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CN111969134A - 蓄能器、机动车和壳体盖装置 - Google Patents

蓄能器、机动车和壳体盖装置 Download PDF

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CN111969134A CN202010419127.2A CN202010419127A CN111969134A CN 111969134 A CN111969134 A CN 111969134A CN 202010419127 A CN202010419127 A CN 202010419127A CN 111969134 A CN111969134 A CN 111969134A
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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的蓄能器(10)，该蓄能器具有电池模块(20)，该电池模块具有电池单体(22)，该电池单体在其上侧(20a)上具有在过压时能开启的开口(22b)，并且该蓄能器具有电池壳体(14)，在该电池壳体中所述电池模块(20)以其底侧(20b)面向壳体底部地布置，其中所述电池壳体(14)具有由第一材料制成的壳体盖(16)，该壳体盖可布置在所述电池壳体(14)的壳体下部(12)上并且该壳体盖具有内侧，该内侧在所述壳体盖(16)布置在所述壳体下部(12)上的状态中面向所述至少一个电池模块(20)。在此，在壳体盖(16)的内侧上在至少一个预先确定的第一区域(B1)中布置有由与第一材料不同的第二材料制成的至少一个热保护嵌件(18)，所述第一区域在壳体盖(16)被套装到壳体下部(12)上的状态中至少布置在电池单体(22)的能开启的开口(22b)上方。

Description

蓄能器、机动车和壳体盖装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的蓄能器，其中该蓄能器具有至少一个电池模块，该电池模块具有至少一个电池单体，该电池模块具有底侧和与该底侧相对置的上侧，所述至少一个电池单体在电池模块的上侧上具有在该电池单体中存在过压时能开启的开口；带有壳体下部的电池壳体，该壳体下部包括壳体底部，所述至少一个电池模块以其底侧面向壳体底部的方式被布置在电池壳体中，电池壳体具有由第一材料制成的壳体盖，壳体盖能以面向所述至少一个电池模块的上侧的方式布置在壳体下部上，壳体盖具有内侧，该内侧在壳体盖布置在壳体下部上的状态中面向所述至少一个电池模块。本发明还涉及具有这种蓄能器的机动车以及具有用于这种蓄能器的电池壳体的壳体盖的壳体盖装置。
背景技术
由现有技术已知的用于机动车的电池、尤其是高压电池，可以具有多个电池模块，所述电池模块又可以包括多个电池单体。这种电池单体、尤其是棱柱形单体在此还可以具有在电池单体中出现过压时能开启的开口，例如以过压阀的形式。通过这种过压阀正是在故障情况下、例如当超过电池单体的临界温度并且在单体中出现由此造成的气体产生时，提供压力平衡可能性，以避免电池单体爆炸。于是正是在这种故障情况下，相应地可能导致燃烧的气体和颗粒通过该过压阀从电池单体中排出。
此外，这种电池单体或包括这种电池单体的电池模块布置在电池壳体中，该电池壳体在上侧通过相应的壳体盖封闭。在故障情况下在上面描述的电池单体的排放时，燃烧的气体以及从过压阀逸出的颗粒相应地撞击到这样的电池盖上并且可以将其燃烧或切开并且然后撞击到相邻的车辆部件上。因为用于机动车的高压电池非常大，并且这也要求相应大的壳体盖，所以所述高压电池优选尽可能节省重量地例如由铝制成，并且被构造得相应薄。为了更可靠地避免或者至少在时间上推迟由于燃烧的气体和颗粒从排放的电池单体逸出导致这样的电池盖的所述的被切开，这样的壳体盖能够更坚固地并且由更耐用的材料构成，但这在另一方面会带来重量明显更高的大缺点。
