用于在使用電池系統(tǒng)時提高安全性的設備和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨立權(quán)利要求的前序部分的用于在使用電池系統(tǒng)時提高安全性的設備和方法。
【背景技術】
[0002]從現(xiàn)有技術中已知用于在使用電池系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)時提高安全性的方法，其中排氣系統(tǒng)借助于接口連接到電池系統(tǒng)上并且適合于電池系統(tǒng)的受控的排氣。因此，DE 102011 079037 Al例如公開一種電池單元模塊、一種用于運行電池單元模塊的方法以及一種電池和一種機動車輛，其中電池單元模塊包括多個電池單元、尤其是鋰離子電池單元，所述電池單元分別具有排氣開口以及此外具有被分配給多個電池單元的氣體容納空間。在此，根據(jù)公開的發(fā)明的一個設計方案的氣體容納空間是完全流體密封的并且在優(yōu)選的實施方式中完全氣密地連接到電池單元模塊上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明基于一種用于在使用電池系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)時提高安全性的方法，其中排氣系統(tǒng)借助于接口連接到電池系統(tǒng)上并且適合于電池系統(tǒng)的受控的排氣。
[0004]本發(fā)明涉及一種具有獨立權(quán)利要求的描述特性的特征的方法和電池設備。
[0005]本發(fā)明的核心在于，根據(jù)排氣系統(tǒng)的內(nèi)部的壓力的改變，排氣系統(tǒng)的接口氣密地連接到電池系統(tǒng)上。
[0006]氣密的連接在該上下文中表示:物質(zhì)從電池系統(tǒng)經(jīng)由接口到達排氣系統(tǒng)中，其中所述物質(zhì)在其從電池系統(tǒng)通過接口到達排氣系統(tǒng)中期間既不能從電池系統(tǒng)的內(nèi)部空間又不能從排氣系統(tǒng)的內(nèi)部空間還不能從接口的內(nèi)部空間到達電池系統(tǒng)的、排氣系統(tǒng)的或接口的周圍環(huán)境中。在氣密的連接期間，只有所述物質(zhì)可以從電池系統(tǒng)經(jīng)由接口到達排氣系統(tǒng)中是可能的。不同于氣密的連接的情況，在非氣密的連接的情況下，物質(zhì)在其從電池系統(tǒng)經(jīng)由接口到達排氣系統(tǒng)中期間可以到達電池系統(tǒng)的、排氣系統(tǒng)的或接口的周圍環(huán)境中。
[0007]本發(fā)明的背景是:排氣系統(tǒng)一一例如經(jīng)由排氣總管和/或軟管一一與電池系統(tǒng)連接。為了將排氣系統(tǒng)在排氣期間氣密地連接到電池系統(tǒng)上，當前使用密封橡膠和/或一一借助于為此設置的致動器一一產(chǎn)生大的力，所述力確保將排氣系統(tǒng)氣密地連接到電池系統(tǒng)上。與此相對地，根據(jù)本發(fā)明的解決方案具有下述優(yōu)點:不需要密封橡膠和/或用于產(chǎn)生力以便將排氣系統(tǒng)連接到電池系統(tǒng)上的設備，并且替代于此，使用通過排氣在排氣系統(tǒng)中出現(xiàn)的壓力本身，以便確保將排氣系統(tǒng)氣密地連接到電池系統(tǒng)上。
[0008]此外，根據(jù)本發(fā)明設置一種電池設備、尤其是鋰離子電池設備，所述電池設備包含至少一個電池系統(tǒng)，所述電池設備具有至少一個用于在使用排氣系統(tǒng)時提高安全性的設備，其中排氣系統(tǒng)適合于電池系統(tǒng)的受控的排氣。在此，排氣系統(tǒng)借助于至少一個用于在使用電池系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)時提高安全性的設備連接到電池系統(tǒng)上，使得至少一個用于在使用電池系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)時提高安全性的設備根據(jù)排氣系統(tǒng)的內(nèi)部的壓力氣密地或非氣密地連接到電池系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)上。
[0009]本發(fā)明的其它有利的實施方式是從屬權(quán)利要求的主題。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方式，排氣系統(tǒng)的接口從達到或超過排氣系統(tǒng)的內(nèi)部的壓力的閾值起氣密地連接到電池系統(tǒng)上。這引起根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點:可以根據(jù)電池系統(tǒng)的物理參數(shù)并且因此根據(jù)需要將排氣系統(tǒng)連接到電池系統(tǒng)上。
[0011]根據(jù)排氣系統(tǒng)的內(nèi)部的壓力的改變將排氣系統(tǒng)的接口氣密地連接到電池系統(tǒng)上的情況引起在使用排氣系統(tǒng)時提高安全性，因為所述排氣系統(tǒng)通過其僅根據(jù)特定的壓力、尤其在達到或超過排氣系統(tǒng)的內(nèi)部的壓力的閾值時氣密地連接到電池系統(tǒng)上在材料疲勞方面受到保護。材料疲勞的概率的減小引起在具有這樣的排氣系統(tǒng)的設施中的安全性的提尚O
