DE102022104035A1 - Accumulator with at least one accumulator cell and method for producing an accumulator - Google Patents
Accumulator with at least one accumulator cell and method for producing an accumulator Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022104035A1 DE102022104035A1 DE102022104035.6A DE102022104035A DE102022104035A1 DE 102022104035 A1 DE102022104035 A1 DE 102022104035A1 DE 102022104035 A DE102022104035 A DE 102022104035A DE 102022104035 A1 DE102022104035 A1 DE 102022104035A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- accumulator
- textile structure
- cell
- crystallization
- cells
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims abstract description 100
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 32
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 2
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 claims description 2
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 31
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 14
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 8
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 4
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 4
- 241000209035 Ilex Species 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical class [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910003887 H3 BO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004806 Na2 SiO3.9H2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003522 acrylic cement Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- AMVQGJHFDJVOOB-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate octadecahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O AMVQGJHFDJVOOB-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910001587 alunogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- BFMKFCLXZSUVPI-UHFFFAOYSA-N ethyl but-3-enoate Chemical compound CCOC(=O)CC=C BFMKFCLXZSUVPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
- H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
- H01M50/264—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
- H01M50/291—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
- H01M50/293—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by the material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Akkumulator (10) mit (a) zumindest einer Akkumulatorzelle (12), wobei (b) die Akkumulatorzelle (12) von einem flächenförmigen oder räumlichen textilen Gebilde (24), das eine kristallwasserhaltige Substanz, insbesondere Ettringit enthält, in Umfangsrichtung zumindest im Wesentlichen vollständig umgeben ist.The invention relates to an accumulator (10) with (a) at least one accumulator cell (12), wherein (b) the accumulator cell (12) is surrounded in the circumferential direction by a flat or three-dimensional textile structure (24) containing a substance containing water of crystallization, in particular ettringite is at least substantially completely surrounded.
Description
Die Erfindung betrifft einen Akkumulator mit zumindest einer Akkumulatorzelle. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Akkumulators.The invention relates to an accumulator with at least one accumulator cell. According to a second aspect, the invention relates to a method for producing an accumulator.
Derartige Akkumulatoren sind beispielsweise aus der
Akkumulatorzellen können, insbesondere aufgrund von Alterung und/oder ungünstiger Lade- oder Entladebelastung durchgehen. Unter einem Durchgehen wird verstanden, dass es zu einer elektrochemischen Reaktion kommt, die so viel Wärme freisetzt, dass die elektrochemische Reaktion sich selbst verstärkt. Auf diese Weise entsteht in so kurzer Zeit eine so große Wärme, dass der Akkumulator vollständig zerstört wird.Accumulator cells can run away, in particular due to aging and/or unfavorable charging or discharging loads. A runaway is understood to mean that an electrochemical reaction occurs that releases enough heat that the electrochemical reaction amplifies itself. In this way, so much heat is generated in such a short time that the accumulator is completely destroyed.
Um das zu verhindern ist aus der
Explodiert einer Akkumulatorzelle, tritt das Gas durch die Abdeckung aus, ohne dass die anderen Zellen thermisch so stark geschädigt werden, dass auch sie versagen.If an accumulator cell explodes, the gas escapes through the cover without causing such severe thermal damage to the other cells that they too fail.
Die
Die
Aus der
In der
Bei dem Akkumulator, der aus der
Es ist wünschenswert, dass Akkumulatoren, insbesondere für den Einsatz in einem Fahrzeug, einerseits gut gegen ein thermisches Durchgehen geschützt sind und andererseits möglichst leicht sind. Beide Forderungen stehen jedoch im Widerstreit. It is desirable for accumulators, in particular for use in a vehicle, to be well protected against thermal runaway on the one hand and to be as light as possible on the other. However, both demands are in conflict.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Akkumulator vorzuschlagen, der gut gegen thermisches Durchgehen geschützt ist und dennoch im Vergleich zu anderen Lösungen mit geringem Gewicht herstellbar ist.The invention is based on the object of proposing an accumulator which is well protected against thermal runaway and which can nevertheless be manufactured with a low weight in comparison to other solutions.
Die Erfindung löst das Problem durch einen gattungsgemäßen Akkumulator, bei dem die Akkumulatorzelle von einem flächenförmigen oder räumlichen textilen Gebilde in Umfangsrichtung zumindest im Wesentlichen vollständig umgeben ist, das eine kristallwasserhaltige Substanz, insbesondere Ettringit enthält. Calciumaluminatsulfat wird ebenfalls als Ettringitpulver betrachtet.The invention solves the problem by means of a generic accumulator in which the accumulator cell is at least essentially completely surrounded in the circumferential direction by a flat or three-dimensional textile structure which contains a substance containing water of crystallization, in particular ettringite. Calcium aluminate sulfate is also considered an ettringite powder.
Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch ein Verfahren zum Herstellen eines Akkumulators mit dem Schritt eines Umwickeln einer Akkumulatorzelle, insbesondere eines Gehäuses der Akkumulatorzelle, mit einem flächenförmigen oder räumlichen, textilen Gebilde, das eine kristallwasserhaltige Substanz, insbesondere eine ettringithaltige Substanz, enthält. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Verfahren die Schritte (a) Umwickeln einer Hülse mit einem flächenförmigen oder räumlichen textilen Gebilde, das eine kristallwasserhaltige Substanz, insbesondere Ettringit, enthält und (b) Einbringen der Akkumulatorzelle in die Hülse.According to a second aspect, the invention solves the problem by a method for producing an accumulator with the step of wrapping an accumulator cell, in particular a housing of the accumulator cell, with a flat or three-dimensional textile structure that contains a substance containing water of crystallization, in particular a substance containing ettringite . Alternatively or additionally, the method comprises the steps (a) wrapping a sleeve with a flat or three-dimensional textile structure containing a substance containing water of crystallization, in particular ettringite and (b) inserting the storage battery cell into the sleeve.
Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass durch die Verwendung des flächenförmigen oder räumlichen textilen Gebildes einerseits meist nur ein geringes zusätzliches Gewicht in den Akkumulator eingebracht wird und andererseits ein Ausbreiten einer Havarie eingedämmt werden kann.The advantage of the invention is that the use of the flat or three-dimensional textile structure means that on the one hand only a small additional weight is introduced into the accumulator and on the other hand the spread of an accident can be contained.
Günstig ist zudem, dass ein solcher Akkumulator vergleichsweise einfach hergestellt werden kann. So ist es in der Regel einfach, eine Akkumulatorzelle, bei der es sich vorzugsweise um eine Rundzelle handelt, mit dem flächenförmigen oder räumlichen textilen Gebilde zu umgeben. Beispielsweise wird die Akkumulatorzelle mit einem flächenförmigen textilen Gebilde umwickelt. Das Versehen der Akkumulatorzelle mit dem Brandschutzelement aus dem flächenförmigen oder räumlichen textilen Gebilde, das die kristallwasserhaltige Substanz enthält, wird damit zum Teil der - in der Regel automatisierten - Fertigung der Akkumulatorzellen. Das nachfolgende Anordnen der Akkumulatorzellen zum Akkumulator bleibt unverändert, sodass ein bestehender Fertigungsablauf kaum geändert werden muss.It is also advantageous that such an accumulator can be manufactured comparatively easily. So it is usually easy to surround a storage battery cell, which is preferably a round cell, with the flat or three-dimensional textile structure. For example, the accumulator cell is wrapped with a flat textile structure. The provision of the accumulator cell with the fire protection element from the flat or three-dimensional textile structure that contains the substance containing water of crystallization is thus part of the—generally automated—manufacturing of the accumulator cells. The subsequent arrangement of the battery cells to the battery remains unchanged, so that an existing production process hardly needs to be changed.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter dem Merkmal, dass der Akkumulator zumindest eine Akkumulatorzelle aufweist, insbesondere verstanden, dass der Akkumulator 2, 3, 4, 5 oder eine größere Anzahl an Akkumulatorzellen aufweist. Vorzugsweise hat jede Akkumulatorzelle eine Nenn-Zellenspannung von mindestens 2 Volt, insbesondere zumindest 4 Volt. Vorzugsweise hat jede Akkumulatorzelle eine Nenn-Zellenspannung von höchstens 6 Volt.In the context of the present description, the feature that the accumulator has at least one accumulator cell means in particular that the accumulator has 2, 3, 4, 5 or a larger number of accumulator cells. Each accumulator cell preferably has a nominal cell voltage of at least 2 volts, in particular at least 4 volts. Each accumulator cell preferably has a nominal cell voltage of at most 6 volts.
Vorzugsweise beträgt eine Kapazität der Akkumulatorzellen zumindest 3 Amperestunden, insbesondere zumindest 4 Amperestunden, vorzugsweise bevorzugt 5 Amperestunden. Vorzugsweise beträgt eine Kapazität der Akkumulatorzellen höchstens 15 Amperestunden, insbesondere höchstens 10 Amperestunden.A capacity of the accumulator cells is preferably at least 3 ampere hours, in particular at least 4 ampere hours, preferably preferably 5 ampere hours. The capacity of the accumulator cells is preferably at most 15 ampere hours, in particular at most 10 ampere hours.
Vorzugsweise umfasst der Akkumulator so viele Akkumulatorzellen, dass diese, wenn sie in einer Reihenschaltung geschaltet sind, eine Spannung von zumindest 40 V abgibt.The accumulator preferably includes so many accumulator cells that they deliver a voltage of at least 40 V when they are connected in series.
Unter einer Akkumulatorzelle wird insbesondere eine in sich geschlossene Einheit verstanden, die genau ein galvanisches Element aufweist. Die Akkumulatorzelle besitzt insbesondere zwei elektrische Kontaktierungen, nämlich eine für den Pluspol und eine für den Minuspol. Die Akkumulatorzelle besitzt vorzugsweise ein Gehäuse. Das Gehäuse umgibt vorzugsweise keine Ladeschaltung. In anderen Worten stellt die Akkumulatorzelle nur das galvanische Element dar.An accumulator cell is understood to mean, in particular, a self-contained unit that has exactly one galvanic element. In particular, the accumulator cell has two electrical contacts, namely one for the positive pole and one for the negative pole. The accumulator cell preferably has a housing. The housing preferably does not enclose charging circuitry. In other words, the accumulator cell only represents the galvanic element.
Vorzugsweise handelt es sich bei den Akkumulatorzellen um Sekundärzellen, also um wieder aufladbare galvanische Elemente. Die Akkumulatorzellen sind beispielsweise Lithium-Zellen oder Natrium-Zellen. Insbesondere können die Akkumulatorzellen einen flüssigen Elektrolyten enthalten.The accumulator cells are preferably secondary cells, that is to say rechargeable galvanic elements. The accumulator cells are, for example, lithium cells or sodium cells. In particular, the accumulator cells can contain a liquid electrolyte.
Unter dem Merkmal, dass die Akkumulatorzelle von dem textilen Gebilde umgeben ist, wird insbesondere verstanden, dass jede Akkumulatorzelle von einem eigenen textilen Gebilde umgeben ist. Es ist zwar möglich, dass nicht alle Akkumulatorzellen von einem textilen Gebilde umgeben sind, günstig ist es jedoch, wenn keine zwei Akkumulatorzellen existieren, die nebeneinander liegend von demselben textilen Gebilde umgeben sind. In der Regel handelt es sich um das gleiche textile Gebilde, nicht aber dasselbe. Es ist aber möglich und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass zwei, insbesondere prismatische Akkumulatorzellen, die in Längsrichtung hintereinander angeordnet sind, von demselben, insbesondere durchgängigen, textilen Gebilde umgeben sind. In anderen Worten wird für zumindest die Mehrzahl der Akkumulatorzellen das gleiche textile Material verwendet.The feature that the accumulator cell is surrounded by the textile structure means in particular that each accumulator cell is surrounded by its own textile structure. Although it is possible that not all battery cells are surrounded by a textile structure, it is favorable if there are no two battery cells that are surrounded by the same textile structure lying side by side. As a rule, it is the same textile structure, but not the same. However, it is possible and provided according to a preferred embodiment that two, in particular prismatic battery cells, which are arranged one behind the other in the longitudinal direction, are surrounded by the same, in particular continuous, textile structure. In other words, the same textile material is used for at least the majority of the battery cells.