DE 10 2016 103 411 A1描述了一种电池装置，其具有多个分别具有至少一个电池单体的电池模块和用于接纳电池模块的接纳装置。在此，接纳装置包括多层的且设置在电池模块下方的复合板，该复合板通过多个相互连接的层元件来提供。复合板适用于和被设计用于连接电池模块，并且包括用于冷却装置的冷却介质的流动路径，并且提供用于在驶过障碍物时保护电池模块的底部保护壁。
发明内容
本发明的任务是，提供一种用于机动车的蓄能器、一种机动车和一种壳体盖装置，它们能够实现在电池单体排放时提供更多的保护并且在此同时将蓄能器的重量保持得尽可能小。
该任务通过具有根据相应独立权利要求的特征的蓄能器、机动车和壳体盖装置来解决。本发明的有利的设计方案是从属权利要求、说明书以及附图的主题。
根据本发明的用于机动车辆的蓄能器具有至少一个电池模块，该电池模块具有至少一个电池单体，该电池模块具有底侧和与该底侧相对置的上侧，所述至少一个电池单体在电池模块的上侧上具有在该电池单体中存在过压时能开启的开口。此外，该蓄能器具有带有壳体下部的电池壳体，该壳体下部包括壳体底部，所述至少一个电池模块以其底侧面向壳体底部的方式被布置在电池壳体中，电池壳体具有由第一材料制成的壳体盖，壳体盖能以面向所述至少一个电池模块的上侧的方式布置在壳体下部上，壳体盖具有内侧，该内侧在壳体盖布置在壳体下部上的状态中面向所述至少一个电池模块。此外，在壳体盖的内侧上在至少一个预先确定的第一区域中布置有由与第一材料不同的第二材料制成的至少一个热保护嵌件，所述第一区域在壳体盖被放置到壳体下部上的状态中至少布置在电池单体的能开启的开口上方。
通过设置这样的热保护嵌件，可以明显提高壳体盖的坚固性，而在此不必过度提高壳体盖的总重量。该热保护嵌件可以有利地有针对性地设置在如下区域中，即在第一区域中，当壳体盖按照规定设置在壳体下部上时，该区域位于至少一个电池单体的能开启的开口上方。通过除了现有的并且由壳体盖提供的壁之外附加地设置这种热保护嵌件，与该热保护嵌件由哪种材料制成无关地也在故障情况下有针对性地在壳体盖的内侧的第一区域中明显提高对抗被排放的颗粒的耐热性和坚固性。此外，通过附加地由与壳体盖本身不同的材料制成热保护嵌件，还有利地实现了该热保护嵌件相对于壳体盖本身在坚固性和耐热性方面明显改善的构造。以这种方式也可以有效地避免或至少暂时推迟壳体盖被烧穿。此外，通过将所述热保护嵌件局部地布置在上述预设的、覆盖所述至少一个电池单体的能开启的开口的第一区域中，与由更坚固的材料制成整个壳体盖的例如整面的夹层结构方式或壳体盖的整面构造方案相比，实现明显的轻量设计，或者反之，在相同的重量的情况下，通过在此仅仅在局部设置热保护嵌件，在该第一区域中实现明显厚壁的实施方案，并且因此在该第一区域中实现明显更高的坚固性和耐热性。
在至少一个电池单体中的能开启的开口在此能够通过过压阀如开头所述地构成。此外，所述至少一个电池单体优选是棱柱形的电池单体。此外，蓄能器优选地被构造为高压电池，该高压电池也可以具有多个电池模块，这些电池模块又可以分别包括多个电池单体，这些电池单体在此被称为单电池，例如锂离子电池单体。
此外，术语“上”和“下”或者“上侧”和“底侧”涉及蓄能器在机动车中的常规的安装位置。在所述至少一个电池单体的上侧或电池模块的上侧上设置所述至少一个电池单体的能开启的开口例如具有如下优点：被强烈加热的气体向上升高，进而在故障情况下在电池单体排放时能够在设置于上侧的能开启的开口上更简单地排出。相应地，这种逸出的、被强烈加热的、可能还燃烧的气体和颗粒于是也直接碰撞到位于其上方的热保护嵌件上。
