WO2021089574A1 - Speichereinrichtung zum speichern von elektrischer energie für ein kraftfahrzeug, insbesondere für einen kraftwagen, sowie kraftfahrzeug - Google Patents

Speichereinrichtung zum speichern von elektrischer energie für ein kraftfahrzeug, insbesondere für einen kraftwagen, sowie kraftfahrzeug Download PDF

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WO2021089574A1
WO2021089574A1 PCT/EP2020/080864 EP2020080864W WO2021089574A1 WO 2021089574 A1 WO2021089574 A1 WO 2021089574A1 EP 2020080864 W EP2020080864 W EP 2020080864W WO 2021089574 A1 WO2021089574 A1 WO 2021089574A1
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cooling
gas
outlet
storage device
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PCT/EP2020/080864
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Patrick Wittmann
Alexander Müller
Giuseppe Di Lella
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Daimler Ag
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Definitions

  • Storage device for storing electrical energy for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, as well as a motor vehicle
  • the invention relates to a storage device for storing electrical energy for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle, in particular a motor vehicle.
  • DE 102018 003 174 A2 discloses a storage device for storing electrical energy for a motor vehicle, with a housing having a receiving space, in the receiving space of which several storage cells, which are round on the outer circumference, are accommodated for storing electrical energy.
  • a cooling device is provided, by means of which a cooling liquid can be introduced into the receiving space, by means of which the storage cells around which the cooling liquid can flow directly on the outer circumference are to be cooled.
  • the object of the present invention is to create a memory device for a motor vehicle and a motor vehicle so that particularly safe operation can be implemented.
  • a first aspect of the invention relates to a storage device for storing electrical energy or electrical current for a motor vehicle, in particular for one designed, for example, as a passenger vehicle Motor vehicle.
  • the motor vehicle has the memory device in its completely manufactured state.
  • the motor vehicle has, for example, at least one electrical machine by means of which the motor vehicle can be driven electrically, in particular purely.
  • the motor vehicle is thus designed, for example, as a hybrid or as an electric vehicle, in particular as a battery-electric vehicle.
  • the electric machine is operated in a motor mode and thus as an electric motor.
  • the electrical machine is supplied with electrical energy or electrical current which is stored in the storage device.
  • the electric machine Since the motor vehicle can be driven electrically, in particular purely, by means of the electric machine, the electric machine is also referred to as a traction machine. Since the electrical machine for driving the motor vehicle can be supplied with electrical energy stored in the storage device, the storage device is also referred to as a traction storage device.
  • the storage device is, for example, a high-voltage component whose electrical voltage, in particular electrical operating or nominal voltage, is greater than 50 volts, preferably than 60 volts, and is preferably several hundred volts. In this way, particularly large electrical powers, in particular for purely electrical driving of the motor vehicle, can be achieved.
  • the storage device can be designed as an accumulator or battery, in particular a high-voltage battery (HV battery). In particular, it is conceivable that the storage device is designed as a lithium-ion battery.
  • HV battery high-voltage battery
  • the storage device is, for example, an electrical energy store for storing electrical energy, or the storage device is, for example, a component, in particular a module, of such an energy store.
  • the energy store has, for example, several such modules, which can be electrically connected to one another.
  • the storage device comprises at least one housing which has or delimits at least one receiving space.
  • the memory device comprises at least one memory cell, also referred to as a cell or individual cell, which is received in the receiving space, in particular at least partially, in particular at least predominantly or completely, and for the Saving electrical energy is trained.
  • the storage cell is designed, for example, as a battery cell, in particular as a lithium-ion cell.
  • the storage cell comprises a cell housing.
  • at least one electrode of the storage cell is arranged in the cell housing.
  • an, in particular liquid, electrolyte is arranged in the cell housing, in which the electrode is immersed, for example, at least partially, in particular at least predominantly or completely.
  • the memory cell has, for example, at least or exactly two contact elements also referred to as cell connectors, terminals or current taps, the electrode being electrically connected to at least one of the contact elements, for example.
  • the storage cell can provide the electrical energy stored in it via the contact elements, as a result of which the electrical machine can be supplied with electrical energy.
  • the electrical machine can, for example, also be operated in a generator mode and thus as a generator.
  • the generator is driven, for example, by the moving motor vehicle and thus by means of kinetic energy of the moving motor vehicle, so that the generator converts the kinetic energy into electrical energy that is provided by the generator.
  • the energy provided by the generator can, for example, be stored in the storage cell via the contact elements and thus be stored as a whole in the storage cell and in the storage device.
  • the storage device also comprises a cooling device which has at least one inlet via which a coolant can be introduced by means of the cooling device into at least one cooling region of the receiving space.
  • the cooling area is, for example, the entire receiving space or the cooling area is only a part of the receiving space, which is for example separated from a further part of the receiving space, in particular by means of a sealing device, and in particular sealed against the further part.
  • the storage cell around which the coolant can flow is to be cooled by means of the coolant. In other words, direct cooling is provided or the cooling device is designed to provide direct cooling.
  • the coolant which is preferably designed as a fluid and thus preferably gaseous or liquid, is introduced into the cooling region via the inlet, so that the coolant subsequently has the Flows through the cooling area and in the process flows directly onto and around the outer circumference of the storage cell and thus directly touched or contacted.
  • the coolant is preferably a dielectric coolant and / or a liquid, in particular a dielectric liquid such as an oil. This can prevent short circuits.
  • direct cooling is to be understood as meaning that the coolant flowing through the cooling area and directly flowing around the storage cell flows directly onto an outer peripheral surface of the cell housing and flows around it, that is, makes direct contact or touches it.
  • the cooling device also has at least one outlet, via which the coolant, in particular after it has directly touched the storage cell on the outside circumference and thereby cooled, can be removed from the cooling area or can be discharged.
  • the coolant flows from the inlet to the outlet, flowing through the cooling area and directly flowing around the outer circumference of the storage cell, in particular the cell housing, and thus touching it.
  • the coolant touches the storage cell, in particular the cell housing, directly on the outer circumference on its way from the inlet to the outlet, as a result of which the aforementioned direct cooling is implemented.
  • the invention thus preferably also includes a method for operating the memory device.
  • the storage cell is cooled by the direct cooling described above.
  • the cell housing in particular precisely, has an area provided with a ventilation element for the targeted release of gas from the cell housing and arranged in the cooling area, whereby the above the ventilation element Gas discharged from the cell housing and thus flowing out can be absorbed by the coolant and can be discharged with the coolant in the same via the outlet from the cooling region.
  • a gas can arise from the electrolyte, which is initially for example in the cell housing can collect.
  • the pressure prevailing in the cell housing increases.
  • the venting element specifically releases the cell housing or the venting element selectively opens the cell housing so that the gas can escape from the cell housing. This can prevent the storage cell from exploding.
  • the feature that the cell housing purposefully ventilates by means of the venting element or that the gas can be purposefully vented from the cell housing by means of the venting element is to be understood in particular that when the pressure prevailing in the cell housing exceeds the pressure threshold, the cell housing first and / or exclusively through the ventilation element or at a point at which the ventilation element is arranged and not in an uncontrolled manner at another point, so that the gas opens specifically at the point at which the ventilation element is arranged and not in an uncontrolled manner at another Body can flow out of the cell housing.
  • the venting element comprises, for example, at least or precisely one opening, also referred to as a venting opening or outlet opening, and a bursting element, for example designed as a rupture disk, through which the opening is closed when the pressure in the cell housing is less than the pressure threshold. If the pressure exceeds the pressure threshold, the bursting element bursts, whereby the bursting element releases the opening. As a result, the gas can flow out of the cell housing via the released opening so that the cell housing can be specifically vented.
  • the bursting element is designed in such a way that there is a very high probability that it will burst or the cell housing will open before an uncontrolled opening of the cell housing occurs at another point through which the gas could escape from the cell housing. For this purpose it is provided in particular that the bursting element has, for example, a smaller wall thickness or a lower stability or strength than the rest of the cell housing.
  • the gas and, for example, at least part of the electrolyte can be drained from the cell housing via the ventilation element.
  • the gas and the electrolyte form an electrolyte-gas mixture, also referred to as a mixture, which can be drained from the cell housing via the ventilation element.
  • a mixture which can be drained from the cell housing via the ventilation element.
  • the ventilation element Since the area is arranged in the cooling area, if the ventilation element has opened the cell housing in a targeted manner as a result of the pressure prevailing in the cell housing and as a result the gas and, for example, part of the electrolyte can flow out of the cell housing via the released opening Coolants received in the cooling area or flowing through the cooling area flow directly onto and / or around the area and thus, for example, the venting element.
  • the gas flowing out of the cell housing via the ventilation element or a mixture comprising the gas and the electrolyte from the cell housing and also referred to as a gas-electrolyte mixture can flow at least essentially directly into the coolant and thus be absorbed by the coolant.
  • the coolant flows, for example, in the direction of the outlet or to the outlet, the coolant takes the gas or mixture contained in it with it, so that the gas or mixture is targeted from the venting element to the outlet and in particular through the outlet and thus out of the housing or the recording room is transported out.
  • a targeted and advantageous discharge of the gas or the mixture from the cooling area and from the receiving space, in particular from the housing, can be realized.
  • the invention makes it possible, for example, when the memory device has a plurality of memory cells, to prevent a thermal event occurring in one of the memory cells from spreading to another of the memory cells.
  • a thermal event which occurs, for example, in one of the storage cells, results, for example, from a particularly accident-related application of force or from, for example, accident-related damage to one storage cell and leads, for example, to the above-described formation of the gas in the cell housing of one storage cell.
  • the thermal event which is also referred to as a thermal event or thermal event and occurs in one memory cell, can also cause a thermal event in another of the memory cells, although it does not result in a thermal event in the other memory cell on its own Damage or a thermal event would not occur. This can lead to the thermal event spreading or the thermal event spreading from one memory cell to the other memory cell or to other memory cells come, whereby this spread or this encroachment is also referred to as run-through or thermal propagation.
  • thermal runaway can be prevented or at least delayed for a long time. In other words, this can prevent the thermal event that has occurred in the memory cell from also causing a thermal event in another memory cell of the memory device.
  • Batteries or accumulator systems in particular lithium-ion accumulator systems, usually have several interconnected modules which themselves have several interconnected storage cells formed, for example, from lithium-ion cells.
  • the respective module is cooled indirectly, so that the respective module does not have to be sealed at module level. In the case of direct cooling, however, a complete seal can be provided at the module or system level.
  • the invention makes it possible to implement a particularly compact design of the storage device and, at the same time, safe operation, since, in particular in the event of a thermal event in the storage cell, any gas that may arise in the cell housing is effectively, efficiently and specifically conducted away and, for example, kept away from other storage cells in the storage device can be. In particular, an excessive, direct exposure to the other storage cells with the gas and the electrolyte from the one storage cell can be avoided, so that thermal runaway can be avoided.
  • the cooling device has, for example, a cooling path through which the coolant can flow, the cooling region, the inlet and the outlet, for example, being arranged in the cooling path.
  • the gas or mixture from the cell housing of the continuous storage cell which is usually very hot and thus also referred to as hot gas or formed as hot gas, is distributed via or in the coolant.
