[发明专利]用于紧急冷却和/或紧急扑灭船舶的电池组的方法、电池组和船舶

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于紧急冷却和/或紧急扑灭船舶的电池组的方法以及一种电池组和一种带有这样的电池组的船舶。

背景技术

已知如果锂离子电池组处在适合于使存在于电池组的电池中的化学物质燃烧的温度范围中，锂离子电池组可燃烧。取决于所使用的材料和触发因素存在或多或少的很大的点燃危险。点燃例如可由于电池组超过允许的充电结束电压的过载、由于过载的过热、机械损坏、内部故障等等而发生，如果携带电池组的船舶处在紧急情况下，尤其那时同样还可出现点燃。在此，不仅由于明火而释放热，而且出现热的且危害健康的气体，其尤其还可进一步恶化船舶的紧急情况。

已知将这样的气体经由卸压导出到对人员无危害的位置处。问题是通常包含氧气施体(Sauerstoffdonator)的电池组一旦其已经点燃就仅可非常难地被扑灭。因此通常严格地遵循防止电池组的点燃的预防性的措施。这尤其涉及到允许的运行条件(例如电池组的温度)和鉴于运行参数持续地监测电池组的电池。这样的监测通常通过电池组管理系统(BMS)(其可在预告有紧急情况的情况下切断电池组)来执行。

在此，问题是电池组可能被太早地切断而恰在紧急情况下没有直到最后仍起作用地供船舶支配。另一方面，在由多个电池构建的更大的电池组中存在这样的危险，即，虽然电池组管理系统可针对故障情况切断电池组，但其原则上不再可实现使电池组立即放电。因此，即使在紧急切断电池组的情况下还总还存在这样的危险，即，不受控地释放存储在电池组中的能量。

为了还掌控能量释放变得不可避免的这种故障情况，电池组壳体被附加地包装到封闭部(Containment)中，该封闭部可至少在此期间经受住现存的成分和化学物质的可能的能量释放－包括可能的所有燃烧负载，直至可清除危险位置。

尤其在船中，这样的故障情况绝对不是所期望的，因为在极端情况下这可导致乘客和乘务员的落船(Ausbooten)。此外，在由不耐热的材料(例如通常的塑料等)制成的船中，明的电池组火焰可导致泄漏，这在极端情况下甚至可承担船下沉的责任。

期望通过附加防护的措施确保防止电池组起火。

发明内容

在这点上，本发明的目的在于提供一种方法和一种电池组以及一种带有这样的电池组的船舶，通过该方法可靠地避免电池组起火。尤其应提供一种不依赖于通常的冷却系统起作用的方案。尤其应提供一种自动起作用的方案－尤其还用于其他紧急系统失效的情况。

关于方法的目的通过开头所提及的类型的方法来实现，该方法具有如下步骤：

－ 确定紧急情况；

－ 从船舶的环境中抽取环境水(Umgebungswasser)，以及

－ 利用环境水浸没电池组。

本发明基于如下考虑，即，船舶相对与陆上交通工具和飞行器具有如下优点，即，提供有实际上任意量的水。虽然在静态的设备(例如，电池组的通常的冷却系统)中可提供足量的水；然而在陆上交通工具和飞行器中如同在船舶中一样，这由于不实用地携带相应的水量而证实为不可行。本发明已经认识到船舶的环境水在紧急情况下又适合于浸没电池组且因此适合于在最坏的情况下避免能量不期望地释放到船舶本体中或甚至避免电池组的起火。本发明已经认识到作为“最后的手段”，船舶的电池组尤其在反正不再可挽救的有故障的状态的情况下可利用环境水来浸没－这即为考虑成只好许可不能挽回地损坏电池组。这尤其涉及锂离子电池组(其由于其材料特性而对释放能量或起火的事故特别无抵抗力)的情况。

本发明已经尤其认识到可相应地限定故障情况，而电池组的浸没意味着没有更多损失。根据本发明的方案的紧急情况不仅可理解成可控制的紧急情况，而且可理解成不可挽回的紧急情况，由于该不可挽回的紧急情况－其通过电池组管理系统或自己来调节－而发生利用环境水来浸没电池组，以防止更糟糕的情况。在此，本发明的方案考虑允许必要时不可挽回地损坏电池组，以防止更糟糕的情况；尤其以便在最糟糕的情况下防止或扑灭电池组的起火。相对用于电池组的通常的水冷系统，本发明已经认识到该水冷系统通常－尤其在紧急情况下－可能不再可提供足够的冷却水，以便在能量释放之前保护电池组或在起火情况下设有足够的冷却水或消防用水。在此，本发明基于如下考虑，即，恰在常规的水冷的紧急情况下而对此可能缺乏足够的水量。本发明的方案消除了这些缺点且在任何情况下引起防火或者如有可能引起防止电池组的能量释放或者爆炸。

本发明的有利的改进方案可从从属权利要求中得悉，从属权利要求详细地说明了在所提出的目的的范畴中以及关于其他的优点实现上述方案的有利的可行性方案。