在本发明的一个有利的设计方案中，第二材料比第一材料更耐热，尤其其中，所述第一材料是铝或至少大部分包括铝，而第二材料是铁、尤其是钢、优选甚至硬化的钢或陶瓷或包括铁、尤其是钢、优选甚至硬化的钢或陶瓷。陶瓷或钢、尤其是硬化钢是特别耐热的、难以点燃的，并且此外还对于磨蚀性气体是坚固的。但是也可以考虑其他金属，尤其是硬化的金属或硬金属。以这种方式，壳体盖可以在局部在第一区域中通过位于那里的热保护嵌件被设计得对于电池单体的排放特别坚固，而其余的、优选由铝或铝合金构成的壳体盖可以在其重量方面被设计得特别轻。
在本发明的另一种有利的设计方案中，至少一个电池模块具有电池组，该电池组具有在纵向延伸方向上排列的多个电池单体，这多个电池单体包含在所述的至少一个电池单体内，所述多个电池单体中的每一个电池单体都在所述电池模块的上侧上具有能开启的开口，电池单体的能开启的开口沿着在纵向延伸方向上延伸的第二区域布置，热保护嵌件被如此构造并且布置在壳体盖的内侧上，使得所述热保护嵌件在壳体盖布置在壳体下部上的状态中位于第二区域上方并且覆盖整个第二区域。换句话说，也就可以为多个电池单体设置一个共同的热保护嵌件，该热保护嵌件例如可以被一件式地设计。由此，这种嵌件的制造能够特别简单且高效。在最简单的情况下，这样的热保护嵌件例如可以构造为沿纵向延伸方向延伸的金属条或陶瓷条，其整体在相应的电池单体的所有能开启的开口上延伸。
在本发明的另一个有利的设计方案中，蓄能器具有多个电池模块，所述多个电池模块在纵向延伸方向上布置在同一排，布置在同一排的电池模块的相应电池单体的能开启的开口都沿着在纵向延伸方向上延伸的第二区域布置。换句话说，也可以为多个布置在同一排的电池模块的所有电池单体设置单个的、一件式设计的热保护嵌件，也可以提供由多部件制成、但是相关联的热保护嵌件。换句话说，这样的热保护嵌件例如可以沿纵向延伸方向延伸超过多个电池模块，从而该热保护嵌件覆盖有关电池单体的相应的能开启的开口。同样方式也类似地适用于如下情况，蓄能器例如具有多排的在这些排中分别布置的多个在纵向延伸方向上延伸的电池模块。于是可以为各个排分别设置这样的热保护嵌件，其同样在相关的纵向延伸方向上延伸。换句话说，在这种情况下，在壳体盖的内侧上也可以布置多个例如相互平行延伸的、尤其是沿纵向延伸方向延伸的热保护嵌件。因此，可以完全有针对性地以简单且有效的方式在故障情况下需要提供防热和磨损保护的位置提供保护，这也可以在具有多个电池模块的高压蓄能器的情况下有效地实现，所述多个电池模块又可以包括多个电池单体。
在本发明的一种特别有利的设计方案中，热保护嵌件具有成角度的两个侧面，所述两侧面随着在确定的方向上与热保护嵌件的中央区域距离的增加而远离壳体盖延伸并且彼此远离，尤其其中，所述确定的方向在壳体盖布置在壳体下部上的状态中沿所述至少一个电池单体的宽度的方向延伸，所述至少一个电池单体的宽度垂直于其高度，所述高度又沿从电池模块的上侧到底侧的方向延伸。这种棱柱形的电池单体的高度和宽度尤其又垂直于其厚度延伸，该厚度于是相应于上面定义的纵向延伸方向。此外，这种电池单体的厚度在此是电池单体的最小尺寸，即小于其宽度和其长度。通过这些成角度的侧面，也能够有利地有针对性地对在故障情况下从电池单体中排放的气体射流提供方向引导。由此，能够进一步高效地实现由热保护嵌件提供的保护。通过所述热保护嵌件的这种沿相应的电池单体的宽度方向弯曲的侧面，例如可以避免这种排放的气体射流在反射之后或者说在碰到所述热保护嵌件之后碰到相邻布置的电池模块的、尤其相邻的排的电池模块的电池单体上。
