本发明专利技术涉及一种电池，该电池包括电池电芯(10)和具有用于容纳电池电芯(10)的内腔(21)的硬壳电池电芯壳体(20)。为了降低废品率并且提高安全性，电池电芯(10)具有至少一个电流导体，该电流导体设有用于中断短路电流的保险装置(11)，其中，在电池电芯(10)和硬壳电池电芯壳体(20)的包围内腔(21)的内壁之间设置有绝缘介质(30)，以使电池电芯(10)与硬壳电池电芯壳体(20)电绝缘；并且其中，该电池(1)包括用于熄灭电弧的灭弧介质(12)。本发明专利技术还涉及一种适用于这种电池(1)的电池电芯保险装置(11)以及一种适用于这种电池(1)的硬壳电池电芯壳体(20)。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种电池，该电池包括电池电芯(10)和具有用于容纳电池电芯(10)的内腔(21)的硬壳电池电芯壳体(20)。为了降低废品率并且提高安全性，电池电芯(10)具有至少一个电流导体，该电流导体设有用于中断短路电流的保险装置(11)，其中，在电池电芯(10)和硬壳电池电芯壳体(20)的包围内腔(21)的内壁之间设置有绝缘介质(30)，以使电池电芯(10)与硬壳电池电芯壳体(20)电绝缘；并且其中，该电池(1)包括用于熄灭电弧的灭弧介质(12)。本专利技术还涉及一种适用于这种电池(1)的电池电芯保险装置(11)以及一种适用于这种电池(1)的硬壳电池电芯壳体(20)。【专利说明】带有过载保护的电池
本专利技术涉及一种带有过载保护的电池。
技术介绍
为了允许用于运输以及在机动车辆中的应用针对锂离子电池电芯进行了各种不同的测试。另外也进行所谓的滥用测试，借助该滥用测试评价电芯在极端情况下的性能。 为了减少一些滥用测试所导致的结果，已知有多种在极端情况下中断流入电芯的电流的机械装置。 文献US2011/0183192A1描述了一种硬壳电池电芯壳体，该硬壳电池电芯壳体具有构造在其上的氧化层和构造在该氧化层上的有色密封层。 文献US3，166，656描述了一种具有灭弧介质芯的保险装置盒，该灭弧介质芯包含粘合剂，该粘合剂选自组:密胺树脂、硅树脂、硫酸钙及其混合物。
技术实现思路
本专利技术涉及一种电池，该电池包括电池电芯和具有用于容纳电池电芯的内腔的硬壳电池电芯壳体。在此，电池电芯具有至少一个电流导体，该电流导体设有用于中断短路电流的保险装置。在此，在电池电芯和硬壳电池电芯壳体的包围内腔的内壁之间设置有绝缘介质以使电池电芯与硬壳电池电芯壳体电绝缘。此外，该电池还包括(至少)一种用于熄灭电弧的灭弧介质。 本专利技术还涉及一种适用于这种电池的电池电芯保险装置以及一种适用于这种电池的硬壳电池电芯壳体。 通过根据本专利技术的电池、根据本专利技术的电池保险装置和根据本专利技术的硬壳电池电芯壳体有利地能够在极端情况下更好地保护电池电芯。同时，通过保险装置能够明显降低短路的风险。此外，通过绝缘介质和灭弧介质能够明显降低在壳体内部引起电弧的风险。这特别是能够由此实现，即，绝缘介质使电池电芯与硬壳电池电芯壳体的限定内腔的内壁电绝缘，并且以这种方式避免或甚至防止在一方面的电池电芯(例如阳极和/或阴极或者电芯线圈(果冻卷))和另一方面的壳体之间形成电弧。然而，如果在非常极端的情况下出现了电弧，那么可以由灭弧介质熄灭该电弧。总体上来说，由此不仅可以有利地明显改善允许投产电池中的废品率，而且也明显改善了电池在其它极端情况下的安全性。这种电池可以特别有利地用于大型电池系统中，在该电池系统中特别是为了达到例如400V的高电压值而相互连接多个电池电芯，因为这些电池电芯例如即使在高的电压差的情况下也能够抑制或甚至防止电弧的形成以及随之产生的温度升高，并由此能够提高安全性。 灭弧介质可以特别地包括三聚氰胺基材料和/或硅橡胶。两种材料类型在形成电弧时所产生的相对高的温度下具有高度稳定性并且具有良好的灭弧性能(英语=ArcExtinguishing Properties),该灭弧性能通过使这两种材料例如熔化和/或膨胀从而能够促使所形成的电弧熄灭。 此外，三聚氰胺基材料还提供这样的优点，S卩，在高温下进行分解的过程中，该三聚氰胺基材料形成不可离子化的气体，该气体能够引起非常好的灭弧性能。 在一种实施方式中，灭弧介质包括三聚氰胺基材料。特别是灭弧介质可以包括三聚氰胺基聚合物。 而硅橡胶可以以有利的方式非常好地调节机械强度和刚性。 