WO2010012339A1 - Battery, in particular for use in a vehicle - Google Patents

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WO2010012339A1
WO2010012339A1 PCT/EP2009/004554 EP2009004554W WO2010012339A1 WO 2010012339 A1 WO2010012339 A1 WO 2010012339A1 EP 2009004554 W EP2009004554 W EP 2009004554W WO 2010012339 A1 WO2010012339 A1 WO 2010012339A1
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WO
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battery
opening
battery according
pipe socket
vehicle
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PCT/EP2009/004554
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Vilem Krotky
Jens Meintschel
Dirk Schröter
Petra Schulz
Günter Seibold
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Daimler Ag
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to a battery, in particular for use in a vehicle, wherein the battery is arranged in a battery housing having an opening for pressure equalization and further as an assembly aid.
  • batteries in particular for use in a vehicle, are known from the prior art.
  • the batteries are designed such that they are on the one hand bulky installed in a special space or on the other hand in a standardized space with defined mounting aids.
  • batteries in particular for a vehicle with hybrid drive and / or in a fuel cell powered vehicle, in particular in a motor vehicle for passenger transport, known which have an opening for reducing an internal overpressure or internal pressure, by means of which a gas exchange of the battery with a Environment is possible.
  • the invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved battery, in particular for an application in a vehicle.
  • the invention relates to a battery, in particular for use in a vehicle, wherein the battery is arranged in a battery housing having an opening for reducing an internal overpressure.
  • a pipe extension for removing outgassing is arranged in and / or in the region of the opening for reducing the internal pressure.
  • the pipe socket is particularly preferably non-positively, positively and / or cohesively arranged in and / or in the region of the opening of the battery case.
  • the opening and the pipe socket for example, to each other corresponding threads, whereby the pipe socket is screwed into or on the opening and / or in the region of the opening.
  • the battery housing but also a housing part having the opening, and the pipe socket can be formed as a molded part.
  • the pipe socket may be welded or glued into the opening. It is also possible that the pipe socket in the region of the opening to the battery case, in particular to the opening having the housing part, is welded or glued.
  • An arranged for fixing the battery battery holder advantageously has a corresponding to the pipe socket recess in the form of a guide opening into which the pipe socket is inserted.
  • a gas guiding device can be arranged on the pipe socket, whereby gases from the battery housing can be cooled and guided in predetermined blow-off areas.
  • a sealing element particularly preferably in the form of a sufficiently temperature-resistant sealing ring or sealing principle, is arranged on the pipe socket, in order to prevent outgassing, in particular at a connection point between the pipe socket and the gas-guiding device.
  • a membrane is preferably arranged, by means of which a battery interior is protected, inter alia, from water and / or dust.
  • the membrane is particularly advantageous selectively permeable.
  • the membrane is permeable to water vapor.
  • the membrane advantageously serves in particular a pressure compensation required by changes in height and / or by thermal volume change.
  • the pipe socket is arranged downstream of the outgassing of the membrane in the outlet direction and formed like a labyrinth, which additionally provides protection against entry of larger parts, such. As stones, is ensured. Furthermore, the labyrinth-like formation serves to reduce a discharge velocity of the outgassing, whereby the outgassing can be advantageously cooled.
  • a labyrinthine shaped element can be arranged in the tube interior of the tube attachment.
  • the individual cells can be provided, for example, with a device for reducing an internal cell pressure, in particular in the form of a rupture disk or weakened housing areas to ensure a predetermined breaking point.
  • the battery can be used in particular in a vehicle with hybrid drive and / or in a vehicle powered by fuel cells, in particular in a motor vehicle for transporting persons.
  • FIG. 1 schematically a perspective view of a battery housing with a disposed in an opening and / or in the region of the opening for reducing an internal pressure pipe socket and a battery holder,
  • FIG. 1 schematically a perspective view of a battery housing with a disposed in an opening and / or in the region of the opening for reducing an internal pressure pipe socket and a battery holder in the mounted state
  • FIG. 1 schematically a sectional view of a battery case with arranged pipe socket, and schematically a sectional view of a section of a housing bottom with arranged in a pipe socket mounting elements.
  • the battery 1 shows a battery case 1 of a battery B, in particular for use in a vehicle, not shown.
  • the battery B is provided for example for a vehicle with hybrid drive and / or for a vehicle powered by fuel cells, in particular for a motor vehicle for passenger transport.
  • the battery housing 1 has housing side walls, wherein a housing bottom 1.1 and a narrow housing side wall are formed, for example, as a molded part.
  • individual cells for example, not shown individual cells, z.
  • lithium-ion battery cells arranged. Since lithium-ion battery cells, for example, become very hot when the charging and / or discharging current is too high (eg during a short circuit), a very high internal pressure builds up inside the individual cells, which destroys the individual cells and the battery housing 1 can lead.
  • an opening 1.2 is arranged, for example, on the housing bottom 1.1.
  • the opening 1.2 can also be arranged at another suitable location on the battery housing 1. With the help of this opening 1.2 prevailing in the battery case 1 internal pressure can be reduced.
  • the opening 1.2 is arranged lying in relation to a surface A of the housing bottom 1.1, in particular in the middle.
  • a pipe extension 2 for discharging the outgassing of the individual cells is arranged in the opening 1.2 and / or in a region of the opening 1.2.