在此可以规定，这些侧面彼此直接邻接，尤其是以如下方式，即，由在纵向延伸方向上延伸的线形成热保护嵌件的中央区域。这两个侧面在横截面中观察形成“V”，其中该“V”的尖端于是面向壳体盖。但这两个侧面也可以略微相互间隔开地设置。相应地，所述热保护嵌件也可以这样设计，使得所述侧面与提供中央区域的且沿确定的方向延伸的、并且例如基本上平行于壳体盖的内侧延伸的中部区域邻接，尤其是该中部区域被构造为沿纵向延伸方向延伸的条带。换句话说，所述热保护嵌件可以具有关于相应的电池单体的宽度在中间延伸的、沿纵向延伸方向延伸的条带，所描述的成角度的侧面在两侧、也就是说沿电池单体的宽度的方向连接在该条带上。通过所述热保护嵌件的这些构型也可以有效地避免火焰或者放出气体的气体射流侵犯到相邻的电池模块上。此外，除了这些优选的设计方案之外，还可以考虑各种其它的几何构造来提供所述热保护嵌件，这些几何构造可以根据要求、所述电池模块的和所述电池单体的大小或类似情况来合适地选择。由此可以以特别简单且成本低廉的方式提供一种与给定的要求理想地匹配的热保护嵌件。
在本发明的另一特别有利的设计方案中，热保护嵌件的侧面布置在由热保护嵌件所包含的、向下敞开的外壳内，在壳体盖布置在壳体下部上的状态中，外壳的向下敞开的开口——特别是以及侧面的至少一个区域——布置在所述至少一个电池模块的能开启的开口上方。换句话说，侧面可以布置在向下敞开的外壳中，该外壳在侧向至少部分地包围侧面。由此可以有利地实现，在故障情况下从所述至少一个电池单体中排出的气体流这样转向，使得该气体流在碰到所述侧面之后不是又被反射回到所述电池模块的相关的电池单体或其他的电池单体上，而是可以说被捕集在所述热保护嵌件的外壳内部，因为所述气体流可以通过所述侧面被反射到所述外壳的内部上。由此可以有针对性地如此引导被排出的气流的方向，使得该气流不能直接撞击到壳体盖上并且同时也尽可能少地使该气流再次撞击回到电池单体上、撞击到相同模块的其他电池单体上或相邻模块的其他电池单体上。
在此，热保护嵌件的外壳尤其可以包括上侧、底侧和两个相对置的侧面部分，所述侧面部分分别连接所述上侧与所述底侧，所述上侧面向电池壳体的壳体盖，所述底侧与上侧相对置并且与所述上侧间隔一定距离，所述底侧包括开口，所述开口布置在底侧的与所述两个侧面部分相对而言的中部区域中。因此，热保护嵌件的外壳的底侧在两侧从开口朝向侧面部分延伸，并且不是仅由侧面部分的在底侧的边缘构成。热保护嵌件的如此构造的外壳的底侧于是是热保护嵌件的最靠近至少一个电池单体的侧，而布置在该外壳中的侧面相应地相对于至少一个电池单体具有更大的间距。通过所述的热保护嵌件的外壳的几何形状和构造，可以以特别简单和有利的方式实现上述的方向引导。排放的气体射流例如首先撞击到热保护插件的两个侧面中的一个上，并通过该侧面在由热保护插件的外壳的底侧提供的内壁上转向，并从该内壁向着由热保护插件的上侧提供的内壁的方向转向。因此，气流、颗粒流和火焰可以通过热保护嵌件的侧面转向到热保护嵌件的外壳的内部中，并因此被截留在该外壳中。这种气流的损害程度由此可以被降低到最小。如果上面描述的故障情况例如仅涉及一个模块的一个或几个电池单体，则通过热气流的这种转向也可以有针对性地保护其他电池单体免受这种过热。因此，可以有利地有针对性地抑制或完全阻止由热引起的、这种故障的扩散。
此外，本发明还涉及一种具有根据本发明的蓄能器或其设计方案之一的机动车。对于按照本发明的蓄能器及其设计方案所述的优点因此以相同的方式适用于按照本发明的机动车。
在此，根据本发明的机动车优选地构造为电动车辆或混合动力车辆。此外，根据本发明的机动车优选设计为汽车，尤其是乘用车或商用车，或设计为乘用巴士或摩托车。
此外，本发明还涉及一种壳体盖装置，其具有用于根据本发明的蓄能器的电池壳体的壳体盖或其构型之一，其中，所述壳体盖由第一材料形成并且具有内侧，在所述壳体盖设置在电池壳体的壳体下部上的状态中，所述内侧面向布置在所述电池壳体中的至少一个电池模块。在此，所述壳体盖装置具有至少一个由与第一材料不同的第二材料制成的热保护嵌件，该热保护嵌件在壳体盖的内侧上布置在至少一个预先确定的区域中，该区域在壳体盖被放置到壳体下部上的状态中至少布置在至少一个电池模块的至少一个电池单体的能开启的开口上方。
如已经结合按照本发明的蓄能器及其扩展方案限定的那样，至少一个电池单体的能开启的开口是在电池单体内部存在过压时能开启的开口，例如过压阀。