Unter dem Merkmal, dass das textile Gebilde die Akkumulatorzelle in Umfangsrichtung zumindest im Wesentlichen vollständig umgibt, wird insbesondere verstanden, das vom geometrischen Schwerpunkt des Querschnitts der Akkumulatorzelle aus gesehen das Winkelintervall, entlang dem das Gebilde sich erstreckt, zumindest 0,9 ∗ 2π, insbesondere 0,95 ∗ 2π, beträgt. Besonders günstig ist es, wenn das textile Gebilde die Akkumulatorzelle in Umfangsrichtung vollständig umgibt. In diesem Fall ist das Winkelintervall 2π. Der Querschnitt der Akkumulatorzelle verläuft senkrecht zu einer Längsrichtung der Akkumulatorzelle. Wenn die Akkumulatorzelle, wie gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, prismatisch ist, verläuft die Längsrichtung entlang der die Längsachse des Prismas.The feature that the textile structure at least essentially completely surrounds the battery cell in the circumferential direction means in particular that, viewed from the geometric center of gravity of the cross section of the battery cell, the angular interval along which the structure extends is at least 0.9 * 2π, in particular 0.95 ∗ 2π. It is particularly favorable if the textile structure completely surrounds the accumulator cell in the circumferential direction. In this case the angular interval is 2π. The cross section of the battery cell runs perpendicular to a longitudinal direction of the battery cell. If the accumulator cell is prismatic, as provided according to a preferred embodiment, the longitudinal direction runs along the longitudinal axis of the prism.
Vorzugsweise hat die kristallwasserhaltige Substanz eine Aktivierungstemperatur, die unterhalb von 150°C, insbesondere unterhalb von 120°C liegt. Unter der Aktivierungstemperatur Unter der Aktivierungstemperatur wird insbesondere die extrapolierte Anfangstemperatur Tei,r gemäß EN ISO 11357-1/-5 verstanden. Oberhalb der Aktivierungstemperatur gibt die kristallwasserhaltige Substanz Kristallwasser ab. Wasser besitzt eine hohe Verdampfungswärme, sodass beim Verdampfen viel Wärme aufgenommen wird.The substance containing water of crystallization preferably has an activation temperature which is below 150.degree. C., in particular below 120.degree. The activation temperature is understood to mean, in particular, the extrapolated initial temperature T ei,r according to EN ISO 11357-1/-5. Above the activation temperature, the substance containing water of crystallization releases water of crystallization. Water has a high heat of vaporization, so that a lot of heat is absorbed during evaporation.
Günstig ist es, wenn die kristallwasserhaltige Substanz einen Binder aufweist, der die kristallwasserhaltigen Stoffe der kristallwasserhaltigen Substanz miteinander verbindet. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Binder um ein Polymer. Günstig ist es, wenn der Binder ein Polyacrylat enthält, insbesondere besteht der Binder bezogen auf Massenprozente zumindest überwiegend aus Polyacrylat. Beispielsweise enthält der Binder zumindest überwiegend Polyvinylacetat. Günstig ist es, wenn der Binder Ethylvinylacetat enthält. Beispielsweise enthält der Binder zumindest 15 Masseprozent Vinylacetat.It is favorable if the substance containing water of crystallization has a binder which connects the substances containing water of crystallization of the substance containing water of crystallization to one another. The binder is preferably a polymer. It is favorable if the binder contains a polyacrylate, in particular the binder consists at least predominantly of polyacrylate in relation to percentages by mass. For example, the binder contains at least predominantly polyvinyl acetate. It is favorable if the binder contains ethyl vinyl acetate. For example, the binder contains at least 15% by weight of vinyl acetate.
Unter der Wärmeaufnahmekapazität wird die Fähigkeit der kristallwasserhaltigen Substanz verstanden, oberhalb einer Aktivierungstemperatur, die auch Anfangstemperatur Tei,r genannt werden kann, Wärme aufzunehmen. Insbesondere ist die Wärmeaufnahmekapazität die Wärmeänderung Δq gem. EN ISO 11357-1 (3.5). Die Wärmeaufnahmekapazität Δq beträgt, insbesondere von der Anfangs-temperatur Tei,r bis 200°C zumindest 500 Kilojoule pro Kilogramm, insbesondere zumindest 750 kJ/kg. Eine Obergrenze für die Wärmeaufnahmekapazität Δq ist vorzugsweise 1000 kJ/kg. Die Wärmeaufnahme ist größer als die Wärme, die aufgrund der Wärmekapazität des Wärmeaufnahmestoffs beim Erwärmen aufgenommen wird.The heat absorption capacity means the ability of the substance containing water of crystallization to absorb heat above an activation temperature, which can also be called the initial temperature T ei,r . In particular, the heat absorption capacity is the heat change Δq according to EN ISO 11357-1 (3.5). The heat absorption capacity Δq, in particular from the initial temperature T ei,r to 200°C, is at least 500 kilojoules per kilogram, in particular at least 750 kJ/kg. An upper limit for the heat absorption capacity Δq is preferably 1000 kJ/kg. The heat absorption is greater than the heat absorbed due to the heat capacity of the heat absorbing substance when heated.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat der Wärmeaufnahmestoff eine extrapolierte Anfangstemperatur Tei,r die unterhalb von 100°C, insbesondere unterhalb von 80°C, liegt. Besonders bevorzugt liegt die Reaktionsbeginn-Temperatur Ti,r nach EN ISO 11357-1/-5 unterhalb von 80°C. Das bewirkt, dass die kristallwasserhaltige Substanz rechtzeitig ihre Kühlwirkung entfaltet.According to a preferred embodiment, the heat absorbing substance has an extrapolated initial temperature T ei,r which is below 100°C, in particular below 80°C. The reaction onset temperature T i,r according to EN ISO 11357-1/-5 is particularly preferably below 80.degree. This causes the substance containing water of crystallization to develop its cooling effect in good time.
