[发明专利]用于气密的蓄电池的壳体

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于气密的蓄电池的壳体。

背景技术

蓄电池通常配备有多种保护装置，以用于例如在充电或放电时或者在短路的情况下保护其不受损坏。此外已知的是，在气密的蓄电池的壳体中设置有薄弱部位，以便当在壳体之内的气体过压时能够受控地打开壳体并且释放气体以降低在壳体之内的压力。当断开该薄弱部位时，壳体通常持续地在该薄弱部位处相对于环境敞开，从而例如空气、尤其地氧气和空气湿气可从外部进入壳体中。由此，可导致后续反应，例如在锂离子蓄电池中导致剩余的、高易燃的电解质的蒸发或通过掺杂的碳与空气的还原导致自行点火，其在最坏的情况中可导致蓄电池的燃烧。

发明内容

本发明的目的是，提供新型的保护方案，其实现受控地降低在蓄电池壳体之内的气体过压并且同时使蓄电池的电化学作用停止，而在采取该保护措施之后不使壳体相对于蓄电池的环境敞开。

该目的分别通过并列权利要求1、3和8所述的特征组合实现。在从属权利要求中给出了有利的设计方案。

根据第一种实施方式，提出一种用于气密的蓄电池的壳体，其具有比例阀，该比例阀布置在壳体的壁中的开口处并且具有朝向其关闭位置和壳体内部的方向被力加载的、至少部分地用金属构造的、可与蓄电池的阴极导电连接的阀体，其中，该比例阀构造成，当壳体中存在的压力超过由结构所决定的极限压力值时，该比例阀在其最大打开位置可透气，并且其中，在壳体的外侧上布置可与蓄电池的阳极导电连接的、至少部分地用金属构造的接触元件，使得阀体从达到比例阀的一个确定的打开位置开始与该接触元件进行本体接触。

根据该实施方式，当在壳体之内的压力增加时，该阀体与接触元件进行本体接触，由此在蓄电池的阴极和阳极之间建立短路。该短路是在蓄电池的至少一个电化学电芯之内新的电流路径，其防止了电解质的电化学破坏。从达到在壳体之内的由结构所决定的极限压力值开始，使比例阀可透气，从而气体可从壳体中逸出以降低在壳体中存在的内压。由此，使蓄电池转变到安全的状态中，在该状态中在壳体的内部没有可导致任意形式的蓄电池损坏的过压。如果在壳体之内的压力再次下降，比例阀的阀体再次向其关闭位置的方向运动。然而，事先首先再次低于在壳体之内的由结构所决定的极限压力值，由此取消比例阀的透气性，从而壳体的内部、确切地说至少一个布置在壳体中的电化学电芯不与蓄电池的环境接触。由此，可防止空气湿气、空气或其它异物侵入壳体内部，由此，尤其可防止在壳体的内部通过侵入的空气或通过与空气湿气的还原产物形成可燃的和/或可爆炸的气体混合物。

根据一种有利的设计方案，壳体的壁至少部分地由金属形成、与阀体导电连接并且可与蓄电池的阴极导电连接，其中，接触元件相对于该壁电绝缘，并且阀体可通过该壁与蓄电池的阴极导电连接。这给出用于使阀体与蓄电池的阴极相连接的简单的可行方案。壳体壁与蓄电池阴极的连接此外引起用于至少部分地由金属形成的壁的防腐蚀保护。该壁也可完全由金属形成且被电绝缘部包围。

通过第二种实施方式，提出一种用于气密的蓄电池的壳体，其具有比例阀，该比例阀布置在壳体的壁中的开口处并且具有朝向其关闭位置和壳体内部的方向被力加载的阀体，其中，该比例阀构造成，当壳体中存在的压力超过由结构所决定的极限压力值时，该比例阀在其最大打开位置可透气，其中在壳体的外侧面上布置可与蓄电池的阳极导电连接的、至少部分地用金属构造的接触元件，其中在壁上布置完全覆盖该开口的、至少部分地用金属构造的且至少部分地构造成透气的、可与蓄电池的阴极导电连接的且在其整个环绕的边缘上与壳体连接的开关元件，使得阀体从达到比例阀的一个确定的打开位置开始与该开关元件进行本体接触，并且该开关元件在比例阀继续打开时变形，使得该开关元件与接触元件进行本体接触。