[发明专利]在发生故障时对蓄电池组电池的热退耦

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池模块，所述电池模块带有多个相互相邻地安排并且相互电连接的蓄电池组电池，在所述蓄电池组电池（Batteriezellen）之间在所述电池模块(Batteriemodul)和/或各个蓄电池组电池发生故障时可以提高相邻蓄电池组电池之间的热阻，以避免相邻蓄电池组电池的过热。此外本发明还涉及在发生故障时对蓄电池组电池进行热退耦的方法。

背景技术

汽车的储能器和能量工业中使用的储能器，例如静止的储能器，在将来须具有实质上更大的存储容量和更高的可靠性、实质上更高的使用寿命并且首先要有实质上更高的安全性水准。锂离子/锂金属技术相对其它的储能器具有明显的性能优势和重量优势，然而现在还不能提供所需要的安全性。

锂离子电池的安全性是例如在汽车中的应用时不可忽视的因素。与在移动电子技术中的应用相比较，一个牵引电池（Traktionsbatterie）的化学活性质量实质上更高并且从而发生危险的可能性明显地更大。因为电极仅通过一个钝化的表面薄膜对与有机的、易燃电解质的突然反应加以保护，所以避免促使所述薄膜突然破裂的工作状态（例如高温、过度充电或者过度放电）是有利的。内部短路（例如产品中的杂质）也可以触发由局部过热所造成的电池热烧穿。

一般而言：所述安全性决定性地取决于为电极和电解质实际选取的材料的组合，并且取决于蓄电池组电池的制造质量。典型的是，所述牵引电池由数百乃至数千个单个蓄电池组电池组成，以提供所需要的有效航程（Reichweite）（电池容量）和功率。在实际实施过程中，把这些单个蓄电池组电池安装成一个空间上紧凑的模块。一个模块中的这些蓄电池组电池通常如此紧密地封装造成在一个蓄电池组电池热烧穿的情况下可能还会“点燃”相邻的蓄电池组电池。在此存在由于连锁反应而造成整个电池模块瓦解或损坏的风险。在极端的情况下这还会发生所述电池模块的燃烧，其中尤其要考虑的是：许多电池模块类型（例如锂离子蓄电池）不得与水接触，以避免发生碱金属与水生成氢的典型反应。从这方面来说，在燃烧的情况下必须使用无水的灭火剂。

韩国专利申请KR 2006086120公开了一种电池模块，该电池模块的散热通过改变所述蓄电池组电池安排而得以改善，并且在所述蓄电池组电池上设有冷却槽。

US公开文献US 5456994 A说明了一种电池模块，带有一个温度监测和一个封闭的壳体，用于电动汽车。该文说明的电池模块具有一个在前侧设有空气入口并且在背侧设有空气出口的壳体。所述壳体借助于分隔划分成各个腔室，在所述各个腔室中可以插入各个蓄电池组电池。

国际专利申请WO 2008027343公开了一种汽车用电池模块，在所述电池模块中，蓄电池组电池安排成彼此间隔开的组。多个蓄电池组电池在一个壳体内部安排成两组，这两个组通过一个中间区域相互隔开。这样地安排所述壳体使得：从所述中间区域流出的冷空气可以抵达所述蓄电池组电池。在这种情况下，每组蓄电池组电池安排在两个相互相对间隔开的位置中。

在由现有技术公知的电池模块中，由于各个蓄电池组电池相互接近而可能存在以下风险：在一个单个蓄电池组电池热过载时，相邻蓄电池组电池也会受牵连并且同样也热过载。在此，在极端的情况下一个蓄电池组电池的烧穿会以一种连锁反应引起其它蓄电池组电池的烧穿。另一方面还希望有尽可能高的电池模块能量密度，为此必须把尽可能多的蓄电池组电池紧密地相互间隔开。

发明内容

因此本发明的技术问题是提出一种电池模块以及一种方法，用之可以避免相邻蓄电池组电池的热烧穿。

该技术问题通过根据权利要求1的电池模块以及根据权利要求8的方法得以解决。其它的扩展和优选的实施方式在从属权利要求和下面的说明以及附图中予以说明。

从而，本发明提出一种电池模块，该电池模块具有多个彼此相邻安排并且相互电连接的蓄电池组电池和一个用于监测所述蓄电池组电池和/或所述电池模块的至少一个工作参数的装置，其特征在于，所述电池模块具有一个用于加大相邻蓄电池组电池之间热阻的装置，其中如此地连接所述带有用于监测所述蓄电池组电池和/或所述电池模块至少一个工作参数装置的装置：在超过各个蓄电池组电池和/或所述电池模块的受监测的工作参数的一个阈值时触发所述用于加大所述热阻的装置。

从而，在正常的工作状态中一个根据本发明的电池模块具有电耦连的蓄电池组电池的一种尽可能致密的封装，由此可以实现相对于所述电池模块的空间要求尽可能高的能量密度。此外所述电池模块中的蓄电池组电池因而还可以热耦连，这在一个电池模块中同类蓄电池组电池的情况下导致所述蓄电池组电池的尽可能圴匀的功率输出。