此外结合根据本发明的蓄能器及其构型所描述的定义、实施方案、实例和优点也以相同的方式适用于根据本发明的壳体盖装置。特别是壳体盖和所述至少一个热保护嵌件可以如结合按照本发明的蓄能器及其设计方案已经描述的那样构造和改进。因此，根据本发明的壳体盖装置的改进方案也属于本发明，所述改进方案具有如已经结合根据本发明的蓄能器的改进方案所描述的特征。出于这个原因，在此不再描述根据本发明的壳体盖装置的相应的改进方案。
本发明还包括所描述的实施方式的特征的组合。
附图说明
下面描述本发明的实施例。为此：
图1示出了根据本发明的一个实施例的具有电池壳体、壳体盖和设置在壳体盖上的热保护嵌件的蓄能器的侧视示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的蓄能器的俯视示意图，其中未示出壳体盖，用于示出蓄能器的电池单体的能开启的开口的位置和热保护嵌件的对应的优选位置；和
图3示出了根据本发明的另一实施例的壳体盖装置的侧视示意图，该壳体盖装置具有壳体盖和布置在壳体盖上的、相对于蓄能器的电池单体的热保护嵌件。
具体实施方式
下面阐述的实施例是本发明的优选实施方式。在实施例中，实施方式的所描述的部件分别是本发明的各个可彼此独立地考虑的特征，这些特征也分别彼此独立地改进本发明。因此，本公开文本应包括实施方式的各特征的除了所示组合之外的组合。此外，所述实施方式也可以通过本发明的已经描述的特征中的其它特征来补充。
在附图中，相同的附图标记分别表示功能相同的元件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的、用于机动车的蓄能器10的示意图，该蓄能器尤其可以被构造为高压蓄能器、尤其是高压电池，具有电池壳体14、壳体盖16以及布置在其上的热保护嵌件18。除了壳体盖16之外，电池壳体14还包括壳体下部12，壳体盖16可布置在该壳体下部上。此外，在电池壳体14中布置有具有至少一个电池单体22的至少一个电池模块20。优选地，蓄能器10包括多个这种分别具有多个电池单体22的电池模块20，这在图1中通过虚线的部分示出并且例如在图2中示出。相关的电池模块20的各个电池单体22在此可以在纵向延伸方向上彼此相邻地设置，该纵向延伸方向对应于所示坐标系的x方向。多个电池模块20也可以例如彼此相邻地在该纵向延伸方向x上布置在同一排R1、R2、R3中，其中，这些电池模块20的多个这样的排R1、R2、R3可以垂直于纵向延伸方向x——也就是说在此示出的y方向上——彼此并列地布置。
电池单体22优选是棱柱形的电池单体。这些电池单体具有高度H、宽度B以及厚度D(参见图2)。各个电池单体22的高度H在此从相关的电池模块的上侧20a延伸至相关的电池模块的底侧20b，其中电池模块20的上侧和底侧20a、20b也可以同时是相关的电池单体22的上侧和底侧20a、20b。高度H因此在所示坐标系的z方向上延伸。宽度B垂直于高度H并且尤其也垂直于所描述的纵向延伸方向x延伸，而相应的电池单体22的厚度D在该纵向延伸方向x的方向上延伸。此外，厚度D是电池单体22的最小尺寸。此外，相应的电池单体22具有两个电极22a，一个正极和一个负极，其中，这些电极22a优选地布置在相应的电池单体22的上侧20a上。
此外，各个电池单体22在其上侧20a上、尤其优选在其上侧20a的中央，也就是说不仅在其厚度D方面的中央、而且尤其在其宽度B方面的中央，具有在电池单体22内部存在过压时能开启的开口22b，例如以过压阀22b的形式。在故障情况下，当例如在相关电池单体22非常强地过热以及超过预先确定的临界温度时，在这种电池单体22内导致非常强烈的气体生成。通过这种过压阀22b能够在这样的情况下实现压力平衡，由此可以避免更坏的后果、例如这样的电池单体22的爆炸。在这种故障情况下可能导致气体射流24的逸出，气体射流24既可能包括固体颗粒，也可能会燃烧，因此非常热。
