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DE102012018051A1 - Batterie für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Batterie für ein Kraftfahrzeug Download PDF

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DE102012018051A1 DE201210018051 DE102012018051A DE102012018051A1 DE 102012018051 A1 DE102012018051 A1 DE 102012018051A1 DE 201210018051 DE201210018051 DE 201210018051 DE 102012018051 A DE102012018051 A DE 102012018051A DE 102012018051 A1 DE102012018051 A1 DE 102012018051A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterie für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse (1), das eine oder eine Vielzahl von Batterieeinzelzellen (2) in einem Innenraum des Gehäuses umgibt, wobei ein Kühlkreislauf (3) mit einem Kühlmedium zur Kühlung der Batterie vorgesehen ist, der einen innerhalb des Gehäuses (1) verlaufenden inneren Kreislaufzweig (3.1) und einen mit diesem zur Kreislaufführung des Kühlmediums verbundenen äußeren Kreislaufzweig (3.2) außerhalb des Gehäuses (1) aufweist, und der Kühlkreislauf (3) gegenüber dem Innenraum kühlmediumdicht abgetrennt ist, wobei wenigstens ein oberhalb einer vorgegebenen Temperatur selbsttätig öffnendes Verschlusselement innerhalb des Gehäuses (1) vorgesehen ist, das den Innenraum von dem Kühlmedium des Kühlkreislaufes (3) trennt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass am äußeren Kreislaufzweig (3.2) des Kühlkreislaufes (3) wenigstens ein Löschmittelanschluss (4) vorgesehen ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterie für ein Kraftfahrzeug, im Einzelnen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie ein Verfahren zum Löschen oder Verhindern eines Batteriebrandes in einer solchen Batterie.
  • Batterien für ein Kraftfahrzeug der gattungsgemäßen Art, die beispielsweise als Traktionsbatterien eingesetzt werden, das heißt bei einem Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug elektrische Leistung für eine elektrische Antriebsmaschine liefern, weisen in der Regel eine Vielzahl von Batterieeinzelzellen in einem Gehäuse auf, die zu einem Stapel zusammengefügt und miteinander elektrisch kontaktiert sind. Die Batterieeinzelzellen müssen im Betrieb gekühlt werden, um die entstehende Verlustwärme abzuführen.
  • Zur Kühlung ist ein Kühlkreislauf vorgesehen, der die Verlustwärme aus dem Inneren des Gehäuses mittels eines Kühlmediums abtransportiert.
  • Wenn eine solche Batterie in Brand gerät, erschwert das geschlossene Gehäuse ein Löschen der Batterie. Wenn die Batterie ferner als Lithium-Ionen-Batterie ausgeführt ist, besteht die Gefahr einer exothermen Reaktion, die ohne massives Kühlen nicht gestoppt werden kann. Herkömmlich werden daher üblicherweise am Gehäuse der Batterie neben den Anschlüssen des Kühlkreislaufes separate Spülanschlüsse vorgesehen, die von außen zugänglich sind. Durch diese Spülanschlüsse kann eine große Menge eines Löschmittels, beispielsweise Wasser oder CO2 gepumpt werden, um die Temperatur im Inneren des Gehäuses abzusenken. Solche separaten Spülanschlüsse werden auch als Löschmittelanschlüsse bezeichnet.
  • Die zusätzlichen Anschlüsse benötigen Bauraum, erhöhen das Batteriegewicht und verursachen Kosten. Insbesondere bei Traktionsbatterien, die im Fahrzeug verbaut sind, müssen die Anschlüsse mit weiteren Leitungen so durch das Fahrzeug geführt werden, dass diese im Brandfall zugänglich sind, ohne dass das Fahrzeug demontiert werden muss.
  • Die Offenlegungsschrift DE 10 2008 059 948 A1 schlägt vor, den Kühlkreislauf der Batterie mit dem Kältemittel CO2 zu betreiben und im Notfall als Löschmittelspeicher zu verwenden. Hierzu ist innerhalb des Gehäuses der Batterie am Vorlauf des Kühlkreislaufes eine Notfallöffnung vorgesehen, die durch thermische Ausdehnung und/oder ein Schmelzen und/oder ein Bersten eines Betätigungselementes, insbesondere eines Bimetalls und/oder eines Polymers bei Temperaturen oberhalb einer Grenztemperatur geöffnet wird, sodass CO2 in den Innenraum des Gehäuses einströmen kann und den dort enthaltenen Sauerstoff verdrängt, wodurch ein Brand verhindert oder gelöscht werden kann. Wenn gleichzeitig beim Einströmen des CO2 eine Entspannung desselben erfolgt, kann aufgrund des Joule-Thomson-Effekts auch eine leichte Kühlung erreicht werden.
  • Problematisch bei der vorgeschlagenen Lösung ist jedoch, dass mitunter im Kühlkreislauf nicht ausreichend viel CO2 zur Verfügung steht, um sämtlichen Sauerstoff aus dem Innenraum des Gehäuses zu verdrängen, und dass die Kühlung des Innenraums zu gering ist, um einen unerwünschten Temperaturanstieg zu vermeiden.
