[发明专利]液冷式电池及操作该电池的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分详细限定的类型的液冷式电池，以及根据权利要求14前序部分详细限定的液冷式电池的操作方法。

背景技术

由JP 2004 178 909 A已知一种电池，该电池中单个电池单元各具有安全阀。当各电池单元内部压力过高时，安全阀打开，从而使从各储能单元(Speicherzelle，蓄电池单元)逸出的气体排放到周围环境中。其缺点在于，高温的和可能具有爆炸性的气体进入电池周围区域中，从而可能导致例如火灾等危害。

另外，从JP 10 241 739 A中已知一种被冷却电池的储能单元，该储能单元同样具有在高于已知的温度阈值时打开的安全阀以及冷却模块。该冷却模块本身也具有安全阀，该安全阀借助于从储能单元的安全阀排出的介质被同样地打开，从而使该冷却模块能被热力致动。这将使排出的介质可被稍微冷却。由于冷却介质的量较少。

此外，由EP 0 476 484 B1已知一种电池的储能单元，其中仅对这些储能单元的至少一个端面进行冷却。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种液冷式电池，特别是用作机动车中电力驱动用的能量存储器的电池，该电池可以用易于实施的紧凑结构实现良好的操作特性，并满足极高的安全性要求。

根据本发明，上述目的通过具有权利要求1特征部分所述特征的电池来实现。

根据本发明，在通过各储能单元内部超压来操作安全阀时，在储能单元与其中冷却介质可流动通过的整个内部空间之间形成连通，这具有显著的安全性优势。逸出各储能单元的任何介质--通常为气体--分散在冷却用的内部空间中，并在此处与冷却介质混合，从而具有安全性。在这种情况下，安全阀的打开足以确保电池处于安全状态。

所述安全阀通常形成为储能单元壳体中的在预定断裂位置打开的薄片/阀(Klappe)；当电池损坏时，该安全阀将作为非常可靠的单一部件确保电池处于安全状态。与必须通过操作一系列多个部件--其中某些很复杂--才能实现安全状态的同类装置相比，按照本发明的方式实现的安全性无疑相当优越。

因此，本发明的电池可确保一种简单、紧凑的结构，并可通过非常简单的被动措施确保极高的安全性。这特别在用于机动车时具有显著的优势。

这里，“被动”一词应理解成，所述措施可在发生临界状态时受状态能驱使而自动作出反应，无需传感器系统以及根据由传感器主动或被动测得的值进行后续操作。

本发明的另一目的在于提供一种操作液冷式电池，特别是用作机动车中电力驱动用的能量存储器的电池的方法，该方法能满足极高的安全要求。

根据本发明，上述目的通过具有权利要求14特征部分所述特征的用于操作电池的方法来实现。

在本发明的方法中，通过一种被动的安全技术使储能单元在受到损坏时与其中可流动通过冷却介质的整个内部空间相连通。从而使从各储能单元逸出的介质--通常为气体--分散在冷却用的内部空间中，并在此处与冷却介质混合，因而使其具有安全性。

附图说明

从从属权利要求及下文参考附图进行详细说明的实施例中可以清楚看到所述电池及操作该电池的方法的其它有利改进。在附图中：

图1是电池的三维示意图；

图2是电池的冷却器的俯视图；

图3是电池的冷却器的纵截面；

图4是带有储能单元的电池冷却器的一部分的横截面；

图5示意性示出与冷却器连接的储能单元的截面图；以及

图6与图5类似，其中安全阀打开。

具体实施方式

图1示意性示出电池1。该电池1包括多个独立的储能单元2，这些储能单元2彼此相邻地布置成多排，在图1中示例性地示出为两排2a、2b。图1所示的两排2a、2b彼此交错布置使得相邻各排2a、2b相对于彼此错开一排中各储能单元2的中心线间距的一半。这使得排2a、2b可相对于彼此非常紧密地挤在一起。总体而言，这使得电池1具有非常紧凑的结构。

另外，利用冷却器3对电池进行冷却，该冷却器3具有冷却介质可流通的内部空间4(图1未示出)，在正常使用期间，冷却介质流动通过该内部空间4。各储能单元2分别在其各个端面5(图1未示出)处与该冷却器3形成导热接触。在电池1的正常使用期间形成储能单元的底部5的所述端面，在该例中，足以可靠地将电池中产生的热量耗散到冷却介质中，该冷却介质通常为水与乙二醇按1∶1混合的混合物。该冷却介质流动通过作为冷却回路的一部分的冷却器3，并随后例如经由例如与周边区域或空调系统结合的冷却换热器将吸收的热量耗散到冷却回路中的其它部位。