在传统的电池壳体中，这样的气体射流连同包含在其中的磨蚀性颗粒撞击到电池壳体的壳体盖上并且可能将其烧掉或切开并且然后撞击到邻近的车辆部件上并且同样可能损坏该车辆部件。相应地，在电池壳体中产生的非常高的温度以及尤其还有火焰都会非常快速地扩散到机动车的其他区域中。现在，可以有利地通过所述至少一个热保护嵌件18有利地避免或者至少在很大程度上阻止这种扩散，而不必为此以更重的、更耐热的、更坚固的材料来构造壳体盖16。
这种热保护嵌件18可以在局部有针对性地并且是直接在电池单体22的相应的能开启的开口22b上方设置于壳体盖16的如下的位置处：在没有这种热保护嵌件18的情况下所述气体射流24在故障时会撞击到该位置。通过这种热保护嵌件18，壳体盖16或者包括壳体盖16和至少一个热保护嵌件18的壳体盖装置26因此可以有利地在局部被设计得对于这种磨蚀性的气体射流24更耐热并且更坚固，这使得能够提高防火保护并且与此同时实现蓄能器10的、特别是壳体盖装置26的尽可能小的总重量。
优选地，壳体盖16由铝形成或者至少由具有非常高的铝份额的铝合金形成。由此，壳体盖16能够以非常小的重量构成。而热保护嵌件18优选由比壳体盖16更耐热且更坚固的材料制成，例如由钢、尤其是硬化的钢、或者陶瓷、或者由包含于夹层结构的多种所述材料或类似物制成。同时，该热保护嵌件可以被设计为相对较薄，例如具有仅2毫米至3毫米的厚度，即材料厚度。该热保护嵌件18与电池单体22的距离可以例如为30毫米到40毫米。
也特别有利的是，这样的热保护嵌件18被分配给电池模块20的多个电池单体22，以及可选地也被分配给多个布置在同一排R1、R2、R3中的电池模块20。这简化了热保护嵌件18本身的制造以及其在壳体盖16上的安装。例如，所述热保护嵌件可以以沿纵向延伸方向x纵向延伸的条带的形式构造并且这样布置在壳体盖16上，使得在壳体盖16按规定布置在电池壳体14的壳体下部12上时，热保护嵌件18至少覆盖布置在同一排R1、R2、R3中的电池单体20的相应的能开启的开口22b。这例如在图2中示出。
图2在此示出按照本发明的一个实施例的没有示出的壳体盖16的蓄能器10的示意性俯视图。如上所述，在该示例中，现在示出了分别具有多个电池单体22的多个电池模块20，其中，出于清楚性的原因每个模块20仅一个电池单体22设有附图标记。还示出了能开启的开口22b的相应位置，为了清楚起见，这些位置中的也仅两个被示范性地示有附图标记。
附加地，在此对于每排R1、R2、R3以虚线示出区域B1，当壳体盖16常规地设置在壳体下部12上时，相应的热保护嵌件18优选设置在所述区域中。这种第一区域B1因此对应于第二区域B2，在该第二区域中布置有相应的布置在同一排R1、R2、R3中的电池单体22的相应的能开启的开口22b。在此，每一排R1、R2、R3布置有相应的热保护嵌件18的第一区域B1不必局限于相关的电池单体22的宽度B的部分区域，如通过图2中的虚线所示出的那样，而是例如也可以在相应的电池单体22的宽度B的方向上延伸出来以超过相应的能开启的开口22b的该第二区域B2并且例如覆盖相应的电池单体22的整个宽度B，这例如也在图3中示出并且在后面予以详细阐述的示例中得到说明。
此外，通过所述热保护嵌件18，不仅可以在所述壳体盖16的局部区域中提供提高的坚固性和耐热性，而且例如也可以提供对在故障情况中流出的气体射流24的有针对性的方向引导。这例如可以通过如下方式实现，即，热保护嵌件18构造有两个成角度的侧面18a，所述侧面随着在确定的方向上、在此沿相关的电池单体22的宽度B的方向上与热保护嵌件的中央区域M的距离增加，而远离壳体盖16延伸并且彼此远离。在此，这两个弯角的/倾斜的侧面18a(如例如在图1中所示)可以通过热保护嵌件18的中部区域18b(该中部区域然后同时也提供该中央区域M)而沿电池单体22的宽度B的方向彼此间隔开，或者也可以如图3所示地彼此直接邻接，从而由沿纵向延伸方向x延伸的线形成热保护嵌件18的所述中央区域M。通过构造具有这样的侧面18a的热保护嵌件18，可以有利地实现，所述逸出的气体射流24不侵犯到相邻的电池模块20、尤其是这样的相邻的排R1、R2、R3的相邻的电池模块。通过所述热保护嵌件18的另外的有利的设计方案，也可以如此设计所述热保护嵌件，从而也可以至少绝大部分地避免这样的气体射流24反射回到所述电池单体22上并且可以在一定程度上将这样的气体射流24捕集在所述热保护嵌件18的内部，如图3中的实施例中所示。