  • the pipe socket 2 is arranged in the opening 1.2 and / or in the region of the opening 1.2 such that it is coupled to a battery interior 1.3 in order to ensure a gas exchange between the battery housing 1 and pipe socket 2.
  • the pipe socket 2 and the housing bottom 1.1 as a molded part, in particular as a sheet metal part or a plastic molding executed.
  • the pipe socket 2 can be positively, positively and / or materially secured in the opening 1.2 and / or in the region of the opening 1.2 of the battery case 1, in particular of the housing bottom 1.1.
  • a surrounding the opening 1.2 border and the pipe socket 2 have mutually corresponding threads.
  • the pipe socket 2 can advantageously be screwed into the opening 1.2 and / or into the region of the opening 1.2.
  • the pipe socket 2 for this purpose has an internal thread.
  • a seal not shown, in order, for example, in the form of a sealing ring to be placed on the border, in order to avoid an uncontrolled outflow of the outgassing.
  • the pipe socket 2 may be welded or glued into the opening 1.2.
  • the pipe socket 2 can also be welded or glued in the region of the opening 1.2 to the housing part having the opening 1.2, in particular the housing bottom 1.1.
  • the pipe socket 2 is designed, for example, conical, which tapers in the outlet direction R of the outgassing.
  • a gas guide device not shown in detail, in particular a hose-like line, connected to the pipe socket 2.
  • the conically shaped pipe socket 2 is z. B. made of a heat-resistant plastic or other suitable material.
  • a battery holder 3 For installation of the battery B in a construction space, not shown here, in particular in a vehicle, a battery holder 3 is arranged.
  • the battery holder 3 is arranged and fastened in particular as a plate, for example made of metal, in particular in an engine compartment of the vehicle.
  • dimensions of a surface C of the battery holder 3 preferably correspond to dimensions of the surface A of the housing bottom 1.1 to a large extent.
  • the battery holder 3 particularly preferably has a recess 3.1 corresponding to the arrangement of the opening 1.2 in the middle or of the pipe attachment 2 arranged in the opening 1.2 and / or in the region of the opening 1.2.
  • dimensions of the recess 3.1 advantageously correspond to the dimensions of the pipe socket 2.
  • the recess 3.1 is preferably formed such that it is slightly recessed in an edge region 3.1.1. This is a pre-positioning of this possible during installation and installation of the battery B.
  • the battery B, d. H. the pipe socket 2 is preferably feasible by the recessed or recessed edge portion 3.1.1 in the recess 3.1.
  • the battery holder 3 on opposite narrow sides 3.2 each have an angled region 3.2.1.
  • the angled areas 3.2.1 also serve to guide the battery B when installed. Furthermore, by the angled areas 3.2.1 after insertion of the pipe socket 2 into the recess 3.1 or after discontinuing the battery B on the battery holder 3, a rotation in FIG this level preferably not possible.
  • the individual cells to avoid destruction, in addition, for example, with a device not shown in detail for a controlled pressure reduction, z. B. rupture discs, executed.
  • a device not shown in detail for a controlled pressure reduction z. B. rupture discs, executed.
  • the internal pressure prevailing in the battery housing 1 and the outgassing can advantageously be reduced by means of the tubular extension 2 arranged in the opening 1.2.
  • Figure 2 shows the battery case 1, which is arranged on the battery holder 3.
  • the pipe socket 2 is inserted into the recess 3.1 of the battery holder 3.
  • the angled areas 3.2.1 of the narrow sides 3.2 position the battery B in an advantageous manner in addition.
  • FIG. 3 shows a sectional illustration of the battery housing 1 with a pipe attachment 2 arranged and fastened thereto.
  • the battery B is disposed on the battery holder 3.
  • the tubular extension 2 is in this case coupled to the battery housing 1 or the battery interior 1.3 in such a way that an area 2.1 extending into the opening 1.2, for example, terminates with a plane of the housing bottom 1.1.
  • FIG. 4 shows a detail of the housing bottom 1.1 of the battery housing 1 with a pipe attachment 2 arranged in the opening 1.2 and / or in the region of the opening 1.2 and fastened.
  • a membrane 4 is arranged in the pipe socket 2.
  • the membrane 4 is selectively permeable and attached to the pipe socket 2 by means of a retaining ring 4.1 designed as a fastening element.
  • the membrane 4 is particularly permeable to water vapor.
  • the membrane 4 advantageously compensates for a pressure difference resulting from changes in height and / or thermal volume changes. To protect the membrane 4 from influences, such as larger stones and / or water jets, this is downstream of a labyrinth-like shape 2.2 of the pipe socket 2 in the exit direction R.
  • an exit velocity of the outgassing can advantageously be reduced, as a result of which the gas is preferably additionally cooled.
  • a labyrinth-like component may also be arranged in the tube extension 2.
  • a sealing element 5 for example in the form of a sealing ring or a sealing surface, can be arranged on the tube extension 2, downstream of the labyrinth-like formations 2.2.
  • the outgassing to the predetermined blow-off can be performed.
  • the outgassing preferably cools off.
  • the pipe socket 2 In addition, for example, cooling elements, be arranged or molded in the form of cooling fins.

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Abstract

The invention relates to a battery (B), in particular for use in a vehicle, with the battery (B) being arranged in a battery housing (1) which has an opening (1.2) in order to reduce an internal pressure, with a tube attachment (2) for dissipation of off-gases being arranged on the opening (1.2).

