[发明专利]破裂元件和具有破裂元件的原电池

说明书

破裂元件和具有破裂元件的原电池。本发明涉及一种用于保护原电池免受有害过压(3)的破裂元件(1)，包含基本平面构造的基体，其中所述基体多层地构建。基体的第一层(4)在此由第一金属构成并且基体的第二层(5)在此由第二金属构成。在破裂元件(1)发热的情况下，破裂元件(1)由于不同的金属而拱曲，使得在发热情况下破裂元件受到偏压。此外，本发明涉及一种具有压力释放开口(8)和置入到该压力释放开口(8)中的根据本发明的破裂元件(1)的原电池(2)。

技术领域

本发明涉及用于保护原电池免受有害过压的破裂元件，包含基本上平面地构造的基体。

此外，本发明涉及具有压力释放开口和置入到该压力释放开口中的破裂元件的原电池。本发明意义下的原电池尤其是电池组电池、蓄电池电池或燃料电池，特别优选地锂离子电池。

背景技术

包含基本上平面地构造的基体的、用于保护原电池免受有害过压的破裂元件在现有技术中尤其是作为破裂膜或破裂片已知。此类破裂元件充当压力保险装置，并且尤其是在电池组电池、例如锂离子电池的情况下使用，以保护电池组电池免受有害过压。在此，破裂元件为电池组电池的内部密封中的一种断裂点。在此，如果电池组电池或电池壳体中的内压超过了特定的值，破裂元件就通过破裂打开。

从文献DE10328862B4已知一种锂电池组，其具有破裂膜作为压力保险装置。尤其是在锂离子电池的情况下，在电池发热时，尤其是损坏的结果下，可以发生气体形成。因此例如可能在电池组电池再充电时由于错误出现的高电流而出现过高的运行温度，其导致电池组电池的液态电解质的至少一部分被转化为气体状态，由此电池内部的压力增高。在此，该气体形成导致在电池内部产生过压。没有压力保险装置，例如破裂膜，在此存在电池可能爆炸的危险。该危险通过置入到此类原电池的电池壳体中的压力保险装置，尤其是置入到过压阀中的破裂膜而减小。压力保险装置在电池内的特定压力下打开，例如通过置入到过压阀中的破裂膜的破裂，从而在电池中形成的气体可以通过释放开口被引出，并且电池内部的压力减轻。在此，通常将破裂膜焊入到原电池的电池壳体的电池盖的为此设置为过压阀的开口中。

在这种破裂元件情况下的问题在于，这样来制造破裂元件，从而该破裂元件在所希望的电池内压情况下破裂。因此破裂元件应当根据几个应用情况下的相应要求在低的电池内压时破裂，而在其他的应用情况下，在高的电池内压下才破裂。

发明内容

在该背景下，本发明的任务是提供开头提到的破裂元件，其在定义的电池内压下破裂，尤其是在对于在不同电池内压下的不同破裂行为进行设计的情况下无需显著改变相应破裂元件的尺寸。由此应当尤其是实现：对于原电池可以使用如下破裂元件，所述破裂元件有利地依照要求实现在比在常规破裂元件的使用中低或高的电池内压下的破裂。本发明的任务的另一个方面在此是，改善原电池，尤其是在经改善的破裂元件作为压力保险装置方面，该经改善的原电池尤其是实现在比常规破裂元件低或高的电池内压下的破裂。

为了解决该任务，提出一种用于保护原电池免受有害过压的破裂元件，包含基本上平面构造的基体，其中基体多层地构建，并且其中基体的第一层由第一金属构成并且基体的第二层由第二金属构成。在此，破裂元件的基体可以尤其是片状地或条状地形成。通过破裂元件的根据本发明的双金属构型，有利地、尤其是如下地影响破裂元件的破裂行为，即破裂元件在与具有可比较尺寸的常规破裂元件不同的电池内压下破裂。通过根据本发明的具有由第一金属材料构成的第一金属层和由第二金属材料构成的第二金属层的基体的多层性，可以取决于所选择的关于第一金属层和第二金属层的材料组合，在破裂元件发热的情况下获得破裂元件的正偏压或负偏压。因此，在破裂元件破裂时，可以有利地可靠地影响压力。

根据本发明，尤其是规定，基体的第一层具有不同于基体的第二层的线性膨胀系数，优选至少有5％不同的线性膨胀系数，特别优选地至少有8％不同的线性膨胀系数。因此尤其是规定，基体的第一层具有比基体的第二层至少小5％的线性膨胀系数，或者基体的第一层具有比基体的第二层至少大5％的线性膨胀系数。在此，线性膨胀系数是温度改变dT与固体的相对长度改变dL/L之间的比例常数。