[0012]根據(jù)本發(fā)明的下一個優(yōu)選的實施方式，接口在低于排氣系統(tǒng)的內(nèi)部的壓力的閾值之后又變得非氣密。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個有利的實施方式，閾值大約為2bar至5bar。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施方式，至少一個用于在使用電池系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)時提高安全性的設備連接到斷裂閥上，所述斷裂閥適合于電池系統(tǒng)的受控的排氣。用于在使用電池系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)時提高安全性的設備到斷裂閥上的連接引起根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點:用于在使用電池系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)時提高安全性的設備在空間上直接連接到電池系統(tǒng)的下述位置上，在所述位置上，氣體應從電池系統(tǒng)中出來。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的下一個優(yōu)選的實施方式，至少一個用于在使用電池系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)時提高安全性的設備具有第一管形的接管，所述第一管形的接管適合于將排氣系統(tǒng)連接到電池系統(tǒng)上，其中第一管形的接管尤其包含鋁。通過設備的第一管形的接管包含鋁，所述第一管形的接管相對于從電池系統(tǒng)出來的物質(zhì)具有高的不靈敏性。此外，鋁由于其物理的、尤其是塑性的特性良好地適用于形成排氣系統(tǒng)到電池系統(tǒng)上的氣密的連接。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的下一個優(yōu)選的實施方式，斷裂閥具有第二管形的接管，其中第二管形的接管尤其包含鋁并且是至少一個用于在使用電池系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)時提高安全性的設備的組成部分。斷裂閥的第二管形的接管與至少一個用于在使用電池系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)時提高安全性的設備的第一管形的接管形成插塞連接。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的下一個有利的實施方式，至少一個用于在使用電池系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)時提高安全性的設備的第一管形的接管和/或斷裂閥的第二管形的接管是卷邊的。至少一個用于在使用電池系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)時提高安全性的設備的第一管形的接管的卷邊和斷裂閥的第二管形的接管的卷邊引起根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點:卷邊可以機械耗費小地執(zhí)行并且在氣密的連接的情況下，至少一個用于在使用電池系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)時提高安全性的設備的第一管形的接管和斷裂閥的第二管形的接管由于卷邊彼此咬合。所述咬合引起可靠氣密的連接。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的下一個優(yōu)選的實施方式，至少一個用于在使用電池系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)時提高安全性的設備的第一管形的接管由密封環(huán)包圍，其中密封環(huán)尤其直至600°C至700°C的溫度是溫度不靈敏的。用于密封環(huán)的示例性的溫度不靈敏的材料是高性能塑料或可延展的金屬，尤其是鋁或銅。溫度不靈敏性確保將排氣系統(tǒng)可靠氣密地連接到電池系統(tǒng)上。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的下一個優(yōu)選的實施方式，在排氣系統(tǒng)和電池系統(tǒng)的排氣的部件之間，尤其在排氣系統(tǒng)和電池系統(tǒng)的斷裂閥之間布置有由彈性體構(gòu)成的墊。在此，在墊中尤其在氣體可以從電池系統(tǒng)出來并且進入到排氣系統(tǒng)中的這樣的位置上設有開口。
【附圖說明】
[0020]下面，根據(jù)實施例闡述本發(fā)明，從所述實施例中可以得到其它的創(chuàng)造性的特征，但是本發(fā)明在其范圍方面不受限于所述特征。實施例在附圖中示出。
[0021]其中:
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于在使用電池系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)時提高安全性的方法的示意圖；
圖2a和2b示出根據(jù)本發(fā)明的設備的示意圖，所述設備適合于將排氣系統(tǒng)氣密地連接到電池系統(tǒng)上。
【具體實施方式】
[0022]在圖1中示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的用于在使用電池系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)時提高安全性的方法。借助方法步驟11開始該方法。在壓力檢查步驟22中檢查:排氣系統(tǒng)的內(nèi)部的壓力是否達到或超過壓力的閾值。壓力閾值尤其可以位于大約2bar至5bar。為了檢查排氣系統(tǒng)的內(nèi)部的壓力，可以使用壓力傳感器或用于確定其它的間接的量的傳感器，所述間接的量適合于確定壓力。適合于確定壓力的其它的量例如可以為溫度。此外，例如也可以使用下述傳感器，所述傳感器適合于證明從電池系統(tǒng)出來的物質(zhì)。在此，例如可以根據(jù)物質(zhì)、尤其是氣體是否從電池系統(tǒng)中出來的情況執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。
[0023]如果排氣系統(tǒng)的內(nèi)部的壓力既沒有達到又沒有超過壓力的閾值，那么重復壓力檢查步驟22。
[0024]相反地，如果該壓力達到或超過壓力的閾值，那么在連接步驟33中執(zhí)行將排氣系統(tǒng)氣密地連接到電池系統(tǒng)上。氣密的連接借助于排氣系統(tǒng)的設備來執(zhí)行。
[0025]引起氣密的連接的執(zhí)行例如可以尤其通過根據(jù)排氣系統(tǒng)的內(nèi)部的壓力來控制的致動器、尤其是伺服電機、優(yōu)選地電動機來主動地發(fā)生。<