  • Die europäische Patentschrift EP 2 045 852 B1 beschreibt allgemein ein Verfahren zur Kühlung eines Energiespeichers unter Verwendung einer Anordnung, umfassend eine Klimaanlage, bei welchem mittels eines Drucksensors und eines Temperatursensors erfasst wird, wenn der Energiespeicher einen kritischen Betriebszustand erreicht, und bei dem unter Berücksichtigung des Ladezustandes des Energiespeichers ein Kurzschluss erfasst wird, um, bevor ein Brand des Energiespeichers auftritt, diesen mit einem Kreislaufmedium zu kühlen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Batterie für ein Kraftfahrzeug der eingangs dargestellten Art anzugeben, die im Brandfall oder bei Gefahr eines Brandes schnell und stark gekühlt werden kann, ohne den notwendigen Bauraum, das Gewicht und die Kosten wesentlich zu erhöhen. Ferner soll ein Verfahren zum Löschen oder Verhindern eines Batteriebrandes einer solchen Batterie angegeben werden.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Batterie mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 7 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
  • Im Einzelnen weist eine erfindungsgemäße Batterie für ein Kraftfahrzeug, die insbesondere als Lithium-Ionen-Batterie ausgeführt ist, ein Gehäuse auf, das zumindest eine, in der Regel jedoch eine Vielzahl von Batterieeinzelzellen in einem Innenraum des Gehäuses umgibt. Das Gehäuse ist insbesondere gegenüber der Umgebung abgedichtet ausgeführt.
  • Zur Kühlung der Batterie bzw. des Innenraums des Gehäuses ist ein Kühlkreislauf vorgesehen, in dem ein Kühlmedium zirkuliert, wobei der Kühlkreislauf einen innerhalb des Gehäuses verlaufenden inneren Kreislaufzweig und einen mit diesem zur Kreislaufführung des Kühlmediums verbundenen äußeren Kreislaufzweig außerhalb des Gehäuses aufweist. Beispielsweise weist der äußere Kreislaufzweig einen Vorlauf auf, über welchem verhältnismäßig kaltes Kühlmedium in den inneren Kreislaufzweig geführt wird. Im inneren Kreislaufzweig nimmt das Kühlmedium Wärme aus dem Innenraum des Gehäuses von den Batterieeinzelzellen auf und kann dann über einen Rücklauf des äußeren Kreislaufzweigs, der ebenfalls am inneren Kreislaufzweig angeschlossen ist, wieder aus dem Gehäuse herausgeführt werden und geeignet abgekühlt werden, beispielsweise mittels eines Wärmetauschers im äußeren Kreislaufzweig.
  • Der Kühlkreislauf und damit auch der innere Kreislaufzweig ist gegenüber dem Innenraum des Gehäuses kühlmediumdicht abgetrennt, wobei wenigstens ein oberhalb einer vorgegebenen Temperatur selbsttätig öffnendes Verschlusselement innerhalb des Gehäuses vorgesehen ist, das den Innenraum von dem Kühlmedium des Kühlkreislaufes, nämlich des inneren Kreislaufzweigs trennt. Wenn somit eine unzulässig hohe Temperatur im Innenraum des Gehäuses entsteht, öffnet das Verschlusselement selbsttätig und lässt Kühlmedium aus dem inneren Kreislaufzweig in den Innenraum einströmen, um diesen zu kühlen und vorteilhaft Sauerstoff zu verdrängen.
  • Erfindungsgemäß ist nun am äußeren Kreislaufzweig des Kühlkreislaufes wenigstens ein Löschmittelanschluss vorgesehen. Über diesen Löschmittelanschluss am äußeren Kreislaufzweig des Kühlkreislaufes kann in kurzer Zeit im Falle eines Batteriebrandes oder drohenden Batteriebrandes Kühlmedium oder ein Löschmedium, beispielsweise Löschwasser oder CO2, über den äußeren Kreislaufzweig zum inneren Kreislaufzweig und dort weiter, nämlich über das offene Verschlusselement, in den Innenraum des Gehäuses geleitet werden. Selbstverständlich ist eine solche Einleitung von Kühlmedium oder Löschmittel auch im Notfall bereits dann möglich, wenn das Verschlusselement im Inneren des Gehäuses noch nicht geöffnet wurde.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können Batteriebrände schnell und sicher gelöscht werden, ohne dass zusätzliche Spülanschlüsse am Gehäuse der Batterie notwendig sind. Da der äußere Kreislaufzweig in einem Fahrzeug an vielen verschiedenen Stellen leicht zugänglich ist, kann der Löschmittelanschluss oder eine Vielzahl von Löschmittelanschlüssen relativ frei platziert werden.
