破裂元件和具有破裂元件的原电池。本发明专利技术涉及一种用于保护原电池免受有害过压(3)的破裂元件(1)，包含基本平面构造的基体，其中所述基体多层地构建。基体的第一层(4)在此由第一金属构成并且基体的第二层(5)在此由第二金属构成。在破裂元件(1)发热的情况下，破裂元件(1)由于不同的金属而拱曲，使得在发热情况下破裂元件受到偏压。此外，本发明专利技术涉及一种具有压力释放开口(8)和置入到该压力释放开口(8)中的根据本发明专利技术的破裂元件(1)的原电池(2)。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】破裂元件和具有破裂元件的原电池。本专利技术涉及一种用于保护原电池免受有害过压(3)的破裂元件(1)，包含基本平面构造的基体，其中所述基体多层地构建。基体的第一层(4)在此由第一金属构成并且基体的第二层(5)在此由第二金属构成。在破裂元件(1)发热的情况下，破裂元件(1)由于不同的金属而拱曲，使得在发热情况下破裂元件受到偏压。此外，本专利技术涉及一种具有压力释放开口(8)和置入到该压力释放开口(8)中的根据本专利技术的破裂元件(1)的原电池(2)。【专利说明】破裂元件和具有破裂元件的原电池
本专利技术涉及用于保护原电池免受有害过压的破裂元件，包含基本上平面地构造的 基体。 此外，本专利技术涉及具有压力释放开口和置入到该压力释放开口中的破裂元件的原 电池。本专利技术意义下的原电池尤其是电池组电池、蓄电池电池或燃料电池，特别优选地锂离 子电池。
技术介绍
包含基本上平面地构造的基体的、用于保护原电池免受有害过压的破裂元件在现 有技术中尤其是作为破裂膜或破裂片已知。此类破裂元件充当压力保险装置，并且尤其是 在电池组电池、例如锂离子电池的情况下使用，以保护电池组电池免受有害过压。在此，破 裂元件为电池组电池的内部密封中的一种断裂点。在此，如果电池组电池或电池壳体中的 内压超过了特定的值，破裂元件就通过破裂打开。 从文献DE10328862B4已知一种锂电池组，其具有破裂膜作为压力保险装置。尤其 是在锂离子电池的情况下，在电池发热时，尤其是损坏的结果下，可以发生气体形成。因此 例如可能在电池组电池再充电时由于错误出现的高电流而出现过高的运行温度，其导致电 池组电池的液态电解质的至少一部分被转化为气体状态，由此电池内部的压力增高。在此， 该气体形成导致在电池内部产生过压。没有压力保险装置，例如破裂膜，在此存在电池可能 爆炸的危险。该危险通过置入到此类原电池的电池壳体中的压力保险装置，尤其是置入到 过压阀中的破裂膜而减小。压力保险装置在电池内的特定压力下打开，例如通过置入到过 压阀中的破裂膜的破裂，从而在电池中形成的气体可以通过释放开口被引出，并且电池内 部的压力减轻。在此，通常将破裂膜焊入到原电池的电池壳体的电池盖的为此设置为过压 阀的开口中。 在这种破裂元件情况下的问题在于，这样来制造破裂元件，从而该破裂元件在所 希望的电池内压情况下破裂。因此破裂元件应当根据几个应用情况下的相应要求在低的电 池内压时破裂，而在其他的应用情况下，在高的电池内压下才破裂。
技术实现思路
在该背景下，本专利技术的任务是提供开头提到的破裂元件，其在定义的电池内压下 破裂，尤其是在对于在不同电池内压下的不同破裂行为进行设计的情况下无需显著改变相 应破裂元件的尺寸。由此应当尤其是实现：对于原电池可以使用如下破裂元件，所述破裂元 件有利地依照要求实现在比在常规破裂元件的使用中低或高的电池内压下的破裂。本专利技术 的任务的另一个方面在此是，改善原电池，尤其是在经改善的破裂元件作为压力保险装置 方面，该经改善的原电池尤其是实现在比常规破裂元件低或高的电池内压下的破裂。 为了解决该任务，提出一种用于保护原电池免受有害过压的破裂元件，包含基本 上平面构造的基体，其中基体多层地构建，并且其中基体的第一层由第一金属构成并且基 体的第二层由第二金属构成。在此，破裂元件的基体可以尤其是片状地或条状地形成。通 过破裂元件的根据本专利技术的双金属构型，有利地、尤其是如下地影响破裂元件的破裂行为， 即破裂元件在与具有可比较尺寸的常规破裂元件不同的电池内压下破裂。