Die kristallwasserhaltige Substanz hat vorzugsweise eine Wärmeaufnahmekapazität von zumindest 500 Joule pro Gramm.The water of crystallization substance preferably has a heat capacity of at least 500 joules per gram.
Eine flächenspezifische Masse des textilen Gebildes an kristallwasserhaltiger Substanz beträgt vorzugsweise zumindest 300 Gramm pro Quadratmeter, vorzugsweise zumindest 450 Gramm pro Quadratmeter, insbesondere zumindest 600 Gramm pro Quadratmeter. Die Fläche ist dabei die jeweilige Fläche des Materials, das zum Herstellen des textilen Gebildes verwendet wird.An area-specific mass of the textile structure of substance containing water of crystallization is preferably at least 300 grams per square meter, preferably at least 450 grams per square meter, in particular at least 600 grams per square meter. The area is the respective area of the material that is used to produce the textile structure.
Vorzugsweise beträgt ein Anteil an kristallwasserhaltiger Substanz an der gesamten Flächenmasse des textilen Gebildes zumindest 60 Gewichtsprozent, vorzugsweise zumindest 80 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt zumindest 95 Gewichtsprozent.The proportion of substance containing water of crystallization in the total mass per unit area of the textile structure is preferably at least 60 percent by weight, preferably at least 80 percent by weight, particularly preferably at least 95 percent by weight.
Das textile Gebilde hat vorzugsweise eine Gesamt-Wärmeaufnahmekapazität, die zumindest dem 0,2-fachen, insbesondere zumindest dem 0,4-fachen, des Energieinhalts der Akkumulatorzelle entspricht. Der Energieinhalt der Akkumulatorzelle ist diejenige Menge an elektrischer Energie, die in der Akkumulatorzelle maximal gespeichert werden kann, ohne die Nenn-Spannung zu überschreiten.The textile structure preferably has a total heat absorption capacity which corresponds to at least 0.2 times, in particular at least 0.4 times, the energy content of the accumulator cell. The energy content of the accumulator cell is the maximum amount of electrical energy that can be stored in the accumulator cell without exceeding the nominal voltage.
Vorzugsweise weist das textile Gebilde zumindest oder genau eine Substanz, insbesondere zumindest oder genau zwei Substanzen, insbesondere zumindest oder genau drei Substanzen aus der folgenden Liste auf:
Ettringit setzt bereits bei 80°C Kristallwasser frei, das verdunstet und beim Überschreiten von 100° verdampft. Die Verdampfungswärme von Wasser ist überaus hoch, sodass das vom Ettringit abgegebene Kristallwasser die durchgehende Batterie effektiv kühlt.Ettringite already releases water of crystallization at 80°C, which evaporates and vaporizes when it exceeds 100°C. The heat of vaporization of water is extremely high, so the crystal water released from ettringite effectively cools the continuous battery.
Bei dem textilen Gebilde handelt es sich insbesondere nicht um einen Faden oder ein Seil. Selbstverständlich kann das textile Gebilde aber aus einem Faden oder einem Seil aufgebaut sein. Maßgeblich ist, dass das textile Gebilde durch eine Vielzahl an Fäden und/oder durch zumindest einen Faden oder ein Seil gebildet ist, das ein flächiges oder räumliches Gebilde ausbildet. Das kann beispielsweise durch ein Vermaschen oder Verweben erfolgt sein.The textile structure is in particular not a thread or a rope. Of course, the textile structure can be made up of a thread or a rope. The decisive factor is that the textile structure is formed by a large number of threads and/or by at least one thread or a rope, which forms a flat or three-dimensional structure. This can be done, for example, by meshing or weaving.
Das textile Gebilde ist vorzugsweise ein Gewebe, Gewirk, Gestrick, Geflecht, Nähgewirk, Vliesstoff oder Filz. Günstig ist es, wenn das textile Gebilde eine Textilbahn bildet unter einer Textilware wird ein textiles Gebilde verstanden, dessen Länge zumindest zehnmal so groß ist wie seine Breite.The textile structure is preferably a woven, knitted or crocheted fabric, mesh, stitched fabric, non-woven fabric or felt. It is favorable if the textile structure forms a textile web under a textile product refers to a textile structure whose length is at least ten times greater than its width.
Vorzugsweise ist das textile Gebilde aus Brandschutztextil aufgebaut. Unter einem Brandschutztextil wird insbesondere ein Gewebe, Gelege oder Gestrick verstanden, das nicht brennbar ist und Temperaturbelastungen hinreichend lange widersteht, um einem Durchtritt von Flammen und/oder Rauch insbesondere für zumindest für 30 Minuten gemäß der EN 1634-3 und/oder DIN EN 12101-1 zu widerstehen. Vorteilhaft an der Verwendung von Brandschutztextilien ist der geringe Fertigungsaufwand. So ist es möglich, das Brandschutzelement aus ein, zwei, drei oder mehr flächigen Brandschutztextil-Stücken durch Verbinden, insbesondere Vernähen, herzustellen.The textile structure is preferably constructed from fire protection textile. A fire protection textile is understood to mean, in particular, a fabric, non-crimp fabric or knitted fabric that is non-combustible and withstands thermal stress for a sufficiently long period of time to prevent flames and/or smoke from passing through, in particular for at least 30 minutes in accordance with EN 1634-3 and/or DIN EN 12101 -1 to resist. The advantage of using fire protection textiles is the low production costs. It is thus possible to produce the fire protection element from one, two, three or more flat pieces of fire protection textile by connecting, in particular sewing.
