[发明专利]蓄电池单池和用于给蓄电池单池放电的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓄电池单池，具有两个蓄电池单池电极，所述两个蓄电池单池电极分别与由蓄电池单池之外可电接触的蓄电池单池终端电连接；并且具有短路装置，所述短路装置设置为，在存在蓄电池单池的预定的过充状态的情况下构成位于所述蓄电池单池的电化学部分之外的短路电流路径用于引导在所述两个蓄电池单池终端之间流动的电流。此外本发明涉及用于给具有两个蓄电池单池电极的蓄电池单池放电的方法，所述两个蓄电池单池电极分别与从蓄电池单池之外可电接触的蓄电池单池终端电连接；其中在存在蓄电池单池的预定的过充状态的情况下所述蓄电池单池经由位于所述蓄电池单池的电化学部分之外的短路电流路径放电用于引导在所述两个蓄电池单池终端之间流动的电流。而且本发明涉及一种蓄电池系统，所述蓄电池系统包括具有多个前述蓄电池单池的蓄电池。最后本发明涉及一种具有这样的蓄电池系统的车辆。

背景技术

为了允许锂离子蓄电池用于机动车中，该锂离子蓄电池必须通过一系列的安全测试(英语：“abuse tests”)。其中也有过充测试。

为了削弱过充测试的后果，在这样的锂离子蓄电池的蓄电池单池中安置装置，如果蓄电池单池内压或蓄电池单池内部的压力基于蓄电池单池的过充增大，那么所述装置中断电流流入到蓄电池单池中。通常在蓄电池单池中安置电流中断装置(CID)。已知的还有，在由申请者制造的蓄电池单池的几个中分别安置过充安全装置(OSD)。

在图1中示出了具有过充安全装置的棱柱形的蓄电池单池10。在图1中示出了在正常运行中工作的蓄电池单池10。从图1可见的还有，蓄电池单池10的电化学部分20，其设置在蓄电池单池壳体30中。蓄电池单池壳体30通常由金属构成。蓄电池单池10包括负的蓄电池单池终端31和正的蓄电池单池终端32，它们由蓄电池单池壳体30的蓄电池单池盖33如此突出，使得它们在蓄电池单池10之外可电接触。负的蓄电池单池终端31借助于绝缘体40相对于蓄电池单池壳体30电隔离。此外蓄电池单池20包括过充安全装置，其由膜50构成，该膜在蓄电池单池10的正常运行下关于蓄电池单池壳体30向内拱曲。膜50与正的蓄电池单池终端32(蓄电池单池的正极)导电连接。如果在蓄电池单池10内部中的压力升高，那么向外挤压膜50并且导致与在负的蓄电池单池终端31(蓄电池单池的负极)上安置的桥60的导电接触。

在图1中示出的蓄电池单池10重新在图2中示出。在图2中示出了当存在由于过充升高的蓄电池单池内压的情况下的蓄电池单池10。由图2可知的是，向外关于蓄电池单池壳体30拱曲的膜50与在负的蓄电池单池终端31上安置的桥60导电接触。由此负的蓄电池单池终端31通过向外相对于蓄电池单池壳体30拱曲的膜50与正的蓄电池单池终端32连接。

该通过关于蓄电池单池壳体30向外拱曲的膜50产生的电连接具有相比于蓄电池单池10的内阻更小的电阻，由此充电电流不再流过蓄电池单池10的内部或者蓄电池单池10的电化学部分20(“jelly roll”)，而是流过蓄电池单池壳体30。同时却导致通过蓄电池单池10的短路。在此生成的并且由蓄电池单池的电化学部分20通过蓄电池单池壳体30流经膜50的短路电流能够破坏膜50。为了防止这一点，在蓄电池单池10的电化学部分20到正的蓄电池单池终端32或到蓄电池单池壳体30的连接中安置蓄电池单池安全装置70，该蓄电池单池安全装置在破坏膜50之前中断其短路电流。蓄电池单池安全装置70但是在多个串联连接的蓄电池单池10短路的情况下导致安全问题。

由文献DE102011002659A1已知具有两个蓄电池单池电极和一个短路装置的蓄电池单池。在此两个电极分别与由外部关于蓄电池单池可电接触的蓄电池单池终端电连接。此外短路装置包括正温度系数半导体元件和/或自回复安全装置并且设置为，当存在蓄电池单池的预定的过充状态的情况下构成位于蓄电池单池的电化学部分之外的短路电流路径用于引导在两个蓄电池单池终端之间流动的电流。这表示，在两个蓄电池单池终端之间流动的电流借助于短路电流路径被引导用于流过正温度系数半导体元件和/或自回复安全装置。

发明内容