Description

Batterie, insbesondere zu einer Anwendung in einem Fahrzeug Battery, in particular for use in a vehicle
Die Erfindung betrifft eine Batterie, insbesondere zu einer Anwendung in einem Fahrzeug, wobei die Batterie in einem Batteriegehäuse angeordnet ist, das eine Öffnung zum Druckausgleich und weiterhin als Montagehilfe aufweist.The invention relates to a battery, in particular for use in a vehicle, wherein the battery is arranged in a battery housing having an opening for pressure equalization and further as an assembly aid.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Batterien, insbesondere zur Anwendung in einem Fahrzeug, bekannt. Dabei sind die Batterien derart ausgebildet, dass diese einerseits großvolumig in einem Sonderbauraum oder andererseits in einem standardisierten Bauraum mit definierten Befestigungshilfen verbaut sind.Various batteries, in particular for use in a vehicle, are known from the prior art. The batteries are designed such that they are on the one hand bulky installed in a special space or on the other hand in a standardized space with defined mounting aids.
Weiterhin sind Batterien, insbesondere für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb und/oder in einem mit Brennstoffzellen betriebenen Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug zur Personenbeförderung, bekannt, die eine Öffnung zur Verringerung eines inneren Überdrucks bzw. Innendrucks aufweisen, mittels derer ein Gasaustausch der Batterie mit einer Umgebung möglich ist.Furthermore, batteries, in particular for a vehicle with hybrid drive and / or in a fuel cell powered vehicle, in particular in a motor vehicle for passenger transport, known which have an opening for reducing an internal overpressure or internal pressure, by means of which a gas exchange of the battery with a Environment is possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Batterie, insbesondere zu einer Anwendung in einem Fahrzeug, anzugeben.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved battery, in particular for an application in a vehicle.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by the features specified in claim 1. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung betrifft eine Batterie, insbesondere zu einer Anwendung in einem Fahrzeug, wobei die Batterie in einem Batteriegehäuse angeordnet ist, das eine Öffnung zur Verringerung eines inneren Überdrucks aufweist. Erfindungsgemäß ist in und/oder im Bereich der Öffnung zur Verringerung des Innendrucks ein Rohransatz zur Abführung von Ausgasungen angeordnet. Der Rohransatz ist besonders bevorzugt kraft-, form- und/oder stoffschlüssig in und/oder im Bereich der Öffnung des Batteriegehäuses angeordnet. Hierzu weisen die Öffnung sowie der Rohransatz beispielsweise zueinander korrespondierende Gewinde auf, wodurch der Rohransatz in oder an die Öffnung und/oder in den Bereich der Öffnung schraubbar ist.The invention relates to a battery, in particular for use in a vehicle, wherein the battery is arranged in a battery housing having an opening for reducing an internal overpressure. According to the invention, a pipe extension for removing outgassing is arranged in and / or in the region of the opening for reducing the internal pressure. The pipe socket is particularly preferably non-positively, positively and / or cohesively arranged in and / or in the region of the opening of the battery case. For this purpose, the opening and the pipe socket, for example, to each other corresponding threads, whereby the pipe socket is screwed into or on the opening and / or in the region of the opening.
In einer möglichen Ausgestaltung können das Batteriegehäuse, aber auch ein die Öffnung aufweisendes Gehäuseteil, und der Rohransatz als ein Formteil gebildet sein.In one possible embodiment, the battery housing, but also a housing part having the opening, and the pipe socket can be formed as a molded part.
Darüber hinaus kann der Rohransatz in die Öffnung geschweißt oder geklebt sein. Möglich ist auch, dass der Rohransatz im Bereich der Öffnung an das Batteriegehäuse, insbesondere an das die Öffnung aufweisende Gehäuseteil, geschweißt oder geklebt ist.In addition, the pipe socket may be welded or glued into the opening. It is also possible that the pipe socket in the region of the opening to the battery case, in particular to the opening having the housing part, is welded or glued.
Da sich Einzelzellen von Batterien, z. B. Lithium-Ionen-Batteriezellen, bei einem zu hohen Lade- und/oder Entladestrom, insbesondere aber bei unzulässiger Betriebsweise, wie z.B. thermische Außeneinflüsse, einem Kurzschluss oder Überladung, sehr stark erwärmen, baut sich im Inneren der Einzelzellen ein sehr hoher Innendruck auf, der zu einer Zerstörung der Einzelzellen sowie des Batteriegehäuses führen kann. Mittels der Erfindung ist es in vorteilhafter Weise möglich, Ausgasungen der Einzelzellen über den Rohransatz aus dem Batteriegehäuse definiert abzuleiten und dadurch den Innendruck zu verringern.Since single cells of batteries, eg. As lithium-ion battery cells, at a high charge and / or discharge, but especially in impermissible operation, such. thermal external influences, a short circuit or overcharging, heat very high, builds up a very high internal pressure inside the individual cells, which can lead to destruction of the individual cells and the battery case. By means of the invention, it is possible in an advantageous manner to discharge outgassing of the individual cells defined above the tube extension from the battery housing and thereby to reduce the internal pressure.