  • the gas or mixture is bypassed by means of the coolant and cells adjacent to the storage cell in the same, but distributed over the cooling path and in particular cooled by means of the coolant.
  • the storage device has at least one component arranged outside the receiving space, in particular outside the housing, in which the gas discharged from the cooling area via the outlet and the gas contained coolant is at least temporarily absorbed.
  • the component can be flowed through by the coolant discharged from the cooling region via the outlet and containing the gas.
  • the component is preferably formed separately from the housing and separately from the storage cell and is provided in addition to the housing and in addition to the storage cell.
  • the component has a further ventilation element.
  • the previous and following statements on the first ventilation element can easily be transferred to the further ventilation element and vice versa.
  • the further venting element for targeted venting of the component, the gas or mixture emerging in the component from the coolant contained at least temporarily in the component can be purposefully discharged from the component to its surroundings.
  • the gas or mixture taken up in the coolant can escape from the coolant in the component, that is to say, for example, degas, because it was guided into the component by means of the coolant.
  • the component in particular its interior, has, for example, a first partial area in which the coolant is at least is temporarily recordable or recorded.
  • the component in particular its interior, has, for example, a second partial area adjoining the first partial area or adjoining the first partial area, which is free of the coolant.
  • the gas or mixture can now exit, for example, from the coolant accommodated in the first sub-area and flow into the second sub-area.
  • a pressure prevailing in the coolant rises. If the pressure exceeds a pressure limit, the further venting element opens the component in a targeted manner so that, for example, the gas or mixture can flow from the second partial area and thus from the component to its surroundings.
  • the further ventilation element comprises, for example, at least or exactly one further opening and at least or exactly one further bursting element, for example designed as a further bursting disc, so that the previous and following statements on the ventilation element of the storage cell can easily be transferred to the further ventilation element of the component and vice versa .
  • the further venting element has a valve which opens, for example, when the pressure prevailing in the component exceeds the pressure limit, and thus releases the component in a targeted manner, such that the gas or mixture from the second sub-area or can flow from the component via the valve to the environment of the component.
  • cooling device has a cooling circuit through which the coolant can or is flowed through in normal operation of the storage device, during which gas is not released from the cell housing via the ventilation element.
  • the component is fluidically connected to the outlet via a conduit element which runs outside the receiving space, in particular outside the housing, through which the coolant discharged from the cooling area via the outlet can flow and which is arranged in the cooling circuit even during normal operation of the storage device, through which the coolant flowing through the cooling region and the outlet can or is flowed through.
  • the conduit element is separate from the housing and formed separately from the memory cell and separately from the component and provided in addition to the housing, in addition to the memory cell and in addition to the component.
  • the line element thus preferably has a dual function.
  • the line element is used during or during normal operation in order to discharge the coolant flowing through the cooling circuit during normal operation from the outlet and thus from the cooling region via the outlet. In this way, for example, the coolant flowing out of the cooling region via the outlet can be guided back to the inlet again by means of the line element.
  • the component also preferably has a dual function.
  • the component can be flowed through by the coolant flowing through the cooling region and the outlet, for example, even during normal operation of the storage device.
  • the component is used during normal operation, for example, to guide the coolant.
  • the component is used, for example, to degas the coolant, that is, to guide the gas or mixture contained in the coolant to an advantageous location and to discharge it from the coolant and, for example, to lead it to the surroundings of the motor vehicle. This enables a particularly high level of security to be achieved.
  • the component is fluidically connected to the outlet via a guide element that runs outside the receiving space and through which the coolant discharged from the cooling area via the outlet can flow, which for example runs outside the GS.
  • the guide element can only be flowed through by the coolant flowing through the cooling region and the outlet when the gas is discharged from the cell housing via the venting element. This means that the guide element is not used to guide the coolant during normal operation. Thus, for example, the guide element is not flowed through by the coolant during normal operation.
  • the guide element is used to discharge the coolant containing the gas or the mixture, in particular over a particularly short route, from the cooling area via the outlet and to in particular to lead into the component.
  • the guide element makes it possible to guide the gas from the cooling area to the component over a particularly short route. This enables a particularly high level of security to be achieved.
  • the component is an expansion tank arranged in the cooling circuit, in particular to compensate for volume and / or quantity fluctuations of the coolant.
  • the expansion tank has a particularly advantageous volume, so that by means of the expansion tank or in the expansion tank, the gas or mixture can be removed particularly well from the coolant.
  • the hot gas or mixture in particular due to the advantageously large volume of the expansion tank, has the particularly advantageous possibility of expanding and thus degassing from the coolant and finally reaching the area around the expansion tank, for example via the further venting element.
  • the cooling device has a pump which is designed to transfer the coolant into the cooling area and to the outlet both during normal operation of the storage device and when the gas is discharged from the cell housing via the ventilation element and to convey through the outlet.
  • the gas or mixture flowing out of the cell housing via the ventilation element can be transported away from the cooling area and transported to the outlet in a particularly effective and efficient manner.
  • the invention makes it possible, in particular, to avoid costly ventilation elements for the targeted discharge of the gas from the receiving space at the module level and thus, for example, on the housing.
  • particularly safe operation can be implemented, since the gas and thus the heat generated during the thermal event is transferred directly into the coolant, which is also referred to as the coolant.
  • the number of venting elements embodied, for example, as rupture disk systems, in particular at module level can thereby be kept particularly low.
  • a volume flow of the coolant the volume flow of which, for example, when the gas is specifically released from the cell housing via the Ventilation element flows through the inlet into the cooling area, flows through the cooling area and thereby flows past the area or flows around the area directly, in particular set by means of the pump and / or by means of at least one valve device.
  • the pump runs actively when the gas is specifically released from the cell housing via the venting element and thus actively conveys the coolant via the inlet into the cooling area, through the cooling area and to the outlet.
  • the preferably dielectric coolant can flow afterwards. This means that the coolant not only flows from the area of the storage cell to the outlet, but new coolant also flows from the inlet to the area, so that particularly large amounts of the gas or mixture can also be effectively and efficiently transported away from the storage cell.
  • the gas from the cell housing does not have to flow the entire cooling path past other storage cells, but can for example - before the gas in the coolant reaches other storage cells - be diverted from the receiving space or cooling area via the guide element.
  • the guide element can thus function as a forced ventilation system, which is then and preferably only used when the gas is released from the cell housing via the ventilation element. In this way, it can be avoided, for example, that the gas or mixture taken up in the coolant is conducted from the storage cell to the other storage cell of the storage device by means of the coolant. As a result, the probability of the memory device running through can be kept particularly low.
  • the invention makes it possible to discharge the gas or mixture from the coolant again from the coolant at a particularly advantageous point and to conduct it to the surroundings of the motor vehicle.
  • the component is positioned at an advantageous location on or in the motor vehicle.
  • the component is positioned, in particular on or in the motor vehicle, such that a defined degassing direction can be selected or implemented.
  • the gas or mixture is or is cooled so much on its way from the area to the component that, for example, when the gas or mixture is released to the surroundings of the motor vehicle, expansion of the gas or mixture is particularly low can be held.
  • a second aspect of the invention relates to a motor vehicle, preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger vehicle, which has at least one storage device according to the invention according to the first aspect of the invention.
  • Advantages and advantageous configurations of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the second aspect of the invention and vice versa.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a storage device according to the invention for storing electrical energy for a motor vehicle
  • FIG. 2 is a schematic representation of a second embodiment of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic representation of a third embodiment of FIG.
  • the storage device 10 comprises at least one housing 12, which has or delimits a receiving space 14.
  • the storage device 10 comprises a plurality of storage cells 16, at least partially, in particular at least predominantly or completely, arranged in the receiving space 14, in or by means of which the electrical energy can be stored.
  • the respective storage cell 16 has a cell housing 18 in which an, in particular liquid, electrolyte is accommodated.
  • the storage device 10 comprises a cooling device 20 which has at least one inlet 22.
  • a preferably liquid coolant can be introduced into at least one cooling region 24 of the receiving space 14 by means of the cooling device 20 via the inlet 22.
  • the cooling area 24 is at least a predominant part, that is to say more than half of the receiving space 14.
  • the cooling area 24 can be the entire receiving space 14.
  • the coolant shown particularly schematically in FIG. 1 and denoted by 26 the storage cells 16 around which the coolant 26 can flow directly on the outer circumference can be cooled.
  • the respective cell housing 18 has a lateral surface 28 on the outer circumference.
  • the coolant 26 introduced into the cooling area 24 via the inlet 22 and subsequently flowing through the cooling area 24 can flow directly onto or around the respective outer peripheral surface 28, in particular at least predominantly or completely, and thus directly touch it, so that an at least substantially more direct Heat is transferred from the respective storage cell 16 to the coolant 26. This realizes direct cooling of the storage cells 16.
  • the cooling device 20 also has at least one outlet 30, via which the coolant 26 - in particular after it has flowed through the cooling area 24 and has thereby directly touched and cooled the storage cells 16 - can be or is removed from the cooling area 24.
  • the coolant 26 is discharged as a whole from the receiving space 14, in particular from the housing 12, via the outlet 30.
  • the respective cell housing 18 has a ventilation element 32 which is provided with at least one ventilation element 32, shown particularly schematically in FIG. 1, for the targeted discharge of gas 34 from the cell housing 18 arranged in the cooling area 24 and thus from the Coolant 26 flowing through the cooling region 24 directly flows onto or around the and thus directly contactable region B, which is, for example, a top or a bottom of the respective storage cell 16, in particular of the cell housing 18.
  • the venting element 32 comprises, for example, an opening and a bursting element designed, for example, as a rupture disk, by means of which the opening is completely closed when a pressure prevailing in the cell housing 18 is less than a pressure threshold. If, for example, a thermal event occurs in one of the storage cells 16, the thermal event resulting, for example, from an accident-related application of force or damage to one storage cell 16, the electrolyte in the cell housing 18 of one storage cell 16 produces the gas 34 Gas 34 in the cell housing 18, the pressure prevailing in the cell housing 18 increases.
  • the bursting element bursts, as a result of which the cell housing 18 is opened in a targeted manner, in particular precisely at a point in which the ventilation element 32 is arranged, in particular without the cell housing 18 at another, from the place opens different place.
  • the bursting element releases the openings, so that the gas 34 can flow out of the cell housing 18 via the released opening from the cell housing 18.
  • the gas 34 is specifically released from the cell housing 18 without the storage cell 16 exploding in an uncontrolled manner.
  • the gas flowing out of the cell housing 18 via the ventilation element 32 is denoted by 34 in FIG. 1. It is conceivable that, in addition to the gas 34, at least part of the electrolyte accommodated in the cell housing 18 also flows out of the cell housing 18 via the ventilation element 32, so that the gas 34 and the electrolyte from the cell housing 18 are an electrolyte, also simply referred to as a mixture -Gas mixture form. Was previously and is only mentioned in the following about the gas 34, this can also be understood to mean the electrolyte or the electrolyte-gas mixture from the cell housing 18.
  • the coolant 26 flowing through the cooling area 24 flows past the venting element 32 or area B or the coolant 26 flowing through the cooling area 24 also contacts the Area B directly when the gas 34 is over the released Opening and thus flows out of the cell housing 18 via the venting element 32 and thereby in the area B.
