【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于电池壳体、特别是机动车的牵引电池的电池壳体的排气单元，以及一种电池壳体。
技术介绍
1、用于容纳电子部件、比如电池单池和类似部件的壳体通常相对于环境不是完全气密地关闭的。一方面由于温度波动，比如通过在电池单池充电或放电时的热输入引起的温度波动，且另一方面由于自然出现的空气压力波动，特别是在移动系统中的空气压力波动，应能够在内部空间和外部空间之间进行气体交换。通过气体交换可以防止壳体受到不允许的机械负荷，特别是防止壳体的爆破或鼓起。另一方面，特别是在电池壳体中，在由于电池单池失效导致的压力突然升高的情况下，必须具备紧急排气功能。
2、然而，有效地防止异物、污垢和呈液态水形式的湿气进入也同样重要。因此已知压力平衡装置，其具有半透膜，例如由挤出的聚四氟乙烯(ptfe)制成的半透膜，这种半透膜可透气，但不可透液。
3、de 102012022346 b4公开了一种电池壳体，其具有包围壳体内部空间的壳体，该壳体具有壳体开口，壳体开口借助于呈壳体盖形式的隔膜载体遮盖，隔膜载体设置用于排气并用于基本上水密封地密封壳体内部空间，以防水或其他液体进入。壳体盖包括载体本体，载体本体具有在载体本体内侧和载体本体外侧之间连续延伸的气体穿通开口，用于导出气体或用于平衡压力。气体穿通开口被半透膜完全覆盖。载体本体、隔膜和壳体空气密封地或气体密封地连接，使得基本上没有水且优选也没有空气或气体能通过壳体开口到达壳体内部空间。
技术实现思路
1、本专利技术的一个任务是，
2、本专利技术的另一个任务是，提出一种具有排气单元的电池壳体，其使得在较低的排气压力下就已经能够实现壳体中的快速减压。
3、前述的任务根据本专利技术的一个方面由一种用于电池壳体、特别是机动车的牵引电池的电池壳体的排气单元解决，该电池壳体具有能与壳体的壳体开口的边缘流体密封地连接的基体，该基体具有外侧和内侧，其中，内侧指向壳体开口，且基体具有至少一个气体穿行开口，气体穿行开口利用平面地撑开的隔膜关闭，其中，隔膜在包围气体穿行开口的边缘上与基体流体密封地连接，其中，隔膜构造为具有至少两个上下叠置的薄膜的薄膜复合体，其中，薄膜中的第一薄膜在其表面中具有至少一个凹缺部，该至少一个凹缺部利用薄膜中的第二薄膜以包围该至少一个凹缺部的方式遮盖，特别是气密地遮盖，其中，两个薄膜中的至少一个薄膜与基体的包围气体穿行开口的边缘连接。
4、另一任务根据本专利技术的另一方面由一种电池壳体、特别是机动车的牵引电池的电池壳体解决，该电池壳体用于容纳电池单池，该电池壳体具有至少一个带壳体开口的壳体壁部，其中，壳体开口由排气单元关闭。
5、本专利技术的有利设计和优点从其他权利要求、说明书和附图中得出。
6、根据本专利技术的一个方面，提出一种用于电池壳体、特别是机动车的牵引电池的电池壳体的排气单元，该排气单元具有能与壳体的壳体开口的边缘流体密封地连接的基体，该基体具有外侧和内侧，其中，内侧指向壳体开口，且基体具有至少一个气体穿行开口，该至少一个气体穿行开口利用平面地撑开的隔膜关闭，其中，隔膜在包围气体穿行开口的边缘上与基体流体密封地连接。在此，隔膜构造为具有至少两个上下叠置的薄膜的薄膜复合体，其中，薄膜中的第一薄膜在其表面中具有至少一个凹缺部，该至少一个凹缺部利用薄膜中的第二薄膜以包围该至少一个凹缺部的方式气密地遮盖。两个薄膜中的至少一个薄膜与基体的包围气体穿行开口的边缘连接。隔膜可在预先确定的爆破压力下爆破，以释放气体穿行开口。爆破压力在此可理解为壳体的内部空间和环境之间的预先确定的极限超压，隔膜无法再机械地承受该极限超压且因此爆破。
7、为了对高压电池进行紧急排气，通常采用具有ptfe半透膜的排气单元。对于隔膜(membran)来说渗透性是主要成本因素之一，但对于纯粹的电池紧急排气功能来说，渗透性并不是必需的。因此，只承担爆破功能的隔膜可以被具有相同的爆破特性的、成本低得多的薄膜(folie)所取代，以导出因电池单池失效所造成的热事件时释放的气体体积流。
8、当然，可以将至少适合于爆破功能的薄膜直接与基体焊接。
9、因此根据本专利技术，使用由至少两个薄膜组成的薄膜复合体(folienverbund)的组合作为爆破隔膜。
10、第一薄膜作为载体薄膜在此具有特别小的延展(dehnung)。相反，第二薄膜具有特别大的延展且在尽可能小的排气压力下就已经能够爆破。但该延展在排气压力下导致特别大的往复运动，通常没有结构空间用于该往复运动。因此，通过第二薄膜贴靠在壳体壁上，所需的低的排气压力就会受到结构空间的限制。出于该原因，第一薄膜连同第二薄膜用于薄膜复合体中，其中，第一薄膜通过至少一个凹缺部而设有这种结构，使得第二薄膜在大的范围上得到加固并在延展上受到限制。
