JP2013504288A - ガルバニセルのための保護装置 - Google Patents
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Abstract
Description
の場合、付属する電子機器および冷却部とともに共通のハウジング内に設けられている。自動車技術においてこのようなバッテリー、特に高電圧バッテリーは、取り分け電気自動車のための牽引用バッテリーとして、および、ハイブリッド車のためのエネルギー中間貯蔵装置として用いられる。このようなセルは、例えば過充電によって、短絡によって、または他の原因によって損傷され得、あるいは、他の方法で所望の機能が妨げられ得る。
a)いわゆる外部もしくは外因性二方向効果
外部二方向効果において構成要素を冷却する際の形状回復は、外部から作用する、形状回復を強制する力によって生じる。当該力は例えば形状記憶材料を加熱する間に張設されていたバネによって実現され得る。
b)いわゆる内因性二方向効果
他の形状記憶合金は、外部の力の作用がなくても形状回復を実現する。この過程を内因性二方向効果ともいう。このような形状記憶合金は二つの形状を、それぞれ一つは高温もしくは低温において、ある程度「記憶」することができる。形状記憶材料から成る構成要素が冷却される際に、当該構成要素の所定の形状を再び取るためには、当該構成要素は、熱加工処理サイクルを介して前もって「訓練」されている必要がある。このとき材料内で応力フィールドの形成が行われ、当該応力フィールドは冷却の際に、特定のマルテンサイト変異が形成されることを助長する。従って低温状態に対して訓練された形状は、ある意味で、マルテンサイト構造の好適な形態を表しているにすぎない。内因性二方向効果の場合、形状転換は外部の力による抵抗がない場合にのみ行われる。そのため、このような構成要素は冷却の際に作用を成すことができない。
ガルバニセル、バッテリーセル
202,302,802,1002,1102,1202
ガルバニセル、バッテリーセル
203,503,603,803,1003,1103,1203
電極、電流導体、電流導体プレート
204,504,604,704,1104
電極、電流導体、電流導体プレート
205,405,805,905,1005,1205
接触レール、接触要素
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電極の接触プレート
207,407,507,607,707,807,907,1007,1107
1207
電極の接触プレート
208,408,508,608,708,808,908,1008,1108
1208
波形バネ
209,409,509,709,1009
電流レール、接触要素
910,1110,1210
波形バネの軸受け
911,1011,1111,1211
ヒューズワイヤ
212,1012,1212
接触レール、接触要素
1013
電極の接触プレート
214,1014
電極の接触プレート
1230
ヒューズワイヤの所定切断点
390
図4に示す図3の部分
Claims (17)
- ガルバニセル(201,202,301,302)のための保護装置であって、当該ガルバニセルは、バッテリーセルの極端子(203,204,503,504)と好適に接続されている接触要素(205,207,209,212,405,409,406,407,506,507,509,606,607,706,707,709,805,806,807,809)を介して、バッテリーとなるように相互接続されている、ガルバニセルのための保護装置において、
当該保護装置は、当該保護装置を作動させるための作動装置(708,710,711)を有しており、
前記保護装置の作動時に、前記保護装置は当該保護装置に対応するセルに対して、前記相互接続を変化させることによって橋絡を行い、このようにして当該セルをバッテリー複合体から電気的に除去することを特徴とする保護装置。 - 前記相互接続を変化させるために必要なエネルギーを貯蔵するとともに、前記保護装置の作動時に当該エネルギーを提供するエネルギー貯蔵装置を有している、請求項1に記載の保護装置。
- 機械的エネルギー貯蔵装置(708,808,908,1008,1108,1208)を有している、請求項2に記載の保護装置。
- バッテリーの個々のセルに配設され得る請求項1から3のいずれか一項に記載の保護装置。
- 前記保護装置の外部で作り出される信号および/または前記保護装置の内部で作り出される信号を介して作動され得る作動装置を有している、請求項1から4のいずれか一項に記載の保護装置。
- 信号を介して作動され得る作動装置を有している保護装置であって、前記信号は少なくとも一つの物理値を測定する少なくとも一つのセンサによって作り出され、当該物理値は前記保護装置に対応しているガルバニセルの動作状態を示している、請求項1から5のいずれか一項に記載の保護装置。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載の保護装置であって、当該保護装置の作動装置は、当該作動装置を作動させるための前提が後になって消失した場合、作動停止され得、その後、前記保護装置は当該保護装置に対応するセルに対する橋絡を取り消し、それによって当該セルは再び前記バッテリー複合体に組み込まれる、保護装置。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載の保護装置であって、当該保護装置は、隣接するセルの極端子同士の間に設けられ得るように形成されている、保護装置。
- 作動装置を有する請求項1から8のいずれか一項に記載の保護装置であって、前記作動装置はヒューズワイヤ(911,1211)を有しており、当該ヒューズワイヤはエネルギー貯蔵装置として用いられる波形バネ(908,1208)を引っ張られた状態に保ち、前記作動装置は電流パルスによって作動可能であり、当該電流パルスは前記ヒューズワイヤを溶かし(1230)、その後、前記波型バネは緊張を緩め、その際、前記相互接続を変化させるために必要な前記エネルギーを提供する、保護装置。
- 作動装置を有する請求項1から9のいずれか一項に記載の保護装置であって、前記作動装置において、形状記憶材料から成る構成要素は、当該構成要素の温度が所定の温度範囲の外部にあるやいなや、および/または当該構成要素の温度が所定の温度範囲の外部にある限り、当該構成要素の形状の変化によって前記相互接続の変化を生じさせる、保護装置。
- 請求項10に記載の保護装置であって、当該保護装置において、形状記憶材料から成る前記構成要素は、電導性の構成要素または電気的な絶縁を行う構成要素である、保護装置。
- 請求項11に記載の保護装置であって、形状記憶材料から成る前記電導性の構成要素には、前記保護装置に対応するセルへの充電または放電が行われる電流が貫流しているか、または、前記作動装置を制御するために前記保護装置の内部または外部で作り出される信号を介して制御される電流が貫流している、保護装置。
- 気密に密閉されたハウジングを有している、請求項1から12のいずれか一項に記載の保護装置。
- 請求項13に記載の保護装置であって、当該保護装置において前記ハウジングは保護ガスで充填されている、保護装置。
- 請求項1から14のいずれか一項に記載の保護装置を有するガルバニセル。
- 請求項15に記載の少なくとも一つのガルバニセルを有するバッテリー。
- 請求項15に記載の複数のガルバニセル有するバッテリーであって、当該バッテリーにおいて、
複数の保護装置が前記バッテリーの隣接するセルの間に設けられており、
前記バッテリーのセルの直列接続を相互接続するための複数の接触要素が設けられており、
当該接触要素の第一の部分は可動式に設けられており、
当該接触要素の第二の部分は固定式に設けられており、
第一のセルの保護装置を作動させると、可動式の第一の接触要素であって、当該作動の前は隣接する第二のセルへの電気的な直列接続のために用いられる第一の接触要素は、前記保護装置の作動時に、移動されるとともに固定式の第二の接触要素に押し付けられ、それによって、前記第一のセルは架橋され、それによって前記直列接続から電気的に除去される、
バッテリー。
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