  • the gas 34 flowing out of the cell housing 18 can flow at least essentially directly into the coolant 26 flowing through the cooling region 24 and thus be absorbed by the coolant 26.
  • the gas 34 flowing out of the cell housing 18 via the venting element 32 can or will be absorbed by the coolant 26 and with the coolant 26 in the same via the outlet 30 from the cooling area 24, in particular from the receiving space 14 and very particularly from the housing 12 as a whole, or removed.
  • the hot gas 34 which is embodied as hot gas, for example, can be distributed in the coolant 26 and is cooled by means of the coolant 26. In this way, for example, the probability that a thermal event occurring in one of the memory cells 16 also leads to a thermal event in another of the memory cells 16, in which there is no thermal event per se, can be kept particularly low.
  • the storage device 10 has a component in the form of an expansion tank 36, which is formed separately from the housing 12 and separately from the storage cells 16, is additionally provided and is arranged outside the receiving space 14, in particular outside the housing 12.
  • the coolant 26 discharged from the cooling region 24 via the outlet 30 and containing the gas 34 can or will be at least temporarily absorbed in the expansion tank 36.
  • the expansion tank 36 has a further venting element 38 to which the previous and following statements on the venting element 32 can easily be transferred and vice versa.
  • the opening of the further venting element 38 designed for example as a through opening
  • the bursting element of the further venting element 38 designed for example as a bursting disc, is shown in FIG.
  • the opening 40 in its released state on the one hand or one end opens directly into the expansion tank 36, in particular in its interior 44, and on the other hand, at the other end directly to an area 46 of the expansion tank 36, in particular the motor vehicle as a whole .
  • the gas 34 exiting in the expansion tank 36, in particular in its interior 44, from the coolant 26 at least temporarily accommodated in the expansion tank 36 is removed from the Compensating tank 36 can be removed from its surroundings 46, in particular in a targeted manner.
  • the coolant 26 containing the gas 34 is at least temporarily received in a first sub-area T1 of the interior 44 of the expansion tank 36, in particular in such a way that the coolant 26 flows through the sub-area T1.
  • a second sub-area T2 of the interior 44 directly adjoining the first sub-area T1 is free of the coolant 26. This allows the gas 34 to relax in the interior 44 and thus exit or outgas from the coolant 26 and, for example, initially in the second sub-area T2 collect.
  • the pressure prevailing in the expansion tank 36 rises. If the pressure exceeds a pressure threshold, the further venting element 38 selectively opens the expansion tank 36, so that the gas 34 is specifically released from the expansion tank 36.
  • the cooling device 20 has a cooling circuit 48 through which the coolant 26 can or is flowed through in normal operation of the storage device 10.
  • the storage device 10 is error-free, so that, particularly in normal operation, gas is not released from the cell housing 18 or from all cell housings 18 of the storage device 10 via the respective venting element 32.
  • the expansion tank 36 is arranged downstream of the cooling region 24, the expansion tank 36 being arranged in the cooling circuit 48.
  • a cooling element 50 which is designed as a heat exchanger, for example, through which the coolant 26 can flow.
  • the cooling element 50 is arranged downstream of the expansion tank 36 and upstream of the cooling region 24.
  • the coolant 26 flowing through the cooling element 50 is cooled by means of the cooling element 50, whereupon the cooling region 24 can be supplied with the coolant 26 again.
  • a pump 52 is arranged in the cooling circuit 48, by means of which the coolant 26 can be conveyed or is conveyed through the cooling circuit 48, in particular in normal operation.
  • the pump 52 is arranged downstream of the cooling element 50 and upstream of the cooling region 24.
  • a first line element 54 is arranged, which is arranged downstream of the expansion tank 36 and upstream of the cooling region 24.
  • the cooling region 24 is fluidically connected to the expansion tank 36 via the line element 54, the cooling element being in the line element 54 50 and the pump 52 are arranged.
  • the inlet 22 is thus fluidically connected to the expansion tank 36 via the line element 54.
  • the inlet 22 is thus supplied with the coolant 26 from the expansion tank 36 via the line element 54.
  • a second line element 56 is also arranged, which is arranged downstream of the cooling region 24 and upstream of the expansion tank 36.
  • the line element 56 is formed separately from the housing 12, separately from the storage cells 16 and separately from the expansion tank 36 and is fluidically connected to the expansion tank 36 and fluidically to the outlet 30, so that the line element 56 is separated from the cooling area 24 via the outlet 30 discharged coolant 26 can be flowed through or is flowed through.
  • the expansion tank 36 can flow fluidically with the outlet 30 via the coolant 26, which runs outside the receiving space 14, in particular the housing 12, and is disposed in the cooling circuit 48 by the coolant 26 discharged from the cooling area 24 via the outlet 30
  • Line element 56 is connected, through which the cooling region 24 and the outlet 30 can flow or is flowed through by the coolant through which the cooling region 24 and the outlet 30 can flow, even during normal operation of the storage device 10.
  • the coolant 26 contained in the gas 34 is thus guided from the outlet 30 by means of the line element 56 to and in particular into the expansion tank 36.
  • arrows 27 in FIG. 1 illustrate a flow of the coolant 26 through the cooling region 24.
  • the second embodiment of the storage device 10 differs from the first embodiment in particular in that the line element 56 is fluidically connected to a further outlet 58 of the cooling device 20, the outlet 58 being separated from the outlet 30 is spaced apart and is provided in addition to the outlet 30.
  • the expansion tank 36 is fluidically connected to the outlet 30 via a second conduit element which runs outside the receiving space 14, in particular outside the housing 12, through which the coolant 26 discharged from the cooling region 24 via the outlet 30 can flow and is also referred to as a guide element 60 connected, which is preferably formed separately from the housing 12, separately from the storage cells 16 and preferably also separately from the line element 56 and in particular is provided in addition to the line element 56.
  • the line element 60 is or is exclusively in the discharge of the gas 34 from the cell housing 18 via the venting element 32 by the coolant 26 flowing through the cooling region 24 and the outlet 30. It is preferably provided that the coolant 26 does not flow through the line element 60 during normal operation. From FIG. 2 it can be seen that the line element 60 and thus the coolant 26 flowing through the line element 60 bypasses the line element 56, so that the coolant 26 by means of the line element 60 takes a shorter route from the outlet 30 to the expansion tank 36 than the line element 56 and in particular can be guided into the expansion tank 36. In this way, it can be avoided, for example, that the hot gas 34 is fed to other storage cells 16. As a result, a thermal runaway of the storage device 10 can be particularly well avoided or at least delayed.
  • the coolant 26 is conveyed both during normal operation and then via the inlet 22 into the cooling area 24 and to the outlet 30 and through the outlet 30 when the gas 34 is specifically discharged from the cell housing 18 via the venting element 32 becomes.
  • the coolant 26 not only flows from the area B to the outlet 30, but also at least essentially continuously coolant 26 is conveyed from the inlet 22 to the area B.
  • the gas 34 and, if applicable, electrolyte and heat can be carried away particularly effectively from the storage cell 16 having the thermal event.
  • the expansion tank 36 can in particular be positioned in such a way that a defined degassing direction can be selected.
  • the gas 34 cools down considerably on its way from the region B to and into the expansion tank 36, so that excessive expansion of the gas 34 can be avoided.
  • FIG. 3 shows a third embodiment of the storage device 10.
  • the storage device 10 is designed as an energy store which has a plurality of modules 62 arranged in the housing 12.
  • the previous and following explanations relating to the memory device 10 according to FIGS. 1 and 2 can also be easily transferred to the modules 62 and vice versa.
  • arrows 64 in FIG. 3 illustrate a flow of the coolant 26 through the cooling circuit 48. List of reference symbols

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Speichereinrichtung (10) zum Speichern von elektrischer Energie, mit einem Gehäuse (12), in dessen Aufnahmeraum (14) eine Speicherzelle (16) aufgenommen ist, welche ein Zellgehäuse (18) aufweist, und mit einer Kühleinrichtung (20), welche einen Einlass (22), über welchen mittels der Kühleinrichtung (20) in einen Kühlbereich (24) des Aufnahmeraums (14) ein Kühlmittel (26) einleitbar ist, mittels welchem die außenumfangsseitig direkt von dem Kühlmittel (26) umströmbare Speicherzelle (16) zu kühlen ist, und einen Auslass (30) aufweist, über welchen das Kühlmittel (26) aus dem Kühlbereich (24) abführbar ist, wobei das Zellgehäuses (18) einen mit einem Entlüftungselement (32) zum Ablassen von Gas (34) aus dem Zellgehäuse (18) versehenen und in dem Kühlbereich (24) angeordneten Bereich (B) aufweist, wodurch das über das Entlüftungselement (32) aus dem Zellgehäuse (18) ausströmende Gas (34) von dem Kühlmittel (26) aufnehmbar und mit dem Kühlmittel (26) in demselben über den Auslass (30) aus dem Kühlbereich (24) abführbar ist.

Description

Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen.
Die DE 102018 003 174 A2 offenbart eine Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, mit einem einen Aufnahmeraum aufweisenden Gehäuse, in dessen Aufnahmeraum mehrere, außenumfangsseitig runde Speicherzellen zum Speichern der elektrischen Energie aufgenommen sind. Außerdem ist eine Kühleinrichtung vorgesehen, mittels welcher in den Aufnahmeraum eine Kühlflüssigkeit einleitbar ist, mittels welcher die außenumfangsseitig direkt von der Kühlflüssigkeit umströmbaren Speicherzellen zu kühlen sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Speichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug zu schaffen, sodass ein besonders sicherer Betrieb realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Speichereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagen. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Speichereinrichtung aufweist. Außerdem weist das Kraftfahrzeug beispielsweise wenigstens eine elektrische Maschine auf, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Somit ist das Kraftfahrzeug beispielsweise als Hybrid- oder aber als Elektrofahrzeug, insbesondere als batterieelektrisches Fahrzeug, ausgebildet. Um das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine, insbesondere rein, elektrisch anzutreiben, wird die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben. Hierzu wird die elektrische Maschine mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom versorgt, welche beziehungsweise welcher in der Speichereinrichtung gespeichert ist.
Da das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann, wird die elektrische Maschine auch als Traktionsmaschine bezeichnet. Da die elektrische Maschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs mit in der Speichereinrichtung gespeicherter elektrischer Energie versorgbar ist, wird die Speichereinrichtung auch als Traktionsspeicher bezeichnet.
Die Speichereinrichtung ist beispielsweise eine Hochvolt-Komponente, deren elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, größer als 50 Volt, vorzugsweise als 60 Volt ist und vorzugsweise mehrere hundert Volt beträgt. Dadurch können besonders große elektrische Leistungen, zum insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs realisiert werden. Insbesondere kann die Speichereinrichtung als Akkumulator oder Batterie, insbesondere Hochvolt-Batterie (HV- Batterie), ausgebildet sein. Insbesondere ist es denkbar, dass die Speichereinrichtung als eine Lithium-Ionen-Batterie ausgebildet ist. Selbstverständlich können die vorherigen und folgenden Ausführungen jedoch auch auf andere Zellchemien übertragen werden. Die Speichereinrichtung ist beispielsweise ein elektrischer Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie, oder die Speichereinrichtung ist beispielsweise ein Bestandteil, insbesondere ein Modul, eines solchen Energiespeichers. Der Energiespeicher weist beispielsweise mehrere solcher Module auf, welche elektrisch miteinander verbunden sein können.