Das textile Gebilde kann eine brennbare Substanz aufweisen, beispielsweise ein Polymer wie insbesondere Polyester. Insbesondere kann das textile Gebilde einen Gewichtsanteil von zumindest 10 Gewichtsprozent an brennbarer Substanz aufweisen. Vorzugsweise liegt der Gewichtsanteil an brennbarer Substanz bei höchstens 70 Gewichtsprozent, insbesondere höchstens 50 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt höchstens 30 Gewichtsprozent. Intuitiv ergibt das Verwenden von brennbaren Substanzen in einer Vorrichtung, die ein Übergreifen eines thermischen Versagens von einem versagenden Akkumulatorelement auf benachbarte Akkumulatorenelemente verhindern soll, keinen Sinn. Es wurde aber überraschend herausgefunden, dass brennbares Material verwendbar ist. Das ist vorteilhaft, da brennbares Material in der Regel einfacher zu verarbeiten ist und/oder eine geringere Dichte hat als nicht brennbares Material. Unter brennbarem Material wird ein Material verstanden, das oberhalb einer Zündtemperatur in Luft exotherm reagiert. The textile structure can have a combustible substance, for example a polymer such as polyester in particular. In particular, the textile structure can have a proportion by weight of at least 10 percent by weight of combustible substance. The proportion by weight of combustible substance is preferably at most 70 percent by weight, in particular at most 50 percent by weight, particularly preferably at most 30 percent by weight. Intuitively, the use of combustible substances in a device intended to prevent a thermal failure from spreading from a failing battery element to adjacent battery elements makes no sense. However, it was surprisingly found that combustible material can be used. This is advantageous because combustible material is usually easier to process and/or has a lower density than non-combustible material. Combustible material is understood to mean a material that reacts exothermically in air above an ignition temperature.
Vorzugsweise hat das flächige textile Gebilde eine flächenspezifische Masse von 15-30 g/Quadratmeter. Alternativ oder zusätzlich hat das textile Gebilde eine Dicke von 0,7-2,5 mm, insbesondere 1,0-1,8 mm.The flat textile structure preferably has an area-specific mass of 15-30 g/square meter. Alternatively or additionally, the textile structure has a thickness of 0.7-2.5 mm, in particular 1.0-1.8 mm.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bildet das textile Gebilde zumindest zwei Wickellagen. Hierunter wird insbesondere verstanden, dass an jeder Stelle des Umfangs der Akkumulatorzelle zumindest zwei Schichten des textilen Gebildes in radialer Richtung hintereinander liegen.According to a preferred embodiment, the textile structure forms at least two winding layers. This means in particular that at every point on the circumference of the accumulator cell there are at least two layers of the textile structure one behind the other in the radial direction.
Günstig ist es, wenn das textile Gebilde als Schlauch oder Strumpf ausgebildet ist. In diesem Fall ist es günstig, wenn zwei, drei oder mehr Akkumulatorzellen in Längsrichtung, also entlang ihrer Längserstreckung, insbesondere koaxial, im gleichen Schlauch angeordnet sind. Unter einem Schlauch wird insbesondere ein textiles Gebilde verstanden, der bezüglich einer in radialer Richtung wirkenden Kraft nachgiebig und/oder nicht formstabil ist. In anderen Worten weicht ein Schlauch in radialer Richtung einer radial wirkenden Kraft aus. Alternativ oder zusätzlich ist ein Schlauch biegeelastisch. Das heißt insbesondere, dass er elastisch wiederholt biegbar ist, ohne zu brechen. Unter einem Strumpf wird ein einseitig geschlossener Schlauch verstanden.It is favorable if the textile structure is designed as a hose or stocking. In this case it is advantageous if two, three or more accumulator cells are arranged in the longitudinal direction, that is to say along their longitudinal extension, in particular coaxially, in the same tube. A hose is understood to mean, in particular, a textile structure which is flexible and/or not dimensionally stable with respect to a force acting in the radial direction. In other words, a hose deviates from a radially acting force in the radial direction. Alternatively or additionally, a tube is flexible. In particular, this means that it can be elastically repeatedly bent without breaking. A stocking is understood to mean a hose that is closed on one side.
Günstig ist es alternativ, wenn das textile Gebilde als Hülse ausgebildet ist oder Teil einer Hülse ist. Die Hülse umgibt eine Akkumulatorzelle, insbesondere genau eine Akkumulatorzelle oder zwei, drei oder mehr, insbesondere prismatische, Akkumulatorzellen, die in Längsrichtung hintereinander angeordnet sind.Alternatively, it is favorable if the textile structure is designed as a sleeve or is part of a sleeve. The sleeve surrounds an accumulator cell, in particular precisely one accumulator cell or two, three or more, in particular prismatic, accumulator cells which are arranged one behind the other in the longitudinal direction.
Die Hülse hat vorzugsweise eine Hülsendicke von 0,7-2,5 mm, insbesondere 1,0-1,8 mm. Die Hülsendicke ist die Differenz aus einem Umzylinderdurchmesser eines gedachten Ausgleichszylinders durch die äußere Oberfläche der Hülse einerseits und einem Innenzylinderdurchmesser eines gedachten Ausgleichszylinders durch die innere Oberfläche der Hülse andererseits.The sleeve preferably has a sleeve thickness of 0.7-2.5 mm, in particular 1.0-1.8 mm. The sleeve thickness is the difference between an outer cylinder diameter of an imaginary compensating cylinder through the outer surface of the sleeve on the one hand and an inner cylinder diameter of an imaginary compensating cylinder through the inner surface of the sleeve on the other hand.
