EP2497132A1 - Battery with degassing system and method for dissipating emerging substances - Google Patents

Battery with degassing system and method for dissipating emerging substances

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Publication number
EP2497132A1
EP2497132A1 EP10760972A EP10760972A EP2497132A1 EP 2497132 A1 EP2497132 A1 EP 2497132A1 EP 10760972 A EP10760972 A EP 10760972A EP 10760972 A EP10760972 A EP 10760972A EP 2497132 A1 EP2497132 A1 EP 2497132A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
battery
base plate
cell
degassing
battery cell
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.)
Withdrawn
Application number
EP10760972A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Florian Engel
Ralf Angerbauer
Holger Fink
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.)
Robert Bosch GmbH
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
SB LiMotive Germany GmbH
SB LiMotive Co Ltd
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 SB LiMotive Germany GmbH, SB LiMotive Co Ltd filed Critical SB LiMotive Germany GmbH
Publication of EP2497132A1 publication Critical patent/EP2497132A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0422—Cells or battery with cylindrical casing
    • 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
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the invention relates to a battery with a degassing system and a method for discharging outlets of a battery, whereby the gases and electrolytes resulting from chemical activity can be discharged in a simple manner in a manner and cells of the battery before are protected from damage.
  • Battery cells for example, lithium-ion cells, require a vent because certain operating conditions can lead to an overpressure in the cell.
  • the gases under pressure must be able to escape.
  • the leakage of gases can cause damage to the
  • DE 600 03 843 T2 discloses a battery cover with ventilation system with which the gases resulting from the chemical activity are to be removed.
  • the battery lid has an integrated gas collector, which is connected to a side channel with a recess in the lid side wall and opens into an intermediate chamber.
  • a frit body is located in the depression and is arranged in such a way that all the gases flow through it and are introduced via a degassing opening into the frit Free to arrive.
  • a bottom of the intermediate chamber is intended to serve as an electrolyte collector.
  • the invention is therefore based on the object to provide a battery with optimized degassing, which avoids the aforementioned problems.
  • the battery according to the invention comprises a degassing system, a base plate and at least one cell module arranged on the base plate with at least one battery cell, wherein the battery cell has a top provided with cell terminals and an underside provided with at least one degassing opening and the base plate at least at the location of the at least one degassing opening a passage to a collecting area, wherein the underside opposite to the top and the bottom is arranged in the direction of gravity below the top.
  • the electrical connections of the battery cells and the degassing channels no longer have to be arranged in the same area.
  • the degassing channels run according to the invention below the cells or modules.
  • the electrolyte can not contaminate cells or other electrical contacts in leaks in the channels.
  • the degassing channels can be made simpler, the number of separation points and thus the risk of leaks is reduced.
  • the Gravity exploited to selectively dissipate the exiting substances. The leaked substances accumulate below the battery cells and the electrical components and can thus cause no short circuits.
  • the cell module is screwed to the base plate and for sealing between the at least one battery cell and the base plate, an O-ring is arranged.
  • an O-ring is arranged.
  • the at least one battery cell is a lithium-ion cell.
  • Lithium-ion cells offer better performance over other cell types. They have better weight and mass specific capacity and longer life.
  • the base plate has degassing channels. This makes it advantageously possible to save the number of different components and thus material and installation costs. In addition, the reduction of components reduces the likelihood of leakage.
  • a collecting basin is integrated as a collecting area in the base plate.
  • the base plate advantageously has an additional function. There is no need for a separate unit with cooling function.
  • the housing plate has at least one shaped piece. This advantageously makes a Conclusion to derive the leaks, so the gases and electrolytes created.
  • the fitting comprises a check valve.
  • the vehicle according to the invention comprises a battery with a degassing system, a base plate and at least one cell module arranged on the base plate with at least one battery cell, wherein the battery cell has a top provided with cell terminals and a bottom provided with at least one degassing opening and the base plate at the location of at least a degassing opening has at least one passage to a collecting area, wherein the underside opposite to the top and the bottom is arranged in the direction of gravity below the top.
  • the exits are discharged via at least one degassing opening on an underside of the battery cell.
  • the electrical connections of the battery cells and the degassing channels no longer have to be arranged in the same area.
  • the degassing channels run according to the invention below the battery cells or modules.