Die Speichereinrichtung umfasst wenigstens ein Gehäuse, welches wenigstens einen Aufnahmeraum aufweist beziehungsweise begrenzt. Außerdem umfasst die Speichereinrichtung wenigstens eine auch als Zelle oder Einzelzelle bezeichnete Speicherzelle, welche in dem Aufnahmeraum, insbesondere zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, aufgenommen und zum Speichern der elektrischen Energie ausgebildete ist. Die Speicherzelle ist beispielsweise als eine Batteriezelle, insbesondere als eine Lithium-Ionen-Zelle, ausgebildet. Die Speicherzelle umfasst ein Zellgehäuse. In dem Zellgehäuse ist beispielsweise wenigstens eine Elektrode der Speicherzelle angeordnet. Außerdem ist in dem Zellgehäuse beispielsweise ein, insbesondere flüssiger, Elektrolyt angeordnet, in welchen die Elektrode beispielsweise zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, eingetaucht ist. Dabei weist die Speicherzelle beispielsweise wenigstens oder genau zwei auch als Zellverbinder, Terminals oder Stromabgriffe bezeichnete Kontaktelemente auf, wobei die Elektrode beispielsweise mit zumindest einem der Kontaktelemente elektrisch verbunden ist. Über die Kontaktelemente mit wenigstens einem weiteren Bauelement der Speichereinrichtung wie beispielsweise mit einerweiteren Speicherzelle elektrisch verbunden sein. Insbesondere kann die Speicherzelle die in ihr gespeicherte elektrische Energie über die Kontaktelemente bereitstellen, wodurch die elektrische Maschine mit elektrischer Energie versorgt werden kann.
Die elektrische Maschine ist beispielsweise auch in einem Generatorbetrieb und somit als Generator betreibbar. Der Generator wird beispielsweise von dem sich bewegenden Kraftfahrzeug und somit mittels kinetischer Energie des sich bewegenden Kraftfahrzeugs angetrieben, sodass der Generator die kinetische Energie in elektrische Energie umwandelt, die von dem Generator bereitgestellt wird. Die von dem Generator bereitgestellte Energie kann beispielsweise über die Kontaktelemente in die Speicherzelle eingespeichert und somit in der Speicherzelle und in der Speichereinrichtung insgesamt gespeichert werden.
Die Speichereinrichtung umfasst außerdem eine Kühleinrichtung, welche wenigstens einen Einlass aufweist, über den mittels der Kühleinrichtung zumindest in einen Kühlbereich des Aufnahmeraums ein Kühlmittel einleitbar ist. Der Kühlbereich ist beispielsweise der gesamte Aufnahmeraum oder der Kühlbereich ist nur ein Teil des Aufnahmeraums, welcher beispielsweise von einem weiteren Teil des Aufnahmeraums, insbesondere mittels einer Abdichteinrichtung, getrennt und insbesondere gegen den weiteren Teil abgedichtet ist. Mittels des Kühlmittels ist die außenumfangsseitig direkt von dem Kühlmittel umströmbare Speicherzelle zu kühlen. Mit anderen Worten ist eine Direktkühlung vorgesehen beziehungsweise die Kühleinrichtung ist dazu ausgebildet, eine Direktkühlung vorzusehen. Bei der Direktkühlung wird das vorzugsweise als Fluid ausgebildete und somit vorzugsweise gasförmige oder flüssige Kühlmittel über den Einlass in den Kühlbereich eingeleitet, sodass das Kühlmittel in der Folge den Kühlbereich durchströmt und dabei die Speicherzelle außenumfangsseitig direkt an- und umströmt und somit direkt berührt beziehungsweise kontaktiert. Hierdurch kann ein zumindest im Wesentlichen direkter Wärmeübergang von der Speicherzelle an das die Speicherzelle direkt an- und umströmende Kühlmittel erfolgen, wodurch in kurzer Zeit eine besonders hohe Wärmemenge von der Speicherzelle abtransportiert werden kann. Vorzugsweise ist das Kühlmittel ein dielektrisches Kühlmittel und/oder eine Flüssigkeit, insbesondere eine dielektrische Flüssigkeit wie beispielsweise ein Öl. Dadurch können Kurzschlüsse verhindert werden. Insbesondere ist unter der Direktkühlung zu verstehen, dass das den Kühlbereich durchströmende und die Speicherzelle direkt umströmende Kühlmittel eine außenumfangsseitige Mantelfläche des Zellgehäuses direkt anströmt und direkt umströmt, das heißt direkt kontaktiert beziehungsweise berührt.
Die Kühleinrichtung weist außerdem wenigstens einen Auslass auf, über welchen das Kühlmittel, insbesondere nach dem es die Speicherzelle außenumfangsseitig direkt berührt und dadurch gekühlt hat, aus dem Kühlbereich abführbar beziehungsweise ausleitbar ist. Dies bedeutet, dass im Rahmen der Direktkühlung das Kühlmittel von dem Einlass zu dem Auslass strömt und dabei den Kühlbereich durchströmt und die Speicherzelle, insbesondere das Zellgehäuse, außenumfangsseitig direkt umströmt und somit berührt. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt berührt das Kühlmittel auf seinem Weg von dem Einlass zu dem Auslass die Speicherzelle, insbesondere das Zellgehäuse, außenumfangsseitig direkt, wodurch die zuvor genannte Direktkühlung realisiert ist.
Somit gehört zur Erfindung vorzugsweise auch ein Verfahren zum Betreiben der Speichereinrichtung. Bei dem Verfahren wird die Speicherzelle durch die zuvor beschriebene Direktkühlung gekühlt.
Um nun einen besonders sicheren Betrieb der Speichereinrichtung realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Zellgehäuses, insbesondere genau, einen mit einem Entlüftungselement zum gezielten Ablassen von Gas aus dem Zellgehäuse versehenen und in dem Kühlbereich angeordneten Bereich aufweist, wodurch das über das Entlüftungselement aus dem Zellgehäuse abgelassene und somit ausströmende Gas von dem Kühlmittel aufnehmbar und mit dem Kühlmittel in demselben über den Auslass aus dem Kühlbereich abführbar ist.
Beispielsweise bei einer insbesondere unfallbedingten Beschädigung der Speicherzelle kann aus dem Elektrolyten ein Gas entstehen, welches sich zunächst beispielsweise in dem Zellgehäuse sammeln kann. Mit zunehmender Menge des in dem Zellgehäuse aufgenommenen Gases steigt ein in dem Zellgehäuse herrschender Druck.
Überschreitet der Druck eine Druckschwelle, so gibt das Entlüftungselement das Zellgehäuse gezielt frei beziehungsweise das Entlüftungselement öffnet das Zellgehäuse gezielt, sodass das Gas aus dem Zellgehäuse entweichen kann. Hierdurch kann eine Explosion der Speicherzelle vermieden werden. Unter dem Merkmal, dass das Zellgehäuse mittels des Entlüftungselements gezielt entlüftet beziehungsweise dass mittels des Entlüftungselements das Gas gezielt aus dem Zellgehäuse abgelassen werden kann, ist insbesondere zu verstehen, dass dann, wenn der in dem Zellgehäuse herrschende Druck die Druckschwelle überschreitet, das Zellgehäuse zuerst und/oder ausschließlich durch das Entlüftungselement beziehungsweise an einer Stelle, an welcher das Entlüftungselement angeordnet ist, und nicht etwa unkontrolliert an einer anderen Stelle öffnet, sodass das Gas gezielt an der Stelle, an welcher das Entlüftungselement angeordnet ist, und nicht etwa unkontrolliert an einer anderen Stelle aus dem Zellgehäuse ausströmen kann. Hierzu umfasst das Entlüftungselement beispielsweise wenigstens oder genau eine auch als Entlüftungsöffnung oder Auslassöffnung bezeichnete Öffnung und ein beispielsweise als Berstscheibe ausgebildetes Berstelement, durch welches die Öffnung dann, wenn der in dem Zellgehäuse herrschende Druck geringer als die Druckschwelle ist, verschlossen wird. Überschreitet der Druck die Druckschwelle, so birst das Berstelement, wodurch das Berstelement die Öffnung freigibt. In der Folge kann das Gas über die freigegebene Öffnung aus dem Zellgehäuse ausströmen, sodass das Zellgehäuse gezielt entlüftet werden kann. Das Berstelement ist dabei derart ausgestaltet, dass es mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit birst beziehungsweise das Zellgehäuse öffnet, bevor an einer anderen Stelle unkontrolliert eine Öffnung des Zellgehäuses entsteht, über die das Gas aus dem Zellgehäuse entweichen könnte. Hierzu ist es insbesondere vorgesehen, dass das Berstelement beispielsweise eine geringere Wanddicke beziehungsweise eine geringere Stabilität oder Festigkeit als das übrige Zellgehäuse aufweist.
Über das Entlüftungselement können das Gas sowie beispielsweise zumindest ein Teil des Elektrolyten aus dem Zellgehäuse abgelassen werden. Beispielsweise bilden das Gas und der Elektrolyt ein auch als Gemisch bezeichneten Elektrolyt-Gas-Gemisch, welches über das Entlüftungselement aus dem Zellgehäuse abgelassen kann. Wenn zuvor und im Folgenden die Rede von dem Gas ist, so kann darunter auch das Gemisch verstanden werden. Da der Bereich in dem Kühlbereich angeordnet ist, kann dann, wenn das Entlüftungselement das Zellgehäuse in Folge des in dem Zellgehäuse herrschenden Drucks gezielt geöffnet hat und in der Folge das Gas sowie beispielsweise ein Teil des Elektrolyten über die freigegebene Öffnung aus dem Zellgehäuse ausströmen, das in dem Kühlbereich aufgenommene beziehungsweise den Kühlbereich durchströmende Kühlmittel den Bereich und somit beispielsweise das Entlüftungselement direkt an- und/oder umströmen. Hierdurch kann beispielsweise das aus dem Zellgehäuse über das Entlüftungselement ausströmende Gas beziehungsweise ein das Gas und den Elektrolyten aus dem Zellgehäuse umfassendes und auch als Gas-Elektrolyt-Gemisch bezeichnetes Gemisch zumindest im Wesentlichen direkt in das Kühlmittel einströmen und somit von dem Kühlmittel aufgenommen werden. Da das Kühlmittel beispielsweise in Richtung des Auslasses beziehungsweise zu dem Auslass strömt, nimmt das Kühlmittel das in ihm aufgenommene Gas beziehungsweise Gemisch mit, sodass das Gas beziehungsweise das Gemisch gezielt von dem Entlüftungselement zu dem Auslass und insbesondere durch den Auslass hindurch und somit aus dem Gehäuse beziehungsweise Aufnahmeraum heraustransportiert wird. Dadurch kann eine gezielte und vorteilhafte Abführung des Gases beziehungsweise des Gemisches aus dem Kühlbereich und aus dem Aufnahmeraum, insbesondere aus dem Gehäuse, realisiert werden.
