蓄电池制造技术

本发明专利技术涉及一种蓄电池(1)，具有至少部分地导电的外壳(2)和设置在该外壳(2)内的原电池(3)。为提供一种改进的和可靠的、用于降低蓄电池(1)的外壳(2)内有害的过压的可行方案，本发明专利技术规定，在外壳(2)和原电池(3)之间至少部分地设置至少一个不导电的、耐热且透气的纺织物(4)。

【技术实现步骤摘要】
蓄电池
本专利技术涉及一种蓄电池，其具有至少部分地导电的外壳和设置在该外壳内的原电池。
技术介绍
蓄电池在当今在不同的领域中使用。例如已知蓄电池在电力驱动的机动车辆，特别是电动车辆、插入式混合动力车辆和混合机动车辆中的移动应用，以便用蓄电池对机动车辆的电力驱动装置供给电能。此外已知蓄电池在用电器领域例如笔记本电脑、移动电话机等中的移动应用。此外蓄电池也静止地使用，例如在风力设备中。对于这些未穷举的应用对蓄电池在它的可靠性、效率和寿命方面提出了非常高的要求。蓄电池具有外壳，其内设置原电池，该原电池包括产生电流的电化学元件。该电化学元件，特别在锂离子蓄电池的情况下，对于与外部影响、例如空气或者湿气的接触灵敏地反应，因此必须尽可能好地保护不受上述影响。尽管如此，如果例如由事故引起的蓄电池的机械的损坏所决定的，空气或者湿气还是进入蓄电池内，则其可能导致蓄电池的过电压从而导致过热。通过蓄电池的例如由蓄电池的过载或者内部的或外部的电气短路所决定的电气损坏，其也能够导致蓄电池的过热。在蓄电池的上述损坏的情况下能够导致在蓄电池的外壳内部产生气体。由此蓄电池外壳内的压力升高。为不使蓄电池处于这种失控(thermal runaway)的情况下，已知在外壳上设置薄弱处或者排气阀，该排气阀在蓄电池的外壳内出现规定的内部压力的情况下打开。由此气体、蒸气和液体能够受控地从蓄电池内漏出，使得蓄电池外壳内的压力降低。这一过程也称为“放气”。由于蓄电池的这种放气，特别在锂离子蓄电池的情况下能够导致锂化的碳与空气的自燃，由此这样的蓄电池在最不利的情况下可能着火。在排气阀打开或者损坏的情况下从蓄电池外壳中流出的液体、蒸气或者气体可能包含未分解的电解质成分，例如碳酸二甲酯(DMC)或者碳酸乙烯酯(EC)，或者还有可燃的分解产物，例如一氧化碳(CO)、氢气(H2)或者甲烷(CH4)。此外在液体、蒸气或者气体中可能包含在外壳内存在的导电盐的分解产物，例如氟化氢(HF)或者含磷的化合物、例如三氟氧化磷(POF3)。
技术实现思路
本专利技术的目的是:提供一种改进且可靠的、用于降低蓄电池外壳内有害的过压的可行方案。根据本专利技术通过一种具有权利要求1的特征的蓄电池实现此目的。优选的设计方案在从属权利要求中说明，它们能够各自单独地或者以彼此的各种组合表示本专利技术的方案。通过权利要求1提供一种蓄电池，其具有至少部分导电的外壳和设置在该外壳内的原电池，其特征在于，在外壳和原电池之间至少部分地设置至少一个不导电、耐热且透气的纺织物。因为该纺织物不导电，所以通过纺织物以适宜的大小和以适宜的尺寸设置在原电池和外壳之间，原电池能够通过该纺织物相对于外壳电绝缘。上述在原电池和外壳之间的电绝缘由于其耐热性在蓄电池的前述热击穿期间也能够保持可靠。与此相反，在常规的蓄电池的情况下其可能导致通常使用的绝缘材料、例如聚烯烃或者聚丙烯的熔化，从而导致原电池和外壳之间的电气短路。能够使用纺织物基于它的透气性可靠地进行用于防止蓄电池破裂的蓄电池放气。如果例如在蓄电池外壳内部的背离排气阀设置的区域内由于蓄电池的损坏导致气体形成，则为了给该蓄电池放气需要使形成的气体到达排气阀，以便能够为降低压力而排出。然而特别可能由于蓄电池的机械的损坏导致原电池在外壳的方向上，或者相反地受到支撑和挤压。在常规的蓄电池的情况下可能由此中断发生的气体从它的产生位置到排气阀的路径，使得不再能够适宜地降低压力。由此在常规的蓄电池的情况下虽然设置了排气阀但是仍能够导致蓄电池破裂，这是不能接受的。在本专利技术的蓄电池中，形成的气体从它的产生位置到排气阀的路径不能被相应地阻断，因为气体自身由于上述效果而在蓄电池机械损坏的情况下能够通过它穿过可透气的纺织物而可靠地从它的产生位置到达排气阀。蓄电池的外壳可以具有容纳原电池的容纳部分和盖，容纳部分可由盖封闭。排气阀例如可以设置在盖上。此外，纺织物的设置具有下面的优点:由此实现了能够提高相应构造的蓄电池的寿命的振动缓冲，并且减小了蓄电池内存在的死体积。根据一个有利的设计方案，纺织物至少部分地通过无纺布构造。这种无纺布能够低成本地制造并且特别是透气地构成。