在此，图3又关于电池单体22示出了按照本发明的另一个实施例的具有壳体盖16和热保护嵌件18的壳体盖装置26的示意图。热保护嵌件18在此可以如前所述地构造并且附加地还包括外壳18c。热保护嵌件18的两个弯角的/倾斜的侧面18a则相应地设置在该外壳18c内。在故障情况下从能开启的开口22b中逸出的气体射流24及其方向偏转在图3中示意性地通过两个箭头示出。如图所示，所述逸出的气体射流24可以由于所述热保护嵌件18的这种有利的几何构造而有针对性地偏转，从而将所述气体射流在某种程度上捕集在所述热保护嵌件18中并且几乎不能再从该气体射流24反射回到所述电池单体22或者还反射回到相邻的电池单体22上。为了实现这一点，热保护嵌件18的该外壳18c例如可以构造有布置在壳体盖16上的上侧18d、与该上侧18d对置的底侧18e和两个侧面18f，所述侧面分别将上侧18d与底侧18e连接。此外，在底侧18e上居中地布置有开口18g，该开口允许流出的气体射流24进入到热保护嵌件18的外壳18c的内部中。热保护嵌件18的两个成角度的侧面18a然后在所示的z方向上直接布置在该开口18g上方。
由此，不仅可以以特别有利的方式通过热保护嵌件18避免在电池单体22排放的情况下壳体盖18的被烧开或切开，而且可以实现对这样的气体射流24的有针对性的方向引导，通过该方向引导可以限制或甚至避免损坏的程度且尤其是还避免对其他电池单体22和电池模块20的侵犯。
总之，这些实例示出了，如何能够通过本发明在高压电池的至少一个电池单体在故障时排放的情况下对位于高压电池外部的构件提供构件保护，其方式是，以特别节省重量的方式在壳体盖上布置至少一个热保护嵌件。这种热保护嵌件例如可以通过将硬金属条和/或陶瓷材料条局部地放置在壳体盖(该壳体盖可以是铝盖)上或壳体盖中来提供，并且由此避免壳体盖被烧穿，以及也通过使这些金属板或金属条或陶瓷构件偏成角度来调节来提供气体射流的偏转。

Claims (10)

1.一种用于机动车的蓄能器(10)，该蓄能器(10)具有：
-至少一个电池模块(20)，电池模块具有至少一个电池单体(22)，电池模块(20)具有底侧(20b)和与该底侧(20b)相对置的上侧(20a)，所述至少一个电池单体(22)在电池模块(20)的上侧(20a)上具有在该电池单体(22)中存在过压时能开启的开口(22b)；
-带有壳体下部(12)的电池壳体(14)，该壳体下部包括壳体底部，所述至少一个电池模块(20)以其底侧(20b)面向壳体底部的方式被布置在电池壳体(14)中，电池壳体(14)具有由第一材料制成的壳体盖(16)，壳体盖(16)能以面向所述至少一个电池模块(20)的上侧(20a)的方式布置在壳体下部(12)上，壳体盖(16)具有内侧，该内侧在壳体盖(16)布置在壳体下部(12)上的状态中面向所述至少一个电池模块(20)；
其特征在于，
在壳体盖(16)的内侧上在至少一个预先确定的第一区域(B1)中布置有由与第一材料不同的第二材料制成的至少一个热保护嵌件(18)，所述第一区域在壳体盖(16)被放置到壳体下部(12)上的状态中至少布置在电池单体(22)的能开启的开口(22b)上方。
2.根据权利要求1所述的蓄能器(10)，其特征在于，第二材料比第一材料更耐热，尤其其中，第一材料是铝或者至少大部分包括铝，第二材料是铁、尤其是钢或陶瓷或者包括铁、尤其是钢或陶瓷。