通过根据本专利技术 的具有由第一金属材料构成的第一金属层和由第二金属材料构成的第二金属层的基体的 多层性，可以取决于所选择的关于第一金属层和第二金属层的材料组合，在破裂兀件发热 的情况下获得破裂元件的正偏压或负偏压。因此，在破裂元件破裂时，可以有利地可靠地影 响压力。 根据本专利技术，尤其是规定，基体的第一层具有不同于基体的第二层的线性膨胀系 数，优选至少有5%不同的线性膨胀系数，特别优选地至少有8%不同的线性膨胀系数。因 此尤其是规定，基体的第一层具有比基体的第二层至少小5%的线性膨胀系数，或者基体的 第一层具有比基体的第二层至少大5 %的线性膨胀系数。在此，线性膨胀系数是温度改变 dT与固体的相对长度改变dL/L之间的比例常数。 由于基体的第一层与基体的第二层的不同的线性膨胀系数，有利地利用双金属条 原理，以在破裂元件发热情况下（所述发热通常首先导致原电池中的气体形成）产生破裂 元件的负偏压或正偏压，其中通过对基体的相应层的金属材料的选择来影响是产生负偏压 还是产生正偏压。如果破裂元件被构造为使得基体第一层指向原电池的电池内部而第二层 指向外，则在基体的第一层具有比第二层小的线性膨胀系数时产生破裂元件的正偏压。相 反，在第一层具有比第二层大的线性膨胀系数时，在破裂元件发热情况下产生破裂元件的 负偏压。相应层的线性膨胀系数之间的差别越大，可产生的偏压越大。也就是说，根据本发 明的破裂元件的基体第一层和基体第二层在热作用下有差别地膨胀。 换言之，在对相应层使用具有不同线性膨胀系数的不同金属的情况下，至少两层 地构造的破裂元件的发热有利地导致破裂元件拱曲。破裂元件的有着具有较小线性膨胀系 数的层的一侧在此有利地凸状拱出，而破裂元件的有着具有较大线性膨胀系数的层的一侧 有利地凹状拱曲。 因此如果将根据本专利技术的破裂元件以基体的第一层布置在热源方向上，其中第一 层具有比第二层小的线性膨胀系数，那么破裂元件在发热情况下在热源方向上、也即尤其 是朝向原电池的电池内部变形。这具有有利的效应，即需要附加的力以引起破裂元件破裂。 破裂元件由于上述变形因此具有正偏压。由于该原因，在原电池发热情况下，对于破裂元件 的破裂所需要的电池内压必然比在具有基本上相同尺寸、但仅由一种材料制成的破裂元件 情况下要高。 相反，如果根据本专利技术的破裂元件被构造为使得指向原电池的电池内部的第一层 具有比第二层大的线性膨胀系数，那么在原电池发热情况下，破裂元件向外变形，即远离电 池内部。通过该变形，破裂元件有利地已经承受了特定的力并可以这样说受到了负偏压。 这导致有利的效应，即在原电池发热情况下，对于根据本专利技术的破裂元件的破裂所需要的 电池内压比在具有可比较的尺寸、但仅由唯一的材料例如只由铝制成的破裂元件情况下要 低。 根据本专利技术破裂元件的一个有利的构型规定，在基体的第一层与基体的第二层之 间布置至少一个第三层。基体的该第三层有利地构造为，使得防止基体的第一层的金属与 基体的第二层的金属之间发生电化学反应。 有利地，第三层是电隔离层。在此尤其是规定，第三层比第一层和第二层更薄地构 造。第三层因此也就是是基体的最薄的层并因此有利地不影响或至少不明显影响破裂元件 的根据本专利技术的偏压。第三层有利地防止基体的第一层与第二层之间出现电化学反应。电 隔离层可以尤其是构造为漆层。在一个有利的构型中，其中基体的第一层由铝形成并且基 体的第二层由铜形成，第三层可以尤其也是铬层。第三层有利地仅构造为如需要的那么厚， 以防止破裂元件的基体的第一层与第二层之间的电化学反应。 根据本专利技术破裂元件的另一个特别优本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于保护原电池免受有害过压(3)的破裂元件(1)，包含基本上平面构造的基体，其特征在于，所述基体多层地构建，其中基体的第一层(4)由第一金属构成并且基体的第二层(5)由第二金属构成。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·科尔贝尔格，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。