[發明專利]具有快速放電單元的電池組電池和其快速放電方法

有效

• 申請號: 201610963931.0
• 申請日: 2016-11-04
• 公開（公告）號: CN106876805B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 增田英樹;騰又勇太郎;M.維爾卡;M.弗里德里希;S.洛伊特納;C.利貝諾夫;蘆田有治;水谷俊介;小西大助;北野真也
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司;株式會社杰士湯淺國際
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/44
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 盧江;杜荔南

本發明涉及具有兩個能從電池組電池內和/或外接觸的電池組電池端子和包括至少一個分離器的電化學部件的電池組電池。至少一個分離器在達到預定義溫度時對于在電化學部件中能產生的離子至少部分地變得不可通過。電池組電池包括能接通到電池組電池端子之間和在接通以及因此激活的狀態中具有預定義電阻值的快速放電單元。選擇預定義電阻值，使得在接通的快速放電單元情況下至少一個分離器達到預定義溫度。至少一個分離器在電池組電池內部中短路路徑缺席的情況下在預定義第一時間段之內達到預定義溫度并且在存在短路路徑的情況下在預定義第二時間段之內達到預定義溫度。第一和第二時間段分別在接通快速放電單元時開始和分別在達到預定義溫度時結束。

技術領域

本發明涉及具有兩個能夠從電池組電池之內和/或之外接觸的電池組電池端子和例如被構造為極組（Jelly Roll）的電化學部件的電池組電池，所述電化學部件包括多個電極和至少一個分離器。在此，所述至少一個分離器在達到所預定義的溫度時對于能夠在電化學部件中產生的離子來說至少部分地變得不能通過。此外，本發明涉及用于這種電池組電池的快速放電方法。本發明還涉及具有帶有至少一個這種電池組電池的電池組的電池組系統。

背景技術

已知的是，電池組電池在存在故障的情況下或者由于過量的荷載可以呈現臨界的或者危險的行為。這種行為可以包括電池組電池的由于在電池組電池的內部中出現的放熱反應所觸發的熱穿通、電池組電池的脫氣、電池組電池中火的形成和/或甚至電池組電池的爆炸。被構造為電化學能量存儲器的電池組電池包括如下電化學部件，所述電化學部件例如以極組的形式來構造。

發明內容

根據本發明提供如下電池組電池，所述電池組電池具有兩個能夠從所述電池組電池之內和/或之外接觸的電池組電池端子和例如被構造為極組的電化學部件。在此，電化學部件包括多個電極和至少一個分離器。所述至少一個分離器在達到預定義的溫度時對于能夠在電化學部件中產生的離子來說至少部分地變得不可通過。根據本發明的電池組電池具有快速放電單元，所述快速放電單元能夠接通到電池組電池端子之間并且具有預定義的電阻值。預定義的電阻值被選擇成，使得在接通的快速放電單元的情況下所述至少一個分離器達到預定義的溫度。在此，所述至少一個分離器在電池組電池的內部中的短路路徑缺席的情況下在預定義的第一時間段之內達到預定義的溫度。此外，所述至少一個分離器在存在短路路徑的情況下在預定義的第二時間段之內達到預定義的溫度。第一和第二時間段分別在接通快速放電單元時開始并且分別在達到預定義的溫度時結束。

從屬權利要求示出本發明的優選的改進方案。

優選地，第一時間段的持續時間等于第二時間段的持續時間。

在之前所描述的電池組電池中有利的是，流過快速放電單元的具有高的電流值的放電電流導致整個電池組電池的加熱，所述加熱又導致所述至少一個分離器在第一或第二時間段之內至少部分地去激活。在此，流過快速放電單元的放電電流的電流值的高度通過選擇預定義的電阻值來確定。至少部分地去激活所述至少一個分離器可以在危險情形期間被引入，在所述危險情形中例如在電池組電池的內部中出現或者可能出現短路路徑并且在所述危險情形中電池組電池因此可能呈現臨界的或者危險的行為。這種行為也可以包括電池組電池的熱穿通。至少部分地去激活所述至少一個分離器在此通過如下方式來實現，即該分離器在第一或第二時間段之內達到預定義的溫度并且由此對于能夠在電化學部件中產生的離子來說至少部分地變得不可通過。以這種方式可以在存在危險情形時減小由電池組電池產生的放電電流的電流值以及由此也減小電池組電池的進一步加熱。因此在危險情形期間可以避免電池組電池的臨界的或者危險的行為的出現、尤其所述電池組電池的熱穿通。如果例如所述至少一個分離器在達到預定義的溫度時在所述分離器的總面積的85%的部分面積之內對于之前所提到的離子來說變得不可通過，則由電池組電池產生的放電電流的電流值在大約40Ah的電池組電池容量的情況下典型地將小于或等于100A。如果所述至少一個分離器在達到預定義的溫度時在其總面積之內對于之前所提到的離子來說變得不可通過，則由電池組電池產生的放電電流的電流值被減小到0A。在兩種情況下，電化學部件的電極通過所述至少一個分離器來相互電絕緣。