Eine zur Befestigung der Batterie angeordnete Batteriehalterung weist in vorteilhafter Weise eine zu dem Rohransatz korrespondierende Aussparung in Form einer Führungsöffnung auf, in welche der Rohransatz einführbar ist. Mittels des in der Öffnung und/oder in dem Bereich der Öffnung angeordneten Rohransatzes sind eine Ableitung von Ausgasungen der Einzelzellen, eine Verringerung des Innendrucks sowie eine Positionierhilfe der Batterie bei einem Einbau, beispielsweise auf kleinstem Bauraum, sichergestellt.An arranged for fixing the battery battery holder advantageously has a corresponding to the pipe socket recess in the form of a guide opening into which the pipe socket is inserted. By means arranged in the opening and / or in the region of the opening pipe approach a derivative of outgassing of the individual cells, a reduction of the internal pressure and a positioning aid of the battery during installation, for example, in the smallest space, ensured.
Besonders bevorzugt kann an dem Rohransatz eine Gasführungsvorrichtung anordbar sein, wodurch Gase aus dem Batteriegehäuse abkühlbar und in vorgebbare Abblasbereiche führbar sind. Hierzu ist an dem Rohransatz ein Dichtelement, besonders bevorzugt in Form eines hinreichend temperaturbeständigen Dichtrings bzw. Dichtprinzips, angeordnet, um ein Ausströmen der Ausgasungen insbesondere an einer Verbindungsstelle zwischen Rohransatz und Gasführungsvorrichtung zu verhindern.Particularly preferably, a gas guiding device can be arranged on the pipe socket, whereby gases from the battery housing can be cooled and guided in predetermined blow-off areas. For this purpose, a sealing element, particularly preferably in the form of a sufficiently temperature-resistant sealing ring or sealing principle, is arranged on the pipe socket, in order to prevent outgassing, in particular at a connection point between the pipe socket and the gas-guiding device.
In dem Rohransatz ist vorzugsweise eine Membran angeordnet, mittels derer ein Batterieinnenraum u. a. vor Wasser und/oder Staub geschützt ist. Die Membran ist besonders vorteilhaft selektiv permeabel. Beispielsweise ist die Membran Wasserdampf durchlässig. Darüber hinaus dient die Membran vorteilhaft insbesondere einem durch Höhenänderung und/oder durch thermische Volumenänderung erforderlichen Druckausgleich.In the pipe socket, a membrane is preferably arranged, by means of which a battery interior is protected, inter alia, from water and / or dust. The membrane is particularly advantageous selectively permeable. For example, the membrane is permeable to water vapor. In addition, the membrane advantageously serves in particular a pressure compensation required by changes in height and / or by thermal volume change.
Der Rohransatz ist in Austrittsrichtung der Ausgasung der Membran nachgeordnet und labyrinthartig ausgeformt, wodurch zusätzlich ein Schutz gegenüber einem Eintritt größerer Teile, wie z. B. Steinen, sichergestellt ist. Ferner dient die labyrinthartige Ausformung einer Verringerung einer Austrittsgeschwindigkeit der Ausgasungen, wodurch die Ausgasungen in vorteilhafter Weise kühlbar sind.The pipe socket is arranged downstream of the outgassing of the membrane in the outlet direction and formed like a labyrinth, which additionally provides protection against entry of larger parts, such. As stones, is ensured. Furthermore, the labyrinth-like formation serves to reduce a discharge velocity of the outgassing, whereby the outgassing can be advantageously cooled.
Alternativ zu der labyrinthartigen Ausformung kann ein labyrinthartig ausgeformtes Element im Rohrinneren des Rohransatzes anordbar sein.As an alternative to the labyrinth-like shape, a labyrinthine shaped element can be arranged in the tube interior of the tube attachment.
Ferner können die Einzelzellen beispielsweise mit einer Vorrichtung zur Verringerung eines Zellinnendrucks, insbesondere in Form einer Berstscheibe bzw. geschwächten Gehäusebereichen zur Gewährleistung einer Sollbruchstelle, versehen sein.Furthermore, the individual cells can be provided, for example, with a device for reducing an internal cell pressure, in particular in the form of a rupture disk or weakened housing areas to ensure a predetermined breaking point.
Die Batterie ist insbesondere in einem Fahrzeug mit Hybridantrieb und/oder in einem mit Brennstoffzellen betriebenen Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug zur Personenbeförderung, einsetzbar.The battery can be used in particular in a vehicle with hybrid drive and / or in a vehicle powered by fuel cells, in particular in a motor vehicle for transporting persons.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to drawings.
Dabei zeigen:Showing:
schematisch in perspektivischer Ansicht ein Batteriegehäuse mit einem in einer Öffnung und/oder im Bereich der Öffnung zur Verringerung eines Innendrucks angeordneten Rohransatzes sowie eine Batteriehalterung,schematically a perspective view of a battery housing with a disposed in an opening and / or in the region of the opening for reducing an internal pressure pipe socket and a battery holder,
schematisch in perspektivischer Ansicht ein Batteriegehäuse mit einem in einer Öffnung und/oder im Bereich der Öffnung zur Verringerung eines Innendrucks angeordnetem Rohransatz sowie einer Batteriehalterung im montierten Zustand,schematically a perspective view of a battery housing with a disposed in an opening and / or in the region of the opening for reducing an internal pressure pipe socket and a battery holder in the mounted state,
schematisch eine Schnittdarstellung eines Batteriegehäuses mit angeordnetem Rohransatz, und schematisch eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines Gehäusebodens mit in einem Rohransatz angeordneten Einbauelementen.schematically a sectional view of a battery case with arranged pipe socket, and schematically a sectional view of a section of a housing bottom with arranged in a pipe socket mounting elements.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
In Figur 1 ist ein Batteriegehäuse 1 einer Batterie B, insbesondere zur Anwendung in einem nicht dargestellten Fahrzeug gezeigt. Die Batterie B ist beispielsweise für ein Fahrzeug mit Hybridantrieb und/oder für ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug zur Personenbeförderung, vorgesehen.1 shows a battery case 1 of a battery B, in particular for use in a vehicle, not shown. The battery B is provided for example for a vehicle with hybrid drive and / or for a vehicle powered by fuel cells, in particular for a motor vehicle for passenger transport.