Eine derartige Dicke hat den Vorteil, dass einerseits die Ausbreitung einer Havarie gestoppt werden kann und andererseits ein vergleichsweise nur geringes Zusatzgewicht entsteht.Such a thickness has the advantage that, on the one hand, the spread of an accident can be stopped and, on the other hand, there is only a comparatively small additional weight.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Akkumulatorzelle mit Spiel in der Hülse angeordnet. Insbesondere existiert eine Lücke, insbesondere ein Ringspalt, zwischen der Akkumulatorzelle und der Hülse. Die Lücke, insbesondere der Ringspalt, hat eine lichte Weite von vorzugsweise zumindest 0,05, insbesondere 0,1 mm. Versagt die Akkumulatorzelle, so kann sie an ihrer Mantelfläche platzen. Dadurch entsteht ein geringerer Spitzendruck, was eine Beschädigung benachbarter Zellen unwahrscheinlicher macht.According to a preferred embodiment, the accumulator cell is arranged with play in the sleeve. In particular, there is a gap, in particular an annular gap, between the battery cell and the sleeve. The gap, in particular the annular gap, has a clear width of preferably at least 0.05, in particular 0.1 mm. If the accumulator cell fails, it can burst on its lateral surface. This creates a lower peak pressure, making it less likely to damage adjacent cells.
Insbesondere wenn das textile Gebilde direkt auf die Akkumulatorzelle aufgebracht, ist, ist es günstig, wenn das textile Gebilde zumindest abschnittsweise einen Klebstoff aufweist, insbesondere selbstklebend ist. Als Klebstoff wird beispielsweise Acrylat verwendet. Es ist dann möglich und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, das textile Gebilde mit der Akkumulatorzelle so in Kontakt zu bringen, dass der Klebstoff an der Akkumulatorzelle klebt. Das ermöglicht eine besonders einfache Fertigung. Alternativ kann das textile Gebilde auf einen Hülsengrundkörper aufgeklebt werden. Die Akkumulatorzelle wird dann vorzugsweise in den Hülsengrundkörper eingebracht, insbesondere eingeschoben.In particular when the textile structure is applied directly to the accumulator cell, it is favorable if the textile structure has an adhesive at least in sections, in particular if it is self-adhesive. Acrylate, for example, is used as an adhesive. It is then possible and provided according to a preferred embodiment of the method according to the invention to bring the textile structure into contact with the battery cell in such a way that the adhesive sticks to the battery cell. This enables a particularly simple production. Alternatively, the textile structure can be glued onto a core body. The battery cell is then preferably in the Introduced sleeve body, in particular inserted.
Vorzugsweise besitzt der Akkumulator zumindest eine zweite Akkumulatorzelle, wobei die zumindest eine zweite Akkumulatorzelle von einem zweiten flächenförmigen oder räumlichen kristallwasserhaltigen, insbesondere ettringithaltigen, textilen Gebilde zumindest im Wesentlichen umgeben ist.The accumulator preferably has at least one second accumulator cell, wherein the at least one second accumulator cell is at least essentially surrounded by a second planar or three-dimensional textile structure containing water of crystallization, in particular containing ettringite.
Vorzugsweise umgibt das Gebilde und/oder die Hülse die Akkumulatorzelle bezüglich der Längsrichtung der Akkumulatorzelle zu zumindest 80 %, insbesondere zu zumindest 90 %, vorzugsweise vollständig.The structure and/or the sleeve preferably encloses the accumulator cell by at least 80%, in particular at least 90%, preferably completely, with respect to the longitudinal direction of the accumulator cell.
Vorzugsweise ist das textile Gebilde aus zumindest einem Garn aufgebaut, das Ettringit enthält. In diesem Fall ist die kristallwasserhaltige Substanz, insbesondere das Ettringit, im Inneren des Garns angeordnet und ist von einem Hüllmaterial umgeben und/oder die kristallwasserhaltige Substanz ist auf einer Oberfläche des Garns vorhanden. Unter dem Garn wird insbesondere ein Garn gemäß DIN 60900-1:1988-07 verstanden, insbesondere ein linienförmiges, dünnes textiles Gebilde aus einer oder mehreren Fasern.The textile structure is preferably made up of at least one yarn which contains ettringite. In this case, the hydrous substance, particularly the ettringite, is located inside the yarn and is surrounded by a sheath material and/or the hydrous substance is present on a surface of the yarn. The yarn is understood to mean, in particular, a yarn in accordance with DIN 60900-1:1988-07, in particular a linear, thin textile structure made from one or more fibers.
Alternativ oder zusätzlich besitzt das textile Gebilde zumindest zwei Lagen aus textilem Material, zwischen denen die kristallwasserhaltige Substanz angeordnet ist.Alternatively or additionally, the textile structure has at least two layers of textile material, between which the substance containing water of crystallization is arranged.
Besonders günstig ist es, wenn das textile Gebilde eine kristallwasserhaltige, insbesondere ettringithaltige, Beschichtung aufweist.It is particularly favorable if the textile structure has a coating containing water of crystallization, in particular containing ettringite.
Um im Versagensfalle einer Akkumulatorzelle weitere Wärme abzuführen, ist es günstig, wenn das textile Gebilde ein Phasenwechselmaterial enthält und/oder damit beschichtet ist.In order to dissipate further heat in the event of a battery cell failure, it is favorable if the textile structure contains and/or is coated with a phase change material.
Vorzugsweise besitzt der Akkumulator eine Vielzahl an Akkumulatorzellen, die jeweils ein Gehäuse aufweisen und von einem flächenförmigen oder räumlichen, kristallwasserhaltigen, insbesondere ettringithaltigen, textilen Gebilde in Umfangsrichtung zumindest im Wesentlichen vollständig umgeben sind, wobei die Akkumulatorzellen in einem regelmäßigen Muster angeordnet sind.The accumulator preferably has a large number of accumulator cells, each of which has a housing and is at least essentially completely surrounded in the circumferential direction by a planar or three-dimensional textile structure containing water of crystallization, in particular containing ettringite, with the accumulator cells being arranged in a regular pattern.
