Richtung bezüglich der Mittelachse 128 vorzugsweise durch eine oder mehrere rillenförmige Vertiefungen miteinander verbunden.
Das radial außenliegende Dichtelement 162 liegt vorzugsweise von innen, insbesondere vollumfänglich, an einem Randbereich der Öffnung 165 der Wandung 104 des Behälters 108 an und/oder kleidet diesen in montiertem Zustand des Druckausgleichssystems 100 von innen aus.
Eine Erstreckung des radial außenliegenden Dichtelements 162 längs einer axialen Richtung bezüglich der Mittelachse 128 des Druckausgleichssystems 100 und/oder längs der Druckausgleichsrichtung 126 beträgt vorzugsweise ungefähr ein Viertel oder mehr und/oder ungefähr drei Viertel oder weniger einer Erstreckung des Grundkörpers 124 des Adapterelements 112 längs derselben Richtung.
Günstig kann es sein, wenn die Dichtvorsprünge 168 in Form von Dichtwülsten ausgebildet sind und/oder an einem Bereich der Wandung 104 des Behälters 108 anliegen, weicher eine dem Innenraum 110 des Behälters 108 zuge wandte Innenseite und eine dem Innenraum 110 des Behälters 108 abge wandte Außenseite der Wandung 104 verbindet.
Es kann vorgesehen sein, dass das radial außenliegende Dichtelement 162 in einer Dichtelementaufnahme 170, beispielsweise einer Aufnahmenut, aufgenommen ist. Beispielsweise ist das radial außenliegende Dichtelement 162 durch die Dichtelementaufnahme 170 bezüglich einer Verschiebung längs einer axialen Richtung bezüglich der Mittelachse 128 des Druckausgleichs systems 100 fixiert und/oder festgelegt.
Für eine optimierte Dichtwirkung kann es günstig sein, wenn das radial außenliegende Dichtelement 162 aus einem elastomeren Polymermaterial gebildet ist oder ein solches umfasst.
Wie insbesondere in Fig. 15 zu sehen ist, umfasst das Druckausgleichssystem 100 vorzugsweise keine separat ausgebildete Stützvorrichtung 136, sondern die Stützvorrichtung 136 bildet einen Bestandteil des Adapterelements 112 und/oder ist einstückig mit dem Grundkörper 124 des Adapterelements 112 ausgebildet.
Die Stützvorrichtung 136 umfasst vorzugsweise mehrere, vorliegend vier, rippenförmig ausgebildete Stützelemente 146, welche das Auslöseelement 134 tragen und/oder stabilisieren.
Das Auslöseelement 134 ist vorzugsweise stumpfförmig ausgebildet und/oder weist einen zumindest näherungsweise sechseckförmigen Querschnitt oder einen sternförmigen Querschnitt auf. Der Querschnitt ist insbesondere parallel zu einer Haupterstreckungsebene der Wandung 104 des Behälters 108 genommen.
Günstig kann es sein, wenn ein Schutzelement 130 des Druckausgleichs systems 100 eine Wabenstruktur aufweist, welche in einem Querschnitt sechseckförmige Öffnungen 156 aufweist.
Eine in Druckausgleichsrichtung 126 in einer Linie mit dem Auslöseelement 134 angeordnete Öffnung 142 des Schutzelements 130 weist vorzugsweise eine komplementär zu dem Auslöseelement 134 ausgebildete Form auf. Durch diese komplementär zu dem Auslöseelement 134 ausgebildete Öffnung 142 wird vorzugsweise das Auslöseelement 134 bei einem Auslösen der Druckausgleichsvorrichtung 118 hindurchgeführt.
Vorzugsweise ist ein Abdeckelement 138 des Druckausgleichssystems 100 mittels einer Rastvorrichtung 172 des Druckausgleichssystems 100 kraft schlüssig und/oder formschlüssig mit dem Grundkörper 124 des Adapter elements 112 verbunden.
