[go: up one dir, main page]

DE102011109243B4 - Battery, in particular for use in a vehicle - Google Patents

Battery, in particular for use in a vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102011109243B4
DE102011109243B4 DE102011109243.2A DE102011109243A DE102011109243B4 DE 102011109243 B4 DE102011109243 B4 DE 102011109243B4 DE 102011109243 A DE102011109243 A DE 102011109243A DE 102011109243 B4 DE102011109243 B4 DE 102011109243B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
spring
closure element
battery housing
closure
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.)
Active
Application number
DE102011109243.2A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102011109243A1 (en
Inventor
Jochen Ehrhardt
Jens Meintschel
Martin Righi
Dirk Schröter
Barbara Seling
Oliver Steiner
Manfred Stock
Stephan Weidmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hugo Benzing GmbH and Co KG
Original Assignee
INFILTEC GmbH
Hugo Benzing GmbH and Co KG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by INFILTEC GmbH, Hugo Benzing GmbH and Co KG filed Critical INFILTEC GmbH
Priority to DE102011109243.2A priority Critical patent/DE102011109243B4/en
Publication of DE102011109243A1 publication Critical patent/DE102011109243A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102011109243B4 publication Critical patent/DE102011109243B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317Re-sealable arrangements
    • H01M50/325Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317Re-sealable arrangements
    • H01M50/325Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
    • H01M50/333Spring-loaded vent valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

Batterie, insbesondere zu einer Anwendung in einem Fahrzeug, welche in einem Batteriegehäuse (B) angeordnet ist, an dem eine Vorrichtung zu einer Verringerung eines Innendrucks angeordnet ist, die als blattfederbelastetes Ventil (1) ausgeführt ist, welches in Abhängigkeit der Druckdifferenz eines Innendrucks zu einem Außendruck selbsttätig öffnet und/oder verschließt, wobei ein Verschlusselement (3) zum Öffnen und Verschließen des Ventils (1) bezüglich des Batteriegehäuses (B) beweglich gelagert ist,wobei ein Federelement (2), welches mit dem Verschlusselement (3) verbunden ist, zumindest einen blattfederähnlichen Federarm (2.2) und zumindest einen flügelähnlichen Begrenzungsarm (2.3) aufweist, wobei der Federarm (2.2) zur Vorspannung des Verschlusselements (3) gegenüber dem Batteriegehäuse (B) abgestützt ist und der Begrenzungsarm (2.3) derart angeordnet ist, dass dieser mit dem Batteriegehäuse (B) einen Anschlag zur Begrenzung eines Öffnungsweges des Verschlusselements (3) gegenüber dem Batteriegehäuse (B) bildet, wobei er sich im geschlossenen Zustand in einem Abstand (A) zum Batteriegehäuse (B) befindet und im geöffneten Zustand an der Innenseite des Batteriegehäuses (B) anliegt, undwobei das Verschlusselement (3) im Wesentlichen tellerförmig ausgebildet ist und eine zentrale Haltenase (3.1) aufweist, welche mit dem Federelement (2) verbunden ist.Battery, in particular for use in a vehicle, which is arranged in a battery housing (B) on which a device for reducing an internal pressure is arranged, which is designed as a leaf-spring-loaded valve (1) which increases the internal pressure as a function of the pressure difference automatically opens and/or closes under external pressure, a closure element (3) for opening and closing the valve (1) being movably mounted with respect to the battery housing (B), a spring element (2) being connected to the closure element (3). , has at least one leaf spring-like spring arm (2.2) and at least one wing-like limiting arm (2.3), the spring arm (2.2) being supported in relation to the battery housing (B) to prestress the closure element (3) and the limiting arm (2.3) being arranged in such a way that this opposite to the battery case (B) a stop for limiting an opening path of the closure element (3). the battery housing (B), being at a distance (A) from the battery housing (B) in the closed state and lying against the inside of the battery housing (B) in the open state, and the closure element (3) being essentially plate-shaped and a central retaining lug (3.1) which is connected to the spring element (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterie, insbesondere zu einer Anwendung in einem Fahrzeug, welche in einem Batteriegehäuse angeordnet ist, an dem eine Vorrichtung zu einer Verringerung eines Innendrucks angeordnet ist, die als blattfederbelastetes Ventil ausgeführt ist, welches in Abhängigkeit der Druckdifferenz eines Innendrucks zu einem Außendruck selbsttätig öffnet und/oder verschließt, wobei ein Verschlusselement zum Öffnen und Verschließen des Ventils bezüglich des Batteriegehäuses beweglich gelagert ist.The invention relates to a battery, in particular for use in a vehicle, which is arranged in a battery housing on which a device for reducing an internal pressure is arranged, which is designed as a leaf-spring-loaded valve which, depending on the pressure difference between an internal pressure and an external pressure automatically opens and / or closes, wherein a closure element for opening and closing the valve is movably mounted with respect to the battery housing.

Aus dem Stand der Technik sind federbeaufschlagte Differenzdruckventile bekannt, die an Batteriegehäusen angeordnet sind. Steigt der Innendruck im Inneren des Batteriegehäuses an, so öffnet sich das Differenzdruckventil, so dass Gas entweichen kann und der Innendruck gesenkt wird. Anschließend wird das Differenzdruckventil aufgrund der Federbelastung selbsttätig wieder verschlossen.Spring-loaded differential pressure valves which are arranged on battery housings are known from the prior art. If the internal pressure inside the battery case increases, the differential pressure valve opens, allowing gas to escape and reducing the internal pressure. The differential pressure valve is then automatically closed again due to the spring load.

Aus der DE 10 2007 063 191 A1 der Anmelderin ist eine Batterie zur Anwendung in einem Fahrzeug bekannt, die eine Vorrichtung zur Verringerung des Innendrucks aufweist, welche als blattfederbelastetes Ventil ausgeführt ist. Nach einer Verringerung des Innendrucks verschließt sich das Ventil selbsttätig.From the DE 10 2007 063 191 A1 the applicant is aware of a battery for use in a vehicle, which has a device for reducing the internal pressure, which is designed as a leaf-spring-loaded valve. After the internal pressure has been reduced, the valve closes automatically.