Günstig ist es, wenn das textile Gebilde eine Hülle aus Metall, insbesondere aus Aluminiumfolie, besitzt. Erwärmt sich die Akkumulatorzelle und damit das textile Gebilde lokal, führt die Hülle aus Metall dazu, dass der Temperaturgradient sich verringert. Das wiederrum vermindert die Wahrscheinlichkeit einer Überhitzung einer benachbarten Akkumulatorzelle.It is favorable if the textile structure has a casing made of metal, in particular aluminum foil. If the accumulator cell and thus the textile structure heats up locally, the metal shell causes the temperature gradient to decrease. This in turn reduces the likelihood of an adjacent battery cell overheating.
Günstig ist es, wenn zumindest eine Mehrzahl der Akkumulatorzellen eine Stirnseite und eine der Stirnseite gegenüberliegende Bodenseite hat, die vom textilen Gebilde nicht vollständig umgeben ist. Havariert die Akkumulatorzelle, kann das entstehende heiße Gas über die Stirnseite oder die Bodenseite entweichen.It is favorable if at least a majority of the accumulator cells has a front side and a bottom side that is opposite the front side and is not completely surrounded by the textile structure. If the accumulator cell breaks down, the resulting hot gas can escape through the front or the bottom.
Besonders günstig ist es, wenn auf der Stirnseite und/oder der Bodenseite ein kristallwasserhaltiger, insbesondere ettringithaltiger, Deckel angeordnet ist. Beim Durchgehen der Akkumulatorzelle wird der Deckel abgestoßen, sodass heiße Gase der Zelle ausströmen können. Die benachbarten Akkumulatorzellen sind durch den Deckel vor der entstehenden Hitze geschützt.It is particularly favorable if a cover containing water of crystallization, in particular containing ettringite, is arranged on the front side and/or the bottom side. When the accumulator cell goes through, the cover is pushed off so that hot gases can escape from the cell. The adjacent accumulator cells are protected from the resulting heat by the cover.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
-
1 in der1a einen erfindungsgemäßen Akkumulator in einer dreidimensionalen Ansicht, in der1b eine perspektivische schematische Ansicht einer Akkumulatorzelle, die von einer Hülse umgeben ist und in der1c die Hülse aus1b , -
2 in der2a einen schematischen Querschnitt durch das textile Gebilde, in der2b einen Querschnitt quer zur Längsachse durch eine Akkumulatorzelle, die mit dem textilen Gebilde umgeben ist, das auf einer Hülse angeordnet ist, in der2c einen Querschnitt quer zur Längsachse durch und eine Akkumulatorzelle, an deren Gehäuse das textile Gebilde angeklebt ist und in der2d einen Querschnitt durch eine textiles Gebilde gemäß einer zweiten Ausführungsform, dass zwei Lagen hat. -
3 zeigt einen Querschnitt durch eine Akkumulatorzelle, die von einem textilen Gebilde umgeben ist und einen Deckel aufweist.
-
1 in the1a an accumulator according to the invention in a three-dimensional view, in which1b a perspective schematic view of a battery cell, which is surrounded by a sleeve and in which1c the sleeve out1b , -
2 in the2a a schematic cross section through the textile structure in which2 B a cross-section transverse to the longitudinal axis through a battery cell, which is surrounded by the textile structure, which is arranged on a sleeve in which2c a cross-section transverse to the longitudinal axis through and a battery cell, on the housing of which the textile structure is glued and in which2d a cross section through a textile structure according to a second embodiment that has two layers. -
3 shows a cross section through an accumulator cell, which is surrounded by a textile structure and has a cover.
Jede Akkumulatorzelle hat eine Stirnfläche 14, eine Bodenfläche 16 sowie eine Mantelfläche 18, die zwischen der Stirnfläche 14 und der Bodenfläche 16 verläuft. Bei den Akkumulatorzellen 12.i handelt es sich vorzugsweise - wie im vorliegenden Fall - um Rundzellen. Der Übersichtlichkeit halber ist in
Die textile Lage 26 hat eine Lagen-Dicke d26 von beispielsweise d26= 50 µm bis 250 µm. Die Klebeschicht 28 hat eine Klebeschicht-Dicke d28 von beispielsweise bis d28= 50 µm 250 µm. Die Wärmeabsorptionsschicht 30 hat eine Dicke d30 von beispielsweise bis d30 = 250 µm bis 500 µm.The textile layer 26 has a layer thickness d 26 of, for example, d 26 =50 μm to 250 μm. The adhesive layer 28 has an adhesive layer thickness d 28 of, for example, up to d 28 =50 μm 250 μm. The heat absorption layer 30 has a thickness d 30 of, for example, d 30 = 250 μm to 500 μm.
Die textile Lage 26 kann aus verfilzten Glasfasern oder Glasfasern oder einem Polyestervlies, die mittels eines Klebstoffs miteinander verbunden sind, bestehen. Die Klebeschicht 28 besteht beispielsweise aus einem Acryl-Kleber. Die Wärmeabsorptionsschicht 30 umfasst Ettringitpulver, das mittels eines Binders, beispielsweise ebenfalls eines Acrylats, gebunden ist.The textile layer 26 can consist of felted glass fibers or glass fibers or a polyester nonwoven, which are connected to one another by means of an adhesive. The adhesive layer 28 consists of an acrylic adhesive, for example. The heat absorption layer 30 comprises ettringite powder, which is bound by means of a binder, for example also an acrylate.