Insbesondere umfasst die Rastvorrichtung 172 mehrere Rastelemente 174, welche sich von einer Deckelplatte 176 weg erstrecken. Die Rastelemente 174 sind beispielsweise Federelemente 175, welche relativ zu der Deckelplatte 176 federnd ausgebildet sind.
Die Deckelplatte 176 ist in montiertem Zustand des Druckausgleichssystems 100 vorzugsweise an einem von dem Innenraum 110 des Behälters 108 abgewandten Ende des Druckausgleichssystems 100 angeordnet.
Die Deckelplatte 176 ist vorzugsweise eben und/oder planar ausgebildet.
Beispielsweise sind mehrere Rastelemente 174 zumindest näherungsweise zungenförmig ausgebildet und/oder regelmäßig längs einer Umfangsrichtung des Abdeckelements 138 angeordnet.
Die Rastelemente 174 greifen in verrastetem Zustand vorzugsweise in dafür vorgesehene Aufnahmevertiefungen 180 in dem Adapterelement 112 oder der Wandung 104 des Behälters 108 ein.
Die Aufnahmevertiefungen 180 können auch durch radiale Rücksprünge in dem Grundkörper 124 des Adapterelements 112 oder der Wandung 104 des Behälters 108 ausgebildet sein. Vorzugsweise ist jeweils ein Rastelement 174 in eine Aufnahmevertiefung 180 eingeschoben und insbesondere aufgrund eines Vorsprung des Rastelements 174 in einer Rastposition gehalten.
Insbesondere sind die mehreren Rastelemente 174 in die Aufnahmevertie fungen 180 eingeclipst.
In eingerastetem und/oder verrastetem Zustand ist das Abdeckelement 138 vorzugsweise durch die in den Aufnahmevorsprüngen 180 aufgenommenen Rastelemente 174 bezüglich einer Verschiebung relativ zu dem Adapterele ment 112 fixiert.
Durch die federnde Ausbildung der Rastelemente 174 ist vorzugsweise ein Einschieben und/oder eine Fixierung der Rastelemente 174 in den Aufnahme vertiefungen 180 optimiert.
Es kann vorgesehen sein, dass sich von einem Randbereich der Deckelplatte 176 des Abdeckelements 138 mehrere Vorsprünge 182 entgegen der Druckausgleichsrichtung 126 von der Deckelplatte 176 weg erstrecken.
Durch die Anordnung und/oder Erstreckung der Vorsprünge 182 bzw. die in Umfangsrichtung dazwischen ausgebildeten Öffnungen kann ein Entgasungs volumenstrom angepasst werden.
Beispielsweise liegen von der Deckelplatte 176 abgewandte Ränder der Vor sprünge 182 in montiertem Zustand des Druckausgleichssystems 100 auf dem Adapterelement 112 an und/oder auf.
Es kann vorgesehen sein, dass längs der Umfangsrichtung des Abdeckele ments 138 jeweils ein breiter Vorsprung 182a und zwei schmale Vorsprünge 182b alternierend angeordnet sind. Die breiten Vorsprünge 182a weisen vorzugsweise jeweils eine Erstreckung auf, welche ungefähr ein Viertel oder mehr und/oder ungefähr die Hälfte oder weniger einer Erstreckung der schmalen Vorsprünge 182b in Umfangsrichtung des Abdeckelements 138 beträgt.
Günstig kann es sein, wenn das als Membran ausgebildete Folienelement 132 längs der Druckausgleichsrichtung 126 zwischen dem Schutzelement 130 und dem Adapterelement 112 formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig aufgenommen ist.