Das Batteriegehäuse 1 weist Gehäuseseitenwände auf, wobei eine Gehäuseboden 1.1 und eine schmale Gehäuseseitenwand beispielsweise als ein Formteil gebildet sind.The battery housing 1 has housing side walls, wherein a housing bottom 1.1 and a narrow housing side wall are formed, for example, as a molded part.
In dem Batteriegehäuse 1 sind beispielsweise nicht näher dargestellte Einzelzellen, z. B. Lithium-Ionen-Batteriezellen, angeordnet. Da sich beispielsweise Lithium-Ionen- Batteriezellen bei einem zu hohen Lade- und/oder Entladestrom, (z.B. bei einem Kurzschluss) sehr stark erwärmen, baut sich im Inneren der Einzelzellen ein sehr hoher Innendruck auf, der zu einer Zerstörung der Einzelzellen und des Batteriegehäuses 1 führen kann.In the battery case 1, for example, not shown individual cells, z. As lithium-ion battery cells arranged. Since lithium-ion battery cells, for example, become very hot when the charging and / or discharging current is too high (eg during a short circuit), a very high internal pressure builds up inside the individual cells, which destroys the individual cells and the battery housing 1 can lead.
Um insbesondere einen Innendruck in dem Batteriegehäuse 1 zu verringern, ist beispielsweise an dem Gehäuseboden 1.1 eine Öffnung 1.2 angeordnet. Dabei kann die Öffnung 1.2 auch an einer anderen geeigneten Stelle an dem Batteriegehäuse 1 angeordnet sein. Mit Hilfe dieser Öffnung 1.2 ist der im Batteriegehäuse 1 vorherrschende Innendruck verringerbar.In order to reduce in particular an internal pressure in the battery housing 1, an opening 1.2 is arranged, for example, on the housing bottom 1.1. In this case, the opening 1.2 can also be arranged at another suitable location on the battery housing 1. With the help of this opening 1.2 prevailing in the battery case 1 internal pressure can be reduced.
Dabei ist die Öffnung 1.2 im Bezug auf eine Fläche A des Gehäusebodens 1.1 insbesondere in der Mitte liegend angeordnet.In this case, the opening 1.2 is arranged lying in relation to a surface A of the housing bottom 1.1, in particular in the middle.
Erfindungsgemäß ist in der Öffnung 1.2 und/oder in einem Bereich der Öffnung 1.2 ein Rohransatz 2 zur Abführung der Ausgasungen der Einzelzellen angeordnet. Dabei ist der Rohransatz 2 derart in der Öffnung 1.2 und/oder im Bereich der Öffnung 1.2 angeordnet, dass dieser an einen Batterieinnenraum 1.3 gekoppelt ist, um einen Gasaustausch zwischen Batteriegehäuse 1 und Rohransatz 2 sicherzustellen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rohransatz 2 und der Gehäuseboden 1.1 als ein Formteil, insbesondere als ein Blechformteil oder ein Kunststoffformteil, ausgeführt.According to the invention, a pipe extension 2 for discharging the outgassing of the individual cells is arranged in the opening 1.2 and / or in a region of the opening 1.2. In this case, the pipe socket 2 is arranged in the opening 1.2 and / or in the region of the opening 1.2 such that it is coupled to a battery interior 1.3 in order to ensure a gas exchange between the battery housing 1 and pipe socket 2. In a preferred embodiment, the pipe socket 2 and the housing bottom 1.1 as a molded part, in particular as a sheet metal part or a plastic molding executed.
Alternativ kann der Rohransatz 2 kraft-, form- und/oder stoffschlüssig in der Öffnung 1.2 und/oder im Bereich der Öffnung 1.2 des Batteriegehäuses 1 , insbesondere des Gehäusebodens 1.1 , befestigt sein. Hierzu können beispielsweise eine die Öffnung 1.2 umgebende Umrandung sowie der Rohransatz 2 zueinander korrespondierende Gewinde aufweisen. Dadurch kann der Rohransatz 2 vorteilhaft in die Öffnung 1.2 und/oder in den Bereich der Öffnung 1.2 geschraubt werden. Vorzugsweise weist der Rohransatz 2 hierzu ein Innengewinde auf. Zusätzlich kann auf die Umrandung, um ein unkontrolliertes Ausströmen der Ausgasungen zu vermeiden, eine nicht gezeigte Dichtung, beispielsweise in Form eines Dichtringes, aufgesetzt sein.Alternatively, the pipe socket 2 can be positively, positively and / or materially secured in the opening 1.2 and / or in the region of the opening 1.2 of the battery case 1, in particular of the housing bottom 1.1. For this purpose, for example, a surrounding the opening 1.2 border and the pipe socket 2 have mutually corresponding threads. As a result, the pipe socket 2 can advantageously be screwed into the opening 1.2 and / or into the region of the opening 1.2. Preferably, the pipe socket 2 for this purpose has an internal thread. In addition, a seal, not shown, in order, for example, in the form of a sealing ring to be placed on the border, in order to avoid an uncontrolled outflow of the outgassing.