  • the electrolyte in leaks in the channels no cells or other electrical contact contaminate.
  • the degassing channels can be made simpler, the number of separation points and thus the risk of leaks is reduced.
  • the force of gravity is exploited in order to selectively divert the exiting substances. The leaked substances accumulate below the cells and the electrical components and thus can cause no short circuits.
  • the battery cell is mounted on a base plate and the exits are passed through channels in the base plate, or collected in a reservoir in the base plate.
  • the total length of the degassing channels is advantageously minimized, which further reduces the number of components and thus saves weight and additional space.
  • Figure 1 a conventional battery cell
  • Figure 2 a battery according to the invention with degassing.
  • FIG. 1 shows a conventional battery cell 40 according to the prior art. On its upper side there are both cell terminals 42 and an overhead degassing opening 44. If a battery consists of several of these cells, a complicated line system is required to remove the gases and electrolytes emerging from the degassing openings.
  • FIG. 2 shows a battery 10 according to the invention with a degassing system in a sectional view. On a housing plate 28, a base plate 22 is mounted. Between the housing plate 28 and the base plate 22, a housing plate seal 30 is arranged. On the base plate 22, a cell module 12 is attached with three battery cells 16 here. Each battery cell 16 has on a top 34 cell terminals 14.
  • each battery cell 16 is provided with an underlying degassing opening 18.
  • the degassing opening 18 of the battery cell 16 is here sealed directly to the base plate 22 via an O-ring 20. A pressing of this seal is ensured by screwing the entire cell module 12 on the base plate 22.
  • the base plate 22 includes at the point at which the battery cells 16, the vent openings 18 have passages 24. In the illustrated embodiment, these are generated with holes. Through the passages 24 leaking electrolyte and escaping gas is selectively discharged to a collecting area.
  • the base plate 22 is provided with a reservoir 26, which serves as a catchment area for the leaks of all three battery cells 16. Likewise, it is possible according to the invention to arrange the collecting area outside the base plate 22.
  • the base plate 22 may also have degassing channels, by means of which the Austrre lines are forwarded.
  • the collecting area is to be designed in such a way that it forms the lowest level of the battery or of a battery pack, ie all other components that can be damaged by the leaks are placed above.
  • the containment area may also be sealed to the remainder of a system in which the battery of the invention is installed to ensure that the leaked electrolyte does not wet other components of the system that could be damaged thereby.
  • the housing plate 28 is provided in the embodiment of Figure 2 in the region of the collecting basin 26 with a shaped piece 32.
  • This may for example be a flanged check valve. It represents the interface to the environment in the degassing system.
  • the Base plate 22 include, for example, a cooling, or be part of a cooling system.
  • the battery 10 according to the invention can be used, for example, in a vehicle.

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Abstract

The invention relates to a battery with a degassing system and to a method for dissipating substances emerging from a battery, by which means the gases and electrolytes which result from chemical activity can be dissipated using simple means in this way, and battery cells are protected against damage. The invention provides that the battery with the degassing system comprises a base plate (22) and at least one cell module (12) which is arranged on the base plate (22) and has at least one battery cell (16), wherein the battery cell (16) has an upper face (34), which is provided with cell terminals (14), and a lower face (36), which is provided with at least one degassing opening (18), and the base plate (22) has at least one aperture to a catchment area at the location of the at least one degassing opening (18), wherein the lower face (36) is arranged opposite the upper face (34) and the lower face (36) is arranged below the upper face (34) in the direction of the force of gravity.