Eine Batterie mit elektrochemischen Zellen ist auch in der DE 601 21 791 T2 angegeben, wobei Ausführungen zu einem in besonderer Weise ausgestalteten Verfahren und einer Vorrichtung zur Regulierung deren Aufladung gemacht sind. Dabei ist eine Außenhülle mit einer Endabdeckungsgruppe versehen, die eine Gummitülle aufweist, welche sowohl eine flexible Dichtung als auch eine Hauptfeder zur Verfügung stellt. Das flexible Element biegt in Reaktion auf einen Zellinnendruck von einer ersten Stellung hin zu einer zweiten Stellung. Ein erstes und ein zweites leitendes Element werden aus einer elektrischen Verbindung genommen, wenn sich das flexible Element in Reaktion auf einen Innendruck, der während eines Aufladevorgangs einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, hin zu der zweiten Stellung biegt.A battery with electrochemical cells is also in the DE 601 21 791 T2 specified, with statements being made about a method designed in a special way and a device for regulating the charging thereof. An outer shell is provided with an end cap assembly that includes a grommet that provides both a flexible seal and a main spring. The flexible member flexes from a first position to a second position in response to an internal cell pressure. First and second conductive members are removed from electrical connection when the flexible member flexes toward the second position in response to internal pressure exceeding a predetermined threshold during a charging event.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Batterie, insbesondere zur Verwendung in einem Fahrzeug, anzugeben, welche einen verbesserten Schutz gegenüber Beschädigungen aufweist.The invention is based on the object of specifying a battery, in particular for use in a vehicle, which has improved protection against damage.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Batterie mit den charakteristischen Merkmalen des Patentanspruchs 1. Dabei ist die Batterie in der Weise ausgebildet, dass ein Federelement, welches mit dem Verschlusselement verbunden ist, zumindest einen blattfederähnlichen Federarm und zumindest einen flügelähnlichen Begrenzungsarm aufweist, wobei der Federarm zur Vorspannung des Verschlusselements gegenüber dem Batteriegehäuse abgestützt ist und der Begrenzungsarm derart angeordnet ist, dass dieser mit dem Batteriegehäuse einen Anschlag zur Begrenzung eines Öffnungsweges des Verschlusselements gegenüber dem Batteriegehäuse bildet, wobei er sich im geschlossenen Zustand in einem Abstand zum Batteriegehäuse befindet und im geöffneten Zustand an der Innenseite des Batteriegehäuses anliegt, und wobei das Verschlusselement im Wesentlichen tellerförmig ausgebildet ist und eine zentrale Haltenase aufweist, welche mit dem Federelement verbunden ist.The object is achieved according to the invention by a battery with the characteristic features of patent claim 1. The battery is designed in such a way that a spring element, which is connected to the closure element, has at least one leaf spring-like spring arm and at least one wing-like limiting arm, the spring arm is supported for prestressing the closure element relative to the battery case and the limiting arm is arranged in such a way that it forms a stop with the battery case to limit an opening path of the closure element relative to the battery case, wherein it is at a distance from the battery case in the closed state and at a distance from the battery case in the open state on the inside of the battery housing, and wherein the closure element is essentially plate-shaped and has a central retaining lug which is connected to the spring element.

Das Federelement übt auf das Verschlusselement auch im geschlossenen Zustand des Ventils eine Kraft aus, so dass ein Eindringen von Feuchtigkeit reduziert ist. Damit kann eine Korrosion von metallischen Bauteilen der Batterie vermieden werden.The spring element exerts a force on the closure element even when the valve is in the closed state, so that penetration of moisture is reduced. Corrosion of metallic components of the battery can thus be avoided.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Das Ventil mit dem blattfederähnlichen Federarm und dem flügelartigen Begrenzungsarm beansprucht zur korrekten Funktionsweise nur eine geringe Bauraumtiefe. Daher ist das Ventil besonders dazu geeignet, an einem Batteriegehäuse angeordnet zu sein, bei dem der verfügbare Bauraum limitiert ist. Dies ist insbesondere bei der Verwendung der Batterie im Fahrzeug gegeben.The valve with the leaf-spring-like spring arm and the wing-like limiting arm requires only a small amount of installation space to function correctly. The valve is therefore particularly suitable for being arranged on a battery housing in which the available installation space is limited. This is particularly the case when using the battery in the vehicle.

Da sich Batterien bei einem hohen Lade- und/oder Entladestrom, insbesondere bei einem Kurzschluss, stark erwärmen, baut sich im Inneren des Batteriegehäuses ein hoher Innendruck auf, der beispielsweise zu einem Bersten des Batteriegehäuses führen kann. Das Ventil ermöglicht in vorteilhafter Weise die Verringerung eines erhöhten Innendrucks, so dass das Risiko der Zerstörung der Batterie insbesondere bei Kurzschlüssen zumindest reduziert ist. Dabei ist der Öffnungswegs des Ventils begrenzt, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass eine schädigende Flüssigkeit, insbesondere Spritzwasser bei geöffnetem Ventil, in das Batteriegehäuse eindringt, zumindest reduziert ist.Since batteries heat up considerably when there is a high charging and/or discharging current, in particular in the event of a short circuit, a high internal pressure builds up inside the battery housing, which can lead to the battery housing bursting, for example. The valve advantageously makes it possible to reduce an increased internal pressure, so that the risk of the battery being destroyed, particularly in the event of short circuits, is at least reduced. The opening path of the valve is limited, so that the probability that a damaging liquid, in particular splashing water when the valve is open, penetrates into the battery housing is at least reduced.

Vorzugsweise ist die Batterie als Fahrzeugbatterie ausgeführt und weist eine Vielzahl von Einzelzellen auf, die in einem Zellverbund miteinander verschaltet sind. Besonders bevorzugter Weise ist die Batterie eine Hochvolt-Batterie und weist eine Vielzahl von Einzelzellen mit Lithium-Ionen-Zellchemie auf, so dass die Batterie als Energiespeicher für ein elektrisches Antriebsaggregat des Fahrzeugs dienen kann. Entsprechend handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Elektro- oder Hybridfahrzeug.The battery is preferably designed as a vehicle battery and has a large number of individual cells which are connected to one another in a cell assembly. The battery is particularly preferably a high-voltage battery and has a large number of individual cells with lithium-ion cell chemistry, so that the battery can serve as an energy store for an electric drive unit of the vehicle. Accordingly, the vehicle is an electric or hybrid vehicle.

Die verwendeten Begriffe Batterie und Batteriegehäuse sind allgemein auszulegen und beschreiben eine Anordnung mit zumindest einer elektrochemischen Zelle und ein diese Anordnung umgebendes Gehäuse. Insbesondere ist vorgesehen, das Ventil an den Gehäusen der Einzelzellen des Zellverbunds anzuordnen, um einen darin vorherrschenden Innendruck zu verringern und einer Beschädigung der entsprechenden Einzelzelle frühzeitig entgegenzuwirken. Entsprechend ist das Gehäuse einer Einzelzelle oder das eines Zellverbunds, welcher von der Vielzahl von Einzelzellen umfasst, ganz allgemein als Batteriegehäuse bezeichnet.The terms battery and battery housing used are to be interpreted in a general manner and describe an arrangement with at least one electrochemical cell and a housing surrounding this arrangement. In particular, provision is made for the valve to be arranged on the housings of the individual cells of the cell assembly in order to reduce the internal pressure prevailing therein and to counteract damage to the corresponding individual cell at an early stage. Correspondingly, the housing of an individual cell or that of a cell assembly, which comprises the multiplicity of individual cells, is generally referred to as a battery housing.

Vorzugsweise weist das Federelement zwei gegenüberliegend angeordnete Federarme und zwei gegenüberliegend angeordnete Begrenzungsarme auf. Diese Konstruktion ist einfach und kostengünstig realisierbar und weist eine verbesserte Stabilität auf.The spring element preferably has two spring arms arranged opposite one another and two limiting arms arranged opposite one another. This construction can be implemented easily and inexpensively and has improved stability.

Bevorzugter Weise weist das Verschlusselement in einem umlaufenden Randbereich eine Dichtung auf, die im geschlossenen Zustand des Ventils am Batteriegehäuse zur Abdichtung des Batteriegehäuse anliegt. Die Dichtung weist vorzugsweise eine Profilstruktur auf, die dem Batteriegehäuse zugewandt ist, so dass ein Eindringen von Flüssigkeit in das Batteriegehäuse weitgehend vermeidbar ist.The closure element preferably has a seal in a peripheral edge area, which seal rests against the battery housing in the closed state of the valve to seal the battery housing. The seal preferably has a profile structure that faces the battery case, so that penetration of liquid into the battery case can be largely avoided.

In bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung weist das Verschlusselement zumindest eine Öffnung auf, welche mittels eines Verschlussmittels verschlossen ist. Dabei ist das Verschlussmittel von einem gasdurchlässigen und flüssigkeitsdichten Material oder Materialverbund gebildet. Dies ermöglicht auch ein Druckausgleich bei einem nur geringfügigen Druckunterschied zwischen Innen- und Außendruck, der zur selbsttätigen Öffnung des Ventils nicht ausreicht. Ein solcher geringer Druckunterschied kann beispielsweise während des Betriebs der Batterie von einem gewöhnlichen Lade- und/oder Entladestrom verursacht sein. Die mittels des Verschlussmittels abgedichteten Öffnungen definieren insbesondere Luftein- und Ausströmwege des Batteriegehäuses zum kontrollierten Druckausgleich. Fehlluftströmungen, welche beispielsweise von durch das Batteriegehäuse hindurch geführte Kabelisolierungen oder Gehäuseabdichtungen verursacht sind, können somit vermieden werden. In preferred exemplary embodiments of the invention, the closure element has at least one opening which is closed by means of a closure means. The closure means is formed from a gas-permeable and liquid-tight material or composite material. This also enables pressure equalization if there is only a slight pressure difference between the internal and external pressure, which is not sufficient for the valve to open automatically. Such a small pressure difference can be caused, for example, by a normal charging and/or discharging current during operation of the battery. The openings sealed by means of the closure means define, in particular, air inflow and outflow paths of the battery housing for controlled pressure equalization. Incorrect air flows, which are caused, for example, by cable insulation or housing seals routed through the battery housing, can thus be avoided.

Vorteilhafter Weise kann so vermieden werden, dass sich dünnwandige Batteriegehäuse bei einem geringen Druckunterschied aufblähen oder einfallen. Dadurch ist insbesondere Materialermüdung zumindest reduziert und damit die Lebensdauer der Batterie verlängert.Advantageously, this can prevent thin-walled battery housings from bloating or collapsing when there is a small pressure difference. As a result, in particular material fatigue is at least reduced and the service life of the battery is thus extended.

Ein im Inneren des Batteriegehäuses sich langsam aufbauender Innendruck ist über das gasdurchlässige Verschlussmittel frühzeitig ausgleichbar. Somit erreicht in solchen Fällen der Innendruck einen Grenzwert, der zum Öffnen des federbelasteten Ventils notwendig ist, nicht. Das Ventil bleibt verschlossen und der Druckausgleich erfolgt über das Verschlussmittel, so dass ein Eindringen von Partikeln oder Flüssigkeiten in das Batteriegehäuse weitgehend ausgeschlossen ist.An internal pressure that slowly builds up inside the battery housing can be equalized at an early stage via the gas-permeable sealing means. Thus, in such cases, the internal pressure does not reach a limit necessary to open the spring-loaded valve. The valve remains closed and the pressure equalization takes place via the sealing means, so that penetration of particles or liquids into the battery housing is largely ruled out.

Die Druckausgleichsfunktion bei geringen Druckunterschieden ist vorteilhaft in das Ventil integriert, so dass ein zusätzlicher Bauraumbedarf vermieden ist.The pressure compensation function for small pressure differences is advantageously integrated into the valve, so that additional installation space is avoided.

Vorzugsweise ist das Verschlussmittel mit dem Verschlusselement kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbunden, so dass eine flüssigkeitsdichte Abdichtung der Öffnungen im Verschlusselement sichergestellt werden kann.The closure means is preferably connected to the closure element in a non-positive, positive and/or material manner, so that a liquid-tight sealing of the openings in the closure element can be ensured.

Bevorzugter Weise dient das Federelement des Ventils zur kraftschlüssigen Verbindung des Verschlussmittels mit dem Verschlusselement, so dass weitere Bauteile und zusätzlicher Bauraumbedarf vermieden sind. Dies reduziert insbesondere die Herstellungskosten der Batterie.The spring element of the valve is preferably used for the non-positive connection of the closure means with the closure element, so that further components and additional space requirements are avoided. In particular, this reduces the manufacturing costs of the battery.

Besonders bevorzugter Weise ist das Material und/oder der Materialverbund des Verschlussmittels hydrophob und/oder oleophob. Solche wasser- und/oder ölabweisende Materialien bzw. Materialienverbunde reduzieren zusätzlich das Risiko, dass entsprechende polare und/oder unpolare Flüssigkeiten in das Batteriegehäuse eindringen. Dazu kann insbesondere das Material des Verschlussmittels entsprechende Beschichtungen aufweisen.The material and/or the composite material of the closure means is particularly preferably hydrophobic and/or oleophobic. Such water- and/or oil-repellent materials or composite materials additionally reduce the risk of corresponding polar and/or non-polar liquids penetrating into the battery housing. For this purpose, in particular, the material of the closure means can have appropriate coatings.

Die Durchlässigkeit des Verschlussmittels für Gase und Flüssigkeiten ist vom Material und/oder dem Materialverbund vorgegeben, aus dem das Verschlussmittel gebildet ist. Dazu sind insbesondere Kunststoffmaterialien geeignet. Beispielsweise ist das Verschlussmittel aus einem Polyethylen, einem Polyethersulfon und/oder einem Polytetrafluorethylen und/oder einer Kombination dieser Materialien gefertigt. Die genannten Materialien weisen geeignete Eigenschaften, wie beispielsweise Porengröße oder Eindringfestigkeit gegenüber Wasser auf, welche entsprechend der spezifischen Anwendung gewählt werden können. Darüber hinaus ist die Durchlässigkeit des Verschlusselements auch über dessen Dicke vorgebbar. Dies ermöglicht eine Vielfalt von Anwendungsmöglichkeiten, da die Durchlässigkeit des Verschlusselements und damit der zum Druckausgleich benötigte Differenzdruck zwischen Innen- und Außendruck weitgehend über die Eigenschaften, insbesondere die Materialeigenschaften des Verschlussmittels vorgebbar sind.The permeability of the closure means for gases and liquids is determined by the material and/or the composite material from which the closure means is formed. Plastic materials are particularly suitable for this. For example, the closure means is made from a polyethylene, a polyethersulfone and/or a polytetrafluoroethylene and/or a combination of these materials. The materials mentioned have suitable properties, such as pore size or resistance to water penetration, which can be selected according to the specific application. In addition, the permeability of the closure element can also be specified via its thickness. This enables a variety of possible applications, since the permeability of the closure element and thus the differential pressure between internal and external pressure required for pressure equalization can largely be predetermined via the properties, in particular the material properties of the closure means.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Verschlussmittel als Membran ausgeführt, welche auf besonders einfache Weise mit dem Verschlusselement verklebt werden kann. Des Weiteren kann eine solche folienartige Membran beispielsweise als Rollenware besonders preisgünstig hergestellt werden.In a preferred exemplary embodiment of the invention, the closure means is designed as a membrane which can be glued to the closure element in a particularly simple manner. Furthermore, such a foil-like membrane can be produced particularly inexpensively, for example, as rolled goods.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung naher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing.