Durch die Erfindung kann beispielsweise dann, wenn die Speichereinrichtung mehrere Speicherzellen aufweist, ein Übergriff eines bei einer der Speicherzellen auftretenden thermischen Ereignisses auf eine andere der Speicherzellen vermieden werden. Ein solches thermisches Ereignis, welches beispielsweise bei einer der Speicherzellen auftritt, resultiert beispielsweise aus einer insbesondere unfallbedingten Kraftbeaufschlagung beziehungsweise aus einer beispielsweise unfallbedingten Beschädigung der einen Speicherzelle und führt beispielsweise zu der zuvor beschriebenen Entstehung des Gases in dem Zellgehäuse der einen Speicherzelle. Grundsätzlich beziehungsweise technisch bedingt kann das thermische Ereignis, welches auch als thermisches Event oder thermal event bezeichnet wird und bei der einen Speicherzelle auftritt, auch ein thermisches Ereignis bei einer anderen der Speicherzellen bewirken, obwohl es bei der anderen Speicherzelle für sich alleine betrachtet nicht zu einer Beschädigung beziehungsweise nicht zu einem thermischen Ereignis kommen würde. Somit kann es zu einer Verbreitung des thermischen Ereignisses beziehungsweise zu einem Übergriff des thermischen Ereignisses von der einen Speicherzelle auf die andere Speicherzelle oder auf andere Speicherzellen kommen, wobei diese Verbreitung beziehungsweise dieser Übergriff auch als Durchgehen oder thermal propagation bezeichnet wird.
Da das Gas sowie der Elektrolyt aus dem Zellgehäuse insbesondere bei dem thermischen Ereignis der Speicherzelle besonders schnell, gezielt und effektiv von der Speicherzelle weggeleitet und insbesondere aus dem Aufnahmeraum beziehungsweise dem Gehäuse herausgeleitet werden kann, kann beispielsweise ein thermisches Durchgehen verhindert oder zumindest lange herausgezögert werden. Mit anderen Worten kann dadurch verhindert werden, dass das an der Speicherzelle aufgetretene thermische Ereignis auch ein thermisches Ereignis einer anderen Speicherzelle der Speichereinrichtung bewirkt.
Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Ereignisse zugrunde: Batterien beziehungsweise Akkumulatorensysteme, insbesondere Lithium-Ionen- Akkumulatorensysteme, weisen üblicherweise mehrere, zusammengeschaltete Module auf, welche selbst mehrere, zusammengeschaltete und beispielsweise aus Lithium- lonen-Zellen ausgebildete Speicherzellen aufweisen. Üblicherweise ist das jeweilige Modul indirekt gekühlt, sodass das jeweilige Modul auf Modulebene nicht abgedichtet werden muss. Bei einer Direktkühlung kann dabei jedoch auf Modul- oder Systemebene eine komplette Abdichtung vorgesehen sein. Die Erfindung ermöglicht es, eine besonders kompakte Bauweise der Speichereinrichtung und dabei gleichzeitig einen sicheren Betrieb zu realisieren, da insbesondere bei einem thermischen Ereignis der Speicherzelle das etwaig in dem Zellgehäuse entstehende Gas effektiv, effizient und gezielt weggeleitet und beispielsweise von anderen Speicherzellen der Speichereinrichtung fern gehalten werden kann. Insbesondere kann eine übermäßige, direkte Beaufschlagung der anderen Speicherzellen mit dem Gas und dem Elektrolyten aus der einen Speicherzelle vermieden werden, sodass ein thermisches Durchgehen vermieden werden kann.
Insbesondere ist es möglich, das Gas aus dem Zellgehäuse von kritischen, ungünstigen Bereichen wegzuführen und zu einem günstigen Bereich zu führen, in welchem beispielsweise das Gas besonders günstig an eine Umgebung des Kraftfahrzeugs geführt werden kann. Insbesondere kann ein auch als Entgasen bezeichnetes Ablassen des Gases an die Umgebung des Kraftfahrzeugs unterhalb des Kraftfahrzeugs vermieden werden. Die Kühleinrichtung weist beispielsweise einen von dem Kühlmittel durchströmbaren Kühlpfad auf, wobei beispielsweise der Kühlbereich, der Einlass und der Auslass in dem Kühlpfad angeordnet sind. Somit ist es bei der Erfindung möglich, das GAs sowie gegebenenfalls den Elektrolyten aus dem Zellgehäuse über den Kühlpfad abzutransportieren und somit wegzuleiten. Durch Nutzen des Kühlmittels, insbesondere über den Kühlpfad, wird das üblicherweise sehr heiße und somit auch als Heißgas bezeichnete oder als Heißgas ausgebildete Gas beziehungsweise Gemisch aus dem Zellgehäuse der durchgehenden Speicherzelle über das beziehungsweise in dem Kühlmittel verteilt. Insbesondere wird das Gas beziehungsweise Gemisch mittels des Kühlmittels und in demselben an der Speicherzelle benachbarten Zellen vorbeigeleitet, dabei jedoch über den Kühlpfad verteilt und insbesondere mittels des Kühlmittels gekühlt. Dadurch können eine übermäßige Erwärmung der anderen Speicherzellen und ein Durchgehen der anderen Speicherzellen vermieden werden.
Um eine besonders hohe Sicherheit zu realisieren, ist es bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Speichereinrichtung wenigstens ein außerhalb des Aufnahmeraums, insbesondere außerhalb des Gehäuses, angeordnetes Bauelement aufweist, in welchem das über den Auslass aus dem Kühlbereich abgeführte und das Gas enthaltene Kühlmittel zumindest vorübergehend aufnehmbar ist. Beispielsweise ist das Bauelement von dem über den Auslass aus dem Kühlbereich abgeführte und das Gas enthaltene Kühlmittel durchströmbar. Vorzugsweise ist das Bauelement separat von dem Gehäuse und separat von der Speicherzelle ausgebildet und zusätzlich zu dem Gehäuse und zusätzlich zu der Speicherzelle vorgesehen. Durch Verwendung des Bauelements können das Kühlmittel und das in dem Kühlmittel enthaltene Gas beziehungsweise Gemisch besonders definiert und gezielt geleitet und beispielsweise an die Umgebung des Kraftfahrzeugs abgelassen werden.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Bauelement ein weiteres Entlüftungselement aufweist. Die vorherigen und folgenden Ausführungen zur ersten Entlüftungselement können ohne weiteres auch auf die weitere Entlüftungselement übertragen werden und umgekehrt. Mittels der weiteren Entlüftungselement ist zum gezielten Entlüften des Bauelements das in dem Bauelement aus dem zumindest vorübergehend in dem Bauelement aufgenommenen Kühlmittel austretende Gas beziehungsweise Gemisch aus dem Bauelement an dessen Umgebung, gezielt, abführbar. Mit anderen Worten, das in dem Kühlmittel aufgenommene Gas beziehungsweise Gemisch kann dadurch, dass es mittels des Kühlmittels in das Bauelement geführt wurde, in dem Bauelement aus dem Kühlmittel austreten, das heißt beispielsweise entgasen. Hierzu weist das Bauelement, insbesondere dessen Inneres, beispielsweise einen ersten Teilbereich auf, in welchem das Kühlmittel zumindest vorübergehend aufnehmbar oder aufgenommen ist. Außerdem weist das Bauelement, insbesondere dessen Inneres, beispielsweise einen sich an den ersten Teilbereich anschließenden beziehungsweise an den ersten Teilbereich angrenzenden zweiten Teilbereich auf, welcher frei von dem Kühlmittel ist. Das Gas beziehungsweise Gemisch kann nun beispielsweise von dem in dem ersten Teilbereich aufgenommenen Kühlmittel austreten und in den zweiten Teilbereich strömen. Mit zunehmender Menge des in dem Bauelement aus dem Kühlmittel austretenden Gas steigt beispielsweise ein in dem Kühlmittel herrschender Druck. Überschreitet der Druck eine Druckgrenze, so öffnet das weitere Entlüftungselement das Bauelement gezielt, sodass beispielsweise das Gas beziehungsweise Gemisch aus dem zweiten Teilbereich und somit aus dem Bauelement an dessen Umgebung strömen kann.
Die weitere Entlüftungselement umfasst beispielsweise wenigstens oder genau eine weitere Öffnung und wenigstens oder genau ein weiteres, beispielsweise als weitere Berstscheibe ausgebildetes Berstelement, sodass die vorherigen und folgenden Ausführungen zur dem Entlüftungselement der Speicherzelle ohne weiteres auch auf die weitere Entlüftungselement des Bauelements übertragen werden können und umgekehrt. Ferner ist es denkbar, dass das weitere Entlüftungselement ein Ventil aufweist, welches sich beispielsweise dann, wenn der in dem Bauelement herrschende Druck die Druckgrenze überschreitet, öffnet, und somit das Bauelement gezielt freigibt, derart, dass das Gas beziehungsweise Gemisch aus dem zweiten Teilbereich beziehungsweise aus dem Bauelement über das Ventil an die Umgebung des Bauelements strömen kann.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Kühleinrichtung einen Kühlkreislauf aufweist, welcher in einem Normalbetrieb der Speichereinrichtung, in deren Normalbetrieb ein Ablassen von Gas aus dem Zellgehäuse über das Entlüftungselement unterbleibt, von dem Kühlmittel durchströmbar ist beziehungsweise durchströmt wird.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Bauelement fluidisch mit dem Auslass über ein außerhalb des Aufnahmeraums, insbesondere außerhalb des Gehäuses, verlaufendes, von dem über den Auslass aus dem Kühlbereich abgeführten Kühlmittel durchströmbares und in dem Kühlkreislauf angeordnetes Leitungselement verbunden ist, welches auch bei dem Normalbetrieb der Speichereinrichtung von dem den Kühlbereich und den Auslass durchströmenden Kühlmittel durchströmbar ist beziehungsweise durchströmt wird. Vorzugsweise ist das Leitungselement separat von dem Gehäuse und separat von der Speicherzelle und separat von dem Bauelement ausgebildet und zusätzlich zu dem Gehäuse, zusätzlich zu der Speicherzelle und zusätzlich zu dem Bauelement vorgesehen.
Dem Leitungselement kommt somit vorzugsweise eine Doppelfunktion zu. Zum einen wird das Leitungselement bei dem oder während des Normalbetriebs genutzt, um das während des Normalbetriebs den Kühlkreislauf durchströmende Kühlmittel von dem Auslass und somit über den Auslass aus dem Kühlbereich abzuführen. Dadurch kann beispielsweise das über den Auslass aus dem Kühlbereich ausströmende Kühlmittel mittels des Leitungselements wieder zurück zu dem Einlass geführt werden.
Vorzugsweise kommt auch dem Bauelement eine Doppelfunktion zu. Hierzu ist das Bauelement beispielsweise auch bei dem Normalbetrieb der Speichereinrichtung von dem den Kühlbereich und den Auslass durchströmenden Kühlmittel durchströmbar.