根据另一个有利的设计方案，该无纺布由玻璃纤维或者耐热的聚合物构造。该聚合物优选是芳族聚酰胺。这种耐热的聚合物具有耐热性，该耐热性保证纺织物在蓄电池热击穿的情况下不熔化。由此能够可靠地阻止在蓄电池热击穿的情况下在外壳和原电池之间发生短路。本专利技术的另一个有利的设计方案规定，纺织物扁平地构造并且具有约0.1mm到约Imm的厚度。纺织物的该厚度优选约为0.15mm。由此该纺织物也能够有利地在常规的蓄电池内设置，因为不需要使蓄电池由于设置该纺织物而选取另外的、特别是更大的尺寸。根据另一个有利的设计方案，在原电池和纺织物之间至少部分地设置至少一个金属薄膜。如果金属的部件例如在相应地装备的机动车辆发生事故的情况下侵入蓄电池内，则可能由此形成蓄电池的正电极和负电极之间的电气短路。通过侵入蓄电池内的金属物体可能形成外壳和电极之间的另外的内部电气短路，由此在外壳上施加高的电压，这特别地是对于要与外壳接触的人员造成危险。为防止这点，在蓄电池的外壳内设置金属薄膜，其由侵入蓄电池的金属部件穿透，由此产生金属薄膜和电极之间的另外的内部电气短路。由此使得在蓄电池的外壳上不存在任何危险的高电压。如果蓄电池的外壳与原电池的电极导电连接，则为所述目的仅需要一个这样的金属薄膜。相反如果外壳不与电极导电连接，则需要两个通过电绝缘彼此分开的金属薄膜，以便在金属物体侵入蓄电池内的情况下实现希望的电压减低。作为金属薄膜例如考虑铜膜或者铝膜。此外当在金属薄膜和纺织物之间至少部分地设置一个不导电的层时认为是有利的。该不导电的层例如可以由聚烯烃构造。金属薄膜可以用该不导电的层涂敷或者以其它方式连接。通过设置该不导电的层优选能够防止在金属薄膜的相应的侧面上发生影响金属薄膜功能的腐蚀。根据另一个有利的设计方案，在金属薄膜和原电池之间至少部分地设置一个不导电的层。该不导电的层例如可以由聚烯烃构造。金属薄膜可以用该不导电的层涂敷或者以其它方式连接。通过设置该不导电的层优选能够防止在金属薄膜的相应的侧面上发生影响金属薄膜功能的腐蚀。优选的是，既在金属薄膜的朝向纺织物的侧面上也在朝向原电池的侧面上设置一个不导电的层、特别是透气的层，以便保护金属薄膜不受影响功能的腐蚀。此外建议，外壳扁平地构造并且具有两个彼此平行设置的大侧面，其中纺织物至少在两个大侧面之一和原电池之间设置。【附图说明】下面参照附图根据一个优选的实施例示例性说明本专利技术，其中下面示出的特征既可以各自单独地使用也可以彼此以不同的组合表示本专利技术的某个方面。附图中:图1示出了本专利技术的蓄电池的一个实施例的局部示意图。【具体实施方式】图1示出了本专利技术的蓄电池I的一个实施例的局部示意图。蓄电池I包括导电的外壳2和设置在该外壳2内的原电池3。在外壳2和原电池3之间设置有不导电的、耐热且透气的纺织物4。纺织物4通过无纺布构造，其中无纺布由芳族聚酰胺构成。在原电池3和纺织物4之间设置有金属薄膜5。既在金属薄膜5和纺织物4之间也在金属薄膜5和原电池3之间分别设置有不导电的层6或7。外壳2包括容纳原电池3的容纳部分8和封闭容纳部分8的盖9，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
蓄电池(1)，具有至少部分地导电的外壳(2)和设置在该外壳(2)内的原电池(3)，其特征在于，在外壳(2)和原电池(3)之间至少部分地设置至少一个不导电的、耐热且透气的纺织物(4)。

【技术特征摘要】
2013.02.08 DE 102013202105.41.蓄电池(I)，具有至少部分地导电的外壳(2)和设置在该外壳(2)内的原电池(3)，其特征在于，在外壳(2)和原电池(3)之间至少部分地设置至少一个不导电的、耐热且透气的纺织物⑷。2.根据权利要求1所述的蓄电池(I)，其特征在于，所述纺织物(4)至少部分地通过无纺布构造。3.根据权利要求2所述的蓄电池(I)，其特征在于，所述无纺布由玻璃纤维或者耐热的聚合物构造。4.根据权利要求3所述的蓄电池(I)，其特征在于，所述聚合物是芳族聚酰胺。5.根据上述权利要求之一所述的蓄电池(I)，其特征在于，所述纺织物(4)扁平地构造并且具有约0.1mm到约Imm...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·科尔贝格尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：德国;DE