Dabei zeigen:

  • 1 ein blattfederbelastetes Ventil gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht,
  • 2 das Ventil des ersten Ausführungsbeispiels im geschlossenen Zustand in einer Schnittdarstellung,
  • 3 das Ventil des ersten Ausführungsbeispiels im geöffneten Zustand in einer Schnittdarstellung,
  • 4 ein blattfederbelastetes Ventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Explosionsdarstellung,
  • 5A und 5B Ausführungsbeispiele eines gasdurchlässigen und flüssigkeitsdichten
  • Verschlussmittels für das Ventil des zweiten Ausführungsbeispiels, 6 das Ventil des zweiten Ausführungsbeispiels in einer perspektivischen Ansicht,
  • 7 ein blattfederbelastetes Ventil gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in einer Explosionsdarstellung,
  • 8 das Ventil des dritten Ausführungsbeispiels in einer perspektivischen Ansicht,
  • 9 ein blattfederbelastetes Ventil gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel in einer Explosionsdarstellung,
  • 10 das Ventil des vierten Ausführungsbeispiels in einer perspektivischen Ansicht,
  • 11 ein blattfederbelastetes Ventil gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel in einer Explosionsdarstellung,
  • 12 das Ventil des fünften Ausführungsbeispiels in einer perspektivischen Ansicht,
  • 13 das Ventil des sechsten Ausführungsbeispiels in einer perspektivischen Ansicht,
  • 14 das Ventil des sechsten Ausführungsbeispiels in einer Draufsicht und
  • 15 das Verschlusselement des Ventils gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel.
show:
  • 1 a leaf spring-loaded valve according to a first embodiment of the invention in a perspective view,
  • 2 the valve of the first embodiment in the closed state in a sectional view,
  • 3 the valve of the first embodiment in the open state in a sectional view,
  • 4 a leaf spring-loaded valve according to a second embodiment of the invention in an exploded view,
  • 5A and 5B Embodiments of a gas-permeable and liquid-tight
  • Closing means for the valve of the second embodiment, 6 the valve of the second embodiment in a perspective view,
  • 7 a leaf spring-loaded valve according to a third embodiment in an exploded view,
  • 8th the valve of the third embodiment in a perspective view,
  • 9 a leaf spring-loaded valve according to a fourth embodiment in an exploded view,
  • 10 the valve of the fourth embodiment in a perspective view,
  • 11 a leaf spring-loaded valve according to a fifth embodiment in an exploded view,
  • 12 the valve of the fifth embodiment in a perspective view,
  • 13 the valve of the sixth embodiment in a perspective view,
  • 14 the valve of the sixth embodiment in a plan view and
  • 15 the closure element of the valve according to the sixth embodiment.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.

1 zeigt ein blattfederbelastetes Ventil 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, das zur Anordnung an einem Batteriegehäuse B vorgesehen ist. Das Ventil 1 weist ein Federelement 2 auf, das vorzugsweise als einstückiges Stanzteil aus gehärtetem oder ungehärtetem Federstahl gefertigt ist. Ein im Wesentlichen tellerförmig ausgebildetes Verschlusselement 3 ist mit dem Federelement 2 verbunden. Dazu weist das Verschlusselement 3 eine zentrale Haltenase 3.1 auf, welche von Schneidkrallen 2.1 des Federelements 2 formschlüssig gehalten sind. 1 shows a leaf spring-loaded valve 1 according to a first exemplary embodiment, which is intended for arrangement on a battery housing B. The valve 1 has a spring element 2, which is preferably made as a one-piece stamped part made of hardened or unhardened spring steel. An essentially plate-shaped closure element 3 is connected to the spring element 2 . For this purpose, the closure element 3 has a central retaining lug 3.1, which is held in a form-fitting manner by cutting claws 2.1 of the spring element 2.

Das Federerelement 2 weist zwei gegenüberliegend angeordnete und elastisch deformierbare Federarme 2.2 auf, die jeweils ein nach außen gebogenes erstes Ende 2.2.1 aufweisen, das dazu ausgebildet ist, am Batteriegehäuse B innenseitig anzuliegen und so das Ventil 1 am Batteriegehäuse B abzustützen. Mittels der Federarme 2.2 ist das Verschlusselement 3 bezüglich des Batteriegehäuses B zum Öffnen und/oder Verschließen des Ventils 1 beweglich gelagert.The spring element 2 has two oppositely arranged and elastically deformable spring arms 2.2, each having a first end 2.2.1 bent outwards, which is designed to rest on the inside of the battery housing B and thus to support the valve 1 on the battery housing B. By means of the spring arms 2.2, the closure element 3 is movably mounted with respect to the battery housing B for opening and/or closing the valve 1.

Das Federelement 2 weist zwei radial nach außen ragende flügelähnliche Begrenzungsarme 2.3 auf, die dafür ausgebildet sind, innenseitig am Batteriegehäuse B anzuschlagen, wenn das Ventil 1 geöffnet ist. Die Begrenzungsarme 2.3 begrenzen somit einen Öffnungsweg des beweglich gelagerten Verschlusselements 3. Dabei beansprucht das Ventil 1 mit den Federarmen 2.2 und den Begrenzungsarmen 2.3 nur eine geringe Bauraumtiefe, wobei ein definierter Hub bzw. Öffnungsweg des Verschlusselements 3 vorgebbar ist. Zur flüssigkeits- und/oder gasdichten Abdichtung des Verschlusselements 3 gegenüber dem Batteriegehäuse B ist in einem umlaufenden Randbereich 3.2 eine Dichtung 4 angeordnet, die eine dazu geeignete gerippte Profilstruktur aufweist.The spring element 2 has two radially outwardly projecting wing-like limiting arms 2.3, which are designed to strike the inside of the battery housing B when the valve 1 is open. The limiting arms 2.3 thus limit an opening path of the movably mounted closure element 3. The valve 1 with the spring arms 2.2 and the limiting arms 2.3 only takes up a small installation space depth, with a defined stroke or opening path of the closing element 3 being specifiable. For the liquid-tight and/or gas-tight sealing of the closure element 3 with respect to the battery housing B, a seal 4 is arranged in a circumferential edge region 3.2, which has a ribbed profile structure suitable for this purpose.

2 zeigt das Ventil 1 des ersten Ausführungsbeispiels in einer Schnittdarstellung. Das Ventil 1 ist am Batteriegehäuse B angeordnet und ist in einem geschlossenen Zustand, in dem die umlaufende Dichtung 4 dicht am Batteriegehäuse B anliegt. Im geschlossenen Zustand befindet sich der Begrenzungsarm 2.3 in einem Abstand A zum Batteriegehäuse B. 2 shows the valve 1 of the first embodiment in a sectional view. The valve 1 is arranged on the battery case B and is in a closed state in which the peripheral seal 4 lies tightly against the battery case B. In the closed state, the limiting arm 2.3 is at a distance A from the battery housing B.

3 zeigt das Ventil 1 des ersten Ausführungsbeispiels im geöffneten Zustand in einer Schnittdarstellung. Der Begrenzungsarm 2.3 liegt innenseitig am Batteriegehäuse B an, so dass entsprechend das Verschlusselement 3 um den Abstand A vom Batteriegehäuse B beabstandet ist. 3 shows the valve 1 of the first embodiment in the open state in a sectional view. The limiting arm 2.3 rests on the inside of the battery housing B, so that the closure element 3 is correspondingly spaced apart from the battery housing B by the distance A.

Das Entladen oder Beladen der im Batteriegehäuse B angeordneten Batterie kann mit einer starken Wärmeentwicklung einhergehen. Dabei kann sich im Inneren der Batterie, insbesondere im Inneren von Einzelzellen der Batterie ein starker Druck aufbauen.
Erreicht der Innendruck im Batteriegehäuse B im Verhältnis zum Außendruck einen Grenzwert, so öffnet sich das Ventil 1 selbsttätig, so dass der Innendruck abbaubar ist. Im geöffneten Zustand ist das Federelement 2 gespannt, so dass das Ventil 1 selbstständig wieder schließt, wenn der Innendruck den Grenzwert unterschreitet. Somit ist der Grenzwert, der nötig ist, um das Ventil 1 zu öffnen bzw. zu schließen über die Vorspannung des Federelements 2 vorgebbar.
The discharging or charging of the battery arranged in the battery case B can be associated with a strong generation of heat. Strong pressure can build up inside the battery, in particular inside individual cells of the battery.
If the internal pressure in the battery housing B reaches a limit value in relation to the external pressure, the valve 1 opens automatically so that the internal pressure can be reduced. In the open state, the spring element 2 is tensioned, so that the valve 1 automatically closes again when the internal pressure falls below the limit value. Thus, the limit value that is necessary to open or close the valve 1 via the preload of the spring element 2 can be specified.

Zusätzlich kann am Batteriegehäuse B ein nicht näher dargestellter abragender Flansch ausgebildet sein, der das tellerförmige Verschlusselement 3 im umlaufenden Randbereich 3.2 umgibt, so dass ein Eindringen von Spritzwasser bei geöffnetem Ventil 1 zumindest reduziert ist.In addition, a protruding flange (not shown in detail) can be formed on the battery housing B, which surrounds the plate-shaped closure element 3 in the peripheral edge area 3.2, so that the ingress of spray water when the valve 1 is open is at least reduced.

4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Ventils 1 in einer Explosionsdarstellung. Das Ventil 1 des zweiten Ausführungsbeispiels und der im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele entsprechen weitgehend der Bauform des ersten Ausführungsbeispiels. 4 shows a second embodiment of the valve 1 in an exploded view. The valve 1 of the second exemplary embodiment and the exemplary embodiments described below largely correspond to the design of the first exemplary embodiment.

Das in 4 bis 6 dargestellte Verschlusselement 3 des Ventils 1 weist eine Vielzahl von Öffnungen 3.3 auf, die mittels Verschlussmittel 5 verschlossen sind. This in 4 until 6 The closure element 3 of the valve 1 shown has a large number of openings 3.3, which are closed by means of closure means 5.

Ausführungsbeispiele der in die Öffnungen 3.3 formschlüssig eingebrachten Verschlussmittel 5 sind im Detail in den 5A und 5B gezeigt. Das Verschlussmittel 5 ist aus einem Material gefertigt, das gasdurchlässig und gleichzeitig flüssigkeitsdicht ist. Beispielsweise ist das Verschlussmittel aus einem Kunststoffmaterial wie Polyethylen, ein Polyethersulfon oder ein Polytetrafluorethylen gebildet. Vorzugsweise ist das Material des Verschlussmittels 5 hydrophob und/oder oleophop, so dass ein Eindringen von polaren und/oder unpolaren Flüssigkeiten in das Batteriegehäuse B durch die Öffnungen 3.3 zumindest reduziert wird.Exemplary embodiments of the closure means 5 introduced in a form-fitting manner in the openings 3.3 are detailed in FIGS 5A and 5B shown. The closure means 5 is made of a material that is gas-permeable and liquid-tight at the same time. For example, the closure means is formed from a plastics material such as polyethylene, a polyethersulfone, or a polytetrafluoroethylene. The material of the closure means 5 is preferably hydrophobic and/or oleophobic, so that penetration of polar and/or non-polar liquids into the battery housing B through the openings 3.3 is at least reduced.

Gemäß verschiedener Ausführungsformen weist das Material des Verschlussmittels 5 eine Eindringfestigkeit gegenüber Wasser von 1 bis 6 Meter Wassersäule, besonders bevorzugter Weise von 1 bis 1,5 Meter Wassersäule. Dabei entspricht 1 Meter Wassersäule unter Normalbedingungen einem Äquivalenzdruck von etwa 9,81 kPa oder 0,981 bar.According to various embodiments, the material of the closure means 5 has a penetration resistance to water of 1 to 6 meters of water column, particularly preferably of 1 to 1.5 meters of water column. Under normal conditions, 1 meter of water corresponds to an equivalent pressure of about 9.81 kPa or 0.981 bar.

Durch die Öffnungen 3.3 wird erreicht, dass auch kleine Druckdifferenzen zwischen dem im Inneren des Batteriegehäuses B vorherrschenden Innendruck und dem Außendruck ausgleichbar sind. Dabei liegt die Druckdifferenz unter dem Grenzwert, so dass das Ventil 1 verschlossen bleibt. Entsprechend kleine Druckunterschiede können beispielsweise von Luftdruckschwankungen verursacht werden. Es versteht sich, dass auch zum Ausgleich solcher kleiner Druckdifferenzen ein entsprechender Schwellwert über- bzw. unterschritten werden muss. Dieser minimale Druckunterschied ist notwendig, um ein Gas, insbesondere Luft durch das Material des Verschlussmittels 5 zu pressen und somit über entsprechende Materialparameter vorgebbar. Insbesondere ist der Schwellwert von der Porengröße des Materials des Verschlussmittels 5 und dessen Dicke D bestimmt.The openings 3.3 ensure that even small pressure differences between the internal pressure prevailing inside the battery housing B and the external pressure can be equalized. The pressure difference is below the limit value, so that the valve 1 remains closed. Correspondingly small pressure differences can be caused, for example, by air pressure fluctuations. It goes without saying that a corresponding threshold value must also be exceeded or fallen below in order to compensate for such small pressure differences. This minimum pressure difference is necessary in order to press a gas, in particular air, through the material of the closure means 5 and can therefore be predetermined via corresponding material parameters. In particular, the threshold value is determined by the pore size of the material of the closure means 5 and its thickness D.

Das Verschlussmittel 5 ist in die Öffnung des Verschlusselements 3 formschlüssig verpresst. Zusätzlich kann das Verschlussmittel 5 mit dem Verschlusselement 3 stoffschlüssig, insbesondere mittels einer Verklebung, verbunden sein. Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels ist das Verschlussmittel 5 als Niet in die Öffnung 3.3 verstemmt, insbesondere heißverstemmt eingebaut. Das Verschlusselement 3 ist beispielsweise aus Metall gefertigt, so dass die Öffnungen 3.3 bereits beim formgebenden Tiefziehen des Verschlusselements 3 ausgeformt werden können.The closure means 5 is pressed in a form-fitting manner into the opening of the closure element 3 . In addition, the closure means 5 can be cohesively connected to the closure element 3, in particular by means of an adhesive bond. According to a preferred exemplary embodiment, the closure means 5 is caulked as a rivet in the opening 3.3, in particular built in hot caulked. The closure element 3 is made of metal, for example, so that the openings 3.3 can already be formed when the closure element 3 is deep-drawn.

Gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen weist das Verschlussmittel 5 endseitig zumindest einen Dichtflansch 5.1 auf. Der Dichtflansch 5.1 des in die Öffnung 3.3 eingebrachten Verschlussmittels 5 liegt zur Abdichtung der Öffnung 3.3 formschlüssig innenseitig oder außenseitig am Verschlusselement 3 an. 5B zeigt eine Ausführungsform mit zwei jeweils endseitig angeordneten Dichtflanschen 5.1, die dazu ausgebildet sind, entsprechend innen- und außenseitig am Verschlusselement 3 zur Abdichtung der Öffnung 3.3 anzuliegen.According to preferred exemplary embodiments, the closure means 5 has at least one sealing flange 5.1 at the end. The sealing flange 5.1 of the closure means 5 introduced into the opening 3.3 is in positive contact with the closure element 3 on the inside or outside to seal the opening 3.3. 5B shows an embodiment with two sealing flanges 5.1, each arranged at the end, which are designed to bear against the closure element 3 on the inside and outside to seal the opening 3.3.

6 illustriert das Ventil 1 des zweiten Ausführungsbeispiels nochmals in einer perspektivischen Ansicht. 6 illustrates the valve 1 of the second embodiment again in a perspective view.

7 zeigt ein weiteres, drittes Ausführungsbeispiel des Ventils 1 in einer Explosionsdarstellung. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Öffnung 3.3 im Bereich der Haltenase 3.1 angeordnet, die insbesondere eine entsprechende zentrale Bohrung aufweisen kann. Es versteht sich, dass die Öffnung 3.3 auch auf eine andere geeignete Weise in das Verschlusselement 3 eingebracht werden kann. Des Weiteren ist insbesondere die geometrische Gestalt der Öffnung 3.3 und dementsprechend des die Öffnung 3.3 verschließenden Verschlussmittels 5 nur beispielhaft dargestellt und können andere geeignete geometrische Formen aufweisen. 7 shows another, third embodiment of the valve 1 in an exploded view. In the third exemplary embodiment, the opening 3.3 is arranged in the area of the retaining lug 3.1, which in particular can have a corresponding central bore. It goes without saying that the opening 3.3 can also be made in the closure element 3 in another suitable manner. Furthermore, in particular, the geometric shape of the opening 3.3 and accordingly of the closure means 5 closing the opening 3.3 is only shown by way of example and may have other suitable geometric shapes.

8 illustriert das dritte Ausführungsbeispiel des Ventils 1 in einer perspektivischen Ansicht. Das Verschlusselement 3 weist im Bereich der Haltenase 3.1 eine erhöhte Bauraumtiefe auf, so dass entsprechend das dort eingebrachte Verschlussmittel 5 im Vergleich zum zweiten Ausführungsbeispiel eine erhöhte Dicke D aufweisen kann, was mit einer Erhöhung der Eindringfestigkeit gegenüber einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser einhergeht. 8th illustrates the third embodiment of the valve 1 in a perspective view. The closure element 3 has an increased installation space depth in the area of the retaining lug 3.1, so that the closure means 5 introduced there can have an increased thickness D compared to the second exemplary embodiment, which is associated with an increase in the penetration resistance to a liquid, in particular water.

9 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Explosionsdarstellung. Das gezeigte Ventil 1 weist vier in das Verschlusselement 3 eingebrachte Öffnungen 3.3 auf, die von dem außenseitig angeordneten Verschlussmittel 5 gasdurchlässig und flüssigkeitsdicht verschlossen sind, welches eine kappenähnliche Form aufweist. Das Verschlussmittel 5 weist einen kreisscheibenförmigen Grundkörper 5.2 mit einem abragenden und kragenförmigen Rand 5.3 auf, welcher mittels einer Verklebung am Verschlusselement 3 befestigt ist. Dabei weist der kreisscheibenförmige Grundkörper 5.2 des Verschlussmittels 5 einen entsprechend großen Radius auf, so dass die vier Öffnungen 3.3 des Verschlusselements 3 abgedichtet sind. 9 shows a fourth embodiment of the invention in an exploded view. The valve 1 shown has four openings 3.3 made in the closure element 3, which are closed in a gas-permeable and liquid-tight manner by the closure means 5 arranged on the outside, which has a cap-like shape. The closure means 5 has a circular disc-shaped base body 5.2 with a protruding, collar-shaped edge 5.3, which is attached to the closure element 3 by means of an adhesive bond. The circular disc-shaped base body 5.2 of the closure means 5 has a correspondingly large radius, so that the four openings 3.3 of the closure element 3 are sealed.

10 zeigt das Ventil 1 des vierten Ausführungsbeispiels zur Illustration nochmals in einer perspektivischen Ansicht. 10 shows the valve 1 of the fourth exemplary embodiment again in a perspective view for illustration.

11 und 12 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel des Ventils 1. Die vier in das Verschlusselement 3 eingebrachten Öffnungen 3.3 sind innenseitig vom Verschlussmittel 5 verschlossen, das mit dem Verschlusselement 3 stoffschlüssig verklebt ist. Das Verschlussmittel 5 weist in dem hier dargestellten Beispiel einen ringförmigen Grundkörper 5.2 auf, dem vier abragende Ausbuchtungen 5.4 angeformt sind, die der Anordnung und der geometrischen Form der Öffnungen 3.3 entsprechen. Jede der Ausbuchtungen 5.4 ist formschlüssig in einer der Öffnungen 3.3 angeordnet und dichtet diese flüssigkeitsdicht ab. Zusätzlich ist das Verschlussmittel 5 innenseitig mit dem Verschlusselement 3 verklebt. 11 and 12 show a fifth exemplary embodiment of the valve 1. The four openings 3.3 made in the closure element 3 are closed on the inside by the closure means 5, which is adhesively bonded to the closure element 3. In the example shown here, the closure means 5 has an annular base body 5.2, onto which four protruding bulges 5.4 are formed, which correspond to the arrangement and the geometric shape of the openings 3.3. Each of the bulges 5.4 is arranged in a form-fitting manner in one of the openings 3.3 and seals it in a liquid-tight manner. In addition, the closure means 5 is glued to the closure element 3 on the inside.

Das Ventil 1 übt auch im geschlossenen Zustand mittels der Federarme 2.2 einen Druck auf das Batteriegehäuse B aus. Da der ringförmige Grundkörper 5.2 des Verschlussmittels 5 direkt am Federelement 2 anliegt, ist das Verschlussmittel 5 zusätzlich kraftschlüssig mit dem Verschlusselement 3 verpresst. Die dazu notwenige Kraft ist von dem Federelement 2 ausübbar. Zur gleichmäßigen Lastenverteilung ist in einem nicht näher dargestellten alternativen Ausführungsbeispiel zusätzlich zwischen dem Federelement 2 und dem Verschlussmittel 5 ein insbesondere ringförmiges Lastenverteilelement angeordnet, das zum Kraftschluss einen gleichmäßigen Anpressdruck sicherstellt.The valve 1 also exerts pressure on the battery housing B in the closed state by means of the spring arms 2.2. Since the ring-shaped base body 5.2 of the closure means 5 rests directly on the spring element 2, the closure means 5 is additionally pressed with the closure element 3 in a non-positive manner. The force required for this can be exerted by the spring element 2 . In order to distribute the load evenly, in an alternative exemplary embodiment that is not shown in detail, a load distribution element, in particular a ring-shaped one, is additionally arranged between the spring element 2 and the closure means 5, which ensures a uniform contact pressure for the frictional connection.

Die in 9 bis 12 gezeigten Ausführungsbeispiele können besonders schnell und einfach montiert werden, da nur ein einziges und im Wesentlichen ebenes Verschlussmittel 5 zum Verschluss aller Öffnungen 3.3 vorgesehen ist. Dies reduziert den Montageaufwand auch dahingehend, dass entsprechende Verklebungen großflächig durchgeführt werden können bzw. die Anordnung und Verklebung einer Vielzahl von kleineren Verschlussmitteln 5 vermieden wird.In the 9 until 12 The exemplary embodiments shown can be installed particularly quickly and easily, since only a single and essentially flat closure means 5 is provided for closing all openings 3.3. This also reduces the assembly effort to the effect that corresponding bonding can be carried out over a large area or the arrangement and bonding of a large number of smaller closure means 5 is avoided.

13 bis 15 zeigen ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel ist das Verschlussmittel 5 als Membran ausgeführt, welche für Gase durchlässig und für Flüssigkeiten undurchlässig ist. Die Membran ist ringförmig ausgeführt und von einem Materialverbund gebildet, der Kunststoffmaterialien, beispielsweise Polyethylen, Polyethersulfon und/oder Polytetrafluorethylen umfasst. Der Materialverbund kann beispielsweise ein Gewebe sein, welche eine Kombination von Kunststoffmaterialien umfasst. 13 until 15 show a sixth embodiment of the invention. In the sixth exemplary embodiment, the closure means 5 is designed as a membrane which is permeable to gases and impermeable to liquids. The membrane is ring-shaped and is formed from a composite material that includes plastic materials, for example polyethylene, polyether sulfone and/or polytetrafluoroethylene. The composite material can be a fabric, for example, which includes a combination of plastic materials.

Alternativ dazu kann das Verschlussmittel 5 auch von einer Folie gebildet sein, die aus einem geeigneten Material gefertigt ist.As an alternative to this, the closure means 5 can also be formed by a film which is made of a suitable material.

Das membranähnliche Verschlussmittel 5 überdeckt innenseitig die im Verschlusselement 3 eingebrachten Öffnungen 3.3 und ist mit dem Verschlusselement 3 verklebt. Zusätzlich sind zwei Schutzringe 6 konzentrisch am Verschlusselement 3 angeordnet, die randseitig das ringförmige Verschlussmittel 5 überdecken, um so ein Eindringen von Flüssigkeit zu verringern.The membrane-like closure means 5 covers the openings 3 . 3 made in the closure element 3 on the inside and is glued to the closure element 3 . In addition, two protective rings 6 are arranged concentrically on the closure element 3, which cover the annular closure means 5 at the edge, in order to reduce the ingress of liquid.

Alternativ oder zusätzlich kann das membranförmige Verschlussmittel 5 auch kraftschlüssig mit dem Verschlusselement 3 verbunden sein. Dazu ist insbesondere ein nicht näher dargestelltes Lastverteilelement angeordnet, dass vom Federelement 2 federbelastet ist und dem Verschlusselement 3 flächig anliegt. Das Lastverteilelement vermittelt eine Federkraft auf das Verschlussmittel 5, so dass dieses auf das Verschlusselement 3 gleichmäßig anpressbar ist.Alternatively or additionally, the membrane-shaped closure means 5 can also be non-positively connected to the closure element 3 . For this purpose, a load distribution element, not shown in detail, is arranged in particular, which is spring-loaded by the spring element 2 and rests flat on the closure element 3 . The load distribution element imparts a spring force to the closure means 5 so that it can be pressed evenly onto the closure element 3 .

Zur Verringerung des Innendrucks im Batteriegehäuse B weist das Ventil 1 einen definierten Öffnungsweg auf, der durch den Anschlag des Begrenzungsarms 2.3 vom Batteriegehäuse B begrenzt ist. Die Federarme 2.2 des Ventils 1 sind blattfederartig ausgebildet. Bauartbedingt weist das Ventil 1 nur eine geringe Bauraumtiefe auf, so dass dieses besonders dazu geeignet ist, bei einer Batterie Verwendung zu linden.In order to reduce the internal pressure in the battery housing B, the valve 1 has a defined opening path which is limited by the stop of the limiting arm 2.3 of the battery housing B. The spring arms 2.2 of the valve 1 are designed like leaf springs. Due to the design, the valve 1 has only a small installation space depth, so that it is particularly suitable for use in a battery.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele ermöglichen zusätzlich einen Druckabbau bei geschlossenem Ventil 1. Dazu sind Öffnungen 3.3 mit Verschlussmitteln 5 abgedichtet, die gasdurchlässig und flüssigkeitsdicht ausgebildet sind. Somit kann ein Eindringen einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser in das Batteriegehäuse B vermieden werden. Diese Funktionalität ist im Ventil 1 integriert, so dass dazu kein zusätzlicher Bauraum benötigt wird.Preferred exemplary embodiments also enable a pressure reduction when valve 1 is closed. For this purpose, openings 3.3 are sealed with closure means 5, which are designed to be gas-permeable and liquid-tight. In this way, penetration of a liquid, in particular water, into the battery case B can be avoided. This functionality is integrated in the valve 1, so that no additional installation space is required.

Claims (9)

Batterie, insbesondere zu einer Anwendung in einem Fahrzeug, welche in einem Batteriegehäuse (B) angeordnet ist, an dem eine Vorrichtung zu einer Verringerung eines Innendrucks angeordnet ist, die als blattfederbelastetes Ventil (1) ausgeführt ist, welches in Abhängigkeit der Druckdifferenz eines Innendrucks zu einem Außendruck selbsttätig öffnet und/oder verschließt, wobei ein Verschlusselement (3) zum Öffnen und Verschließen des Ventils (1) bezüglich des Batteriegehäuses (B) beweglich gelagert ist, wobei ein Federelement (2), welches mit dem Verschlusselement (3) verbunden ist, zumindest einen blattfederähnlichen Federarm (2.2) und zumindest einen flügelähnlichen Begrenzungsarm (2.3) aufweist, wobei der Federarm (2.2) zur Vorspannung des Verschlusselements (3) gegenüber dem Batteriegehäuse (B) abgestützt ist und der Begrenzungsarm (2.3) derart angeordnet ist, dass dieser mit dem Batteriegehäuse (B) einen Anschlag zur Begrenzung eines Öffnungsweges des Verschlusselements (3) gegenüber dem Batteriegehäuse (B) bildet, wobei er sich im geschlossenen Zustand in einem Abstand (A) zum Batteriegehäuse (B) befindet und im geöffneten Zustand an der Innenseite des Batteriegehäuses (B) anliegt, und wobei das Verschlusselement (3) im Wesentlichen tellerförmig ausgebildet ist und eine zentrale Haltenase (3.1) aufweist, welche mit dem Federelement (2) verbunden ist. Battery, in particular for use in a vehicle, which is arranged in a battery housing (B) on which a device for reducing an internal pressure is arranged, which is designed as a leaf-spring-loaded valve (1) which increases the internal pressure as a function of the pressure difference automatically opens and/or closes under external pressure, a closure element (3) for opening and closing the valve (1) being movably mounted with respect to the battery housing (B), wherein a spring element (2), which is connected to the closure element (3), has at least one leaf spring-like spring arm (2.2) and at least one wing-like limiting arm (2.3), the spring arm (2.2) for prestressing the closure element (3) relative to the battery housing (B) and the limiting arm (2.3) is arranged in such a way that it forms a stop with the battery housing (B) to limit an opening path of the closure element (3) relative to the battery housing (B), whereby in the closed state it is in a distance (A) to the battery housing (B) and when open it rests against the inside of the battery housing (B), and wherein the closure element (3) is essentially plate-shaped and has a central retaining lug (3.1) which is connected to the spring element (2). Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (2) zwei gegenüberliegend angeordnete Federarme (2.2) und zwei gegenüberliegend angeordnete Begrenzungsarme (2.3) aufweist.battery after claim 1 , characterized in that the spring element (2) has two oppositely arranged spring arms (2.2) and two oppositely arranged limiting arms (2.3). Batterie nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (3) in einem umlaufenden Randbereich (3.2) eine Dichtung (4) zur Abdichtung des Verschlusselements (3) gegenüber dem Batteriegehäuse (B) aufweist.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that the closure element (3) has a seal (4) in a peripheral edge region (3.2) for sealing the closure element (3) with respect to the battery housing (B). Batterie nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (3) zumindest eine Öffnung (3.3) aufweist, welche mittels eines Verschlussmittels (5) verschlossen ist, das von einem gasdurchlässigen und flüssigkeitsdichten Material oder Materialverbund gebildet ist.Battery according to one of the preceding claims, characterized in that the closure element (3) has at least one opening (3.3) which is closed by means of a closure means (5) which is formed from a gas-permeable and liquid-tight material or composite material. Batterie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussmittel (5) mit dem Verschlusselement (3) kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbunden ist.battery after claim 4 , characterized in that the closure means (5) with the closure element (3) is non-positively, positively and / or materially connected. Batterie nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussmittel (5) mit dem Verschlusselement (3) mittels des Federelements (2) kraftschlüssig verpresst ist.battery after claim 4 or 5 characterized in that the closure means (5) is force-fitted to the closure element (3) by means of the spring element (2). Batterie nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Material und/oder der Materialverbund des Verschlussmittels (5) hydrophob und/oder oleophob ist.battery after one of Claims 4 until 6 , characterized in that the material and/or the composite material of the closure means (5) is hydrophobic and/or oleophobic. Batterie nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Material und/oder der Materialverbund des Verschlussmittels (5) ein Kunststoffmaterial, insbesondere ein Polyethylen, ein Polyethersulfon und/oder ein Polytetrafluorethylen umfasst.battery after one of Claims 4 until 7 , characterized in that the material and / or the composite material of the closure means (5) comprises a plastic material, in particular a polyethylene, a polyether sulfone and / or a polytetrafluoroethylene. Batterie nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussmittel (5) als Membran ausgeführt ist.battery after one of Claims 4 until 8th , characterized in that the closure means (5) is designed as a membrane.
DE102011109243.2A 2011-08-02 2011-08-02 Battery, in particular for use in a vehicle Active DE102011109243B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011109243.2A DE102011109243B4 (en) 2011-08-02 2011-08-02 Battery, in particular for use in a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011109243.2A DE102011109243B4 (en) 2011-08-02 2011-08-02 Battery, in particular for use in a vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102011109243A1 DE102011109243A1 (en) 2013-02-07
DE102011109243B4 true DE102011109243B4 (en) 2022-08-25

Family

ID=47554055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011109243.2A Active DE102011109243B4 (en) 2011-08-02 2011-08-02 Battery, in particular for use in a vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011109243B4 (en)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013016668A1 (en) * 2013-10-08 2015-04-09 Daimler Ag Device for reducing the internal pressure in a battery case
DE102014111041B4 (en) * 2014-08-04 2023-07-06 Lisa Dräxlmaier GmbH Degassing valve for degassing a housing, in particular a housing of a battery in a motor vehicle
DE102016003780B4 (en) * 2016-03-26 2024-06-13 Kostal Industrie Elektrik GmbH & Co. KG Housing for an electrical device
DE102016121605A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg Pressure relief cover for removal of pressure generated in a cell-like cavity, such as a battery cell
CN107403895B (en) * 2017-08-30 2024-05-07 南京善若网络科技有限公司 Novel battery cap snap-open structure
DE102019103431B3 (en) * 2019-02-12 2020-04-09 Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg Pressure relief valve for relieving pressure generated in a cell-like cavity, such as a battery cell
DE102019103432B4 (en) * 2019-02-12 2024-02-29 Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg Pressure relief valve for reducing pressure arising in a cell-like cavity, such as a battery cell
DE102019112241A1 (en) * 2019-05-10 2020-11-12 Valmet Automotive Solutions GmbH Pressure compensation element
US11374284B2 (en) 2019-12-13 2022-06-28 Proterra Operating Company, Inc. Battery vent system
DE102020101756B4 (en) 2020-01-24 2023-07-27 Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg rupture protection unit
DE102020112656A1 (en) 2020-05-11 2021-11-11 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Motor vehicle traction battery
DE202020105592U1 (en) 2020-09-30 2021-10-01 Hugo Benzing Gmbh & Co. Kg Burst protection cover for a container
DE102020131594A1 (en) 2020-11-30 2022-06-02 Mann+Hummel Gmbh Pressure equalization device and method for pressure equalization
DE102021002519A1 (en) 2021-05-12 2022-11-17 A. Kayser Automotive Systems Gmbh Protection device for battery housing
DE102021114590A1 (en) 2021-06-07 2022-12-08 iinovis GmbH DEVICE AND METHOD FOR REGULATING THE INTERNAL PRESSURE IN A BATTERY CASE
DE102021125558A1 (en) 2021-10-01 2023-04-06 Woco Industrietechnik Gmbh Vehicle battery pressure equalization valve
DE102023111067A1 (en) * 2023-04-28 2024-10-31 A. Kayser Automotive Systems Gmbh protective device for battery housing

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60121791T2 (en) 2000-10-20 2007-06-28 Rayovac Corp., Madison ELECTROCHEMICAL CELLS AND METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THEIR CHARGING
DE102007063191A1 (en) 2007-12-20 2009-06-25 Daimler Ag Battery, in particular for use in a vehicle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60121791T2 (en) 2000-10-20 2007-06-28 Rayovac Corp., Madison ELECTROCHEMICAL CELLS AND METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THEIR CHARGING
DE102007063191A1 (en) 2007-12-20 2009-06-25 Daimler Ag Battery, in particular for use in a vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011109243A1 (en) 2013-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011109243B4 (en) Battery, in particular for use in a vehicle
EP1717884B1 (en) Vent plug for lead acid battery
DE102019210790B4 (en) Battery housing for a vehicle battery
DE102006027712B4 (en) Hydrogen valve with pressure compensation
DE102020113999B4 (en) Degassing unit and electronics housing, in particular battery housing
DE102019112432B4 (en) Degassing unit and electronics housing, especially battery housing
EP3813186A1 (en) Valve for pressure equalisation and / or for emergency venting of a container, preferably a housing of a battery of electric vehicles, and container with such a valve
DE102020210388A1 (en) Pressure balancing device and electrochemical system
DE102011080325A1 (en) Pressure equalization device for a housing of an electrochemical device
DE102012200869A1 (en) Battery and motor vehicle
EP3005445B1 (en) Sealing plug arrangement, housing and rechargeable battery
DE102017214754A1 (en) Device for pressure equalization in a housing
DE102021123031A1 (en) Degassing unit and electronics housing, in particular battery housing, and manufacturing method for a degassing unit
DE102008040869A1 (en) Fuel cell stack clamping device
DE102022200771A1 (en) Arrangement of a cell terminal on a battery cell housing and a method for connecting a cell terminal to a battery cell housing
EP2478577A1 (en) Sealing plug arrangement for a battery
DE102021123420A1 (en) emergency degassing valve
DE112017006504T5 (en) VALVE ARRANGEMENT FOR A BATTERY COVER
DE102014200194A1 (en) Battery system with at least one battery cell and a degassing device
DE102022114652A1 (en) Circuit board arrangement and energy storage
DE102021210381A1 (en) Terminating bipolar plate for an electrochemical system, plate arrangement and electrochemical system
DE102021001258A1 (en) Valve for pressure equalization and/or for emergency venting of a container, preferably a housing of a vehicle battery, and container with such a valve
DE102021105597A1 (en) Electrode module for a redox flow cell and method for its assembly and redox flow cell
DE102013203037A1 (en) Battery cell e.g. lithium ion cell, for driving e.g. plug-in hybrid vehicle, has connection poles formed with constant aperture in interior of cell housing, where constant aperture is closed by closure element
DE102013105817A1 (en) Sealing plug arrangement, housing of a rechargeable battery and accumulator

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: INFILTEC GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNERS: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE; HUGO BENZING GMBH & CO. KG, 70825 KORNTAL-MUENCHINGEN, DE; INFILTEC GMBH, 67346 SPEYER, DE

Owner name: HUGO BENZING GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNERS: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE; HUGO BENZING GMBH & CO. KG, 70825 KORNTAL-MUENCHINGEN, DE; INFILTEC GMBH, 67346 SPEYER, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: PATENTANWAELTE JECK & FLECK, DE

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0002120000

Ipc: H01M0050300000

R016 Response to examination communication
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0050300000

Ipc: H01M0050333000

R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: HUGO BENZING GMBH & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNERS: HUGO BENZING GMBH & CO. KG, 70825 KORNTAL-MUENCHINGEN, DE; INFILTEC GMBH, 67346 SPEYER, DE