Somit wird das Bauelement zum einen während des Normalbetriebs genutzt, um das Kühlmittel beispielsweise zu führen. Zum anderen wird das Bauelement beispielsweise genutzt, um das Kühlmittel zu entgasen, das heißt, um das in dem Kühlmittel aufgenommene Gas beziehungsweise Gemisch zu einer vorteilhaften Stelle zu führen und aus dem Kühlmittel abzuführen und beispielsweise an die Umgebung des Kraftfahrzeugs zu leiten. Hierdurch kann eine besonders hohe Sicherheit realisiert werden.
Alternativ oder zusätzlich ist es vorgesehen, dass das Bauelement fluidisch mit dem Auslass über ein außerhalb des Aufnahmeraums verlaufendes und von dem über den Auslass aus dem Kühlbereich abgeführten Kühlmittel durchströmbares Führungselement verbunden ist, welches beispielsweise außerhalb des GS verläuft. Das Führungselement ist ausschließlich bei dem über das Entlüftungselement erfolgenden Ablassen des Gases aus dem Zellgehäuse von dem den Kühlbereich und den Auslass durchströmenden Kühlmittel durchströmbar. Dies bedeutet, dass das Führungselement während des Normalbetriebs nicht genutzt wird, um das Kühlmittel zu führen. Somit wird beispielsweise das Führungselement während des Normalbetriebs nicht von dem Kühlmittel durchströmt. Das Führungselement wird jedoch dann, wenn das Gas beziehungsweise Gemisch über das Entlüftungselement gezielt aus dem Zellgehäuse abgelassen wird, genutzt, um das das Gas beziehungsweise das Gemisch enthaltende Kühlmittel, insbesondere auf besonders kurzem Weg, über den Auslass aus dem Kühlbereich abzuführen und zu dem, insbesondere in das, Bauelement zu führen. Hierdurch kann beispielsweise eine gezielte und somit schnelle Führung des Gases von dem Kühlbereich und somit von der Speicherzelle weg realisiert werden. Insbesondere ermöglicht es das Führungselement, das Gas auf besonders kurzem Weg von dem Kühlbereich zu dem Bauelement zu führen. Dadurch kann eine besonders hohe Sicherheit realisiert werden.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Bauelement ein in dem Kühlkreislauf angeordneter Ausgleichsbehälter, insbesondere zum Kompensieren von Volumen und/oder Mengenschwankungen des Kühlmittels, ist. Der Ausgleichsbehälter weist ein besonders vorteilhaftes Volumen auf, sodass mittels des Ausgleichsbehälters beziehungsweise in dem Ausgleichsbehälter das Gas beziehungsweise Gemisch besonders gut aus dem Kühlmittel abgeführt werden kann. In dem Ausgleichsbehälter hat das heiße Gas beziehungsweise Gemisch, insbesondere aufgrund eines vorteilhaft großen Volumens des Ausgleichsbehälters, die besonders vorteilhafte Möglichkeit, sich auszudehnen und somit aus dem Kühlmittel zu entgasen und schließlich, beispielsweise über das weitere Entlüftungselement, an die Umgebung des Ausgleichsbehälters zu gelangen.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Kühleinrichtung eine Pumpe aufweist, welche dazu ausgebildet ist, sowohl bei einem Normalbetrieb der Speichereinrichtung als auch bei dem Ablassen des Gases aus dem Zellgehäuse über das Entlüftungselement das Kühlmittel in den Kühlbereich hinein und zu dem Auslass und durch den Auslass hindurch zu fördern. Dadurch kann beispielsweise das über das Entlüftungselement aus dem Zellgehäuse ausströmende Gas beziehungsweise Gemisch besonders effektiv und effizient aus dem Kühlbereich abtransportiert und zu dem Auslass hin transportiert werden.
Die Erfindung ermöglicht es insbesondere, auf Modulebene und somit beispielsweise an dem Gehäuse kostenintensive Entlüftungselemente zum gezielten Ablassen des Gases aus dem Aufnahmeraum zu vermeiden. Gleichzeitig kann ein besonders sicherer Betrieb realisiert werden, da das Gas und somit bei dem thermischen Ereignis entstehende Wärme direkt in das auch als Kühlmittel bezeichnete Kühlmittel übertragen wird. Insbesondere kann dadurch die Anzahl an beispielsweise als Berstscheibensystemen ausgebildeten Entlüftungselementen, insbesondere auf Modulebene, besonders gering gehalten werden.
Beispielsweise wird ein Volumenstrom des Kühlmittels, dessen Volumenstrom beispielsweise bei dem gezielten Ablassen des Gases aus dem Zellgehäuse über die Entlüftungselement über den Einlass in den Kühlbereich strömt, den Kühlbereich durchströmt und dabei an dem Bereich vorbeiströmt beziehungsweise den Bereich direkt umströmt, insbesondere mittels der Pumpe und/oder mittels wenigstens einer Ventileinrichtung eingestellt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Pumpe bei dem gezielten Ablassen des Gases über das Entlüftungselement aus dem Zellgehäuse aktiv läuft und somit das Kühlmittel aktiv über den Einlass in den Kühlbereich, durch den Kühlbereich hindurch und zu dem Auslass fördert. Dadurch kann ein Nachströmen des vorzugsweise dielektrischen Kühlmittels realisiert werden. Dies bedeutet, dass das Kühlmittel nicht nur von dem Bereich der Speicherzelle zu dem Auslass strömt, sondern es strömt auch neues Kühlmittel von dem Einlass zu dem Bereich, sodass auch besonders große Mengen des Gases beziehungsweise Gemisches von der Speicherzelle effektiv und effizient abtransportiert werden können.
Durch Nutzung des Führungselements muss das Gas aus dem Zellgehäuse nicht den kompletten Kühlpfad vorbei an anderen Speicherzellen strömen, sondern kann beispielsweise - bevor das Gas in dem Kühlmittel andere Speicherzellen erreicht - über das Führungselement aus dem Aufnahmeraum beziehungsweise Kühlbereich abgeleitet werden. Das Führungselement kann somit als Zwangsentlüftungssystem fungieren, welches dann und vorzugsweise nur dann zum Einsatz kommt, wenn das Gas aus dem Zellgehäuse über das Entlüftungselement abgelassen wird. Dadurch kann beispielsweise vermieden werden, dass das in dem Kühlmittel aufgenommene Gas beziehungsweise Gemisch aus der Speicherzelle zur anderen Speicherzelle der Speichereinrichtung mittels des Kühlmittels geführt wird. Dadurch kann die Wahrscheinlichkeit eines Durchgehens der Speichereinrichtung besonders gering gehalten werden.
Insbesondere ermöglicht es die Erfindung, das Gas beziehungsweise Gemisch aus dem Kühlmittel an einer besonders vorteilhaften Stelle aus dem Kühlmittel wieder abzuführen und an die Umgebung des Kraftfahrzeugs zu leiten. Hierzu wird beispielsweise das Bauelement an einer vorteilhaften Stelle an oder im Kraftfahrzeug positioniert. Insbesondere wird das Bauelement so, insbesondere an oder im Kraftfahrzeug, positioniert, dass eine definierte Entgasungsrichtung gewählt werden kann beziehungsweise realisiert ist. Ferner ist es möglich, dass das Gas beziehungsweise Gemisch auf seinem Weg von dem Bereich zum Bauelement so stark abgekühlt wird oder ist, dass beispielsweise dann, wenn das Gas beziehungsweise Gemisch an die Umgebung des Kraftfahrzeugs abgelassen wird, eine Expansion des Gases beziehungsweise Gemisches besonders gering gehalten werden kann. Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches wenigstens eine erfindungsgemäße Speichereinrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der
Speichereinrichtung; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der
Speichereinrichtung.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform einer Speichereinrichtung 1 für ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug. Mittels beziehungsweise in der Speichereinrichtung 10 kann elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom gespeichert werden. Hierzu umfasst die Speichereinrichtung 10 wenigstens ein Gehäuse 12, welches einen Aufnahmeraum 14 aufweist oder begrenzt. Außerdem umfasst die Speichereinrichtung 10 mehrere, zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Aufnahmeraum 14 angeordnete Speicherzellen 16, in beziehungsweise mittels welchen die elektrische Energie gespeichert werden kann. Die jeweilige Speicherzelle 16 weist ein Zellgehäuse 18 auf, in welchem ein, insbesondere flüssiger, Elektrolyt aufgenommen ist.
Des Weiteren umfasst die Speichereinrichtung 10 eine Kühleinrichtung 20, welche wenigstens einen Einlass 22 aufweist. Über den Einlass 22 ist mittels der Kühleinrichtung 20 ein vorzugsweise flüssiges Kühlmittel zumindest in einen Kühlbereich 24 des Aufnahmeraums 14 einleitbar. Bei der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform ist der Kühlbereich 24 zumindest ein überwiegender Teil, das heißt mehr als die Hälfte des Aufnahmeraums 14. Beispielsweise kann der Kühlbereich 24 der gesamte Aufnahmeraum 14 sein. Mittels des in Fig. 1 besonders schematisch dargestellten und mit 26 bezeichneten Kühlmittels können die außenumfangsseitig direkt von dem Kühlmittel 26 umströmbaren Speicherzellen 16 gekühlt werden. Mit anderen Worten, das jeweilige Zellgehäuse 18 weist eine außenumfangsseitige Mantelfläche 28 auf. Dabei kann das über den Einlass 22 in den Kühlbereich 24 eingeleitete und in den Folge den Kühlbereich 24 durchströmende Kühlmittel 26 die jeweilige außenumfangsseitige Mantelfläche 28, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, direkt an- oder umströmen und somit direkt berühren, sodass ein zumindest im Wesentlicher direkter Wärmeübergang von der jeweiligen Speicherzelle 16 an das Kühlmittel 26 erfolgt. Hierdurch ist eine Direktkühlung der Speicherzellen 16 realisiert.
Die Kühleinrichtung 20 weist außerdem wenigstens einen Auslass 30 auf, über welchen das Kühlmittel 26 - insbesondere nachdem es den Kühlbereich 24 durchströmt und dabei die Speicherzellen 16 direkt berührt und gekühlt hat - aus dem Kühlbereich 24 abführbar ist beziehungsweise abgeführt wird. Insbesondere wird das Kühlmittel 26 über den Auslass 30 aus dem Aufnahmeraum 14, insbesondere aus dem Gehäuse 12, insgesamt abgeführt.
Um nun einen besonders sicheren Betrieb der Speichereinrichtung 10 und somit des Kraftfahrzeugs insgesamt realisieren zu können, weist das jeweilige Zellgehäuse 18 einen mit wenigstens dem genau einem in Fig. 1 besonders schematisch dargestellten Entlüftungselement 32 zum gezielten Ablassen von Gas 34 aus dem Zellgehäuse 18 versehenen und in dem Kühlbereich 24 angeordneten und somit von dem den Kühlbereich 24 durchströmenden Kühlmittel 26 direkt an- beziehungsweise umströmbaren und somit direkt kontaktierbaren Bereich B auf, welcher beispielsweise ein Kopf oder ein Boden der jeweiligen Speicherzelle 16, insbesondere des Zellgehäuses 18, ist.
