[发明专利]用于使电能存储元件放电的放电设备、安全装置、电池单元和方法

说明书

本发明涉及一种用以使电能存储元件（12）、特别是电池元件放电的放电设备（10），该放电设备（10）包括用于连接电能存储元件（12）和电路布置（18）的两个连接（24，26），该布置（18）包括：电流路径（20），该电流路径（20）连接两个连接（24，26）；包括开关元件（28）；并且在接通时具有定义明确的电阻R1，其中电路布置（18）进一步包括至少一个另外的电流路径（22），该另外的电流路径（22）也连接两个连接（24，26），包括开关元件（28）并且在接通时具有定义明确的电阻R2，其中不同电流路径（20，22）的电阻R1、R2彼此不同。本发明进一步涉及用于使电能存储元件（12）放电的对应的安全装置、电池单元和方法。

本发明涉及一种用于使电能存储元件、特别是电池元件放电的放电设备，该放电设备包括用于连接电能存储元件和电路布置的两个连接，该布置包括电流路径，该电流路径连接两个连接，包括开关元件，并且在接通时具有定义明确的电阻。本发明进一步涉及用于使电能存储元件放电的对应的安全设备和对应的方法。

背景技术

用于电化学存储的电池元件往往含有侵蚀性物质，当释放时，可能导致对人和物体的危害。在一些能量存储元件中，例如锂离子（“Li离子”）电池元件，由于所使用的电解质是可燃的，因此存在火灾和/或爆炸的附加危险。因此，已知电池和电容器以使得它们能够承受预期的机械应力而不损伤电池的护套这样的方式构造，使得防止危险物质转变到能量存储的周围环境中。

尽管如此，从来没有完全排除对护套的损坏。在机动车辆领域中，例如，其中电池可以被用于供应车辆电气系统或用于驱动某物，在发生事故的情况下，即使保护良好的电池也可能会极大变形并且可能爆开。可在变形期间或之后发生离开电解质的点燃，相当有可能甚至在若干秒或若干分钟之后发生。

WO 2012/013616 Al描述了一种用于电能存储元件的安全装置，该设备包括：放电设备，用以响应于即将发生或已（早已）发生的能量存储元件的外壳变形而使电能存储元件放电。该放电设备包括具有开关元件和电阻器的电流路径。根据电能存储元件的变形速度和最大容量，以及也许直到电能存储元件的可能变形的预警时间，人员可以因此成功地将存储元件的充电状态及时减少决定性的比例，以便能够避免由离开的电解质所引起的火灾和/或爆炸。然而，必须以定义明确的方式实行放电。

文献US 2013/0323546 A1示出了一种二次电池，其包括两个电极组装件、容纳两个电极组装件的壳体、电连接到两个电极组装件并且暴露于壳体之外的端子部分、以及多个短路感应构件，其处于第一电极组装件与壳体之间、第二电极组装件与壳体之间，以及第一电极组装件与第二电极组装件之间。

发明内容

用于使具有权利要求1的特征的电能存储元件放电的放电设备具有的优点是，可以快速地而在具有热过载的低风险的情况下实行放电。

根据本发明的放电设备包括：用于连接电能存储元件和电路布置的两个连接，该布置包括（i）电流路径，该电流路径连接两个连接，包括开关元件，并且在接通时具有定义明确的电阻R1，以及（ii）至少一个另外的电流路径，该另外的电流路径也连接两个连接，包括开关元件并且在接通时具有定义明确的电阻R2，R3……优选地，不同电流路径的电阻R1、R2、R3……彼此不同。

根据本发明的实施例，电流路径的电阻R1、R2适配于低电阻率的恒定负载下（缩写：低负载下）电流流量（current flow）对比电能存储元件的时间的特征函数f（f（t）=I）的不同阶段（phase）P1、P2。该低电阻率的负载对应于等于或低于电路布置内的电流路径的最低电阻的电阻。

根据本发明的另一实施例，放电设备进一步包括用于控制开关元件的至少一个控制设备。优选地，控制设备被布置用于通过使用开关元件、取决于电能存储元件的特征函数f来控制电流流量。

根据本发明的另外的实施例，控制设备在两个连接点之间插入针对特征函数f的至少两个阶段P1、P2的不同的电流路径。