Alternativ dazu kann der Rohransatz 2 in die Öffnung 1.2 geschweißt oder geklebt sein.Alternatively, the pipe socket 2 may be welded or glued into the opening 1.2.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Rohransatz 2 auch im Bereich der Öffnung 1.2 an das die Öffnung 1.2 aufweisende Gehäuseteil, insbesondere den Gehäuseboden 1.1 , geschweißt oder geklebt sein.In a further embodiment, the pipe socket 2 can also be welded or glued in the region of the opening 1.2 to the housing part having the opening 1.2, in particular the housing bottom 1.1.
Der Rohransatz 2 ist beispielsweise konisch ausgeführt, wobei sich dieser in Austrittsrichtung R der Ausgasungen verjüngt.The pipe socket 2 is designed, for example, conical, which tapers in the outlet direction R of the outgassing.
Besonders bevorzugt ist eine nicht näher dargestellte Gasführungsvorrichtung, insbesondere eine schlauchartige Leitung, an dem Rohransatz 2 anschließbar. Mittels derer sind Ausgasungen aus dem Batterieinnenraum 1.3 in vorgegebene Abblasbereiche definiert abführbar.Particularly preferred is a gas guide device, not shown in detail, in particular a hose-like line, connected to the pipe socket 2. By means of which outgassing from the battery interior 1.3 defined in predetermined blow-off areas can be discharged.
Der konisch geformte Rohransatz 2 ist z. B. aus einem wärmebeständigen Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material ausgeführt.The conically shaped pipe socket 2 is z. B. made of a heat-resistant plastic or other suitable material.
Für einen Einbau der Batterie B in einem hierzu vorgesehenen nicht gezeigten Bauraum, insbesondere in einem Fahrzeug, ist eine Batteriehalterung 3 angeordnet. Die Batteriehalterung 3 ist insbesondere als eine Platte, beispielsweise aus Metall, insbesondere in einem Motorraum des Fahrzeuges angeordnet und befestigt. Dabei entsprechen Abmessungen einer Fläche C der Batteriehalterung 3 bevorzugt Abmessungen der Fläche A des Gehäusebodens 1.1 weitgehend. Die Batteriehalterung 3 weist besonders bevorzugt entsprechend der in der Mitte liegenden Anordnung der Öffnung 1.2 bzw. des in der Öffnung 1.2 und/oder im Bereich der Öffnung 1.2 angeordneten Rohransatzes 2 eine Aussparung 3.1 auf. Dabei entsprechen Abmessungen der Aussparung 3.1 vorteilhaft den Abmessungen des Rohransatzes 2.For installation of the battery B in a construction space, not shown here, in particular in a vehicle, a battery holder 3 is arranged. The battery holder 3 is arranged and fastened in particular as a plate, for example made of metal, in particular in an engine compartment of the vehicle. In this case, dimensions of a surface C of the battery holder 3 preferably correspond to dimensions of the surface A of the housing bottom 1.1 to a large extent. The battery holder 3 particularly preferably has a recess 3.1 corresponding to the arrangement of the opening 1.2 in the middle or of the pipe attachment 2 arranged in the opening 1.2 and / or in the region of the opening 1.2. In this case, dimensions of the recess 3.1 advantageously correspond to the dimensions of the pipe socket 2.
Die Aussparung 3.1 ist vorzugsweise derart ausgeformt, dass diese in einem Randbereich 3.1.1 leicht vertieft ausgebildet ist. Dadurch ist bei Einbau und Montage der Batterie B eine Vorpositionierung dieser möglich. Die Batterie B, d. h. der Rohransatz 2, ist vorzugsweise durch den vertieften oder eingesenkten Randbereich 3.1.1 in die Aussparung 3.1 führbar.The recess 3.1 is preferably formed such that it is slightly recessed in an edge region 3.1.1. This is a pre-positioning of this possible during installation and installation of the battery B. The battery B, d. H. the pipe socket 2, is preferably feasible by the recessed or recessed edge portion 3.1.1 in the recess 3.1.
Ferner weist die Batteriehalterung 3 an sich gegenüberliegenden schmalen Seiten 3.2 jeweils einen abgewinkelten Bereich 3.2.1 auf. Dabei dienen die abgewinkelten Bereiche 3.2.1 bei Einbau ebenfalls einer Führung der Batterie B. Weiterhin ist durch die abgewinkelten Bereiche 3.2.1 nach dem Einführen des Rohransatzes 2 in die Aussparung 3.1 bzw. nach Absetzen der Batterie B auf der Batteriehalterung 3 eine Verdrehung in dieser Ebene vorzugsweise nicht möglich.Furthermore, the battery holder 3 on opposite narrow sides 3.2 each have an angled region 3.2.1. The angled areas 3.2.1 also serve to guide the battery B when installed. Furthermore, by the angled areas 3.2.1 after insertion of the pipe socket 2 into the recess 3.1 or after discontinuing the battery B on the battery holder 3, a rotation in FIG this level preferably not possible.