Im Übrigen stimmt die in den Fig. 14 bis 17 dargestellte fünfte Aus führungsform eines Druckausgleichssystems 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen mit der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform überein, sodass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in den Fig. 18 bis 21 dargestellte sechste Ausführungsform eines Druck ausgleichssystems 100 unterscheidet sich hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen dadurch von der in den Fig. 14 bis 17 dargestellten fünften Ausführungsform, dass der Grundkörper 124 des Adapterelements 112, die Stützvorrichtung 136 und insbesondere das Abdeckelement 138 einstückig hergestellt und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Vorteilhaft kann es sein, wenn eine Deckelplatte 176 des Abdeckelements 138 mehrere Vorsprünge 182 aufweist, welche längs einer Umfangsrichtung des Abdeckelements 138 zumindest näherungsweise dieselbe Erstreckung aufweisen und/oder längs der Umfangsrichtung des Abdeckelements 138 regelmäßig angeordnet sind.
Beispielsweise ist die Deckelplatte 176 über die Vorsprünge 182 mit dem Grundkörper 124 des Adapterelements 112 verbunden. Längs der Umfangs richtung des Abdeckelements 138 sind vorzugsweise mehrere, insbesondere rechteckförmige, Öffnungen zwischen den Vorsprüngen 182 gebildet. Vorzugsweise sind die Vorsprünge 182 gewölbt bezüglich einer Haupter streckungsebene der Deckelplatte 176 angeordnet.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Stützvorrichtung 136 in einem montierten Zustand des Druckausgleichssystems 100 in Richtung des Innenraums 110 des Behälters 108 gewölbt ausgebildet ist.
Günstig kann es sein, wenn sich die Stützvorrichtung 136 von der Deckelplatte 176 des Abdeckelements 138 weg wölbt. Vorzugsweise ist an einem am weitesten von der Deckelplatte 176 beabstandeten Bereich der Stützvorrich tung 136 das Auslöseelement 134 angeordnet und/oder festgelegt.
Im Übrigen stimmt die in den Fig. 18 bis 21 dargestellte sechste Ausführungs form eines Druckausgleichssystems 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen mit der in den Fig. 14 bis 17 dargestellten fünften Ausführungs form überein, sodass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.

Claims

Patentansprüche
1. Druckausgleichssystem (100), insbesondere zum Druckausgleich eines Überdrucks eines elektrochemischen Systems (102), wobei das Druck ausgleichssystem (100) Folgendes umfasst: eine Druckausgleichsvorrichtung (118), welche in einem geschlossenen Zustand zwischen einem Innenraum (110) eines Behälters (108) und einer Umgebung (116) des Druckausgleichs systems (100) wirkt; und ein Adapterelement (112) zum Festlegen der Druckausgleichsvor richtung (118) an dem Behälter (108), wobei die Druckausgleichsvorrichtung (118) zum Druckausgleich zwischen dem Innenraum (110) des Behälters (108) und einer Umge bung (116) des Druckausgleichssystems (100) in einen geöffneten Zustand bringbar ist.
2. Druckausgleichssystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Druckausgleichsvorrichtung (118) ein Folienelement (132) umfasst, welches eine oder mehrere Sollbruchstellen (150) umfasst, an und/oder in denen das Folienelement (132) bei einem Überschreiten einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks reißt und/oder bricht, so dass insbesondere ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum (110) des Behälters (108) und der Umge bung (116) des Druckausgleichssystems (100) herbeiführbar ist.
3. Druckausgleichssystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsvorrichtung (118) ein Folien element (132) und ein Auslöseelement (134) zum Öffnen mindestens eines Durchgangs (154) zwischen dem Innenraum (110) des Behälters (108) und der Umgebung des Druckausgleichssystems (100) umfasst, wobei das Auslöseelement (134) und das Folienelement (132) insbe sondere längs einer Druckausgleichsrichtung (126) hintereinander angeordnet sind, wobei ein Abstand des Folienelements (132) und des Auslöseelements (134) längs der Druckausgleichsrichtung (126) so gewählt ist, dass das Folienelement (132) bei einem Übersteigen einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks in dem Innen raum (110) des Behälters (108) derart auf das Auslöseelement (134) wirkt, dass das Folienelement (132) reißt und/oder bricht und/oder dass das Auslöseelement (134) bei einem Übersteigen einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks in dem Innenraum (110) des Behälters (108) derart auf das Folienelement (132) wirkt, dass das Folienelement (132) reißt und/oder bricht.
4. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Auslöseelement (134) der Druck ausgleichsvorrichtung (118) einen Bestandteil einer Stützvorrichtung (136) bildet, wobei die Stützvorrichtung (136) mit einem Grundkörper (124) des Adapterelements (112), insbesondere in einem Spritzguss verfahren, verbunden ist, wobei die Stützvorrichtung (136) insbeson dere ein oder mehrere Rippenelemente (140) umfasst, welche sich entlang radialer Richtungen bezüglich einer Mittelachse (128) des Druckausgleichssystems (100) zwischen dem Auslöseelement (134) und dem Grundkörper (124) des Adapterelements (112) erstrecken.
5. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsvorrichtung (118) ein Schutzelement (130) zur Stützung und zum Schutz eines Folien elements (132) umfasst, wobei das Schutzelement (130) insbesondere auf einer einem Auslöseelement (134) abgewandten Seite des Folien elements (132) angeordnet ist und wobei das Schutzelement (130) insbesondere ein oder mehrere Rippenelemente (140) umfasst, welche sich entlang radialer Richtungen bezüglich einer Mittelachse (128) des Druckausgleichssystems (100) erstrecken.
6. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (112) kraftschlüssig und/oder formschlüssig, insbesondere durch einen Bajonettverschluss und/oder Verschrauben und/oder durch eine Klemmverbindung und/oder durch eine Clip-Verbindung, an dem Behälter (108) festlegbar und/oder festgelegt ist.
7. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (112) ein Dichtele ment (122) aufweist, welches insbesondere an einen Grundkörper (124) des Adapterelements (112) angespritzt ist, wobei das Dichtelement (122) insbesondere auf einer dem Innenraum (110) des Behälters (108) abgewandten Seite des Adapterelements (112) angeordnet ist.
8. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (112) eines oder mehrere der folgenden Materialien umfasst oder daraus gebildet ist: ein metallisches Material, insbesondere Aluminium und/oder Stahl, ein Polymermaterial, insbesondere ein elastomeres Polymermaterial und/oder ein elastomeres thermoplastisches Polymermaterial, insbe sondere Poly(organo)siloxan.
9. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Folienelement (132) der Druckaus gleichsvorrichtung (118) stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Adapterelement (112) verbunden ist.
10. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Folienelement (132) der Druckaus gleichsvorrichtung (118) stoffschlüssig, insbesondere durch Heißsiegeln, Schweißen und/oder Einspritzen, insbesondere an einer dem Innenraum (110) des Behälters (108) zugewandten Seite des Adapterelements (112) an dem Adapterelement (112) festgelegt ist.
11. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckausgleichssystem (100) ein Außenelement (148) aufweist, welches formschlüssig und/oder kraft schlüssig, insbesondere durch Verschrauben und/oder einen Bajonett verschluss und/oder eine Klemmverbindung und/oder eine Clip- Verbindung, mit dem Adapterelement (112) und/oder dem Behälter (108) verbunden ist.
12. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Folienelement (132) der Druckaus gleichsvorrichtung (118) eines oder mehrere der folgenden Materialien umfasst oder daraus gebildet ist: Graphen, ein metallisches Material, insbesondere Aluminium, ein Polymermaterial, insbesondere Poly(organo)siloxan und/oder Polytetrafluorethylen.
13. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsvorrichtung (118) ein Folienelement (132) und/oder ein Schutzelement (130) umfasst, welche formschlüssig und/oder kraftschlüssig, insbesondere durch eine Klemm verbindung und/oder eine Clip-Verbindung, zwischen dem Adapterele ment (112) und einem Außenelement (148) des Druckausgleichs systems (100) gehalten ist.
14. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsvorrichtung (118) ein Schutzelement (130) umfasst, welches in geschlossenem Zustand der Druckausgleichsvorrichtung (118) den Innenraum (110) des Behälters (108) verschließt, wobei das Schutzelement (130) mehrere, insbeson dere rasterförmig angeordnete, Öffnungen (156) parallel zu einer Druckausgleichsrichtung (126) umfasst, welche in geschlossenem Zustand der Druckausgleichsvorrichtung (118) von einem Polymer material verschlossen sind.
15. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schutzelement (130) der Druckaus gleichsvorrichtung (118) eine Wärmeabführvorrichtung zum Abführen von Wärme bildet und/oder dass ein Polymermaterial ablativ wirkt.
16. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein thermischer Kontakt zwischen einem Schutzelement (130) der Druckausgleichsvorrichtung (118) und dem Adapterelement (112) ausgebildet ist.
17. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schutzelement (130) der Druckaus gleichsvorrichtung (118) ein metallisches Material, insbesondere Stahl und/oder Aluminium, umfasst oder aus einem metallischen Material, insbesondere Stahl und/oder Aluminium, gebildet ist.
18. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsvorrichtung (118) ein Schutzelement (130) umfasst, wobei die Druckausgleichsvorrichtung (118) bei Überschreiten einer kritischen Temperatur und/oder eines kritischen Drucks in einen geöffneten Zustand bringbar ist, in welchem mehrere Öffnungen (156) des Schutzelements (130) parallel zu einer Druckausgleichsrichtung (126) offen und/oder freigegeben sind, insbe sondere aufgrund eines Schmelzens eines Polymermaterials, welches die mehreren Öffnungen (156) in einem geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung (118) verschließt.
19. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Polymermaterial, welches in einem geschlossenen Zustand der Druckausgleichsvorrichtung (118) mehrere Öffnungen (156) eines Schutzelements (130) der Druckausgleichsvor richtung (118) verschließt, eine thermische Stabilität von ca. 100°C bis ca. 200°C, insbesondere ca. 120°C bis ca. 150°C, aufweist.
20. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckausgleichsvorrichtung (118) ein Schutzelement (130) umfasst, welches mehrere Öffnungen (156) in Druckausgleichsrichtung (126) umfasst, wobei die mehreren Öffnungen (156) einen Durchmesser von ca. 3 pm bis ca. 6000 pm, insbesondere von ca. 100 pm bis ca. 3000 pm, aufweisen.
21. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (112) ein radial außenliegendes Dichtelement (162) aufweist, welches zumindest näherungsweise hohlzylinderförmig ist und/oder welches an einer bezüglich einer Mittelachse (128) des Druckausgleichssystems (100) radial außenliegenden Seite an einem Grundkörper (124) des Adapterelements (112) festgelegt ist.
22. Druckausgleichssystem (100) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich net, dass das radial außenliegende Dichtelement (162) an einer bezüglich der Mittelachse (128) des Druckausgleichssystems (100) radial außenliegenden Seite eine oder mehrere, insbesondere ringförmige, Dichtvorsprünge (168) aufweist, welche sich von dem Grundkörper (124) des Adapterelements (112) radial weg erstrecken.
23. Druckausgleichssystem (100) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass das radial außenliegende Dichtelement (162) entlang einer axialen Richtung bezüglich der Mittelachse (128) des Druckausgleichssystems (100) eine Erstreckung aufweist, welche ca. 1A bis ca. % einer Erstreckung des Grundkörpers (124) des Adapterele ments (112) beträgt.
24. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schutzelement (130) des Druckaus gleichssystems (100) kraftschlüssig und/oder formschlüssig an einem dem Innenraum (110) des Behälters (108) zugewandten Ende des Adapterelements (112) mit dem Adapterelement (112) verbunden ist, wobei insbesondere das Adapterelement (112) das Schutzelement (130) in radialer Richtung bezüglich der Mittelachse (128) des Druckaus gleichssystems (100) hintergreift.
