DE-102025100999-B3 - Batteriesystem

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem (100) mit einem Batterieraum (102) zur Aufnahme von Batteriezellen und/oder Batteriemodulen, wobei sich unterseitig des Batterieraums (102) ein Zwischenraum (106) anschließt, der sich zwischen einem Batterieraumboden (104) und einem Unterbodenabschnitt (108) erstreckt. In dem Batterieraumboden (104) ist mindestens eine Wasserablauftülle in Form eines Flatterventils (110) mit zwei aneinander anliegenden Lippen (112) angeordnet und derart ausgebildet, dass bei Überdruck im Batterieraum (102) oder bei einer Flüssigkeitsansammlung im Bereich des Flatterventils (110) Fluide über das Flatterventil (110) aus dem Batterieraum (102) entweichen und bei Überdruck im Zwischenraum (106) einem Einströmen von Gas aus dem Zwischenraum (106) in den Batterieraum (102) entgegengewirkt wird.

Inventors

• Henrik Fehner

Assignees

• VOLKSWAGEN AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20250114

Claims (9)

1. Batteriesystem (100) mit einem Batterieraum (102) zur Aufnahme von Batteriezellen und/oder Batteriemodulen, wobei sich unterseitig des Batterieraums (102) ein Zwischenraum (106) anschließt, der sich zwischen einem Batterieraumboden (104) und einem Unterbodenabschnitt (108) erstreckt, dadurch gekennzeichnet , dass in dem Batterieraumboden (104) mindestens eine Wasserablauftülle in Form eines Flatterventils (110) mit zwei aneinander anliegenden Lippen (112) angeordnet und derart ausgebildet ist, dass bei Überdruck im Batterieraum (102) oder bei einer Flüssigkeitsansammlung im Bereich des Flatterventils (110) Fluide über das Flatterventil (110) aus dem Batterieraum (102) entweichen und bei Überdruck im Zwischenraum (106) einem Einströmen von Gas aus dem Zwischenraum (106) in den Batterieraum (102) entgegengewirkt wird, wobei eintrittsseitig des Flatterventils (110) eine Gitterstruktur (118) oder sonstige Stützeinrichtung vorgesehen ist und/oder die Anordnung aus Batterieraumboden (104) und Flatterventil (110) so ausgelegt ist, dass eine Bewegung des Flatterventils in den Batterieraum (104) hinein konstruktiv unterbunden ist.
2. Batteriesystem (100) nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet , dass die zwei Lippen (112) ausgehend von einem austrittsseitigen Schlitz (120) über eine Höhe von mindestens 2 mm aneinander anliegend angeordnet sind.
3. Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Lippen (112) über mindestens einen als Öffnungsbegrenzung wirkenden Verbindungsabschnitt (122) miteinander verbunden sind.
4. Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Flatterventil (110) eine sich in Fluidströmungsrichtung erstreckende Länge (L) aufweist, die größer ist als die Höhe zwischen dem Batterieraumboden (104) und dem Unterbodenabschnitt (108).
5. Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass in dem Flatterventil (110) und/oder in dem Batterieraumboden (104) ein trichterartig ausgebildeter Ablaufkragen (113) ausgebildet ist, über welchen Flüssigkeit, welche in dem Batterieraum (102) in die Nähe des Flatterventils (110) gelangt, schwerkraftbedingt in Richtung der Lippen (112) des Flatterventils (110) gefördert wird.
6. Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Flatterventil (110) mit Hilfe eines separaten Montagerings (114) in dem Batterieraumboden (104) montiert ist.
7. Batteriesystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet , dass das Flatterventil (110) mit dem Batterieraumboden (104) verklebt ist.
8. Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass an den Lippen (112) des Flatterventils (110) jeweils mindestens eine, sich in Hochrichtung erstreckende Stabilisierungsstruktur (124) vorgesehen ist.
9. Batteriesystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Außenmaß des Flatterventils (110) mindestens 10 mm beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriesystem mit einem Batterieraumboden und einem sich darunter erstreckenden Zwischenraum, welcher unterseitig von einem Unterbodenabschnitt begrenzt ist, insbesondere ein Batteriesystem eines Kraftfahrzeuges. Über den Zwischenraum, der auch als Poller-Intrusionsraum oder Abgasraum bezeichnet werden kann, werden aus dem Batteriesystem austretende Flüssigkeiten und Gase kontrolliert abgeführt. Bei dem Unterbodenabschnitt handelt es sich insbesondere um einen sogenannten Aufsetzschutz, ein flächiges Element, mit welchem das Batteriesystem vor von der Unterseite nach oben einwirkenden Kräften geschützt wird, die beispielsweise bei Auf- und Abfahren mit einem Fahrzeug von Bordsteinkanten auftreten können. Der Vollständigkeit halber wird auch auf Kraftfahrzeuge mit einem in dieser Offenbarung beschriebenen Batteriesystem verwiesen. Auf solche Kraftfahrzeuge soll sich die Erfindung ebenfalls erstrecken. Aus DE 10 2020 204 436 A1 sind eine Ventilvorrichtung und ein elektrochemisches System bekannt, mittels welchen sowohl ein Überdruck als auch ein Unterdruck ausgeglichen werden können. Eine Ausführungsform der beschriebenen Ventilvorrichtungen weist ein Schlitzelement 160 auf, das als Flatterventil angesehen werden kann. Dieses umfasst zwei Lippenabschnitte, die sich bis zu einem Austrittsspalt (Schlitz) trichterförmig aneinander annähern. Eine konkrete Anordnung einer solchen Ventilvorrichtung in einem Batteriesystem ist nicht offenbart. Aus EP 1 892 029 A1 ist eine Ventilvorrichtung mit einer ähnlichen konstruktiven Gestaltung bekannt. Auch bei dieser Ventilvorrichtung nähern sich zwei Lippen bis zu einem Austrittsspalt trichterförmig aneinander an. Aus DE 10 2021 132 479 A1 sind eine Batterieanordnung und ein Verfahren zum Abführen eines Gases aus einer Batteriezelle bekannt. Die Batterieanordnung weist eine Kühlwandanordnung auf, welche eine Kühlwand umfasst, und mindestens eine an der Kühlwandanordnung angeordnete und bezüglich einer ersten Richtung über der Kühlwandanordnung angeordnete Batterieeinheit, die mindestens eine Batteriezelle umfasst. Dabei weist die mindestens eine Batteriezelle eine erste Seite mit einer freigebbaren Entgasungsöffnung auf, die zum Abführen eines Gases aus der mindestens einen Batteriezelle freigebbar ist, wobei die Batterieanordnung einen Entgasungskanal aufweist, in welchem im Falle eines Gasaustritts eines Gases aus der Entgasungsöffnung der mindestens einen Batteriezelle das austretende Gas zumindest zum Teil einführbar ist. Weiterhin ist die Batterieeinheit derart an der Kühlwandanordnung angeordnet, dass die erste Seite der mindestens einen Batteriezelle der Kühlwandanordnung zugewandt ist. Dabei ist der Entgasungskanal bezüglich der ersten Richtung unterhalb der freigebbaren Entgasungsöffnung und oberhalb der Kühlwand angeordnet und derart ausgebildet, dass im Falle des Gasaustritts des Gases aus der Entgasungsöffnung ein zeitlich zuerst aus der Entgasungsöffnung austretender erster Teil des Gases in den Entgasungskanal einführbar ist. Es ist auch offenbart, dass die Kühlwand als eine Kühlplatte ausgebildet und mit einem nicht näher beschriebenen Überdruckventil oder Berstelement ausgestattet sein kann. Aus DE 10 2021 123 314 A1 ist ein Elektrofahrzeug mit einer elektrischen Antriebseinheit bekannt, die eine Unterbodeneinheit mit einem Batteriegehäuse und mehreren in einem Innenraum des Batteriegehäuses angeordnete Batteriezellen aufweist. Das Batteriegehäuse weist auch eine Entgasungsvorrichtung auf, wobei die Entgasungsvorrichtung ein nicht näher beschriebenes, durch Druck öffnendes Ventil oder ein Berstelement aufweisen soll. In US 2021/0050573 A1 ist ein Batteriemodul offenbart, wobei in einem beschriebenen Ausführungsbeispiel auch ein Flatterventil mit zwei aneinander anliegenden Lippen gezeigt ist, das alternativ zu einem federbeaufschlagten Überdruckventil einsetzbar sein soll. Das Flatterventil soll bei Überdruck im Innenraum des Batteriemoduls eine Entgasung ermöglichen. Problematisch an diesem Flatterventil ist, dass dieses bei einem Überdruck außerhalb des Batteriemoduls in Richtung des Innenraums des Batterieraums umschlagen kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Batteriesystem zur Verfügung zu stellen, mit welchem Fluide, insbesondere Wasser und Luft, bedarfsweise von dem Batterieraum in den Zwischenraum gelangen können, wobei gleichzeitig sichergestellt ist, dass bei Entstehung eines Gas-Überdrucks im Zwischenraum keine Gase von dem Zwischenraum in das Batteriesystem zurück gelangen. Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Das erfindungsgemäße Batteriesystem weist einen Batterieraum zur Aufnahme von Batteriezellen und/oder Batteriemodulen auf, wobei sich unterseitig des Batterieraums - insbesondere unmittelbar - ein Zwischenraum anschließt,