[0057]例如，根据第二实施方式，S5可在排气装置的内部为最大允许压力时做出响应。
[0058]S4可在排气装置的内部为最大允许压力的90%至100%时做出响应。
[0059]S3可在排气装置的内部为最大允许压力的80%至90%时做出响应。
[0060]S2可在排气装置的内部为最大允许压力的70%至80%时做出响应。
[0061]SI可在排气装置的内部为最大允许压力的60%至70%时做出响应。
[0062]根据这两个实施方式，在排气装置的内部中压力提高时级SI首先做出响应，并且随后是级S2至S5。由此，物质借以从电池系统中流出的开口逐步地变大，并且能为物质的流出缓冲。物质的相应被导出的体积流量与级SI至S5的尺寸选择相关。
[0063]在部分图2b中，多级的爆破膜片MB的级S6至SlO根据其厚度布置成，具有最小厚度的级S8布置在多级的爆破膜片MB的中间，并且级的厚度朝向多级的爆破膜片MB的边缘增加。在部分图2b中示出的布置方案使得，多级的爆破膜片MB的中心首先打开并且之后随着压力的增大向外打开。物质的相应被导出的体积流量与级S6至SlO的尺寸选择相关。
[0064]在部分图2c中，多级的爆破膜片MB的级Sll至S15根据其厚度布置成，具有最大厚度的级S13布置在多级的爆破膜片MB的中间，并且级的厚度朝向多级的爆破膜片MB的边缘减小。在部分图2c中示出的布置方案使得，多级的爆破膜片MB的外部首先打开并且之后随着压力的增大向内打开。物质的相应被导出的体积流量与级Sll至S15的尺寸选择相关。
[0065]是否选择根据2a、2b或2c的实施方式的情况例如可与待导出的物质的物理性能相关。
[0066]根据另一实施方式，所述级也可沿流出的物质的流动矢量的方向或其相反方向相继地布置。在部分图2d中示出这种布置方案。
[0067]用S16、S17和S18表示多级的爆破膜片MB的不同级。级S16至S18具有不同的厚度并且在排气装置的内部中的压力不同时差异化地做出响应。
[0068]级S16至S18可(根据其厚度)沿流出的物质的流动矢量的方向Rl或优选地沿相反的方向R2布置。
[0069]级SI至S18的示例性厚度例如在0.0005m至0.005m之间。
[0070]根据本发明的多级的爆破膜片MB在单独的级的数量方面不限制为可从部分图2a至2d得到的级的数量。
[0071]根据本发明的具有多级的爆破膜片MB的电池系统B例如可使用在车辆、特别是机动车中。
[0072]在图3中，示意性地示出了用于调节从电池系统中被导出的物质的体积流量的方法。除了在图1中示意性地示出的适于根据在排气装置EV的内部中存在的压力被动地调节被导出的物质的体积流量(例如借助于节流部、消声器、多级的爆破膜片或膜片)的装置之外，例如可实现主动的方法。该主动的方法以方法引入步骤11开始。在方法引入步骤11之后的压力检测步骤22中，借助于传感器确定在排气装置的内部中的压力或者反映压力的参数。为了确定压力或反映压力的参数，例如可使用压力传感器或温度传感器。
[0073]压力或反映压力的参数通过评估单元在相同的压力检测步骤22中被评估，并且根据评估在调节步骤33中调整体积流量。为了调整体积流量，例如可使用被马达、特别是伺服马达驱动的执行器、特别是用于调节体积流量的机械隔板。
[0074]通过结束步骤44结束用于调节从电池系统中被导出的物质的体积流量的方法。
[0075]在图4中，示意性地示出了根据本发明的具有膜片的电池系统，其中，膜片适于在压力下破裂并且膜片具有不同的区域，这些不同的区域在被导出的物质的流动矢量的方向上平行地位于相同的高度上，并且这些区域具有不同的厚度。用B表示电池系统，用U表示泄压阀。用So表示泄压阀U的理论断裂部位。该理论断裂部位So适于，从达到或超过泄压阀U中的压力的值起做出响应并且打开。
[0076]在部分图4a中示意性地示出了泄压阀U的结构，用M表示的膜片被插入泄压阀U中。膜片M具有不同的区域，其中，这些区域在被导出的物质的流动矢量的方向上平行地位于相同的高度上。这些区域的厚度不同。
[0077]根据本发明的具有膜片M的电池系统B例如可使用在车辆、特别是机动车中。
[0078]在图5中，示意性地示出了根据本发明的根据第一实施例的具有节流部的电池系统。用B表示电池系统，用Z表示电池电芯。电池系统B包含至少一个电池电芯Z。用K表示电池电芯Z的阴极，用A表示电池电芯Z的阳极。
[0079]用DR表示节流部。节流部DR适于减小从电池电芯Z中流出的物质的流动速度，并且在从电池电芯Z中被导出的物质的流动矢量的方向上布置在该图中未示出的排气装置之后、特别是在该图中未示出的爆破盘之后或者在该图中未示出的泄压阀之后。
[0080]在部分图5a中示意性地示出了消声器；用SD表示消声器。消声器SD特别适于减小噪声的音量，其中由从电池电芯Z中流出的物质产生该噪声。消声器SD可与节流部DR相结合地使用并且在流出的物质的流动矢量的方向上例如安装在节流部之后。例如，也可使用消声器SD代替节流部DR，特别是当消声器SD发挥在流出的物质的流动速度方面的节流作用时。用G表示螺纹，其适于将消声器SD拧到在该图中未示出的排气装置上。
[0081]根据本发明的具有节流部DR和/或消声器SD的电池系统B例如可使用在车辆、特别是机动车中。
