本发明专利技术涉及一种用于机动车(3)的电池系统(2)的电池单池(1)，其具有柔性的单池壁(4)、由单池壁(4)形成的单池内部空间(5)、布置在单池内部空间(5)中的用于存储和释放电能的活性材料(6)以及放电器装置(7)，所述放电器装置用于提供活性材料(6)与电池系统(2)的其它部件的电耦连，其中，放电器装置(7)具有第一放电器区段(7a)和第二放电器区段(7b)，所述第二放电器区段与第一放电器区段(7a)机械地以及电地耦连。电池单池(1)具有用于断开机械和电的耦连的断开装置(8)以及用于根据单池内部压力与单池外部压力之间的压力差移动所述断开装置(8)的执行器装置(9)。此外，本发明专利技术涉及一种电池系统(2)和机动车(3)。统(2)和机动车(3)。统(2)和机动车(3)。
【技术实现步骤摘要】
具有断开装置的电池单池、电池系统和机动车
[0001]本专利技术涉及一种用于机动车的电池系统的电池单池。此外，本专利技术涉及一种用于机动车的具有按本专利技术所述类型的电池单池的电池系统以及一种具有按本专利技术所述类型的电池系统的机动车。
技术介绍
[0002]已知柱状的以及棱柱型的电池单池，它们为了保护电池单池、尤其是防止热失控而具有安全装置，例如电流中断装置(Current Interrupt Device，CID)或者过充电安全装置(Overcharging Safety Device，OSD)。这种安全装置通常具有安全电路，所述安全电路在单池内部存在临界内部压力、临界内部温度或者临界气体浓度的情况下中断电池单池的例如整合为单池卷包(Zellwickel)的活性材料与从电池单池中导出的电极之间的电耦连。这种安全装置对于设计为袋型单池(Pouchzelle)的电池单池当前只能非常耗费地实现。
[0003]由DE 10 2016 110 778 A1已知一种设计为袋型单池的电池单池，其具有保护装置，其中可以根据电池单池的膨胀断开电池单池的第一内部导体与电池单池的第二内部导体之间的电耦连。为此第二内部导体例如通过粘接层保持在下部的单池壁上，并且通过弯折区段与第一内部导体的第一区段电耦连。第一区段例如通过粘接层保持在电池单池的上部的单池壁上，并且通过额定断裂部位与第一内部导体的第二区段电耦连。第二区段通过电绝缘的粘接层耦连在第二内部导体上。在电池单池的临界膨胀时，上部的单池壁这样从下部的单池壁上移除，使得弯折区段至少部分塑性地变形并且额定断裂部位断裂。因此，第一内部导体的第一区段与第二区段之间的电耦连中断。以此方式能够将电池单池与其余的电池系统自动地断开。弯折区域设计用于在电池单池例如从塑性变形中回复变形时保持不变，使得进一步地保持第一内部导体的第一区段与第二区段之间的电耦连的中断。
[0004]已知的设计为袋型单池的具有保护装置的电池单池具有的缺点是，为了中断电耦连需要单池壁的较大变形。这尤其在具有加压装置的电池系统中是有问题的，通过所述加压装置能够将电池单池压到一起，以便提高有效功率以及提高使用寿命。另一缺点是，在电流负荷较高并且电耦连断开过慢时可能形成电弧，电流首先流过所述电弧。由此形成热量，通过所述热量可能将之前断开的放电器元件焊接。所述元件由此又相互电耦连。
技术实现思路
[0005]因此，本专利技术所要解决的技术问题在于，消除或者至少部分地消除在电池单池中的上述缺点。本专利技术所要解决的技术问题尤其在于，提供一种电池单池、电池系统和机动车，它们以简单和成本低廉的方式方法确保更好地断开损坏的电池单池与电池系统的其它电池单池的电耦连。
[0006]该技术问题按本专利技术通过用于机动车的电池系统的电池单池、通过用于机动车的电池系统以及通过机动车解决。
[0007]本专利技术的其它特征和细节由说明书和附图得出。在此，与按照本专利技术的电池单池
相关地描述的特征和细节当然也与按照本专利技术的电池系统以及按照本专利技术的机动车相关地适用并且相应地反之亦然，因此关于对各个单独的专利技术方面的公开总是能够交替地被引用。
[0008]按照本专利技术的第一方面，所述技术问题通过用于机动车的电池系统的电池单池解决。电池单池具有柔性的单池壁、由单池壁形成的单池内部空间、布置在单池内部空间中的用于存储和释放电能的活性材料以及放电器装置(Ableitervorrichtung)，所述放电器装置用于提供活性材料与电池系统的其它部件的电耦连。放电器装置具有第一放电器区段和第二放电器区段，所述第二放电器区段与第一放电器区段机械地以及电地耦连。按照本专利技术，电池单池具有用于断开第一放电器区段与第二放电器区段之间的机械和电的耦连的断开装置(Trennvorrichtung)以及用于移动所述断开装置的执行器装置，其中，所述执行器装置设计用于，在利用单池内部空间中的单池内部压力与单池内部空间外部的较小的单池外部压力之间的正压力差的情况下，将所述断开装置从原始位置移动到在第一放电器区段与第二放电器区段之间的中断位置中。
