[发明专利]具有快速放电单元的电池组电池和其快速放电方法

说明书

本发明涉及具有两个能从电池组电池内和/或外接触的电池组电池端子和包括至少一个分离器的电化学部件的电池组电池。至少一个分离器在达到预定义温度时对于在电化学部件中能产生的离子至少部分地变得不可通过。电池组电池包括能接通到电池组电池端子之间和在接通以及因此激活的状态中具有预定义电阻值的快速放电单元。选择预定义电阻值，使得在接通的快速放电单元情况下至少一个分离器达到预定义温度。至少一个分离器在电池组电池内部中短路路径缺席的情况下在预定义第一时间段之内达到预定义温度并且在存在短路路径的情况下在预定义第二时间段之内达到预定义温度。第一和第二时间段分别在接通快速放电单元时开始和分别在达到预定义温度时结束。

技术领域

本发明涉及具有两个能够从电池组电池之内和/或之外接触的电池组电池端子和例如被构造为极组（Jelly Roll）的电化学部件的电池组电池，所述电化学部件包括多个电极和至少一个分离器。在此，所述至少一个分离器在达到所预定义的温度时对于能够在电化学部件中产生的离子来说至少部分地变得不能通过。此外，本发明涉及用于这种电池组电池的快速放电方法。本发明还涉及具有带有至少一个这种电池组电池的电池组的电池组系统。

背景技术

已知的是，电池组电池在存在故障的情况下或者由于过量的荷载可以呈现临界的或者危险的行为。这种行为可以包括电池组电池的由于在电池组电池的内部中出现的放热反应所触发的热穿通、电池组电池的脱气、电池组电池中火的形成和/或甚至电池组电池的爆炸。被构造为电化学能量存储器的电池组电池包括如下电化学部件，所述电化学部件例如以极组的形式来构造。

发明内容

根据本发明提供如下电池组电池，所述电池组电池具有两个能够从所述电池组电池之内和/或之外接触的电池组电池端子和例如被构造为极组的电化学部件。在此，电化学部件包括多个电极和至少一个分离器。所述至少一个分离器在达到预定义的温度时对于能够在电化学部件中产生的离子来说至少部分地变得不可通过。根据本发明的电池组电池具有快速放电单元，所述快速放电单元能够接通到电池组电池端子之间并且具有预定义的电阻值。预定义的电阻值被选择成，使得在接通的快速放电单元的情况下所述至少一个分离器达到预定义的温度。在此，所述至少一个分离器在电池组电池的内部中的短路路径缺席的情况下在预定义的第一时间段之内达到预定义的温度。此外，所述至少一个分离器在存在短路路径的情况下在预定义的第二时间段之内达到预定义的温度。第一和第二时间段分别在接通快速放电单元时开始并且分别在达到预定义的温度时结束。

从属权利要求示出本发明的优选的改进方案。

优选地，第一时间段的持续时间等于第二时间段的持续时间。

在之前所描述的电池组电池中有利的是，流过快速放电单元的具有高的电流值的放电电流导致整个电池组电池的加热，所述加热又导致所述至少一个分离器在第一或第二时间段之内至少部分地去激活。在此，流过快速放电单元的放电电流的电流值的高度通过选择预定义的电阻值来确定。至少部分地去激活所述至少一个分离器可以在危险情形期间被引入，在所述危险情形中例如在电池组电池的内部中出现或者可能出现短路路径并且在所述危险情形中电池组电池因此可能呈现临界的或者危险的行为。这种行为也可以包括电池组电池的热穿通。至少部分地去激活所述至少一个分离器在此通过如下方式来实现，即该分离器在第一或第二时间段之内达到预定义的温度并且由此对于能够在电化学部件中产生的离子来说至少部分地变得不可通过。以这种方式可以在存在危险情形时减小由电池组电池产生的放电电流的电流值以及由此也减小电池组电池的进一步加热。因此在危险情形期间可以避免电池组电池的临界的或者危险的行为的出现、尤其所述电池组电池的热穿通。如果例如所述至少一个分离器在达到预定义的温度时在所述分离器的总面积的85%的部分面积之内对于之前所提到的离子来说变得不可通过，则由电池组电池产生的放电电流的电流值在大约40Ah的电池组电池容量的情况下典型地将小于或等于100A。如果所述至少一个分离器在达到预定义的温度时在其总面积之内对于之前所提到的离子来说变得不可通过，则由电池组电池产生的放电电流的电流值被减小到0A。在两种情况下，电化学部件的电极通过所述至少一个分离器来相互电绝缘。