11、在此，凹缺部的结构能够实现第二薄膜在低的排气压力下以如下方式撕裂，即，释放通过凹缺部的结构限定的整个横截面。以这种方式能够明显减小第二薄膜的往复运动，而不会提高排气压力。
12、薄膜复合体经由两个薄膜中的至少一个薄膜与基体连接。在此，与基体连接的薄膜的材料这样选择，使得薄膜能与基体例如焊接或粘接。隔膜优选布置在基体的内侧上，该内侧指向壳体开口。
13、有利地得到了明显的结构空间优势。结构空间需求更小且特别是在有限的结构空间的情况下可以在没有显著的隔膜往复运动的情况下实现更低的排气压力。
14、根据排气单元的一种有利设计，第二薄膜可以以包围至少一个凹缺部的方式与第一薄膜经由密封接缝(siegelnaht)连接。以这种方式可以将第二薄膜与第一薄膜例如经由热熔来气密地连接。密封接缝的施加是一种成本低的连接方式且能够实现凹缺部的灵活的不同的几何形状。
15、根据排气单元的一种有利设计，隔膜释放气体穿行开口的爆破压力可经由密封接缝的宽度和/或长度和/或横截面来设定。通过改变密封接缝的尺寸和形状可以在大的范围内设定第二薄膜从第一薄膜上撕开的压力。通过有针对性地削弱和/或密封接缝的形状也可限定密封接缝首先撕起的位置。
16、根据排气单元的一种有利设计，隔膜释放气体穿行开口的爆破压力可经由第一薄膜的至少一个凹缺部的形状和尺寸来设定。经由第一薄膜的至少一个凹缺部的几何形状，也可以在大的范围内设定爆破压力，因为由此限定了第二薄膜最多能撕起的面积。由此也可以设定第二薄膜的延展范围。
17、根据排气单元的一种有利设计，第二薄膜可以布置为指向基体的外侧。由此确保了在壳体中超压的情况下第二薄膜能够有利地向外延展，直到达到爆破临界且薄膜例如撕破。因此可以有利地进行第二薄膜在密封接缝的区域中从第一薄膜上的限定的撕开。
18、根据排气单元的一种有利设计，第二薄膜可以以包围至少一个凹缺部的方式与第一薄膜热熔、焊接或粘接。视两个薄膜的材料而定，可以有利地使用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于电池壳体(20)、特别是机动车的牵引电池的电池壳体的排气单元(10)，
2.根据权利要求1所述的排气单元(10)，其中，所述第二薄膜(42)以包围所述至少一个凹缺部(46)的方式与所述第一薄膜(40)经由密封接缝(48)连接。
3.根据权利要求2所述的排气单元(10)，其中，所述薄膜(30)释放所述气体穿行开口(15)的爆破压力能经由所述密封接缝(48)的宽度和/或长度和/或横截面来设定。
4.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，所述薄膜(30)释放所述气体穿行开口(15)的爆破压力能经由所述第一薄膜(40)的所述至少一个凹缺部(46)的形状和/或尺寸来设定。
5.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，所述第二薄膜(42)布置为指向所述基体(12)的外侧(18)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，所述第二薄膜(42)以包围所述至少一个凹缺部(46)的方式与所述第一薄膜(40)热熔、焊接或粘接。
7.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(
8.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，在两个薄膜(40、42)中的一个薄膜上布置粘接层(56)，所述粘接层与两个薄膜(40、42)中的另一个薄膜和/或所述基体(12)粘接。
9.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，所述隔膜(30)构造为薄膜层压体。
10.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，所述第一薄膜(40)具有比所述第二薄膜(42)更大的厚度，特别是其中，所述第二薄膜(42)具有小于0.2mm，优选小于0.05mm的厚度。
11.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，所述第一薄膜(40)具有比所述第二薄膜(42)更高的弹性模量，特别是高出至少50％的弹性模量，特别是其中，所述第二薄膜(42)具有小于1000MPa，优选小于500MPa的弹性模量。
