电能存储器、装置以及用于运行电能存储器的方法与流程

1.本发明涉及电能存储器，装置以及用于运行电能存储器的方法。


背景技术：

2.de 10 2014 202 635 a1公开了一种具有排气时电流中断的电池单元。
3.us 9 660 237 b2公开了一种用于电池模块的多重排气通道。


技术实现要素：

4.本发明涉及电能存储器，该电能存储器具有至少一个电能存储器单元、导体电路板以及气体传感器，其中，相应的电能存储器单元具有相应的排气开口，其核心在于，气体传感器被布置在相应的排气开口和导体电路板之间。
5.本发明的背景在于，通过能在电能存储器的壳体中将具有电能存储器的控制单元的导体电路板布置在电能存储器单元的上方，能紧凑地实施电能存储器。在此，电能存储器的壳体包围电能存储器单元、导体电路板以及气体传感器，以构成壳体。
6.通过将气体传感器布置在排气开口和导体电路板之间，从排气开口流出的气体流首先碰到气体传感器然后碰到导体电路板。由此气体传感器可以在导体电路板受到气体流损害前首先识别该气体流。
7.本发明的其他有利的实施方式为从属权利要求的对象。
8.有利地，电能存储器具有多个电能存储器单元和唯一的气体传感器，其中，该气体传感器被布置在所有电能存储器单元的排气开口和导体电路板之间。
9.根据一有利的设计，气体传感器被实施为电导体，尤其是被实施为金属丝，尤其是其中气体传感器沿排气开口延伸。由此，能以简单的方式和方法检测出从排气开口中流出的气体流。
10.有利地，电导体被实施得如此敏感，即，气体传感器在与气体流的第一次接触时就已经可以检测出该气体流。
11.在此有利的是，电能存储器单元被这样彼此并排布置，即，排气开口沿一条线布置，尤其是沿一条直的线。因此可线形地实施气体传感器。
12.另外有利的是，设置气体传感器在超越极限温度时或者在受到来自电能存储器单元内部的气体的污染时被切断。由此，能以简单的方式和方法检测出在电能存储器单元发生故障时出现的热的气体流。
13.根据另一有利的设计，设置气体传感器在超越极限温度或者在受到来自电能存储器单元的气体的污染时改变其电阻。因此能以简单的手段和方式使用气体传感器。
14.有利地，气体传感器借助于连接元件与电能存储器单元和/或导体电路板相连接，尤其是其中气体传感器借助于连接元件与导体电路板和/或电能存储器单元间隔开。由此可避免无意地触发气体传感器。
15.另外有利的是，在导体电路板上布置电能存储器的控制单元的电子构造元件。在
此，控制单元能集成到电能存储器的壳体中且电能存储器可紧凑地实施。
16.在此有利的是，导体电路板的载体材料被布置在电子构造元件和气体传感器之间。由此，电子构造元件借助于载体材料在气体流前得到保护。
17.本发明涉及一装置，尤其是运输工具，其核心在于，该装置具有如之前所述的或者说根据与电能存储器相关的权利要求所述的电能存储器。
18.本发明的背景在于，电能存储器单元的排气能及早地被检测出，使得装置的使用者可以被通知且可以因此关断该装置并在电能存储器例如被点燃前远离该装置。
19.本发明涉及如之前所述的或者说根据与电能存储器相关的权利要求所述的用于运行电能存储器的方法，其核心在于，在第一方法步骤中气体传感器显示从电能存储器的电能存储器单元中的气体流出，其中，在第二方法步骤中电能存储器向上级控制发送消息，即，气体传感器已显示气体流出，其中，在第三方法步骤中等候电能存储器的控制单元在限定的时间段内是否失效，其中，在第四方法步骤中，如果气体传感器已显示气体流出且控制单元在限定的时间段内失效，执行安全动作。
20.本发明的背景在于，气体传感器可简单且敏感地被实施且尽管如此仍可避免不必要的安全动作。由于仅气体传感器的报告或者仅控制单元的失效都不导致安全动作，因此可以在执行安全动作前排除有故障的气体传感器和控制单元的其他干扰。