Description

Beschreibung  description
Titel title
Batterie mit Entgasungssvstem und Verfahren zum Abführen von Austretungen Die Erfindung betrifft eine Batterie mit einem Entgasungssystem und ein Verfahren zum Abführen von Austretungen einer Batterie, wodurch die durch chemische Aktivität entstehenden Gase und Elektrolyte mit einfachen Mitteln in einer Weise abführt werden können und Zellen der Batterie vor einer Beschädigung geschützt sind. Stand der Technik  The invention relates to a battery with a degassing system and a method for discharging outlets of a battery, whereby the gases and electrolytes resulting from chemical activity can be discharged in a simple manner in a manner and cells of the battery before are protected from damage. State of the art
Batteriezellen, beispielsweise Lithium- Ionen Zellen, benötigen eine Entgasungsöffnung, da bestimmte Betriebszustände zu einem Überdruck in der Zelle führen können. Um eine Explosion in der Batteriezelle zu vermeiden, müssen die unter Druck stehen- den Gase entweichen können. Das Austreten der Gase kann jedoch zu Schäden amBattery cells, for example, lithium-ion cells, require a vent because certain operating conditions can lead to an overpressure in the cell. In order to avoid an explosion in the battery cell, the gases under pressure must be able to escape. However, the leakage of gases can cause damage to the
Batteriepack führen, da die Gase Elektrolyt enthalten können. Diese Austretungen können zusammen mit Wasser zu Flusssäure reagieren. Daher ist es notwendig, aus der Batteriezelle austretendes Gas gezielt abzuführen. Bekannt ist es, Entgasungsöffnungen an der Oberseite der Zellmodule, also der Seite, an der auch die Pole positioniert sind, anzuordnen. So verlaufen auch entsprechende Kanäle zur Gasabfuhr oberhalb der Batteriezellen. Die Kanäle bestehen dabei aus Schläuchen, die mittels Steckverbindungen miteinander verbunden sind. So geht aus der DE 600 03 843 T2 ein Batteriedeckel mit Lüftungssystem hervor, mit dem die durch die chemische Aktivität entstehenden Gase abgeführt werden sollen. Dazu weist der Batteriedeckel einen integrierten Gaskollektor auf, der mit einem Seitenkanal mit einer Vertiefung in der Deckelseitenwand verbunden ist und in einer Zwischenkammer mündet. In der Vertiefung befindet sich ein Frittenkörper und ist so an- geordnet, dass alle Gase durch diesen strömen und über eine Entgasungsöffnung ins Freie gelangen sollen. Ein Boden der Zwischenkammer soll dabei als Elektrolytkollektor dienen. Lead the battery pack, as the gases may contain electrolyte. These leaks can react with hydrofluoric acid together with water. Therefore, it is necessary to selectively discharge gas leaking from the battery cell. It is known to arrange degassing openings on the upper side of the cell modules, that is to say the side on which the poles are also positioned. Thus also run corresponding channels for gas removal above the battery cells. The channels consist of hoses, which are connected to each other by means of connectors. Thus, DE 600 03 843 T2 discloses a battery cover with ventilation system with which the gases resulting from the chemical activity are to be removed. For this purpose, the battery lid has an integrated gas collector, which is connected to a side channel with a recess in the lid side wall and opens into an intermediate chamber. A frit body is located in the depression and is arranged in such a way that all the gases flow through it and are introduced via a degassing opening into the frit Free to arrive. A bottom of the intermediate chamber is intended to serve as an electrolyte collector.
Durch die Anordnung der Entgasung auf der Oberseite der einzelnen Batterieellen ist bei mehreren Batteriezellen in einem Zellmodul eine aufwendige Leitungsverlegung notwendig. Die Leitungen bestehen aus vielen verschiedenen Bauteilen, was zu höheren Material- und Montagekosten führt. Zudem ergibt sich durch die hohe Anzahl der Fügestellen ein höheres Risiko von Undichtigkeiten und damit die Gefahr, dass Gas und Elektrolyt Batteriezellen beschädigt. Due to the arrangement of the degassing on top of the individual battery cells, a complex cable installation is necessary in the case of several battery cells in a cell module. The cables consist of many different components, which leads to higher material and assembly costs. In addition, the high number of joints results in a higher risk of leaks and thus the risk that gas and electrolyte damage battery cells.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Batterie mit optimiertem Entgasungssystem bereitzustellen, welche die zuvor genannten Probleme vermeidet. The invention is therefore based on the object to provide a battery with optimized degassing, which avoids the aforementioned problems.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Batterie mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen, einem Fahrzeug nach Anspruch 9 und einem Verfahren nach Anspruch 10. This object is achieved with a battery having the features mentioned in claim 1, a vehicle according to claim 9 and a method according to claim 10.