Hierzu umfasst das Entlüftungselement 32 beispielsweise eine Öffnung und ein beispielsweise als Berstscheibe ausgebildetes Berstelement, mittels welchem dann, wenn ein in dem Zellgehäuse 18 herrschender Druck geringer als eine Druckschwelle ist, die Öffnung vollständig verschlossen ist. Kommt es beispielsweise zu einem thermischen Ereignis einer der Speicherzellen 16, wobei das thermische Ereignis beispielsweise aus einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung oder Beschädigung der einen Speicherzelle 16 resultiert, so entsteht aus dem Elektrolyten in dem Zellgehäuse 18 der einen Speicherzelle 16 das Gas 34. Mit zunehmender Menge des Gases 34 im Zellgehäuse 18 steigt der in dem Zellgehäuse 18 herrschende Druck. Überschreitet der in dem Zellgehäuse 18 herrschende Druck die Druckschwelle, so birst das Berstelement, wodurch das Zellgehäuse 18 gezielt an, insbesondere genau, einer Stelle , in welcher das Entlüftungselement 32 angeordnet ist, geöffnet wird, insbesondere ohne das Zellgehäuse 18 an einer anderen, von der Stelle unterschiedlichen Stelle öffnet. Durch das Bersten des Berstelements gibt das Berstelement die Öffnungen frei, sodass das Gas 34 aus dem Zellgehäuse 18 über die freigegebene Öffnung aus dem Zellgehäuse 18 ausströmen kann. Dadurch wird das Gas 34 gezielt aus dem Zellgehäuse 18 abgelassen, ohne dass die Speicherzelle 16 unkontrolliert explodiert.
Das über das Entlüftungselement 32 aus dem Zellgehäuse 18 ausströmende Gas ist in Fig. 1 mit 34 bezeichnet. Es ist denkbar, dass zusätzlich zu dem Gas 34 auch zumindest ein Teil des in dem Zellgehäuse 18 aufgenommenen Elektrolyten über das Entlüftungselement 32 aus dem Zellgehäuse 18 ausströmt, sodass das Gas 34 und der Elektrolyt aus dem Zellgehäuse 18 ein einfach auch als Gemisch bezeichnetes, Elektrolyt-Gas-Gemisch bilden. War zuvor und ist im Folgenden die Rede nur von dem Gas 34, so kann darunter auch der Elektrolyt beziehungsweise das Elektrolyt-Gas- Gemisch aus dem Zellgehäuse 18 verstanden werden.
Dadurch, dass der Bereich B und somit auch das Entlüftungselement 32 in dem Kühlbereich 24 angeordnet sind, strömt das den Kühlbereich 24 durchströmende Kühlmittel 26 an dem Entlüftungselement 32 beziehungsweise an dem Bereich B vorbei beziehungsweise das den Kühlbereich 24 durchströmende Kühlmittel 26 kontaktiert insbesondere auch dann den Bereich B direkt, wenn das Gas 34 über die freigegebene Öffnung und somit über das Entlüftungselement 32 und dadurch in dem Bereich B aus dem Zellgehäuse 18 ausströmt. Dadurch kann das aus dem Zellgehäuse 18 ausströmende Gas 34 zumindest im Wesentlichen direkt in das den Kühlbereich 24 durchströmende Kühlmittel 26 einströmen und somit von dem Kühlmittel 26 aufgenommen werden. Da also der Bereich B und das Entlüftungselement 32 in dem Kühlbereich 24 und direkt von dem Kühlmittel 26 umströmbar sind, ist beziehungsweise wird das über das Entlüftungselement 32 aus dem Zellgehäuse 18 ausströmende Gas 34 von dem Kühlmittel 26 aufnehmbar beziehungsweise aufgenommen und mit dem Kühlmittel 26 in demselben über den Auslass 30 aus dem Kühlbereich 24, insbesondere aus dem Aufnahmeraum 14 und ganz insbesondere aus dem Gehäuse 12 insgesamt, abführbar beziehungsweise abgeführt. Außerdem kann sich das heiße und somit beispielsweise als Heißgas ausgebildete Gas 34 in dem Kühlmittel 26 verteilen und wird mittels des Kühlmittels 26 gekühlt. Dadurch kann beispielsweise die Wahrscheinlichkeit, dass ein an einer der Speicherzellen 16 auftretendes thermisches Ereignis auch zu einem thermischen Ereignis an einer anderen der Speicherzellen 16 führt, an der es an sich nicht zu einem thermischen Ereignis kommt, besonders gering gehalten werden.
Die Speichereinrichtung 10 weist dabei ein separat von dem Gehäuse 12 und separat von den Speicherzellen 16 ausgebildetes, zusätzlich dazu vorgesehenes und außerhalb des Aufnahmeraums 14, insbesondere außerhalb des Gehäuses 12, angeordnetes Bauelement in Form eines Ausgleichsbehälters 36 auf. In dem Ausgleichsbehälter 36 ist beziehungsweise wird das über den Auslass 30 aus dem Kühlbereich 24 abgeführte und das Gas 34 enthaltene Kühlmittel 26 zumindest vorübergehend aufnehmbar beziehungsweise aufgenommen. Dabei weist der Ausgleichsbehälter 36 ein weiteres Entlüftungselement 38 auf, auf welches die vorherigen und folgenden Ausführungen zum Entlüftungselement 32 ohne weiteres übertragen werden können und umgekehrt. Dabei ist in Fig. 1 die beispielsweise als Durchgangsöffnung ausgebildete Öffnung des weiteren Entlüftungselements 38 mit 40 bezeichnet, und das beispielsweise als Berstscheibe ausgebildete Berstelement des weiteren Entlüftungselements 38 ist in Fig.
1 mit 42 bezeichnet. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass die Öffnung 40 in ihrem freigegebenen Zustand einerseits beziehungsweise einen Endes direkt in den Ausgleichsbehälter 36, insbesondere in dessen Inneres 44, und andererseits anderen Endes direkt an eine Umgebung 46 des Ausgleichsbehälters 36, insbesondere des Kraftfahrzeugs insgesamt, mündet. Mittels des weiteren Entlüftungselements 38 ist zum gezielten Entlüften des Ausgleichsbehälters 36 das in dem Ausgleichsbehälter 36, insbesondere in dessen Inneres 44, aus dem zumindest vorübergehend in dem Ausgleichsbehälter 36 aufgenommenen Kühlmittel 26 austretende Gas 34 aus dem Ausgleichsbehälter 36 an dessen Umgebung 46, insbesondere gezielt, abführbar. Hierzu wird das das Gas 34 enthaltende Kühlmittel 26 in einem ersten Teilbereich T1 des Inneren 44 des Ausgleichsbehälters 36 zumindest vorübergehend aufgenommen, insbesondere derart, dass das Kühlmittel 26 den Teilbereich T1 durchströmt. Ein direkt an den ersten Teilbereichs T1 angrenzender zweiter Teilbereich T2 des Inneren 44 ist frei von dem Kühlmittel 26. Dadurch kann sich das Gas 34 in dem Inneren 44 entspannen und somit aus dem Kühlmittel 26 austreten beziehungsweise ausgasen und sich beispielsweise zunächst in dem zweiten Teilbereich T2 sammeln. Mit zunehmendem, in dem Teilbereich T2 aufgenommenen Gas 34 steigt ein in dem Ausgleichsbehälter 36 herrschender Druck. Überschreitet der Druck eine Druckschwelle, so öffnet das weitere Entlüftungselement 38 den Ausgleichsbehälter 36 gezielt, sodass das Gas 34 gezielt aus dem Ausgleichsbehälter 36 abgelassen wird.
Die Kühleinrichtung 20 weist einen Kühlkreislauf 48 auf, welcher in einem Normalbetrieb der Speichereinrichtung 10 von dem Kühlmittel 26 durchströmbar ist beziehungsweise durchströmt wird. In dem Normalbetrieb ist die Speichereinrichtung 10 fehlerfrei, sodass insbesondere in dem Normalbetrieb ein Ablassen von Gas aus dem Zellgehäuse 18 beziehungsweise aus allen Zellgehäusen 18 der Speichereinrichtung 10 über das jeweilige Entlüftungselement 32 unterbleibt.
Dabei ist in Strömungsrichtung des Kühlmittels 26 durch den Kühlkreislauf 48 der Ausgleichsbehälter 36 stromab des Kühlbereichs 24 angeordnet, wobei der Ausgleichsbehälter 36 in dem Kühlkreislauf 48 angeordnet ist. In dem Kühlkreislauf 48 ist auch ein beispielsweise als Wärmetauscher ausgebildetes Kühlelement 50 angeordnet, welches somit von dem Kühlmittel 26 durchströmbar ist. Das Kühlelement 50 ist dabei stromab des Ausgleichsbehälters 36 und stromauf des Kühlbereichs 24 angeordnet. Mittels des Kühlelements 50 wird das das Kühlelement 50 durchströmende Kühlmittel 26 gekühlt, woraufhin der Kühlbereich 24 wieder mit dem Kühlmittel 26 versorgt werden kann. Außerdem ist in dem Kühlkreislauf 48 eine Pumpe 52 angeordnet, mittels welcher das Kühlmittel 26 insbesondere in dem Normalbetrieb durch den Kühlkreislauf 48 förderbar ist beziehungsweise gefördert wird. Die Pumpe 52 ist dabei stromab des Kühlelements 50 und stromauf des Kühlbereichs 24 angeordnet.
In dem Kühlkreislauf 48 ist beispielsweise ein erstes Leitungselement 54 angeordnet, welches stromab des Ausgleichsbehälters 36 und stromauf des Kühlbereichs 24 angeordnet ist. Über das Leitungselement 54 ist der Kühlbereich 24 fluidisch mit dem Ausgleichsbehälter 36 verbunden, wobei in dem Leitungselement 54 das Kühlelement 50 und die Pumpe 52 angeordnet sind. Somit ist insbesondere der Einlass 22 über das Leitungselement 54 fluidisch mit dem Ausgleichsbehälter 36 verbunden. Somit wird der Einlass 22 über das Leitungselement 54 mit dem Kühlmittel 26 aus dem Ausgleichsbehälter 36 versorgt.
In dem Kühlkreislauf 48 ist außerdem ein zweites Leitungselement 56 angeordnet, welches stromab des Kühlbereichs 24 und stromauf des Ausgleichsbehälters 36 angeordnet ist. Das Leitungselement 56 ist separat von dem Gehäuse 12, separat von den Speicherzellen 16 und separat von dem Ausgleichsbehälter 36 ausgebildet und fluidisch mit dem Ausgleichsbehälter 36 und fluidisch mit dem Auslass 30 verbunden, sodass das Leitungselement 56 von dem über den Auslass 30 aus dem Kühlbereich 24 abgeführten Kühlmittel 26 durchströmbar ist beziehungsweise durchströmt wird.
Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass der Ausgleichsbehälter 36 fluidisch mit dem Auslass 30 über das außerhalb des Aufnahmeraums 14, insbesondere des Gehäuses 12, verlaufende, von dem über den Auslass 30 aus dem Kühlbereich 24 abgeführten Kühlmittels 26 durchströmbar und in dem Kühlkreislauf 48 angeordnete Leitungselement 56 verbunden ist, welches auch bei dem Normalbetrieb der Speichereinrichtung 10 von dem den Kühlbereich 24 und den Auslass 30 durchströmbaren Kühlmittel durchströmbar ist beziehungsweise durchströmt wird. Das das Gas 34 enthaltene Kühlmittel 26 wird somit von dem Auslass 30 mittels des Leitungselements 56 zu dem und insbesondere in den Ausgleichsbehälter 36 geführt. Außerdem veranschaulichen in Fig. 1 Pfeile 27 eine Strömung des Kühlmittels 26 durch den Kühlbereich 24.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Speichereinrichtung 10. Die zweite Ausführungsform der Speichereinrichtung 10 unterscheidet sich insbesondere dadurch von der ersten Ausführungsform, dass das Leitungselement 56 fluidisch mit einem weiteren Auslass 58 der Kühleinrichtung 20 verbunden ist, wobei der Auslass 58 von dem Auslass 30 beabstandet und zusätzlich zu dem Auslass 30 vorgesehen ist. Bei der zweiten Ausführungsform ist der Ausgleichsbehälter 36 fluidisch mit dem Auslass 30 über ein außerhalb des Aufnahmeraums 14, insbesondere außerhalb des Gehäuses 12, verlaufendes, von dem über den Auslass 30 aus dem Kühlbereich 24 abgeführten Kühlmittel 26 durchströmbares und auch als Führungselement bezeichnetes, zweites Leitungselement 60 verbunden, welches vorzugsweise separat von dem Gehäuse 12, separat von den Speicherzellen 16 sowie vorzugsweise auch separat von dem Leitungselement 56 ausgebildet und insbesondere zusätzlich zu dem Leitungselement 56 vorgesehen ist. Das Leitungselement 60 ist beziehungsweise wird ausschließlich bei dem über das Entlüftungselement 32 erfolgenden Ablassen des Gases 34 aus dem Zellgehäuse 18 von dem den Kühlbereich 24 und den Auslass 30 durchströmenden Kühlmittel 26 durchströmbar beziehungsweise durchströmt. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass in dem Normalbetrieb ein Strömen des Kühlmittels 26 durch das Leitungselement 60 unterbleibt. Aus Fig. 2 ist erkennbar, dass das Leitungselement 60 und somit das das Leitungselement 60 durchströmende Kühlmittel 26 das Leitungselement 56 umgeht, sodass das Kühlmittel 26 mittels des Leitungselements 60 im Vergleich zu dem Leitungselement 56 auf kürzerem Wege von dem Auslass 30 zu dem Ausgleichsbehälter 36 und insbesondere in den Ausgleichsbehälter 36 geführt werden kann. Dadurch kann beispielsweise vermieden werden, dass das heiße Gas 34 zu anderen Speicherzellen 16 geführt wird. Dadurch kann ein thermisches Durchgehen der Speichereinrichtung 10 besonders gut vermieden oder zumindest hinausgezögert werden.
Mittels der Pumpe 52 wird das Kühlmittel 26 sowohl während des Normalbetriebs als auch dann, über den Einlass 22 in den Kühlbereich 24 und zu dem Auslass 30 und durch den Auslass 30 hindurchgefördert, wenn das Gas 34 aus dem Zellgehäuse 18 über das Entlüftungselement 32 gezielt abgelassen wird. Dadurch strömt das Kühlmittel 26 nicht nur von dem Bereich B zu dem Auslass 30, sondern es wird auch zumindest im Wesentlichen stetig Kühlmittel 26 von dem Einlass 22 zu dem Bereich B gefördert. Dadurch können das Gas 34 sowie gegebenenfalls Elektrolyt und Wärme besonders effektiv von der das thermische Ereignis aufweisenden Speicherzelle 16 abgeführt werden.
Der Ausgleichsbehälter 36 kann insbesondere so positioniert werden, dass eine definierte Entgasungsrichtung gewählt werden kann. Insbesondere ist es denkbar, dass das Gas 34 auf seinem Weg von dem Bereich B zu dem und in den Ausgleichsbehälter 36 stark abkühlt, sodass eine übermäßige Expansion des Gases 34 vermieden werden kann.
Schließlich zeigt Fig. 3 eine dritte Ausführungsform des Speichereinrichtung 10. Bei der dritten Ausführungsform ist die Speichereinrichtung 10 als ein Energiespeicher ausgebildet, welcher mehrere, in dem Gehäuse 12 angeordnete Module 62 aufweist. Dabei können die vorherigen und folgenden Ausführungen zur Speichereinrichtung 10 gemäß Fig. 1 und 2 ohne weiteres auch auf die Module 62 übertragen werden und umgekehrt. Außerdem veranschaulichen in Fig. 3 Pfeile 64 eine Strömung des Kühlmittels 26 durch den Kühlkreislauf 48. Bezugszeichenliste
10 Speichereinrichtung
12 Gehäuse
14 Aufnahmeraum
16 Speicherzelle
18 Zellgehäuse
20 Kühleinrichtung
22 Einlass
24 Kühlbereich
26 Kühlmittel
27 Pfeil
28 außenumfangsseitige Mantelfläche 30 Auslass 32 Entlüftungselement 34 Gas 36 Ausgleichsbehälter 38 weiteres Entlüftungselement 40 Öffnung 42 Berstelement 44 Inneres 46 Umgebung 48 Kühlkreislauf 50 Kühlelement 52 Pumpe 54 Leitungselement 56 Leitungselement 58 Auslass 60 Leitungselement 62 Modul 64 Pfeil B Bereich T1 erster Teilbereich T2 zweiter Teilbereich

Claims

Patentansprüche
1. Speichereinrichtung (10) zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem einen Aufnahmeraum (14) aufweisenden Gehäuse (12), mit wenigstens einer in dem Aufnahmeraum (14) aufgenommenen und zum Speichern der elektrischen Energie ausgebildeten Speicherzelle (16), welche ein Zellgehäuse (18) aufweist, und mit einer Kühleinrichtung (20), welche wenigstens einen Einlass (22), über welchen mittels der Kühleinrichtung (20) zumindest in einen Kühlbereich (24) des Aufnahmeraums (14) ein Kühlmittel (26) einleitbar ist, mittels welchem die außenumfangsseitig direkt von dem Kühlmittel (26) umströmbare Speicherzelle (16) zu kühlen ist, und wenigstens einen Auslass (30) aufweist, über welchen das Kühlmittel (26) aus dem Kühlbereich (24) abführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellgehäuses (18) einen mit einem Entlüftungselement (32) zum Ablassen von Gas (34) aus dem Zellgehäuse (18) versehenen und in dem Kühlbereich (24) angeordneten Bereich (B) aufweist, wodurch das über das Entlüftungselement (32) aus dem Zellgehäuse (18) ausströmende Gas (34) von dem Kühlmittel (26) aufnehmbar und mit dem Kühlmittel (26) in demselben über den Auslass (30) aus dem Kühlbereich (24) abführbar ist.
2. Speichereinrichtung (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens ein außerhalb des Aufnahmeraums (14) angeordnetes Bauelement (36), in welchem das über den Auslass (30) aus dem Kühlbereich (24) abgeführte und das Gas (34) enthaltene Kühlmittel (26) zumindest vorübergehend aufnehmbar ist.
3. Speichereinrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (36) ein weiteres Entlüftungselement (38) aufweist, mittels welchem zum Entlüften des Bauelements (36) das in dem Bauelement (36) aus dem zumindest vorübergehend in dem Bauelement (36) aufgenommenen Kühlmittel (26) austretende Gas (34) aus dem Bauelement (36) an dessen Umgebung (46) abführbar ist.
4. Speichereinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (20) einen Kühlkreislauf (48) aufweist, welcher in einem Normalbetrieb der Speichereinrichtung (10), in deren Normalbetrieb ein Ablassen von Gas (34) aus dem Zellgehäuse (18) über das Entlüftungselement (32) unterbleibt, von dem Kühlmittel (26) durchströmbar ist.
5. Speichereinrichtung (10) nach Anspruch 4 in dessen Rückbezug auf Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (36) fluidisch mit dem Auslass (30) über ein außerhalb des Aufnahmeraums (14) verlaufendes, von dem über den Auslass (30) aus dem Kühlbereich (24) abgeführten Kühlmittel (26) durchströmbares und in dem Kühlkreislauf (48) angeordnetes Leitungselement (56) verbunden ist, welches auch bei dem Normalbetrieb der Speichereinrichtung (10) von dem den Kühlbereich (24) und den Auslass (30) durchströmenden Kühlmittel (26) durchströmbar ist.
6. Speichereinrichtung (10) nach Anspruch 5, oder nach Anspruch 4 in dessen Rückbezug auf Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (36) fluidisch mit dem Auslass (30) über ein außerhalb des Aufnahmeraums (14) verlaufendes und von dem über den Auslass (30) aus dem Kühlbereich (24) abgeführten Kühlmittel (26) durchströmbares Führungselement (60) verbunden ist, welches ausschließlich bei dem über das Entlüftungselement (32) erfolgenden Ablassen des Gases (34) aus dem Zellgehäuse (18) von dem den Kühlbereich (24) und den Auslass (30) durchströmenden Kühlmittel (26) durchströmbar ist.
7. Speichereinrichtung (10) nach Anspruch 2, nach Anspruch 3, nach Anspruch 4 in dessen Rückbezug auf Anspruch 2 oder 3, nach Anspruch 5 oder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (36) ein in dem Kühlkreislauf (48) angeordneter Ausgleichsbehälter (36) ist.
8. Speichereinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (20) eine Pumpe (52) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, sowohl bei einem Normalbetrieb der Speichereinrichtung (10), in deren Normalbetrieb ein Ablassen von Gas (34) aus dem Zellgehäuse (18) über das Entlüftungselement (32) unterbleibt, als auch bei dem Ablassen des Gases (34) aus dem Zellgehäuse (18) über das Entlüftungselement (32) das Kühlmittel (26) in den Kühlbereich (24) hinein und zu dem Auslass (30) und durch den Auslass (30) hindurch zu fördern.
9. Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Speichereinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7823671B2 (en) * 2005-02-02 2010-11-02 Denso Corporation Cooling structure of heat generating member
DE102015221264A1 (de) * 2015-10-30 2017-05-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Speichervorrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Speichervorrichtung
DE102018003174A1 (de) 2018-04-18 2018-10-04 Daimler Ag Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen
DE102018009566A1 (de) * 2018-12-05 2019-06-27 Daimler Ag Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005017648B4 (de) * 2005-04-15 2008-01-10 Daimlerchrysler Ag Flüssigkeitsgekühlte Batterie und Verfahren zum Betreiben einer solchen
US10177424B1 (en) * 2017-08-11 2019-01-08 Kitty Hawk Corporation Aircraft hybrid cooling system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7823671B2 (en) * 2005-02-02 2010-11-02 Denso Corporation Cooling structure of heat generating member
DE102015221264A1 (de) * 2015-10-30 2017-05-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Speichervorrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Speichervorrichtung
DE102018003174A1 (de) 2018-04-18 2018-10-04 Daimler Ag Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen
DE102018009566A1 (de) * 2018-12-05 2019-06-27 Daimler Ag Speichereinrichtung zum Speichern von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen

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