在另一种可替代或额外的实施方式中，灭弧介质包括娃橡胶。由此一方面能够有利地实现良好的灭弧并且另一方面能够实现良好的材料性能。 在一个特殊的构造方案中，灭弧介质具有内层和外层。在此，特别是灭弧介质的外层包裹住灭弧介质的内层。在此，灭弧介质的内层可以由三聚氰胺基材料、特别是三聚氰胺基聚合物构成。灭弧介质的外层在此可以例如由硅橡胶构成。由此能够有利地将三聚氰胺基材料的非常好的灭弧性能和硅橡胶的可非常好地调节的机械强度和刚性相结合。通过由硅橡胶构成外层并因此具有弹性，还可以有利地使由三聚氰胺基材料形成的可熄灭电弧的气体保持在电弧生成位置上，并且由此能够更好地发挥该气体熄灭电弧的效果。 在另一个特别的构造方案中，灭弧介质是密胺树脂-硅橡胶共聚物或密胺树脂-硅橡胶共混聚合物。由此能够将两种物质类型的优点有利地集于一种材料中。 原则上，电池可以具有一种灭弧介质，也可以具有多种灭弧介质。 在一种实施方式中，保险装置配置有用于熄灭电弧的灭弧介质。因此，在触发保险装置的情况下可以有利地防止经触发的保险装置的端部之间形成电弧。 在此，保险装置的灭弧介质例如可以如上面所述一样地构成。例如可以用灭弧介质将保险装置特别是完全地包裹住。例如灭弧介质的内层可以特别是直接地施加在保险装置上。 配置有保险装置的电流导体例如可以由铝构成，和/或电池电芯的阴极电流导体由铝构成。 保险装置例如可以由铝和/或配置有该保险装置的电流导体的材料构成。 通过内部绝缘类型形式的绝缘介质可以有利地降低或甚至防止在电池电芯、特别是阳极或电芯线圈之间形成电弧。 在另一种实施方式中，绝缘介质包括构造在硬壳电池电芯壳体的内壁上的由电绝缘材料构成的绝缘层。构造在硬壳电池电芯壳体的内壁上的绝缘层可以特别是例如通过阳极氧化制成的例如经阳极化处理的氧化层，或者是粉末涂层。 例如可以通过由铝构成的硬壳电池电芯壳体、特别是其壳基体的阳极氧化或阳极化处理(即氧化)制成绝缘层。例如可以在水性电解质中进行硬壳电池电芯壳体的阳极氧化或阳极化处理。根据反应条件、所采用的电解质或添加剂，在此所形成的氧化层、例如氧化招层是多孔性的(英语:Porous Oxides)或者非多孔性的、即紧密的(英语=BarrierOxides)。氧化层、例如氧化铝层的硬度在此可以通过反应条件进行控制。 但是同样可以使硬壳电池电芯壳体、特别是硬壳电池电芯壳体的壳基体的内壁或内侧设有粉末涂层。在采用粉末涂层的情况下可以对硬壳电池电芯壳体、特别是硬壳电池电芯壳体的壳基体尤其以静电充电，并且例如以环氧树脂和/或聚酯树脂进行涂层。 构造在硬壳电池电芯壳体的内壁上的绝缘层可以特别地具有在彡Ιμπι至(10ym范围中的层厚度。 同样可以设置两个或多个绝缘层。例如可以额外地对通过硬壳电池电芯壳体表面的阳极氧化或阳极化处理而构造的氧化层、例如氧化铝层进行粉末涂层。以这种方式可以有利地用粉末涂层特别是完全地封闭氧化层的细孔和/或受损位置，并因此通过绝缘介质改善了电绝缘性。 在另一种实施方式中，绝缘介质额外地包括由电绝缘材料构成的另一绝缘层，该另一绝缘层施加在构造在硬壳电池电芯壳体的内壁上的绝缘层上。在此，构造在硬壳电池电芯壳体的内壁上的绝缘层可以是特别地通过阳极氧化制造的、例如经阳极化处理的氧化层。在此，另一绝缘层可以是粉末涂层。 另一绝缘层也可以特别地具有在彡Ιμπι至彡100 μ m范围中的层厚度。 在另一种可替代或额外的实施方式中，绝缘介质包括可安置在硬壳电池电芯壳体的本文档来自技高网...
【技术保护点】
电池(1)，所述电池包括‑电池电芯(10)和‑具有用于容纳所述电池电芯(10)的内腔(21)的硬壳电池电芯壳体(20)，其中，所述电池电芯(10)具有至少一个电流导体，所述电流导体设有用于中断短路电流的保险装置(11)，其中，在所述电池电芯(10)和所述硬壳电池电芯壳体(20)的包围内腔(21)的内壁之间设置有用于使电池电芯(10)与硬壳电池电芯壳体(20)电绝缘的绝缘介质(30)，并且其中，所述电池(1)包括用于熄灭电弧的灭弧介质(12)。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·埃贝勒，U·朗格，
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
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