Die erfindungsgemäße Batterie umfasst ein Entgasungssystem, eine Grundplatte und zumindest ein auf der Grundplatte angeordnetes Zellmodul mit wenigstens einer Batteriezelle, wobei die Batteriezelle eine mit Zellterminals versehene Oberseite und eine mit zumindest einer Entgasungsöffnung versehene Unterseite aufweist und die Grundplatte an der Stelle der zumindest einen Entgasungsöffnung wenigstens einen Durchläse zu einem Auffangbereich aufweist, wobei die Unterseite gegenüberliegend der Oberseite und die Unterseite in Richtung der Schwerkraft unterhalb der Oberseite angeordnet ist. The battery according to the invention comprises a degassing system, a base plate and at least one cell module arranged on the base plate with at least one battery cell, wherein the battery cell has a top provided with cell terminals and an underside provided with at least one degassing opening and the base plate at least at the location of the at least one degassing opening a passage to a collecting area, wherein the underside opposite to the top and the bottom is arranged in the direction of gravity below the top.
Hiermit ist es vorteilhaft ermöglicht, die Adaption der Entgasungskanäle zu vereinfachen. Die elektrischen Anschlüsse der Batteriezellen und die Entgasungskanäle müs- sen nun nicht mehr im selben Bereich angeordnet werden. Die Entgasungskanäle verlaufen erfindungsgemäß unterhalb der Zellen oder Module. So kann der Elektrolyt bei Undichtigkeiten in den Kanälen keine Zellen oder sonstige elektrische Kontakte kontaminieren. Da die Entgasungskanäle einfacher gestaltet werden können, verringert sich die Anzahl der Trennstellen und somit die Gefahr von Undichtigkeiten. Mit der erfin- dungsgemäßen Anordnung der Entgasungsöffnungen auf der Unterseite wird die Schwerkraft ausgenutzt um die austretenden Stoffe gezielt abzuleiten. Die ausgetretenen Stoffe sammeln sich unterhalb der Batteriezellen und der elektrischen Bauteile und können somit auch keine Kurzschlüsse verursachen. This advantageously makes it possible to simplify the adaptation of the degassing channels. The electrical connections of the battery cells and the degassing channels no longer have to be arranged in the same area. The degassing channels run according to the invention below the cells or modules. Thus, the electrolyte can not contaminate cells or other electrical contacts in leaks in the channels. Since the degassing channels can be made simpler, the number of separation points and thus the risk of leaks is reduced. With the arrangement according to the invention of the degassing openings on the underside, the Gravity exploited to selectively dissipate the exiting substances. The leaked substances accumulate below the battery cells and the electrical components and can thus cause no short circuits.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Zellmodul mit der Grundplatte verschraubt ist und zur Abdichtung zwischen der wenigstens einen Batteriezelle und der Grundplatte ein O-Ring angeordnet ist. Hierdurch wird vorteilhaft eine kostengünstige Verbindung zwischen dem Zellmodul und der Grundplatte und eine kostengünstige Abdichtung zwischen der Batteriezelle und der Grundplatte erreicht. Eine Ausformung für den O-Ring ist leicht in die Kontur der Grundplatte integrierbar. In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the cell module is screwed to the base plate and for sealing between the at least one battery cell and the base plate, an O-ring is arranged. In this way, advantageously, a cost-effective connection between the cell module and the base plate and a cost-effective seal between the battery cell and the base plate is achieved. A shape for the O-ring can be easily integrated into the contour of the base plate.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Batteriezelle eine Lithium- Ionen Zelle ist. Lithium- Ionen Zellen bieten vorteilhaft eine bessere Leistung gegenüber anderen Zelltypen. Sie besitzen eine bessere gewichts- und massespezifische Kapazität und eine längere Lebensdauer. In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the at least one battery cell is a lithium-ion cell. Lithium-ion cells offer better performance over other cell types. They have better weight and mass specific capacity and longer life.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Grundplatte Entgasungskanäle aufweist. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, die Anzahl der verschiedenen Bauteile und damit Material und Montagekosten zu sparen. Zudem verringert die Reduzierung der Bauteile die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Undichtigkeiten. In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the base plate has degassing channels. This makes it advantageously possible to save the number of different components and thus material and installation costs. In addition, the reduction of components reduces the likelihood of leakage.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in die Grundplatte ein Sammelbecken als Auffangbereich integriert ist. Hierdurch kann vorteilhaft die Länge der Entgasungskanäle minimiert werden, was die Anzahl der Bauteile weiter verringert und damit Gewicht und zusätzlich Bauraum spart. In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that a collecting basin is integrated as a collecting area in the base plate. In this way, advantageously, the length of the degassing channels can be minimized, which further reduces the number of components and thus saves weight and additional space.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in die Grundplatte zumindest ein geeignetes Mittel zur Kühlung integriert ist. Hierdurch weist die Grundplatte vorteilhaft eine zusätzliche Funktion auf. Es ist kein separates Aggregat mit Kühlfunktion notwendig. In a further preferred embodiment of the invention it is provided that at least one suitable means for cooling is integrated in the base plate. As a result, the base plate advantageously has an additional function. There is no need for a separate unit with cooling function.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gehäuseplatte wenigstens ein Formstück aufweist. Hierdurch wird vorteilhaft eine An- Schlussmöglichkeit zum Ableiten der Austretungen, also der Gase und Elektrolyte, geschaffen. In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the housing plate has at least one shaped piece. This advantageously makes a Conclusion to derive the leaks, so the gases and electrolytes created.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Formstück ein Rückschlagventil umfasst. Hierdurch wird vorteilhaft ein Zurückströmen der Austretungen zu den Batteriezellen verhindert. In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the fitting comprises a check valve. As a result, a backflow of the exits to the battery cells is advantageously prevented.
Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Fahrzeug mit den in Anspruch 9 genannten Merkmalen gelöst. Furthermore, the object is achieved by a vehicle having the features mentioned in claim 9.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug umfasst eine Batterie mit einem Entgasungssystem, eine Grundplatte und zumindest ein auf der Grundplatte angeordnetes Zellmodul mit wenigstens einer Batteriezelle, wobei die Batteriezelle eine mit Zellterminals versehene Oberseite und eine mit zumindest einer Entgasungsöffnung versehene Unterseite aufweist und die Grundplatte an der Stelle der zumindest einen Entgasungsöffnung wenigstens einen Durchlass zu einem Auffangbereich aufweist, wobei die Unterseite gegenüberliegend der Oberseite und die Unterseite in Richtung der Schwerkraft unterhalb der Oberseite angeordnet ist. The vehicle according to the invention comprises a battery with a degassing system, a base plate and at least one cell module arranged on the base plate with at least one battery cell, wherein the battery cell has a top provided with cell terminals and a bottom provided with at least one degassing opening and the base plate at the location of at least a degassing opening has at least one passage to a collecting area, wherein the underside opposite to the top and the bottom is arranged in the direction of gravity below the top.
Durch die verringerte Anzahl der Trennstellen und die somit verringerte Gefahr von Undichtigkeiten wird vorteilhaft eine bessere Betriebssicherheit des gesamten Fahrzeugs erreicht, in dem eine erfindungsgemäße Batterie verbaut ist. Due to the reduced number of separation points and the thus reduced risk of leaks advantageously a better reliability of the entire vehicle is achieved, in which a battery according to the invention is installed.
Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den in Anspruch 10 genannten Merkmalen gelöst. Furthermore, the object is achieved by a method having the features mentioned in claim 10.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Abführen von bei Überdruck aus Batteriezellen austretenden Austretungen werden die Austretungen über wenigstens eine Entgasungsöffnung an einer Unterseite der Batteriezelle abgeführt. In the method according to the invention for discharging exits from battery cells in the event of overpressure, the exits are discharged via at least one degassing opening on an underside of the battery cell.