[0082]在图6中示意性地示出了根据本发明的根据第二实施例的具有节流部的电池系统。
[0083]在部分图6a中，用B表示电池系统。用BS表示爆破盘，爆破盘BS适于受控地从电池系统B的用IR表示的内腔中导出物质。爆破盘BS为示例性的排气装置。用GS表示气体聚集器，其适于容纳并储存从电池系统B的内腔IR中逸出的物质、特别是气体。用DR表示节流部，该节流部DR适于减小从内腔IR中流出的物质的流动速度并且在从内腔IR中被导出的物质的流动矢量的方向上布置在爆破盘BS之后。用EL表示排气管路，该排气管路EL适于从气体聚集器GS中导出物质。
[0084]在部分图6b中，同样用B表示电池系统，用Z表示电池电芯。电池系统B包含至少一个电池电芯Z。同样用GS表示气体聚集器。用ST表示管接头，管接头ST适于联接到排气管路EL上并且从气体聚集器GS中导出物质。
[0085]例如，根据本发明的具有节流部DR的电池系统B可使用在车辆、特别是机动车中。
【主权项】
1.一种电池系统(B)、特别是锂离子电池系统，该电池系统具有至少一个用于提高在使用所述电池系统⑶时的安全性的排气装置(EV)，其中，所述排气装置(EV)适于受控地从所述电池系统⑶中导出物质，其特征在于，所述排气装置(EV)实施为，以与在所述排气装置(EV)的内部中存在的压力相关的体积流量导出所述物质。
2.根据权利要求1所述的电池系统(B)，其特征在于，所述至少一个排气装置(EV)为爆破盘(BS)或泄压阀(U)或排气管路(EL)。
3.根据权利要求2所述的电池系统(B)，其特征在于，所述爆破盘(BS)具有不同的区域，并且所述区域具有不同的厚度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池系统(B)，其特征在于，所述排气装置(EV)具有节流部(DR)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电池系统(B)，其特征在于，所述排气装置(EV)具有消声器(SD)，其中，所述消声器(SD)包含多孔的材料、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。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的电池系统(B)，其特征在于，所述排气装置(EV)具有多级的爆破膜片(MB)，其中，各爆破膜片(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S18)在所述排气装置(EV)的内部中的不同压力的情况下做出响应并且破裂。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的电池系统(B)，其特征在于，所述排气装置(EV)具有膜片(M)，其中，所述膜片(M)适于在压力下破裂并且所述膜片(M)具有不同的区域，所述不同区域在被导出的物质的流动矢量的方向(Rl)上平行地位于相同高度上，并且所述区域具有不同的厚度。
8.根据权利要求4所述的电池系统(B)，其特征在于，所述节流部(DR)在被导出的物质的流动矢量的方向(Rl)上布置在爆破盘(BS)之后或泄压阀(U)之后。
9.根据权利要求4所述的电池系统(B)，其特征在于，所述节流部(DR)被插入爆破盘(BS)中或泄压阀(U)中。
10.根据权利要求5所述的电池系统(B)，其特征在于，所述消声器(SD)在被导出的物质的流动矢量的方向(Rl)上布置在爆破盘(BS)之后或泄压阀(U)之后。
11.根据权利要求5所述的电池系统(B)，其特征在于，所述消声器(SD)被插入爆破盘(BS)中或泄压阀(U)中。
12.根据权利要求6所述的电池系统(B)，其特征在于，所述多级的爆破膜片在被导出的物质的流动矢量的方向(Rl)上布置在爆破盘(BS)之后或泄压阀(U)之后。
13.根据权利要求6所述的电池系统(B)，其特征在于，所述膜片(M)在被导出的物质的流动矢量的方向(Rl)上布置在爆破盘(BS)之后或泄压阀(U)之后。
14.根据权利要求7所述的电池系统(B)，其特征在于，所述膜片(M)被插入爆破盘(BS)中或泄压阀(U)中。
15.—种根据上述权利要求中任一项所述的电池系统(B)在车辆、特别是机动车中的应用。
【专利摘要】本发明涉及一种电池系统(B)、特别是锂离子电池系统，其具有至少一个用于提高电池系统(B)的安全性的排气装置(EV)，其中，排气装置(EV)适于受控地从所述电池系统(B)中导出物质，其中，排气装置(EV)实施成，以与在排气装置(EV)的内部中存在的压力相关的体积流量导出物质。
【IPC分类】H01M10-0525, H01M2-12
【公开号】CN104821412
【申请号】CN201510060861
【发明人】F·恩格尔, B·西韦特, M·哈尔德, M·厄克斯勒, R·德庞特, A·艾兴多夫, C·米勒, O·格伦特
【申请人】罗伯特·博世有限公司, 三星Sdi株式会社
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年2月5日
【公告号】DE102014202043A1, US20150221913