[0009]电池系统优选设计用于运行机动车的电动机和功率电子器件。电池单池优选设计为袋型单池。单池壁由柔性材料、例如铝或塑料等形成。单池壁优选设计为膜状。此外，单池壁具有至少一条用于形成向外密封的单池内部空间的接缝。所述接缝优选设计为焊缝或粘接缝等。
[0010]活性材料布置在单池内部空间中。在本专利技术的范围内，活性材料理解为确保通过电池单池的放电器存储以及释放电能的材料或者材料混合物。活性材料优选具有锂离子。按照本专利技术，活性材料能够以层的形式、尤其堆叠或者折叠地布置在单池内部空间中。
[0011]放电器装置设计用于提供活性材料与电池系统的其它部件的电耦连，所述其它部件例如是尤其在串联电路或者并联电路的范围内的其它电池单池、或者是电池系统的用于向机动车的电负载输出电能以及用于引入电能以便为电池单池充电的主放电器。为了提供电耦连，放电器装置具有第一放电器区段和第二放电器区段。
[0012]第一放电器区段与第二放电器区段机械地以及电地耦连。第一放电器区段与第二放电器区段的机械和电的耦连例如可以通过粘接、卷边、压制、熔焊或钎焊等形成。在此优选的是，第一放电器区段和第二放电器区段形成共同的重叠区域。所述重叠区域优选具有朝向断开装置的断开缝隙。所述断开缝隙优选具有增大部，以便更好地将断开装置导入断开缝隙中。备选地按照本专利技术可以规定，断开装置的一部分已经布置在断开缝隙的内部。在压制时，通过加压力(Druckkraft)将第一放电器区段和第二放电器区段在重叠区域中压在彼此上。所述加压力例如可以通过第一放电器区段和/或第二放电器区段的内应力或者通过附加的加压装置、例如弹簧装置提供。
[0013]按照备选的实施方式，第一放电器区段和第二放电器区段可以相互整体式或者说单块式地设计。在这种情况下优选的是，第一放电器区段和第二放电器区段之间的中间区域横向于、特别优选地垂直于断开装置布置，因此确保了通过断开装置对中间区域的可靠切断。第一放电器区段和第二放电器区段之间的过渡区域优选具有额定断裂部位或折痕等。
[0014]断开装置设计用于，在原始位置使得第一放电器区段与第二放电器区段存在机械和电的耦连，并且在中断位置中将所述机械和电的耦连中断。在中断位置中，断开装置优选
布置在第一放电器区段与第二放电器区段之间，因此第一放电器区段与第二放电器区段相间隔地布置。断开装置优选设计用于在中断位置中开放例如接缝部位处的单池壁，从而单池气体可以从单池内部空间中逸出。进一步优选地，断开装置具有端部止挡，所述端部止挡设计用于限制断开装置的移动，例如在中断位置中或者在从原始位置朝向中断位置的移动方向上，以便例如避免断开装置从电池单池中掉出。
[0015]执行器装置设计用于，根据单池内部压力与单池外部压力的比例将断开装置从原始位置移动到中断位置中。在完全功能正常的电池单池中，断开装置优选布置在原始位置中。执行器装置还设计用于，通过单池内部压力与本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于机动车(3)的电池系统(2)的电池单池(1)，具有柔性的单池壁(4)、由单池壁(4)形成的单池内部空间(5)、布置在单池内部空间(5)中的用于存储和释放电能的活性材料(6)以及放电器装置(7)，所述放电器装置用于提供活性材料(6)与电池系统(2)的其它部件的电耦连，其中，放电器装置(7)具有第一放电器区段(7a)和第二放电器区段(7b)，所述第二放电器区段与第一放电器区段(7a)机械地以及电地耦连，其特征在于，电池单池(1)具有用于断开第一放电器区段(7a)与第二放电器区段(7b)之间的机械和电的耦连的断开装置(8)以及用于移动所述断开装置(8)的执行器装置(9)，其中，所述执行器装置(9)设计用于，在利用单池内部空间(5)中的单池内部压力与单池内部空间(5)外部的较小的单池外部压力之间的正压力差的情况下，将所述断开装置(8)从原始位置(A)移动到在第一放电器区段(7a)与第二放电器区段(7b)之间的中断位置(U)中。2.按权利要求1所述的电池单池(1)，其特征在于，所述断开装置(8)具有楔形横截面，其中，断开装置(8)的尖的楔形端部(10)朝第一放电器区段(7a)与第二放电器区段(7b)之间的断开缝隙(11)的方向定向。3.按权利要求1或2所述的电池单池(1)，其特征在于，所述断开装置(8)具有切割装置(12)，所述切割装置用于切断第一放电器区段(7a)与第二放电器区段(7b)...
【专利技术属性】
技术研发人员：L拉肯马彻，C阿尔恩特，J亨尼希，M克林克，O米锡尔，F韦谢，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：
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