DE-102025101200-B3 - WIEDERAUFLADBARES ENERGIESPEICHERSYSTEM EINES FAHRZEUGS MIT STRUKTURELLEM ENTLÜFTUNGSKANAL

Abstract

Ein wiederaufladbares Energiespeichersystem (RESS) eines Fahrzeugs umfasst eine Vielzahl von Batteriezellen. Die Vielzahl von Batteriezellen umfasst eine Vielzahl von Entlüftungskanälen, um heißes Entlüftungsgas aus der Vielzahl von Batteriezellen abzuführen. Über der Vielzahl von Entlüftungskanälen ist eine Zellenbrücke angeordnet. Die Zellenbrücke umfasst ein Drahtgeflecht und ein Kunststoffmaterial. Ein Fahrzeug umfasst eine Fahrzeugkarosserie, einen in der Fahrzeugkarosserie angeordneten Antriebsstrang und ein wiederaufladbares Energiespeichersystem (RESS), das funktional mit dem Antriebsstrang verbunden ist. Das RESS umfasst eine Vielzahl von Batteriezellen, und die Vielzahl von Batteriezellen umfasst eine Vielzahl von Entlüftungskanälen, um heißes Entlüftungsgas aus der Vielzahl von Batteriezellen abzuführen. Über der Vielzahl von Entlüftungskanälen ist eine Zellenbrücke angeordnet. Die Zellenbrücke umfasst ein Drahtgeflecht und ein Kunststoffmaterial.

Inventors

• Ryan Patrick Hickey
• Phillip Daniel Hamelin
• Alexander M. Bilinski

Assignees

• GM Global Technology Operations LLC

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20250115

Priority Date

20241126

Claims (10)

1. Wiederaufladbares Energiespeichersystem (38) eines Fahrzeugs (10), umfassend: eine Vielzahl von Batteriezellen (44), wobei die Vielzahl von Batteriezellen (44) eine Vielzahl von Entlüftungskanälen (50) umfasst, um heißes Entlüftungsgas (68) aus der Vielzahl von Batteriezellen (44) abzuführen; und eine Zellenbrücke (48), die über der Vielzahl von Entlüftungskanälen (50) angeordnet ist, wobei die Zellenbrücke (48) ein Drahtgeflecht (64) und ein Kunststoffmaterial (62) umfasst; dadurch gekennzeichnet , dass die Zellenbrücke (48) zwischen einem Zellenkopf (52) der Batteriezellen 44 und der Abdeckung (46) einen Entlüftungskanal (50) überspannt, der zwischen der Zellenbrücke (48) und der Vielzahl von Batteriezellen (44) definiert ist, wozu die Zellenbrücke (48) zwei Brückenbeine 54 umfasst, die sich von den Batteriezellen (44) zu einer Brückenkappe (56) erstrecken, die mit der Abdeckung (46) verbunden ist.
2. Wiederaufladbares Energiespeichersystem (38) nach Anspruch 1 , wobei das Kunststoffmaterial (62) dazu ausgestaltet ist, zu schmelzen, wenn es Temperaturen von mehr als 150 Grad Celsius ausgesetzt wird.
3. Wiederaufladbares Energiespeichersystem (38) nach Anspruch 1 , wobei das Drahtgeflecht (64) dazu ausgestaltet ist, Teilchen (70), die größer als eine vorgegebene Schwellengröße sind, in einem Entlüftungskanal (50) zurückzuhalten.
4. Wiederaufladbares Energiespeichersystem (38) nach Anspruch 3 , wobei die vorgegebene Schwellengröße ein effektiver Durchmesser von 0,9 Millimeter ist.
5. Wiederaufladbares Energiespeichersystem (38) nach Anspruch 1 , wobei die Zellenbrücke (48) mit einer Abdeckung (46) des wiederaufladbaren Energiespeichersystems (38) verbunden ist und diese trägt.
6. Wiederaufladbares Energiespeichersystem (38) nach Anspruch 5 , wobei die Zellenbrücke (48) über eine Klebeschicht (58) an der Abdeckung (46) befestigt ist.
7. Wiederaufladbares Energiespeichersystem (38) nach Anspruch 1 , wobei das Drahtgeflecht (64) ein Stahlmaterial ist.
8. Wiederaufladbares Energiespeichersystem (38) nach Anspruch 1 , wobei eine Vielzahl von Beinöffnungen (66) in dem Kunststoffmaterial (62) gebildet ist.
9. Wiederaufladbares Energiespeichersystem (38) nach Anspruch 1 , wobei die Zellenbrücke (48) durch Umspritzen des Drahtgeflechts (64) mit dem Kunststoffmaterial (62) gebildet ist.
10. Fahrzeug (10), umfassend: eine Fahrzeugkarosserie (12); einen in der Fahrzeugkarosserie (12) angeordneten Antriebsstrang; und ein wiederaufladbares Energiespeichersystem (38) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 .

