具有压力补偿功能的阀,具有这种阀的电池和具有这种电池的机动车制造技术

技术编号:11191174 阅读:75 留言:0更新日期:2015-03-25 19:50
本发明专利技术涉及一种阀(1),其具有阀体(2),以及布置在阀体(2)的通道(23)中的、具有阀针(31)和阀脚(32)的第一阀元件(3),它的运动至少在第一方向(41)上被第一阀座(26)限制,至少一个布置在阀体(2)中的第二阀元件(5),它的运动在第一方向(41)上被第二阀座(27)限制,和至少一个布置在阀体(2)中的第三阀元件(6),它的运动在第二方向(42)上被第三阀座(28)限制,其中,所述通道(23)具有第一开口(231)和与该第一开口(231)相反地布置的第二开口(232),和其中,所述第一方向(41)和所述第二方向(42)基本上是相互反向的。本发明专利技术此外涉及一种具有这种阀(1)的电池(9)和一种具有这种电池(9)的机动车。

【技术实现步骤摘要】
具有压力补偿功能的阀,具有这种阀的电池和具有这种电池的机动车
本专利技术涉及一种阀,尤其是一种具有压力补偿(平衡)功能的阀,其中,该阀最好在用于至少部分地用电驱动的机动车的电池中使用。此外本专利技术涉及一种具有这种阀的电池,尤其是锂离子电池,以及一种装备了具有这种阀的相应的电池的机动车。
技术介绍
近来在不同的
中应用越来越尖端的可再充电的电池或电池组,即多个单独的电池单体组合成一个块或结构组,例如在机动车领域中用于驱动电动机或辅助电动机,该辅助电动机针对常规内燃机被附加地设置,例如混合动力机动车或类似物中。特别地,在此情况下使用锂离子蓄电池结构组件,即所谓的锂离子电池组,它们的操作和功能由于高反应性的锂而要求非常不同的安全预防措施。由于一个电池组仅仅涉及到多个单独电池的组合连接,因此在下面术语“电池”和“电池组”在相同的意义上被使用。这种电池组,也称为电池系统,的安全性是其在世界市场上的工业化中的关键因素之一。除了其它方面以外,如果能够在电池组外壳和环境之间进行压力补偿,以便避免由于可能出现的压力差对电池组外壳的损坏,这种锂离子电池组是有利的。这种压力差例如可以通过在飞机上运输锂离子电池组、在装备了锂离子电池组的机动车在山区行驶时、通过空气压力的自然波动或者也通过简单的温度波动形成。在电池组内部和它的环境之间产生压差的情况下,此时电池组的外壳可能受到强烈的机械负载,这可能导致电池组外壳的轻微的或者在一些情况下甚至严重的损坏。除了在此情况下电池组的内容可能以不希望的方式向外泄漏以外,在电池组外壳的这种“破裂”情况下也可以想到,环境空气中含有的湿气(水份)可以渗入电池组内部中并且在那里例如在单独的电池单体的冷却系统处冷凝,由此可以通过腐蚀或通过短路导致对电池组的极大的损坏。 为了解决该问题,已知的电池组具有相应的安全预防措施,例如具有阀和装入的干燥机构的压力补偿元件,例如在DE102010063423A1中描述的那样。通过在其中描述的安全机构,可以导致在被电池组外壳包封的内室和环境之间的可能必需的压力补偿,其中,通过设置的干燥机构防止湿气渗入电池组中。在此情况下,由于通过弹簧对相应的部件的预张紧自在电池组内部和环境之间的预先规定的差压起才进行压力补偿,通过该压差克服弹簧提供的预张紧力并且阀打开。用于电池的压力补偿阀的现有技术的另一个实例可以从EP0504573A1中获知,其中,铅蓄电池配有二通卸压阀,即配有一种阀,该阀不仅在电池单格中的一个预先确定的超压下实现放气而且在一个预先确定的低压(负压)下能够通风换气,其中,为了在一个或另一个方向上打开该阀,必须分别克服一个弹簧力,该弹簧力可以按照预先确定的响应压力进行调整。 在使用锂离子电池组中的一个附加的问题在于,在电池组存在缺陷或者在不正确地操作电池组的情况下在它们的锂离子电池单体中可能导致气体的形成,由此在被电池组外壳包封的内室和环境之间也可能产生压差,即在单格电池内部可能产生过压。在已知的电池组中,该问题除了其它的情况外是如此处理的,即在一定的电池组内压下一个专门为此设置的电池组的保险膜片打开或者说破裂并且形成的气体可以从其中排出,以便由此防止它的热透过。但是,由于其化学组成,排出的气体对任何环境都是一个很大的危险。在已知的电池组中使用相应的合适的系统,用于将在损害情况下的气体定向地从电池组中引导出来并且对其进行中和处理。但是,为了使该气体交换仅仅经由设置的电池组的开口来实现并且在受损情况下有毒气体不会非控制地逸出,电池组外壳必须气密地封闭。因此,最迟在电池组制造完工时起要求有对电池组的气密性进行检测的可能性,但是该检测最好可以在不破坏电池组外壳的气密性下实施。
技术实现思路
为了解决上面讨论的问题,本专利技术提供一种具有权利要求1的特征的、最好用于锂离子电池的阀。此外本专利技术提供一种具有按照本专利技术的阀的电池和一种具有这种电池的机动车,最好是电动机动车或者混合动力机动车。 更确切地说,按照本专利技术的阀具有作为主要组成部件的阀体,该阀体具有通道或者说贯通的孔,以及布置在通道中的第一阀元件,该阀元件配设有阀针和固定在其上的或者与其一体地构造成的阀脚。阀脚的运动并且由此阀针或整个第一阀元件的运动至少在一个方向上被第一阀座限制,因此阀脚的第一方向上的运动被第一阀座阻挡。此外,该阀具有至少一个也布置在阀体中的第二阀元件,它在第一方向上的运动也被一个阀座,即所谓的第二阀座限制,因此最好具有盘形形状的第二阀元件在第一方向上的运动通过第二阀座阻挡。最后,按照本专利技术的阀此外具有至少一个也布置在阀体中的第三阀元件,它在第二方向上的运动被第三阀座限制,因此最好具有盘形形状的第三阀元件在第二方向上的运动通过第三阀座阻挡。设置在阀体中的通道,它最好是中心的、沿着阀体的纵轴线延伸的通道,在此具有第一开口和第二开口,该第二开口与第一开口相反地布置,因此按此这两个开口是相互相反地布置的。此外,上面限定的第一方向基本上与第二方向相反地定向。因此,在第一方向上延伸的流体流例如空气流或类似流流入到阀体的通道中是通过第一开口进行的,并且对于第一阀元件允许通过通道的无阻碍的流动的情况,该流的流出通过第二开口进行。在第二方向上行进的流进入阀体的通道是通过第二开口进行的。但是由于第一阀元件的运动被第一阀座阻止,因此从第二开口朝着第一开口的方向上不能够进行无阻碍的流动。第一阀座由此最好这样地在通道构造,即通过第一开口流入阀体的流动被中断。 第一阀元件的阀脚最好通过弹簧元件,例如螺旋弹簧(盘簧)或钢板弹簧形式的简单弹簧,被预张紧在第一阀座上。第一阀元件与阀体和它的通道以及与所属的弹簧元件一起形成所谓的“Schrader阀”(施克拉德阀或称为美式气嘴),也称为汽车(轮胎)阀。第二阀元件最好通过弹簧元件,例如螺旋弹簧(盘簧)或钢板弹簧,被预张紧在第二阀座上,以及第三阀元件最好通过弹簧元件,例如螺旋弹簧(盘簧)或钢板弹簧,被预张紧在第三阀座上。第二阀元件与阀体中的第二阀座和所属的弹簧元件一起,以及第三阀元件与阀体中的第三阀座和所属的弹簧元件一起各形成一个所谓的单向阀(单通阀)。因此,在按照本专利技术的阀中,Schrader阀作为压力检测阀以及两个相反接通的单向阀作为压力补偿阀装置或者作为压力补偿元件被在一个单独的阀中组合成一个单元。该单元不仅能够对装备了按照本专利技术的阀的电池组的密封性进行检测,而且能够进行在电池组和环境之间的压力补偿并且在一个合适的位置上被安装到电池组的外壳中。 本专利技术的有利的扩展方案可以通过从属权利要求的特征实现。 按照本专利技术的阀的一个优选扩展方案,通道的第二开口利用可透气的膜封闭,最好是疏油的膜,它防止湿气(水分)浸入电池组中。此外,第二阀元件最好布置在阀体中的一个槽道中,并且第三阀元件同样布置在阀体中的另一个槽道中,其中,这些槽道最好从通道中分支出来,尤其是在一个关于第一方向位于通道的上游的位置上,该位置在第一方向上位于第一阀座的上游。用于该最好两个单向阀的这些槽道或者说空气道由此从用于Schrader阀的开口分支出来。此外优选的是,阀体在第二开口的一侧上至少在一个部段上缩小(变细),也就是说,该部段的外径减小或者在该部段中的外径小于阀体本文档来自技高网
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【技术保护点】
阀(1),具有阀体(2),布置在阀体(2)的通道(23)中的、具有阀针(31)和阀脚(32)的第一阀元件(3),它的运动至少在第一方向(41)上被第一阀座(26)限制,至少一个布置在阀体(2)中的第二阀元件(5),它的运动在第一方向(41)上被第二阀座(27)限制,和至少一个布置在阀体(2)中的第三阀元件(6),它的运动在第二方向(42)上被第三阀座(28)限制,其中,所述通道(23)具有第一开口(231)和与该第一开口(231)相反地布置的第二开口(232),和其中,所述第一方向(41)和所述第二方向(42)基本上是相互反向的。