25. Druckausgleichssystem (100) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeich net, dass das Schutzelement (130) eine, insbesondere hexagonale, Wabenstruktur aufweist.
26. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 25, da durch gekennzeichnet, dass das Druckausgleichssystem (100) ein Abdeckelement (138) umfasst, welches das Adapterelement (112) auf einer der Umgebung (116) des Druckausgleichssystems (100) zuge wandten Seite abdeckt, wobei insbesondere das Abdeckelement (138) mittels einer Rastvorrichtung (172) des Druckausgleichssystems (100) an dem Grundkörper (124) des Adapterelements (112) und/oder an dem Behälter (108) festgelegt ist.
27. Druckausgleichssystem (100) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeich net, dass die Rastvorrichtung (172) ein oder mehrere Rastelemente (174) aufweist, welche in montiertem Zustand des Druckausgleichs systems (100) mit einer oder mehreren Aufnahmevertiefungen (180), welche an einer radial innenliegenden Innenseite des Grundkörpers (124) des Adapterelements (112) oder einer Wandung (104) des Behälters (108) angeordnet sind, verrastet sind, wobei insbesondere das eine oder die mehreren Rastelemente (174) von einer Deckelplatte (176) des Abdeckelements (138) in Richtung des Adapterelements (112) weg ragen.
28. Druckausgleichssystem (100) nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Rastelemente (174) der Rastvorrichtung (174) als Federelemente (175) ausgebildet sind, wobei aufgrund einer Federspannung des einen oder der mehreren Federelemente (175) eine Verschiebung des Abdeckelements (138) relativ zu dem Adapterelement (112) in axialer Richtung bezüglich der Mittelachse (128) des Druckausgleichssystems (100) blockiert ist.
29. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand eines oder mehrerer Rast elemente (174) der Rastvorrichtung (172) zu einer Mittelachse (128) des Druckausgleichssystems (100) ca. 1A bis ca. % eines Gesamtradius- ses und/oder einer Gesamtlänge des Abdeckelements (138) beträgt.
30. Druckausgleichssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundkörper (124) des Adapterele ments (112), eine Stützvorrichtung (136) des Druckausgleichssystems (100) und insbesondere ein Abdeckelement (138) des Druckausgleichs systems (100) einstückig ausgebildet sind.
31. Elektrochemisches System (102), umfassend ein oder mehrere Druck ausgleichssysteme (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 30, wobei das eine oder die mehreren Druckausgleichssysteme (100) an und/oder in einer Wandung (104) eines Behälters (108), insbesondere eines Gehäuses (106) des elektrochemischen Systems (102), insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig, fest gelegt sind.
32. Elektrochemisches System (102) nach Anspruch 31, dadurch gekenn zeichnet, dass zumindest eines des einen oder der mehreren Druckaus gleichssysteme (100) wie folgt an und/oder in der Wandung (104) des Behälters (108) festgelegt ist:
- durch einen Bajonettverschluss; und/oder
- durch eine Verschraubung; und/oder
- durch eine Klemmverbindung; und/oder
- eine Clip-Verbindung.
33. Elektrochemisches System (102) nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass ein radial außenliegendes Dichtelement (162) zumindest eines des einen oder der mehreren Druckausgleichssysteme (100) unmittelbar an einer Seite der Wandung (104) des Behälters (108) anliegt, welche bezüglich einer Mittelachse (128) des jeweiligen Druckausgleichssystems (100) radial innenliegend angeordnet ist.
34. Elektrochemisches System (102) nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erstreckung eines radial außenlie genden Dichtelements (162) zumindest eines des einen oder der mehreren Druckausgleichssysteme (100) längs einer axialen Richtung bezüglich einer Mittelachse (128) des jeweiligen Druckausgleichssys tems (100) ca. 55 % oder mehr, insbesondere ca. 65 % oder mehr, einer mittleren Dicke der Wandung (104) des Behälters (108) beträgt.
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