12.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，所述至少一个凹缺部(46)至少区域地构造为十字形或矩形或圆形。
13.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，所述第一薄膜(40)和所述第二薄膜(42)构造为气密的，或者其中，所述第一薄膜(40)构造为气密的且所述第二薄膜(42)构造为多孔的，特别是其中，所述第二薄膜(42)构造为半透膜，其能够实现气态介质从环境到所述壳体(20)中的穿行以及反向穿行，并阻止液态介质和/或固体的穿行。
14.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，两个薄膜(40、42)中的至少一个薄膜、特别是所述第一薄膜(40)与所述基体(12)固定连接、特别是焊接。
15.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，所述气体穿行开口(15)完全被所述隔膜(30)遮盖。
16.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，所述隔膜(30)存在于所述基体(12)的内侧(17)上。
17.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，以环绕所述基体(12)的内侧(17)上的气体穿行开口(15)方式布置壳体密封件(26)。
18.电池壳体(20)、特别是机动车的牵引电池的电池壳体，用于容纳电池单池，所述电池壳体具有至少一个带壳体开口(24)的壳体壁部(22)，其中，所述壳体开口(24)由根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)关闭。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于电池壳体(20)、特别是机动车的牵引电池的电池壳体的排气单元(10)，
2.根据权利要求1所述的排气单元(10)，其中，所述第二薄膜(42)以包围所述至少一个凹缺部(46)的方式与所述第一薄膜(40)经由密封接缝(48)连接。
3.根据权利要求2所述的排气单元(10)，其中，所述薄膜(30)释放所述气体穿行开口(15)的爆破压力能经由所述密封接缝(48)的宽度和/或长度和/或横截面来设定。
4.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，所述薄膜(30)释放所述气体穿行开口(15)的爆破压力能经由所述第一薄膜(40)的所述至少一个凹缺部(46)的形状和/或尺寸来设定。
5.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，所述第二薄膜(42)布置为指向所述基体(12)的外侧(18)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，所述第二薄膜(42)以包围所述至少一个凹缺部(46)的方式与所述第一薄膜(40)热熔、焊接或粘接。
7.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，两个薄膜(40、42)中的与所述基体(12)连接的薄膜(40、42)由所述基体(12)的材料、特别是由聚丙烯制成，和/或其中，所述第二薄膜(42)构造为聚合物薄膜，特别是弹性体薄膜。
8.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，在两个薄膜(40、42)中的一个薄膜上布置粘接层(56)，所述粘接层与两个薄膜(40、42)中的另一个薄膜和/或所述基体(12)粘接。
9.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，所述隔膜(30)构造为薄膜层压体。
10.根据前述权利要求中任一项所述的排气单元(10)，其中，所述第一薄膜(40)具有比所述第二薄膜(42)更大的厚度，特别是其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·普洛帕，M·巴特扎蒂，T·施莱登，
申请(专利权)人：曼·胡默尔有限公司，
类型：发明
国别省市：
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