3.根据前述权利要求之一所述的蓄能器(10)，其特征在于，所述至少一个电池模块(20)具有电池组，该电池组具有在纵向延伸方向(x)上排列的多个电池单体(22)，这多个电池单体包含在所述的至少一个电池单体(22)内，所述多个电池单体(22)中的每一个电池单体都在所述电池模块(20)的上侧(20a)上具有能开启的开口(22b)，电池单体(22)的能开启的开口(22b)沿着在纵向延伸方向(x)上延伸的第二区域(B2)布置，热保护嵌件(18)被如此构造并且布置在壳体盖(16)的内侧上，使得所述热保护嵌件在壳体盖(16)布置在壳体下部(12)上的状态中位于第二区域(B2)上方并且覆盖整个第二区域(B2)。
4.根据前述权利要求之一所述的蓄能器(10)，其特征在于，蓄能器(10)具有多个电池模块(20)，所述多个电池模块在纵向延伸方向(x)上布置在同一排(R1、R2、R3)，布置在同一排(R1、R2、R3)的电池模块(20)的相应电池单体(22)的能开启的开口(22b)都沿着在纵向延伸方向(x)上延伸的第二区域(B2)布置。
5.根据前述权利要求之一所述的蓄能器(10)，其特征在于，热保护嵌件(18)具有成角度的两个侧面(18a)，所述两侧面随着在确定的方向(y)上与热保护嵌件(18)的中央区域(M)距离的增加而远离壳体盖(16)延伸并且彼此远离，尤其其中，所述确定的方向(y)在壳体盖(16)布置在壳体下部(12)上的状态中沿所述至少一个电池单体(22)的宽度(B)的方向延伸，所述至少一个电池单体(22)的宽度(B)垂直于其高度(H)，所述高度又沿从电池模块(20)的上侧(20a)到底侧(20b)的方向延伸。
6.根据前述权利要求之一所述的蓄能器(10)，其特征在于，侧面(18a)彼此直接邻接，尤其是以如下方式：热保护嵌件(18)的中央区域(M)由在纵向延伸方向(x)上延伸的线形成，或者所述侧面(18a)与提供中央区域(M)的且沿确定的方向(y)延伸的中部区域(18b)邻接，尤其是所述中部区域被构造为沿纵向延伸方向(x)延伸的条带。
7.根据前述权利要求之一所述的蓄能器(10)，其特征在于，热保护嵌件(18)的侧面(18a)布置在由热保护嵌件(18)所包含的、向下敞开的外壳(18c)内，在壳体盖(16)布置在壳体下部(12)上的状态中，外壳(18c)的向下敞开的开口(18g)——特别是以及侧面(18a)的至少一个区域——布置在所述至少一个电池模块(20)的能开启的开口(22b)上方。
8.根据前述权利要求之一所述的蓄能器(10)，其特征在于，热保护嵌件(18)的外壳(18c)包括上侧(18d)、底侧(18e)和两个相对置的侧面部分(18f)，所述侧面部分分别连接所述上侧(18d)与所述底侧(18e)，所述上侧(18d)面向电池壳体(14)的壳体盖(16)，所述底侧(18e)与上侧(18d)相对置并且与所述上侧间隔一定距离，所述底侧(18e)包括开口(18g)，所述开口布置在底侧(18e)的与所述两个侧面部分(18f)相对而言的中部区域中。
9.一种机动车，具有根据前述权利要求之一所述的蓄能器(10)。
10.一种壳体盖装置(26)，其具有用于根据权利要求1至8中任一项所述的蓄能器(10)的电池壳体(14)的壳体盖(16)，所述壳体盖(16)由第一材料形成并且具有内侧，在壳体盖(16)布置在电池壳体(14)的壳体下部(12)上的状态中，所述内侧面向布置在电池壳体(14)中的至少一个电池模块(20)，
其特征在于，
壳体盖装置(26)具有至少一个由与第一材料不同的第二材料制成的热保护嵌件(18)，所述热保护嵌件在壳体盖(16)的内侧上布置在至少一个预先确定的区域(B1)中，该预先确定的区域在壳体盖(16)被放置到壳体下部(12)上的状态中至少布置在所述至少一个电池模块(20)的至少一个电池单体(22)的能开启的开口(22b)上方。
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