In einer möglichen Ausgestaltung können die Einzelzellen um eine Zerstörung zu vermeiden, zusätzlich beispielsweise mit einer nicht näher dargestellten Vorrichtung zu einem kontrollierten Druckabbau, z. B. Berstscheiben, ausgeführt sein. Bei Bersten einer Einzelzelle ist der in dem Batteriegehäuse 1 herrschende Innendruck sowie die Ausgasungen vorteilhaft mittels den in der Öffnung 1.2 angeordneten Rohransatz 2 verringerbar.In one possible embodiment, the individual cells to avoid destruction, in addition, for example, with a device not shown in detail for a controlled pressure reduction, z. B. rupture discs, executed. When an individual cell bursts, the internal pressure prevailing in the battery housing 1 and the outgassing can advantageously be reduced by means of the tubular extension 2 arranged in the opening 1.2.
Figur 2 zeigt das Batteriegehäuse 1 , welches auf der Batteriehalterung 3 angeordnet ist. Hierzu ist der Rohransatz 2 in die Aussparung 3.1 der Batteriehalterung 3 eingeführt. Die abgewinkelten Bereiche 3.2.1 der schmalen Seiten 3.2 positionieren die Batterie B in vorteilhafter Weise zusätzlich.Figure 2 shows the battery case 1, which is arranged on the battery holder 3. For this purpose, the pipe socket 2 is inserted into the recess 3.1 of the battery holder 3. The angled areas 3.2.1 of the narrow sides 3.2 position the battery B in an advantageous manner in addition.
In Figur 3 ist eine Schnittdarstellung des Batteriegehäuses 1 mit an diesem angeordneten sowie befestigten Rohransatz 2 dargestellt. Die Batterie B ist auf der Batteriehalterung 3 angeordnet. Der Rohransatz 2 ist dabei an das Batteriegehäuse 1 bzw. den Batterieinnenraum 1.3 derart gekoppelt, dass ein beispielsweise in die Öffnung 1.2 hineinreichender Bereich 2.1 mit einer Ebene des Gehäusebodens 1.1 abschließt.FIG. 3 shows a sectional illustration of the battery housing 1 with a pipe attachment 2 arranged and fastened thereto. The battery B is disposed on the battery holder 3. The tubular extension 2 is in this case coupled to the battery housing 1 or the battery interior 1.3 in such a way that an area 2.1 extending into the opening 1.2, for example, terminates with a plane of the housing bottom 1.1.
Figur 4 zeigt einen Ausschnitt des Gehäusebodens 1.1 des Batteriegehäuses 1 mit in der Öffnung 1.2 und/oder im Bereich der Öffnung 1.2 angeordnetem sowie befestigtem Rohransatz 2.FIG. 4 shows a detail of the housing bottom 1.1 of the battery housing 1 with a pipe attachment 2 arranged in the opening 1.2 and / or in the region of the opening 1.2 and fastened.
Um den Batterieinnenraum 1.3 vor Wasser, Staub u. ä. zu schützen, ist in dem Rohransatz 2 eine Membran 4 angeordnet. Die Membran 4 ist selektiv permeabel ausgeführt und mittels eines als Befestigungselement ausgeführten Halterings 4.1 an dem Rohransatz 2 befestigt. Die Membran 4 ist insbesondere gegenüber Wasserdampf durchlässig.To the battery compartment 1.3 from water, dust u. Ä. To protect, a membrane 4 is arranged in the pipe socket 2. The membrane 4 is selectively permeable and attached to the pipe socket 2 by means of a retaining ring 4.1 designed as a fastening element. The membrane 4 is particularly permeable to water vapor.
Weiterhin gleicht die Membran 4 in vorteilhafter Weise einen aus Höhenänderungen und/oder thermischen Volumenänderungen resultierenden Druckunterschied aus. Um die Membran 4 vor Einflüssen, wie beispielsweise größeren Steinen und/oder Wasserstrahlen zu schützen, ist dieser in Austrittsrichtung R eine labyrinthartige Ausformung 2.2 des Rohransatzes 2 nachgeordnet.Furthermore, the membrane 4 advantageously compensates for a pressure difference resulting from changes in height and / or thermal volume changes. To protect the membrane 4 from influences, such as larger stones and / or water jets, this is downstream of a labyrinth-like shape 2.2 of the pipe socket 2 in the exit direction R.
Durch die labyrinthartige Ausformung 2.2 ist in vorteilhafter Weise eine Austrittsgeschwindigkeit der Ausgasung verringerbar, wodurch das Gas vorzugsweise zusätzlich abkühlt.As a result of the labyrinth-like formation 2.2, an exit velocity of the outgassing can advantageously be reduced, as a result of which the gas is preferably additionally cooled.
Alternativ kann in einer möglichen Ausführungsform auch ein labyrinthartiges Bauteil in dem Rohransatz 2 angeordnet sein.Alternatively, in one possible embodiment, a labyrinth-like component may also be arranged in the tube extension 2.
