[发明专利]用于提高在使用电池系统时的安全性的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分所述的电池系统以及这种电池系统的应用。

背景技术

从现有技术中已知用于提高在使用电池系统的排气系统时的安全性的装置，其中，排气系统借助于联接部联接到电池系统上并且适于受控地为电池系统排气。在此，该排气系统适于从可能损坏的电池系统中导出物质、特别是气体。

发明内容

本发明基于一种电池系统、特别是锂离子电池系统，其具有至少一个用于提高在使用电池系统时的安全性的排气装置，其中，该排气装置适于受控地从电池系统中导出物质。

本发明涉及一种具有独立权利要求所述的特征性特征的电池系统。

本发明的核心在于，以与在排气装置的内部中存在的压力相关的体积流量导出物质。

以与在排气装置的内部中存在的压力相关的体积流量导出物质的情况实现了根据本发明的优点，即，保护电池系统和/或位于电池系统的环境中的人员或对象不受可能由被导出的物质引起的可能的作用。如果在排气装置的内部中存在过高的压力，减小压力是有利的并且实现了在电池系统周围的安全性的提高。压力是否过高的情况例如与排气装置的横截面相关。示例性的过高的压力可在8bar至10bar之间或在20bar至30bar之间。

在排气装置的内部中存在的压力与电池系统的状态、例如与在电池系统的内部中存在的温度和/或电池系统的可能的损坏状态相关。

本发明的背景是，在排气装置的内部中存在的压力可能导致在排气装置的内部中的压力冲击并且由此导致在电池系统的环境中突然的压力扩散。由于突然的压力扩散，位于电池系统的环境中的人员或对象可能受到损害。以与在排气装置的内部中存在的压力相关的体积流量导出物质的情况使得能够弱化该压力冲击。压力冲击的弱化使得减小了在电池系统的环境中的人员或对象的受损害的可能性。此外，压力冲击的弱化实现了电池系统的组件的更小的负载。

根据本发明，至少一个排气装置为爆破盘或泄压阀或排气管路。

从属权利要求所述的对象是本发明的其它有利的实施方式。

根据本发明的下一有利的实施方式，爆破盘具有不同的区域，并且这些区域具有不同的厚度。

不同区域的不同厚度例如为0.1·10^-3m至0.5·10^-3m。

通过这些区域的不同厚度，与存在的压力相关地形成的开口面积逐级地变大。通过压力导致逐级地增大开口面积，逐级地减小在电池系统之内的压力。

根据本发明的下一有利的实施方式，排气装置具有节流部。

根据本发明的另一优选的实施方式，排气装置具有消声器。在此，该消声器特别是多孔的材料、优选为例如烧结铜的烧结金属，或者金属编织物或者塑料或者陶瓷。

通过排气装置具有节流部或消声器的优选的实施方式，使待穿流的阻力与流出的物质相反地作用。待穿流的阻力导致流动速度的减小。流动速度的减小使得暴露在流出的物质中的电池系统的组件或在电池系统的环境中的人员或对象的负载减小。

根据本发明的下一有利的实施方式，排气装置具有多级的爆破膜片。该多级的爆破膜片由多个单独的爆破膜片组成。在此，各爆破膜片在排气装置的内部的不同压力的情况下做出响应并破裂。

排气装置具有多级爆破膜片的情况实现了根据本发明的优点，即，抵消可能出现的压力峰值。该抵消通过多个单独爆破膜片的逐级响应和破裂实现。在此，例如首先小的压力可导致第一单独爆破膜片的响应和破裂，之后与该小的压力相比变大的压力导致第二单独爆破膜片的响应和破裂。通过在达到最大压力之前已经开始导出物质，单独爆破膜片的这种逐级的响应和破裂使得出现的最大压力减小。

根据本发明的下一优选的实施方式，排气装置具有膜片，其中，该膜片适于在压力下破裂并且该膜片具有不同的区域。在此，膜片的不同区域在被导出的物质的流动矢量的方向上位于相同高度上，并且这些区域具有不同的厚度。

根据本发明的另一有利的实施方式，节流部在被导出的物质的流动矢量的方向上布置在爆破盘之后或泄压阀之后。被导出的物质的流动矢量为沿在排气系统中待导出的物质的最大部分所流动的方向指向的矢量。

根据本发明的另一优选的实施方式，节流部被插入爆破盘中或泄压阀中。

通过将节流部插入爆破盘中或泄压阀中，可对被导出的物质的可能出现的超音速流动产生影响。被导出的物质的超音速流动尤其与排气装置的横截面相关。

根据本发明的另一有利的实施方式，消声器在被导出的物质的流动矢量的方向上布置在爆破盘之后或泄压阀之后。