21.上述的设计和改善只要有意义就能够任意地互相组合。本发明其他可能的设计、改善和实施也包括在之前或之后与实施例相关所描述的本发明的特征的未明确罗列的组合。尤其是在此本领域技术人员也可将单个方面作为改善或补充添加到本发明的相应的基础形式中。
附图说明
22.后续的段落借助于实施例详述本发明，从这些实施例中可以获得其他创造性的特征，但本发明的范围不限于这些特征。实施例呈现在附图中。
23.图1以部分透明的俯视图示出根据本发明的电能存储器1，图2以侧视图示出根据本发明的电能存储器1，和图3示出用于运行电能存储器1的根据本发明的方法100。
具体实施方式
24.图1和图2中呈现的根据本发明的电能存储器1具有电能存储器单元5、导体电路板2以及气体传感器4。
25.每个电能存储器单元5都具有排气开口3。电能存储器单元5被这样彼此并排布置，即，排气开口3沿一条尤其是直的线布置。
26.导体电路板2被布置在电能存储器单元5的上方。在此排气开口3布置在相应的电能存储器单元5的朝向导体电路板2的相应侧壁中。
27.气体传感器4被布置在导体电路板2和电能存储器单元5之间。在此，气体传感器4沿排气开口3延伸。优选地，气体传感器4被实施为电导体，尤其是被实施为金属丝，设置该气体传感器在超越极限温度时或在受到来自电能存储器单元5内部的气体的污染时改变其电阻和/或被切断。在此，气体传感器4可以熔断或者变脆且拉断。
28.气体传感器4借助于连接元件6与电能存储器单元5和/或导体电路板2相连接。气体传感器4与电能存储器单元5和导体电路板2间隔开地布置，尤其是其中连接元件6被布置在气体传感器4和导体电路板2和/或电能存储器单元5之间。连接元件6的数量小于电能存储器单元5的数量。连接元件6具有小于3mm，尤其是小于1mm的材料厚度。
29.在导体电路板2上布置电能存储器1的控制单元的电子构造元件。导体电路板2的载体材料在此被布置在气体传感器4和电子构造元件之间。
30.根据附图中未呈现的一替代的实施方式，气体传感器4可以被实施为光栅，该光栅被设置为检测流出电能存储器单元5的气体。
31.图3中呈现的用于运行电能存储器1的方法100具有时间上接连的方法步骤。
32.在第一方法步骤101中气体传感器4显示来自电能存储器1的电能存储器单元5的气体流出。
33.在第二方法步骤102中电能存储器1向上级控制发送消息，即，气体传感器4已显示气体流出。
34.在第三方法步骤103中等候电能存储器1的控制单元在限定的时间段内是否失效。
35.在第四方法步骤104中，如果气体传感器4已显示气体流出且控制单元在限定的时间段内失效，执行安全动作。作为安全动作，可以鸣响或显示警告信号，例如可以要求运输工具乘客停住并离开具有该电能存储器1的运输工具。
36.限定的时间段在此少于30s，尤其是少于20s，优选地少于10s。它依赖于电能存储器1的尺寸来选择，即，该时间段足够长，使得在气体传感器4已显示气体流之后，该气体流引发控制单元的失效。另一方面，限定的时间段必须被选得足够短，使得可以避免气体传感器4的显示与控制单元的失效的偶然关联。
37.电能存储器在此被理解为可重复充电的能量存储器，尤其是具有电化学能量存储器单元和/或具有至少一个电化学能量存储器单元的能量存储器模块和/或具有至少一个能量存储器模块的能量存储器包。能量存储器单元可被实施为基于锂的电池单元，尤其是锂离子电池单元或者锂-磷酸铁电池单元。替代地，能量存储器单元被实施为锂-聚合物电池单元或镍-金属氢化物电池单元或者铅-酸电池单元或者锂-空气电池单元或者锂-硫电池单元。
38.运输工具在此被理解为陆地运输工具，例如载客机动车或者载货机动车或者两轮车，或者空中运输工具或者水上运输工具。该运输工具例如被理解为至少部分地电驱动的运输工具，尤其是具有纯电驱动器的电池电驱动的运输工具，或者具有电驱动器和内燃机的混合运输工具。