Zusätzlich kann an dem Rohransatz 2, den labyrinthartigen Ausformungen nachgeordnet 2.2, ein Dichtelement 5, beispielsweise in Form eines Dichtrings oder einer Dichtfläche, angeordnet sein. Durch die Anordnung des Dichtelementes 5 kann eine dichte Verbindung zu der die Ausgasungen weiterleitenden Gasführungsvorrichtung sichergestellt werden. Mittels der Gasführungsvorrichtung sind die Ausgasungen an die vorgebbaren Abblasbereiche führbar. Dabei kühlen sich die Ausgasungen vorzugsweise ab.In addition, a sealing element 5, for example in the form of a sealing ring or a sealing surface, can be arranged on the tube extension 2, downstream of the labyrinth-like formations 2.2. The arrangement of the sealing element 5, a tight connection can be ensured to the outgassing further gas supply device. By means of the gas guiding device, the outgassing to the predetermined blow-off can be performed. The outgassing preferably cools off.
Weiterhin ist es möglich, einen Wärmeübergang der von den Einzelzellen abgegebenen Ausgasungen an die Umgebung zu optimieren. Hierzu können an den Rohransatz 2 zusätzlich beispielsweise Kühlelemente, in Form von Kühlrippen angeordnet oder angeformt sein. Furthermore, it is possible to optimize a heat transfer of emitted by the individual cells outgassing to the environment. For this purpose, the pipe socket 2 In addition, for example, cooling elements, be arranged or molded in the form of cooling fins.

Claims

Patentansprücheclaims
Batterie (B), insbesondere zu einer Anwendung in einem Fahrzeug, umfassend ein Batteriegehäuse (1 ), das eine Öffnung (1.2) zur Verringerung eines Innendrucks in Kombination mit der Funktion einer Montagehilfe und Gasführung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in und/oder im Bereich der Öffnung (1.2) ein Rohransatz (2) zur Abführung von Ausgasungen angeordnet ist.Battery (B), in particular for use in a vehicle, comprising a battery housing (1) having an opening (1.2) for reducing an internal pressure in combination with the function of an assembly aid and gas guide, characterized in that in and / or in Region of the opening (1.2) is arranged a pipe extension (2) for the discharge of outgassing.
Batterie nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rohransatz (2) in oder im Bereich der Öffnung (1.2) kraft-, form- und/oder stoffschlüssig angeordnet ist.Battery according to claim 1, characterized in that the pipe socket (2) in or in the region of the opening (1.2) force, form and / or cohesively disposed.
Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohransatz (2) und das Batteriegehäuse (1 ) als einBattery according to claim 2, characterized in that the pipe socket (2) and the battery housing (1) as a
Formteil gebildet sind.Form part are formed.
Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Öffnung (1.2) aufweisendes Gehäuseteil und derBattery according to claim 2, characterized in that a housing part having the opening (1.2) and the
Rohransatz (2) als ein Formteil gebildet sind.Pipe neck (2) are formed as a molding.
Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohransatz (2) an das die Öffnung (1.2) aufweisendeBattery according to claim 2, characterized in that the pipe socket (2) to the opening (1.2) having
Gehäuseteil geschraubt ist.Housing part is screwed.
Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (1.2) und der Rohransatz (2) zueinander korrespondierende Gewinde aufweisen. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohransatz (2) an das die Öffnung (1.2) aufweisendeBattery according to claim 2, characterized in that the opening (1.2) and the pipe socket (2) have mutually corresponding threads. Battery according to claim 2, characterized in that the pipe socket (2) to the opening (1.2) having
Gehäuseteil geschweißt ist.Housing part is welded.
Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohransatz (2) an das die Öffnung (1.2) aufweisendeBattery according to claim 2, characterized in that the pipe socket (2) to the opening (1.2) having
Gehäuseteil geklebt ist.Housing part is glued.
Batterie nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rohransatz (2) eine Gasführungsvorrichtung anordbar ist.Battery according to claim 1, characterized in that on the pipe socket (2) a gas guiding device can be arranged.
Batterie nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rohransatz (2) eine Membran (4) angeordnet ist.Battery according to claim 1, characterized in that in the tube extension (2) a membrane (4) is arranged.
Batterie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (4) selektiv permeabel ist.Battery according to claim 10, characterized in that the membrane (4) is selectively permeable.
Batterie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Austrittsrichtung (R), der Membran (4) nachgeordnet, der Rohransatz (2) labyrinthartig ausgebildet ist.Battery according to claim 10, characterized in that arranged downstream of the membrane (4) in the outlet direction (R), the tube extension (2) is formed like a labyrinth.
Batterie nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rohransatz (2) ein Dichtelement (5) angeordnet ist.Battery according to claim 1, characterized in that in the tube extension (2) a sealing element (5) is arranged.
Batterie nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (5) ein Dichtring ist.Battery according to claim 13, characterized in that the sealing element (5) is a sealing ring.
Batterie nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Batteriehalter (3) eine zu der Form desBattery according to claim 1, characterized in that a battery holder (3) has a shape similar to that of the
Rohransatzes (2) korrespondierende Aussparung (3.1 ) aufweist.Pipe neck (2) has corresponding recess (3.1).
Batterie nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (B) als eine Fahrzeugbatterie, insbesondere in einem Fahrzeug mit Hybridantrieb oder in einem mit Brennstoffzellen betriebenen Fahrzeug, einsetzbar ist. Battery according to claim 1, characterized in that the battery (B) can be used as a vehicle battery, in particular in a vehicle with hybrid drive or in a fuel cell powered vehicle.
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