Hiermit ist es vorteilhaft ermöglicht, die Adaption der Entgasungskanäle zu vereinfachen. Die elektrischen Anschlüsse der Batteriezellen und die Entgasungskanäle müssen nun nicht mehr im selben Bereich angeordnet werden. Die Entgasungskanäle verlaufen erfindungsgemäß unterhalb der Batteriezellen oder Module. So kann der Elektrolyt bei Undichtigkeiten in den Kanälen keine Zellen oder sonstige elektrische Kontak- te kontaminieren. Da die Entgasungskanäle einfacher gestaltet werden können, verringert sich die Anzahl der Trennstellen und somit die Gefahr von Undichtigkeiten. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Entgasungsöffnungen auf der Unterseite wird die Schwerkraft ausgenutzt um die austretenden Stoffe gezielt abzuleiten. Die ausgetretenen Stoffe sammeln sich unterhalb der Zellen und der elektrischen Bauteile und können somit auch keine Kurzschlüsse verursachen. This advantageously makes it possible to simplify the adaptation of the degassing channels. The electrical connections of the battery cells and the degassing channels no longer have to be arranged in the same area. The degassing channels run according to the invention below the battery cells or modules. Thus, the electrolyte in leaks in the channels no cells or other electrical contact contaminate. Since the degassing channels can be made simpler, the number of separation points and thus the risk of leaks is reduced. With the arrangement according to the invention of the degassing openings on the underside, the force of gravity is exploited in order to selectively divert the exiting substances. The leaked substances accumulate below the cells and the electrical components and thus can cause no short circuits.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Batteriezelle auf eine Grundplatte montiert wird und die Austretungen durch Kanäle in der Grundplatte geleitet werden, oder in einem Sammelbecken in der Grundplatte aufgefangen werden. Hierdurch wird vorteilhaft die Gesamtlänge der Entgasungskanäle minimiert, was die Anzahl der Bauteile weiter verringert und damit Gewicht und zusätzlich Bauraum spart. In a preferred embodiment of the invention it is provided that the battery cell is mounted on a base plate and the exits are passed through channels in the base plate, or collected in a reservoir in the base plate. As a result, the total length of the degassing channels is advantageously minimized, which further reduces the number of components and thus saves weight and additional space.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass Austretungen mehrerer Batteriezellen zu einem Auffangbereich unterhalb der Batteriezellen abgeleitet werden. Auch hiermit wird vorteilhaft die Anzahl der Bauteile verringert. In a preferred embodiment of the invention, provision is made for discharges of a plurality of battery cells to be diverted to a catchment area below the battery cells. Again, this advantageously reduces the number of components.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the remaining, mentioned in the dependent claims characteristics.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen: The invention will be explained below in embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
Figur 1 : eine herkömmliche Batteriezelle und Figure 1: a conventional battery cell and
Figur 2: eine erfindungsgemäße Batterie mit Entgasungssystem. Figure 2: a battery according to the invention with degassing.
In Figur 1 ist eine herkömmliche Batteriezelle 40 nach dem Stand der Technik abgebildet. Auf ihrer Oberseite befinden sich sowohl Zellterminals 42, als auch eine obenliegende Entgasungsöffnung 44. Besteht eine Batterie aus mehrerer dieser Zellen, ist ein kompliziertes Leitungssystem erforderlich, um die aus den Entgasungsöffnungen austretenden Gase und Elektrolyte abzuführen. Figur 2 bildet eine erfindungsgemäße Batterie 10 mit Entgasungssystem in einer Schnittdarstellung ab. Auf einer Gehäuseplatte 28 ist eine Grundplatte 22 montiert. Zwischen der Gehäuseplatte 28 und der Grundplatte 22 ist eine Gehäuseplattendichtung 30 angeordnet. Auf der Grundplatte 22 ist ein Zellmodul 12 mit hier drei Batteriezellen 16 befestigt. Jede Batteriezelle 16 weist auf einer Oberseite 34 Zellterminals 14 auf. An einer gegenüber der Oberseite 34 angeordneten Unterseite 36 ist jede Batteriezelle 16 mit einer untenliegenden Entgasungsöffnung 18 versehen. Die Entgasungsöffnung 18 der Batteriezelle 16 ist hier direkt über einen O-Ring 20 zur Grundplatte 22 hin abgedichtet. Eine Pressung dieser Dichtung wird dabei über ein Anschrauben des gesamten Zellmoduls 12 auf der Grundplatte 22 sichergestellt. FIG. 1 shows a conventional battery cell 40 according to the prior art. On its upper side there are both cell terminals 42 and an overhead degassing opening 44. If a battery consists of several of these cells, a complicated line system is required to remove the gases and electrolytes emerging from the degassing openings. FIG. 2 shows a battery 10 according to the invention with a degassing system in a sectional view. On a housing plate 28, a base plate 22 is mounted. Between the housing plate 28 and the base plate 22, a housing plate seal 30 is arranged. On the base plate 22, a cell module 12 is attached with three battery cells 16 here. Each battery cell 16 has on a top 34 cell terminals 14. At a lower side 36 arranged opposite the upper side 34, each battery cell 16 is provided with an underlying degassing opening 18. The degassing opening 18 of the battery cell 16 is here sealed directly to the base plate 22 via an O-ring 20. A pressing of this seal is ensured by screwing the entire cell module 12 on the base plate 22.