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Akkumulatoraccumulator
- 1212
- Akkumulatorzelleaccumulator cell
- 1313
- Zellhaltercell holder
- 1414
- Stirnflächeface
- 1616
- Bodenflächefloor space
- 1818
- Mantelfläche lateral surface
- 2020
- Hülsesleeve
- 2222
- Hülsengrundkörpersleeve body
- 2424
- textiles Gebildetextile structure
- 2626
- Textillagetextile layer
- 2828
- Klebeschicht adhesive layer
- 3030
- Wärmeabsorptionsschichtheat absorption layer
- 3232
- GehäuseHousing
- 3434
- Deckel Lid
- d20d20
- Hülsendickesleeve thickness
- d26d26
- Lagen-Dickeply thickness
- d28d28
- Klebeschicht-DickeAdhesive Layer Thickness
- ii
- Laufindex (Akkumulatorzellen)running index (accumulator cells)
- LL
- Längsachselongitudinal axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102017127337 A1 [0002]DE 102017127337 A1 [0002]
- US 10008704 B2 [0004]US 10008704 B2 [0004]
- US 7749650 B1 [0006]US7749650B1 [0006]
- US 8361649 B2 [0006]US 8361649 B2 [0006]
- US 8541126 B2 [0007]US 8541126 B2 [0007]
- US 9093726 B2 [0008]US 9093726 B2 [0008]
- US 20100151308 A1 [0009]US20100151308A1 [0009]
- US 8592076 B2 [0010]US 8592076 B2 [0010]
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022104035.6A DE102022104035A1 (en) | 2022-02-21 | 2022-02-21 | Accumulator with at least one accumulator cell and method for producing an accumulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022104035.6A DE102022104035A1 (en) | 2022-02-21 | 2022-02-21 | Accumulator with at least one accumulator cell and method for producing an accumulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022104035A1 true DE102022104035A1 (en) | 2023-08-24 |
Family
ID=87518486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022104035.6A Pending DE102022104035A1 (en) | 2022-02-21 | 2022-02-21 | Accumulator with at least one accumulator cell and method for producing an accumulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022104035A1 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100151308A1 (en) | 2008-12-12 | 2010-06-17 | Tesla Motors, Inc. | Increased resistance to thermal runaway through differential heat transfer |
US7749650B1 (en) | 2009-07-17 | 2010-07-06 | Tesla Motors, Inc. | Method and apparatus for maintaining cell wall integrity during thermal runaway using multiple cell wall layers |
US8361649B2 (en) | 2009-07-17 | 2013-01-29 | Tesla Motors, Inc. | Method and apparatus for maintaining cell wall integrity using a high yield strength outer casing |
US8541126B2 (en) | 2009-08-31 | 2013-09-24 | Tesla Motors, Inc. | Thermal barrier structure for containing thermal runaway propagation within a battery pack |
US8592076B2 (en) | 2010-03-30 | 2013-11-26 | Panasonic Corporation | Battery pack |
US9093726B2 (en) | 2009-09-12 | 2015-07-28 | Tesla Motors, Inc. | Active thermal runaway mitigation system for use within a battery pack |
US10008704B2 (en) | 2014-07-25 | 2018-06-26 | Faster Faster Inc. | Thermal shield for preventing thermal runaway in a battery assembly |
DE102017127337A1 (en) | 2017-11-20 | 2019-05-23 | K. TeX- Knein Technische Textilien GmbH | battery pack |
-
2022
- 2022-02-21 DE DE102022104035.6A patent/DE102022104035A1/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100151308A1 (en) | 2008-12-12 | 2010-06-17 | Tesla Motors, Inc. | Increased resistance to thermal runaway through differential heat transfer |
US7749650B1 (en) | 2009-07-17 | 2010-07-06 | Tesla Motors, Inc. | Method and apparatus for maintaining cell wall integrity during thermal runaway using multiple cell wall layers |
US8361649B2 (en) | 2009-07-17 | 2013-01-29 | Tesla Motors, Inc. | Method and apparatus for maintaining cell wall integrity using a high yield strength outer casing |
US8541126B2 (en) | 2009-08-31 | 2013-09-24 | Tesla Motors, Inc. | Thermal barrier structure for containing thermal runaway propagation within a battery pack |
US9093726B2 (en) | 2009-09-12 | 2015-07-28 | Tesla Motors, Inc. | Active thermal runaway mitigation system for use within a battery pack |
US8592076B2 (en) | 2010-03-30 | 2013-11-26 | Panasonic Corporation | Battery pack |
US10008704B2 (en) | 2014-07-25 | 2018-06-26 | Faster Faster Inc. | Thermal shield for preventing thermal runaway in a battery assembly |
DE102017127337A1 (en) | 2017-11-20 | 2019-05-23 | K. TeX- Knein Technische Textilien GmbH | battery pack |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102021000029A1 (en) | Multi-layer protective element for a battery | |
DE69217180T2 (en) | Bulletproof armor for the body | |
EP1311640B1 (en) | Adhesive tapes comprising a textile support for enveloping elongated material, particularly looms of cables | |
EP3861575A1 (en) | Fire protection device with a composite system, composite system and battery pack with a fire protection device | |
DE102014012568B4 (en) | accumulator device | |
DE102015007408A1 (en) | Battery with at least one heat insulation in the thickness direction increasing thermal insulation element | |
WO2009118069A1 (en) | Rechargeable battery pack with at least one electrochemical cell arranged in a housing structure | |
DE102021002378A1 (en) | Electrical energy storage | |
DE102022104035A1 (en) | Accumulator with at least one accumulator cell and method for producing an accumulator | |
DE4126583C2 (en) | Gas generator, process for its production and its use | |
EP0590357B1 (en) | Multicell lead accumulator | |
DE102009046402A1 (en) | Battery system with increased housing puncture resistance | |
DE102017127337A1 (en) | battery pack | |
DE102021100727A1 (en) | Electrical energy storage | |
DE102015204667A1 (en) | Battery temperature control with sorbent-evaporator elements | |
DE69804675T2 (en) | SUCTION SEPARATOR REINFORCED WITH FIBERGLASS | |
EP3982468A1 (en) | Battery cell with a cell combination and method for the production of same | |
DE10391977B4 (en) | battery assembly | |
DE60001129T2 (en) | Method of arranging fibers in a container | |
DE102021127617A1 (en) | Battery arrangement with a quenching device and motor vehicle | |
EP1950822B1 (en) | Layer with insulated fibres and electrochemical cell | |
DE102021105935A1 (en) | battery arrangement | |
WO2020143939A1 (en) | Gas generator, module and vehicle safety system | |
EP0590356A1 (en) | Multicell lead-acid accumulator | |
DE202013105547U1 (en) | protective cover |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed |