用于电蓄能器的具有用于导出液体的阀装置的存储器壳体的制作方法

1.本发明涉及一种用于机动车的电蓄能器的存储器壳体。所述存储器壳体包括多个壳体壁，所述壳体壁包围用于容纳所述电蓄能器的至少一个存储器部件的容纳空间。所述壳体壁中的至少一个壳体壁具有用于将在容纳空间中积聚的液体排出到存储器壳体的周围环境中的贯通开口。此外，所述存储器壳体具有至少一个阀装置，所述阀装置设计用于，将液体通过所述贯通开口从容纳空间导出到周围环境中并且至少减少液体通过所述贯通开口从周围环境进入到容纳空间中。本发明还涉及一种电蓄能器。


背景技术：

2.当前关注的是电蓄能器，所述电蓄能器特别是作为用于可电驱动的机动车、即混合动力车辆或电动车辆的牵引电池使用。这样的电蓄能器一般具有多个存储器部件，主要是多个相互连接的存储器单体，所述存储器单体布置在电蓄能器的存储器壳体的容纳空间中。所述存储器壳体一般在技术上是密封的，但为了与机动车的周围环境压力平衡，所述存储器壳体具有压力平衡元件。此外，蓄能器可以具有引导冷却剂的冷却装置以用于冷却存储器单体。
3.首先在具有湿热的外部气候的地区中可能发生：在存储器壳体之内的内部气候与外部气候相适应，其方式为，周围环境中的空气经由压力平衡元件流动到存储器壳体的容纳空间中。如果冷却装置的温度低于进入的空气的露点，则空气中的水在冷却装置上凝结并且积聚在容纳空间中。在冷却器破裂的情况下，也可能由于排出的冷却剂而在容纳空间中出现液体积聚。这种液体聚集是不期望的，因为其可能损坏电蓄能器的存储器部件。这种损坏可能导致存储器部件的热事件。此外，在容纳空间中可能形成易燃的氢气。
4.因此，由现有技术、例如de102013014903a1已知将液体例如经由阀从容纳空间导出。这种阀大多具有可移动的阀体，所述阀体开启在存储器壳体的壳体壁中的贯通开口，以用于将液体从容纳空间导出到周围环境中并且阻止液体从周围环境进入到容纳空间中。由于可移动的阀体，这种阀是容易损坏的、例如由于行驶引起的震动而损坏。


技术实现要素：

5.本发明的任务是，提供一种特别稳健的解决方案，借助该解决方案可以将液体从电蓄能器的存储器壳体导出。
6.根据本发明，所述任务通过具有根据相应的独立权利要求的特征的一种存储器壳体以及一种电蓄能器来解决。本发明的有利实施方案是从属权利要求、说明书以及附图的主题。
7.根据本发明的用于机动车的电蓄能器的存储器壳体包括多个壳体壁，所述多个壳体壁包围用于容纳电蓄能器的至少一个存储器部件的容纳空间，其中，所述壳体壁中的至少一个壳体壁具有贯通开口，所述贯通开口用于将在容纳空间中积聚的液体排出到存储器壳体的周围环境中。此外，所述存储器壳体包括至少一个阀装置，所述阀装置设计用于将液
体通过所述贯通开口从容纳空间导出到周围环境中并且至少减少液体通过所述贯通开口从周围环境进入到容纳空间中。所述至少一个阀装置具有布置在贯通开口中或布置在贯通开口处的具有刚性结构的被动阀，所述被动阀沿从容纳空间到周围环境中的第一流动方向具有第一流动阻力，并且所述被动阀沿从周围环境到容纳空间中的第二流动方向具有与所述第一流动阻力相比更大的第二流动阻力。
8.此外，属于本发明的还有一种电蓄能器，所述电蓄能器具有至少一个存储器部件和根据本发明的存储器壳体，其中，所述至少一个存储器部件布置在所述存储器壳体的容纳空间中。特别是，所述电蓄能器具有多个存储器部件、例如存储器单体。所述存储器单体例如可以是圆形电池单体、棱柱形电池单体和/或袋式电池单体。也可以在所述容纳空间中布置有其他存储器部件、例如电子部件(如传感器装置)、冷却装置等。所述存储器壳体具有多个壳体壁，所述多个壳体壁包围用于存储器部件的容纳空间。在至少一个壳体壁中布置有贯通开口或引导通过部，液体可以通过所述贯通开口或引导通过部从容纳空间向外导出到周围环境中。所述液体可以例如由于冷凝水形成和/或冷却器破裂而聚集在容纳空间中。
9.现在，为了防止液体——例如由于喷溅水或静态水柱——大量地经由贯通开口从周围环境进入到容纳空间中，设置有所述至少一个阀装置。所述阀装置将液体从容纳空间导出，但所述阀装置减少、优选阻挡液体进入到容纳空间中。换句话说，所述阀装置设计用于，允许沿第一流动方向从容纳空间到周围环境中的液体流动，并且阻碍、特别是完全阻挡沿相反的第二流动方向从周围环境到容纳空间中的液体流动。为此，阀装置具有被动阀。优选地，所述被动阀是特斯拉阀。所述被动阀可以例如直接布置在壳体壁的贯通开口中。所述被动阀也可以在容纳空间之外或在容纳空间之内布置在存储器壳体的壳体壁上并且与贯通开口流体耦联。所述被动阀沿第二流动方向具有比沿第一流动方向更高的流动阻力。所述被动阀的特点在于，所述被动阀不具有可运动的阀体并且因此不具有可运动的机械部件，而是所述被动阀可以仅通过其刚性结构的几何构型来提供不同的流动阻力并且因此提供阀功能。所述刚性结构在此构成用于液体的流动通道。
10.在特斯拉阀的情况下，所述特斯拉阀例如具有刚性的通道系统，所述通道系统具有主流动通道和从该主流动通道出发的环形的使流动方向逆转的副流动通道。所述特斯拉阀设计用于，将液体沿第一流动方向引导通过(特别是仅引导通过)主流动通道，并且将液体沿第二流动方向至少部分地引导通过使流动方向逆转的副流动通道。因此，环形的副流动通道这样成型并且连接到主流动通道上，使得液体仅在沿第二流动方向流动时才能从主流动通道进入副流动通道中并且在从副流动通道排出时抑制在主流动通道中的流动。这意味着，进入副流动通道中的液体在排出时要么再次沿第一流动方向流动并且因此流动到周围环境中，要么通过建立背压而使得经由主流动通道沿第二流动方向流动的液体停止并且因此至少减少进入到容纳空间中。
11.这种被动阀的使用提供了特别稳健并且简单的阀装置。
12.也可以规定，所述至少一个阀装置附加地具有止回配件，所述止回配件布置在容纳空间与被动阀之间。所述止回配件特别是构造成受流动压力控制的弹簧加载的止回活门。一旦液体的(流动)压力超过预先确定的阈值，所述止回配件就为液体开启从容纳空间到被动阀的路径。附加地，所述止回配件防止来自周围环境的液体(所述液体克服被动阀的
第二流动阻力并且已经沿第二流动方向被引导通过被动阀)进入到容纳空间中。通过使用上游的被动阀可以设计低的弹簧复位力。由此，低的静态压力或动态压力就已经可以引起开启，例如在容纳空间中的水位低的情况下。
13.在本发明的一种进一步改进方案中，所述阀装置具有至少一个阀壳体，所述止回配件和所述被动阀布置在所述阀壳体中，并且所述阀壳体在存储器壳体的容纳空间中布置在贯通开口处。因此，所述阀壳体构成布置在容纳空间中的排水通道，液体经由该排水通道从容纳空间排出到周围环境中。从周围环境经由被动阀进入的液体被止回配件保持在阀壳体中并且可以经由被动阀再次回引到周围环境中。
14.在本发明的一种实施方式中，所述存储器壳体包括第一贯通开口和第一阀装置，所述第一贯通开口和第一阀装置布置在第一壳体壁中并且设计用于，将具有由车辆加速度决定的第一流动方向的液体从容纳空间导出，并且所述存储器壳体包括至少一个第二贯通开口和至少一个第二阀装置，所述至少一个第二贯通开口和所述至少一个第二阀装置布置在第二壳体壁中并且设计用于，将具有由车辆加速度决定的第二流动方向的液体从容纳空间导出。这种实施方式基于这样的认识，即液体在容纳空间中的流动方向取决于机动车的加速度的正负号(vorzeichen)。当机动车辆加速时，液体沿第一流动方向流动，并且当机动车辆制动时，液体沿相反的第二流动方向流动。为了防止液体不受控制地在容纳空间中四处晃动，至少两个贯通开口和至少两个分别带有相应一个被动阀、例如相应一个特斯拉阀的阀装置设置在两个对置的壳体壁中，所述贯通开口和阀装置可以将液体根据流动方向从容纳空间导出到周围环境中。
15.证明有利的是，所述壳体壁中的至少一个壳体壁具有用于收集液体的至少一个液体储蓄部，液体由车辆加速度决定地从所述液体储蓄部排出并且流向各阀装置中的一个阀装置。特别是，所述液体储蓄部布置在底侧的壳体壁中，并且所述贯通开口和所述阀装置布置在前侧的壳体壁和背侧的壳体壁中。所述液体储蓄部例如可以是在壳体底部中的凹部。附加地，可以在壳体底部中构造有朝向所述凹部的方向倾斜的引导沟槽，以便将液体引导到储蓄部中。从在储蓄部中的特定量的液体起和/或从机动车的特定正加速度或负加速度起，液体可以从储蓄部排出、朝向所述阀装置中的一个阀装置的方向流动、并且以足够的压力激活阀装置以导出液体。
16.在本发明的另一种构型方案中，所述存储器壳体附加地具有用于使空气穿过容纳空间的空气入口和空气出口以及用于产生从空气入口至空气出口的空气流的风扇，所述风扇设计用于，为了减少在容纳空间中的液体而从容纳空间接纳湿气并且将所述湿气经由空气出口运输到周围环境中。空气入口和空气出口可以例如设置在存储器壳体中以用于压力平衡并且例如装备有膜片。风扇(所述风扇例如可以布置在空气入口处)在空气入口的区域中抽吸空气并且将空气朝向相对置的空气出口的方向输送。在此产生的连续的空气流接纳液体并且将所述液体经由空气出口运输到周围环境。
17.关于根据本发明的存储器壳体所介绍的实施方式及其优点相应地适用于根据本发明的电蓄能器。
18.本发明的其他特征由权利要求书、附图以及对附图的说明得出。在上文中在说明书中提到的特征和特征组合以及在下文中在对附图的说明中提到的和/或仅在附图中示出的特征和特征组合不仅能以分别给出的组合、而且也能够以其他的组合或者独自地应用。
附图说明
19.现在借助优选的实施例以及参考附图更详细地阐述本发明。
20.图中：
21.图1示出存储器壳体的一种实施方式的示意图；
22.图2示出在导出液体时的根据图1的存储器壳体；
23.图3示出存储器壳体的另一种实施方式的示意图；
24.图4示出存储器壳体的阀装置的一种实施方式的示意图；
25.图5示出在将液体从存储器壳体导出时的根据图4的阀装置；
26.图6示出在阻挡来自存储器壳体的周围环境的动态液体时的根据图4的阀装置；以及
27.图7示出在阻挡来自存储器壳体的周围环境的静态液体时的根据图4的阀装置。
具体实施方式
28.在附图中，相同的以及功能相同的元件设有相同的附图标记。
29.图1示出用于机动车的电蓄能器的存储器壳体1。在存储器壳体1的由壳体壁3a、3b、3c、3d包围的容纳空间2中可以布置有存储器部件(例如存储器单体)、电子装置4(例如控制装置和传感器装置)、用于冷却存储器单体的冷却装置等。壳体壁3a、3b、3c、3d在此是壳体底部3a、壳体前壁3b、壳体盖3c和壳体后壁3d。壳体壁3a、3b、3c、3d也可以构造成如下存储器壳体1的部分区域，所述存储器壳体由两个组装在一起的盆形的壳体件组成。在冷却器破裂的情况下或者在冷凝水的情况下可能出现液体5聚集在容纳空间2中。在此，壳体底部3a具有以凹部7形式的至少一个储蓄部6，液体5在该储蓄部中被收集在容纳空间2中的限定的位置上。在壳体底部3a中可以还设置有引导槽，所述引导槽通向所述至少一个储蓄部6并且将液体5引导到储蓄部6中。
30.为了能够将液体5从容纳空间2引导到存储器壳体1的周围环境8中，存储器壳体1具有至少一个、在此为两个阀装置9a、9b，所述阀装置布置在壳体壁3b、3d的贯通开口10a、10b中或布置在壳体壁的贯通开口处。在这里，第一阀装置9a集成到壳体后壁3d中并且将液体5导出，所述液体如在图2中所示通过机动车的加速而从储蓄部6晃动到壳体后壁3d上。第二阀装置9b集成到壳体前壁3b中并且将液体5导出，所述液体通过机动车的制动而从储蓄部6晃动到壳体前壁3b上。
31.此外如在图3中所示，存储器壳体1可以具有空气入口11a(在此在壳体后壁3d中)和空气出口11b(在此在壳体前壁3b中)，通过所述空气入口和空气出口可以在容纳空间2与周围环境8之间进行空气交换以实现压力平衡。在空气入口11a上在此布置有风扇12或者说鼓风机，所述风扇产生从空气入口11a到空气出口11b的连续的空气流13。所述空气流13也可以将液体5从容纳空间2运输到周围环境8中。
32.图4在此示出阀装置9a，其中，阀装置9b可以相同地构造。阀装置9a具有被动阀14，所述被动阀在此构造成特斯拉阀并且设计用于，将液体5沿第一流动方向r1(如在图5中所示)从容纳空间2经由贯通开口10a运输到周围环境8中。此外如在图6和图7中所示，特斯拉阀14设计用于至少减少来自周围环境8的动态液体15(例如喷溅水)或静态液体15(例如水柱)经由贯通开口10a沿第二流动方向r2进入到容纳空间2中。特斯拉阀14在此布置在阀壳
体16中，所述阀壳体构造成排水通道17。此外，在阀壳体16中布置有以弹簧加载的止回活门19形式的止回配件18，该止回配件在液体5的朝向特斯拉阀14的方向的流动压力足够的情况下开启排水通道17。此外，止回配件18如在图6和图7中所示阻挡经由特斯拉阀14到达排水通道17中的液体15的进入。阀壳体16在此在容纳空间2中布置在贯通开口10a处。
33.在此，构造成特斯拉阀14的被动阀由不可移动的部件组成并且具有刚性的通道系统20，所述通道系统具有主流动通道21和环形的副流动通道22。液体5作为主流23沿第一流动方向r1流动通过主流动通道21。仅有沿第二流动方向r2流动的液体15从主流动通道21流动到副流动通道22中，所述副流动通道使液体15这样偏转，使得产生逆流24并且阻挡在主流动通道21中流动的主流23。

技术特征：
1.用于机动车的电蓄能器的存储器壳体(1)，所述存储器壳体具有：-多个壳体壁(3a、3b、3c、3d)，所述多个壳体壁包围用于容纳电蓄能器的至少一个存储器部件的容纳空间(2)，其中，所述壳体壁中的至少一个壳体壁(3d)具有贯通开口(10a)，所述贯通开口用于将在容纳空间(2)中积聚的液体(5)排出到存储器壳体(1)的周围环境(8)中，以及-至少一个阀装置(9a)，所述阀装置设计用于，将液体(5)通过所述贯通开口(10a)从容纳空间(2)导出到周围环境(8)中并且至少减少液体(15)通过所述贯通开口(10a)从周围环境(8)进入到容纳空间(2)中，其特征在于，所述至少一个阀装置(9a)具有布置在贯通开口(10a)中或布置在贯通开口处的具有刚性结构(14)的被动阀，所述被动阀沿从容纳空间(2)到周围环境(2)中的第一流动方向(r1)具有第一流动阻力，并且所述被动阀沿从周围环境(8)到容纳空间(2)中的第二流动方向(r2)具有与所述第一流动阻力相比更大的第二流动阻力。2.根据权利要求1所述的存储器壳体(1)，其特征在于，所述被动阀(14)是特斯拉阀。3.根据权利要求2所述的存储器壳体(1)，其特征在于，所述特斯拉阀(14)具有刚性的通道系统(20)，所述通道系统具有主流动通道(21)和从主流动通道(21)出发的环形的使流动方向逆转的副流动通道(22)，其中，所述特斯拉阀(14)为了形成不同的流动阻力而设计用于，将沿第一流动方向(r1)的液体(5)引导通过所述主流动通道(21)，并且将沿第二流动方向(r2)的液体(15)至少部分地引导通过使流动方向逆转的副流动通道(22)。4.根据前述权利要求中任一项所述的存储器壳体(1)，其特征在于，所述至少一个阀装置(9a)附加地具有止回配件(18)，所述止回配件布置在容纳空间(2)与被动阀(14)之间。5.根据权利要求4所述的存储器壳体(1)，其特征在于，所述止回配件(18)构造成受流动压力控制的弹簧加载的止回活门(19)。6.根据权利要求4或5所述的存储器壳体(1)，其特征在于，所述至少一个阀装置(9a)具有阀壳体(16)，所述止回配件(18)和所述被动阀(14)布置在所述阀壳体中，并且所述阀壳体在存储器壳体(1)的容纳空间(2)中布置在贯通开口(10a)处。7.根据前述权利要求中任一项所述的存储器壳体(1)，其特征在于，所述存储器壳体(1)具有第一贯通开口(10a)和第一阀装置(9a)，所述第一贯通开口和第一阀装置布置在第一壳体壁(3d)中并且设计用于，将液体(5)在由车辆加速度决定的第一流动方向的情况下从容纳空间(2)导出，并且所述存储器壳体具有至少一个第二贯通开口(10b)和至少一个第二阀装置(9b)，所述至少一个第二贯通开口和所述至少一个第二阀装置布置在第二壳体壁(3b)中并且设计用于，将液体(5)在由车辆加速度决定的第二流动方向的情况下从容纳空间(2)导出。8.根据权利要求7所述的存储器壳体(1)，其特征在于，所述壳体壁中的至少一个壳体壁(3a)具有用于在容纳空间(2)中收集液体(5)的至少一个液体储蓄部(6)，液体由车辆加速度决定地从所述液体储蓄部排出并且流向各阀装置(9a、9b)中的一个阀装置。9.根据权利要求8所述的存储器壳体(1)，其特征在于，所述至少一个液体储蓄部(6)布置在底侧的壳体壁(3a)中，并且贯通开口(10a、10b)和阀装置(9a、9b)布置在前侧的壳体壁和背侧的壳体壁(3b、3d)中。10.根据前述权利要求中任一项所述的存储器壳体(1)，其特征在于，所述存储器壳体
(1)附加地具有空气入口(11a)和空气出口(11b)以及用于产生从空气入口(11a)至空气出口(11b)的空气流(13)的风扇(12)，所述风扇设计用于，为了减少在容纳空间(2)中的液体(5)而从容纳空间(2)接纳湿气并且将所述湿气经由空气出口(11b)运输到周围环境(8)中。11.电蓄能器，所述电蓄能器具有至少一个存储器单体和根据前述权利要求中任一项所述的存储器壳体(1)，其中，所述至少一个存储器单体布置在所述存储器壳体(1)的容纳空间(2)中。

技术总结
本发明涉及一种用于机动车的电蓄能器的存储器壳体(1)，具有：多个壳体壁，其包围用于容纳电蓄能器的至少一个存储器部件的容纳空间，所述壳体壁中的至少一个壳体壁具有贯通开口，以用于将在容纳空间中积聚的液体排出到存储器壳体的周围环境中；以及至少一个阀装置，其设计用于，将液体通过贯通开口从容纳空间导出到周围环境中并且至少减少液体通过贯通开口从周围环境进入到容纳空间中，其中，所述至少一个阀装置具有布置在贯通开口中或布置在贯通开口处的具有刚性结构的被动阀，被动阀沿从容纳空间到周围环境中的第一流动方向具有第一流动阻力并且沿从周围环境到容纳空间中的第二流动方向具有与第一流动阻力相比更大的第二流动阻力。的第二流动阻力。的第二流动阻力。


技术研发人员：R
受保护的技术使用者：宝马股份公司
技术研发日：2023.02.24
技术公布日：2023/9/20