Die Grundplatte 22 enthält an der Stelle, an der die Batteriezellen 16 die Entgasungsöffnungen 18 aufweisen Durchlässe 24. In der abgebildeten Ausführung sind diese mit tels Bohrungen erzeugt. Durch die Durchlässe 24 wird austretender Elektrolyt und austretendes Gas gezielt zu einem Auffangbereich abgeführt. In der abgebildeten Ausführung ist die Grundplatte 22 mit einem Sammelbecken 26 versehen, welches als Auffangbereich für die Austretungen aller drei Batteriezellen 16 dient. Ebenso ist es erfindungsgemäß möglich, den Auffangbereich außerhalb der Grundplatte 22 anzuordnen. Die Grundplatte 22 kann zudem Entgasungskanäle aufweisen, mittels derer die Austre tungen weitergeleitet werden. Der Auffangbereich ist erfindungsgemäß so zu konzipieren, dass er die tiefste Ebene der Batterie oder eines Batteriepacks bildet, also alle andern durch die Austretungen beschädigbaren Komponenten oberhalb platziert sind. Der Auffangbereich kann außerdem zum Rest eines Systems, in dem die erfindungsgemäße Batterie eingesetzt ist, abgedichtet werden, um sicherzustellen, dass der ausgetretene Elektrolyt keine anderen Bauteile des Systems benetzt, die dadurch beschädigt werden könnten. The base plate 22 includes at the point at which the battery cells 16, the vent openings 18 have passages 24. In the illustrated embodiment, these are generated with holes. Through the passages 24 leaking electrolyte and escaping gas is selectively discharged to a collecting area. In the illustrated embodiment, the base plate 22 is provided with a reservoir 26, which serves as a catchment area for the leaks of all three battery cells 16. Likewise, it is possible according to the invention to arrange the collecting area outside the base plate 22. The base plate 22 may also have degassing channels, by means of which the Austrre lines are forwarded. According to the invention, the collecting area is to be designed in such a way that it forms the lowest level of the battery or of a battery pack, ie all other components that can be damaged by the leaks are placed above. The containment area may also be sealed to the remainder of a system in which the battery of the invention is installed to ensure that the leaked electrolyte does not wet other components of the system that could be damaged thereby.
Zur Abführung der Austretungen ist im Ausführungsbeispiel der Figur 2 die Gehäuseplatte 28 im Bereich des Sammelbeckens 26 mit einem Formstück 32 versehen. Dies kann beispielsweise ein angeflanschtes Rückschlagventil sein. Es stellt im Entgasungssystem die Schnittstelle zur Umgebung dar. For discharging the exits, the housing plate 28 is provided in the embodiment of Figure 2 in the region of the collecting basin 26 with a shaped piece 32. This may for example be a flanged check valve. It represents the interface to the environment in the degassing system.
In einer weiteren Ausführung ist es erfindungsgemäß zudem möglich, in die Grundplatte 22, neben den bereits genannten, weitere Funktionen zu integrieren. So kann die Grundplatte 22 beispielsweise eine Kühlung umfassen, oder Teil eines Kühlsystems sein. In a further embodiment, it is also possible according to the invention to integrate into the base plate 22, in addition to those already mentioned, other functions. So can the Base plate 22 include, for example, a cooling, or be part of a cooling system.
Die Erfindungsgemäße Batterie 10 kann beispielsweise in einem Fahrzeug ein- gesetzt werden. The battery 10 according to the invention can be used, for example, in a vehicle.

Claims

Ansprüche claims
1 . Batterie (10) mit einem Entgasungssystem, einer Grundplatte (22) und zumindest einem auf der Grundplatte (22) angeordneten Zellmodul (12) mit wenigstens einer Batteriezelle (16), wobei die Batteriezelle (16) eine mit Zellterminals (14) versehene Oberseite (34) und eine mit zumindest einer Entgasungsöffnung (18) versehene Unterseite (36) aufweist und die Grundplatte (22) an der Stelle der zumindest einen Entgasungsöffnung (18) wenigstens einen Durchlass zu einem Auffangbereich aufweist, wobei die Unterseite (36) gegenüberliegend der Oberseite (34) und die Unterseite (36) in Richtung der Schwerkraft unterhalb der Oberseite (34) angeordnet ist. 1 . Battery (10) having a degassing system, a baseplate (22) and at least one cell module (12) arranged on the baseplate (22) with at least one battery cell (16), wherein the battery cell (16) has an upper side (14) provided with cell terminals (14). 34) and with at least one degassing opening (18) provided underside (36) and the base plate (22) at the location of at least one degassing opening (18) has at least one passage to a collecting area, wherein the underside (36) opposite the top (34) and the bottom (36) is arranged in the direction of gravity below the top (34).
2. Batterie nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Zellmodul (12) mit der Grundplatte (22) verschraubt ist und zur Abdichtung zwischen der wenigstens einen Batteriezelle (16) und der Grundplatte (22) ein O-Ring (20) angeordnet ist. 2. Battery according to claim 1, characterized in that the cell module (12) with the base plate (22) is screwed and for sealing between the at least one battery cell (16) and the base plate (22) an O-ring (20) is arranged ,
3. Batterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass 3. Battery according to claim 1 or 2, characterized in that
die wenigstens eine Batteriezelle (16) eine Lithium- Ionen Zelle ist.  the at least one battery cell (16) is a lithium-ion cell.
4. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (22) Entgasungskanäle aufweist. 4. Battery according to one of claims 1 to 3, characterized in that the base plate (22) has degassing channels.
5. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in die Grundplatte (22) ein Sammelbecken (26) als Auffangbereich integriert ist. 5. Battery according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the base plate (22) a collecting basin (26) is integrated as a collecting area.
6. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Grundplatte (22) zumindest ein geeignetes Mittel zur Kühlung integriert ist. 6. Battery according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the base plate (22) at least one suitable means for cooling is integrated.
7. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseplatte (28) wenigstens ein Formstück (32) aufweist. 7. Battery according to one of claims 1 to 6, characterized in that the housing plate (28) has at least one shaped piece (32).
8. Batterie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Formstück (32) ein Rückschlagventil umfasst. 8. Battery according to claim 7, characterized in that the shaped piece (32) comprises a check valve.
9. Fahrzeug mit einer Batterie (10) mit einem Entgasungssystem, einer Grundplatte (22) und zumindest einem auf der Grundplatte (22) angeordneten Zellmodul (12) mit wenigstens einer Batteriezelle (16), wobei die Batteriezelle (16) eine mit Zellterminals (14) versehene Oberseite (34) und eine mit zumindest einer Entgasungsöffnung (18) versehene Unterseite (36) aufweist und die Grundplatte (22) an der Stelle der zumindest einen Entgasungsöffnung (18) wenigstens einen Durchläse zu einem Auffangbereich aufweist, wobei die Unterseite (36) gegenüberliegend der Oberseite (34) und die Unterseite (36) in Richtung der Schwerkraft unterhalb der Oberseite (34) angeordnet ist. 9. Vehicle having a battery (10) with a degassing system, a base plate (22) and at least one on the base plate (22) arranged cell module (12) with at least one battery cell (16), wherein the battery cell (16) with a cell terminals ( 14) and an underside (36) provided with at least one degassing opening (18) and the base plate (22) has at least one passage to a collecting area at the location of the at least one degassing opening (18); 36) opposite the top (34) and the bottom (36) in the direction of gravity below the top (34) is arranged.
10. Verfahren zum Abführen von bei Überdruck aus Batteriezellen austretenden Austretungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Austretungen über wenigstens eine Entgasungsöffnung an einer Unterseite der Batteriezelle abgeführt werden. 10. A method for discharging exiting from battery cells leaks, characterized in that the exits are discharged via at least one vent on an underside of the battery cell.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezelle auf eine Grundplatte montiert wird und die Austretungen durch Kanäle in der Grundplatte geleitet werden, oder in einem Sammelbecken in der Grundplatte aufgefangen werden. 1 1. A method according to claim 10, characterized in that the battery cell is mounted on a base plate and the exits are passed through channels in the base plate, or collected in a sump in the base plate.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Austretungen mehrerer Batterieellen zu einem Auffangbereich unterhalb der Batterieellen abgeleitet werden. 12. The method of claim 10 or 1 1, characterized in that discharges of several battery cells are derived to a collection area below the battery cells.
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