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeuge und insbesondere ein wiederaufladbares Energiespeichersystem (rechargeable energy storage systems, RESS) für ein Fahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es der Art nach im Wesentlichen aus der US 2021 / 0 074 960 A1 bekannt ist. Vergleichbare Energiespeichersysteme gehen aus der Druckschriften US 2021 / 0 359 372 A1, CN 2 19 873 846 U und WO 2024 / 010 332 A1 hervor. Weitergehender Stand der Technik ergibt sich aus der DE 10 2023 109 754 A1. Viele Fahrzeuge umfassen RESS-Strukturen, um beispielsweise Antriebssysteme des Fahrzeugs mit Leistung zu versorgen. RESS-Strukturen umfassen in der Regel eine Vielzahl von Batteriezellen, die als Batteriepack angeordnet sind und sich in einem Gehäuse befinden, das eine Gehäuseabdeckung umfasst. Unter bestimmten Bedingungen können die Batteriezellen Hochtemperaturgas (d. h. Entlüftungsgas aus einer Batteriezelle) und Teilchen freisetzen. In einigen Konfigurationen ist es erwünscht, den Batteriepack strukturell mit der Abdeckung zu verbinden, um die Abdeckung zu tragen. Es ist jedoch auch erforderlich, das Hochtemperaturgas aus dem Batteriepack zu entlüften und während eines Hochtemperaturereignisses Teilchenrückstände aus dem Batteriepack zu entfernen. KURZDARSTELLUNG Erfindungsgemäß wird ein wiederaufladbares Energiespeichersystem (RESS) eines Fahrzeugs vorgestellt, das sich durch die Merkmale des Anspruchs 1 auszeichnet. Die Vielzahl von Batteriezellen umfasst eine Vielzahl von Entlüftungskanälen, um heißes Entlüftungsgas aus der Vielzahl von Batteriezellen abzuführen. Über der Vielzahl von Entlüftungskanälen ist eine Zellenbrücke angeordnet. Die Zellenbrücke umfasst ein Drahtgeflecht und ein Kunststoffmaterial. Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale ist das Kunststoffmaterial dazu ausgestaltet, zu schmelzen, wenn es Temperaturen von mehr als 150 Grad Celsius ausgesetzt wird. Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale ist das Drahtgeflecht dazu ausgestaltet, Teilchen, die größer als eine vorgegebene Schwellengröße sind, in einem Entlüftungskanal zurückzuhalten, der zwischen der Zellenbrücke und der Vielzahl von Batteriezellen definiert ist. Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale ist die vorgegebene Schwellengröße ein effektiver Durchmesser von 0,9 Millimeter. Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale ist die Zellenbrücke mit einer Abdeckung des RESS verbunden und trägt diese. Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale ist die Zellenbrücke über eine Klebeschicht an der Abdeckung befestigt. Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale ist das Drahtgeflecht ein Stahlmaterial. Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale ist eine Vielzahl von Beinöffnungen in dem Kunststoffmaterial gebildet. Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale erstreckt sich das Drahtgeflechtmaterial durch die Vielzahl von Beinöffnungen. Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale ist die Zellenbrücke durch Umspritzen des Drahtgeflechts mit dem Kunststoffmaterial gebildet. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Fahrzeug eine Fahrzeugkarosserie, einen in der Fahrzeugkarosserie angeordneten Antriebsstrang und ein wiederaufladbares Energiespeichersystem (RESS), das funktional mit dem Antriebsstrang verbunden ist. Das RESS umfasst eine Vielzahl von Batteriezellen, und die Vielzahl von Batteriezellen umfasst eine Vielzahl von Entlüftungskanälen, um heißes Entlüftungsgas aus der Vielzahl von Batteriezellen abzuführen. Über der Vielzahl von Entlüftungskanälen ist eine Zellenbrücke angeordnet. Die Zellenbrücke umfasst ein Drahtgeflecht und ein Kunststoffmaterial. Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale ist das Kunststoffmaterial dazu ausgestaltet, zu schmelzen, wenn es Temperaturen von mehr als 150 Grad Celsius ausgesetzt wird. Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale ist das Drahtgeflechtmaterial dazu ausgestaltet, Teilchen, die größer als eine vorgegebene Schwellengröße sind, in einem Entlüftungskanal zurückzuhalten, der zwischen der Zellenbrücke und der Vielzahl von Batteriezellen definiert ist. Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale ist die vorgegebene Schwellengröße ein effektiver Durchmesser von 0,9 Millimeter. Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale ist die Zellenbrücke mit einer Abdeckung des RESS verbunden und trägt diese. Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale ist die Zellenbrücke über eine Klebeschicht an der Abdeckung befestigt. Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale ist das Drahtgeflecht ein Stahlmaterial. Zusätzlich zu einem oder mehreren der hierin beschriebenen Merkmale ist eine Vielzahl von Beinöffnungen in dem Kunststof