【技术特征摘要】
2013.09.20 DE 102013218911.71.阀(1),具有 阀体(2), 布置在阀体(2)的通道(23)中的、具有阀针(31)和阀脚(32)的第一阀元件(3),它的运动至少在第一方向(41)上被第一阀座(26)限制, 至少一个布置在阀体(2 )中的第二阀元件(5 ),它的运动在第一方向(41)上被第二阀座(27)限制,和 至少一个布置在阀体(2)中的第三阀元件(6),它的运动在第二方向(42)上被第三阀座(28)限制,其中,所述通道(23)具有第一开口(231)和与该第一开口(231)相反地布置的第二开口(232),和其中,所述第一方向(41)和所述第二方向(42)基本上是相互反向的。2.根据权利要求1所述的阀(I),其中,第一阀座(26)在通道(23)中如此地构造,即如果阀脚(32)与第一阀座(28)贴合在一起,则通过第一开口(231)流入阀体(2)中的流动被中断。3.根据权利要求1或2所述的阀(1),其中,通道(23)的第一开口(232)被用一种可透气的膜(7)封闭,最好是一种疏油的膜(7)。4.根据前述权利要求中任一项所述的阀(1),其中,第二阀元件(5)被布置在阀体(2)中的一个槽道(24)中,并且最好第三阀元件(6)被布置在阀体(...

【专利技术属性】
技术研发人员:H格拉特沃尔D利波尔德A莱姆克
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

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