  • Besonders günstig ist es, wenn die Kühlmediumleitungen des inneren Kreislaufzweigs innerhalb des Gehäuses der Batterie derart ausgelegt sind, dass sie im Fall eines Batteriebrandes zerstört werden. Der restliche Kühlkreislauf außerhalb des Gehäuses der Batterie hingegen ist temperaturbeständig ausgelegt, um die Zufuhr von zusätzlichem Kühlmedium oder von Löschmittel in den Innenraum des Gehäuses der Batterie sicher zu ermöglichen. Beispielsweise kann die Wandung des inneren Kreislaufzweigs als Berst- und/oder Schmelzstruktur ausgeführt sein, um das selbsttätig öffnende Verschlusselement auszubilden, wobei sich die Wandung mit dieser Berst- und/oder Schmelzstruktur entlang und/oder durch die eine oder Vielzahl von Batterieeinzelzellen erstreckt.
  • Die Batterieeinzelzellen weisen gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung jeweils einen in Folie eingeschweißten Elektrodenstapel auf und sind zu einem Stapel innerhalb des Gehäuses der Batterie zusammengefügt und elektrisch miteinander kontaktiert, entweder in einer Reihenschaltung oder in einer Parallelschaltung.
  • Wenn der externe Kreislaufzweig einen Vorlauf und einen Rücklauf aufweist, so können beide zum gleichzeitigen Zuführen des Löschmittels, das auch zusätzliches Kühlmedium sein kann, in den Innenraum des Gehäuses genutzt werden.
  • Das Gehäuse der Batterie selbst kann eine Druckentlastungseinrichtung, beispielsweise in Form einer Druckentlastungsklappe oder eines Überdruckventils, aufweisen, die oberhalb eines vorgegebenen Druckes öffnet, um Überdruck und/oder Löschmittel bzw. Kühlmedium aus dem Batteriegehäuse entweichen zu lassen.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Figur exemplarisch beschrieben werden.
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein erfindungsgemäß ausgeführtes Gehäuse einer Batterie, dessen Innenraum mit einem Kühlkreislauf gekühlt wird.
  • Im Einzelnen ist in der 1 das Gehäuse 1 dargestellt, welches eine Vielzahl von Batterieeinzelzellen 2 umschließt. Die Batterieeinzelzellen 2 sind in einem Innenraum des Gehäuses positioniert, der mittels eines Kühlkreislaufs 3 gekühlt wird.
  • Durch den Kühlkreislauf 3 wird ein Kühlmedium zirkuliert, das im Bereich des inneren Kreislaufzweigs 3.1 im Innenraum des Gehäuses 1 Wärme aufnimmt und im äußeren Kreislaufzweig 3.2 wieder abgibt, beispielsweise über einen hier nicht dargestellten Wärmetauscher. Die Zirkulation kann beispielsweise mittels einer Kühlmediumpumpe bewirkt werden, die hier auch nicht dargestellt ist.
  • Die dargestellte Kühlung des Innenraums des Gehäuses 1 erfolgt im Normalbetrieb der Batterie.
  • Der Kühlkreislauf 3 kann weitere Komponenten des Fahrzeugs kühlen oder, beispielsweise über den genannten Wärmetauscher, wärmeableitend mit einem weiteren Kühlkreislauf des Fahrzeugs verbunden sein.
  • Erfindungsgemäß ist nun im äußeren Kreislaufzweig 3.2 die Möglichkeit der Einspeisung von Löschmittel vorgesehen. Ein solches Löschmittel kann ein anderes Medium als das Kühlmedium sein. Alternativ ist es jedoch auch möglich, als Löschmittel dasselbe Medium wie das Kühlmedium, in der Regel nur in erheblich größerer Menge zu verwenden.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist jeweils ein Löschmittelanschluss 4 sowohl im Vorlauf als auch im Rücklauf des äußeren Kreislaufzweigs 3.2 vorgesehen. Alternativ könnte einer oder mehrere Löschmittelanschlüsse 4 auch nur in einem von beiden vorgesehen sein oder im Vorlauf und im Rücklauf könnten jeweils mehrere Löschmittelanschlüsse vorgesehen sein.
  • Wenn sich der Innenraum des Gehäuses 1 der Batterie über eine bestimmte Temperatur erhitzt, so wird der innere Kreislaufzweig 3.1 teilweise zerstört, indem dessen Wandung als selbsttätig öffnendes Verschlusselement ausgeführt ist oder ein solches aufweist, wodurch Kühlmedium aus dem äußeren Kreislaufzweig 3.1 in den Innenraum des Gehäuses 1 strömen kann. Dies führt dazu, dass sich der Innenraum abkühlt. Eventuell entstehender Dampf kann über die Druckentlastungseinrichtung 5 am Gehäuse 1 entweichen. Ist eine weitere Abkühlung notwendig, können Rettungskräfte durch die Löschmittelanschlüsse 4 zusätzliches Kühlmedium bzw. Löschmittel, beispielsweise Löschwasser oder CO2, in die Batterie pumpen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008059948 A1 [0006]
    • EP 2045852 B1 [0008]

Claims (9)

  1. Batterie für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse (1), das eine oder eine Vielzahl von Batterieeinzelzellen (2) in einem Innenraum des Gehäuses umgibt, wobei ein Kühlkreislauf (3) mit einem Kühlmedium zur Kühlung der Batterie vorgesehen ist, der einen innerhalb des Gehäuses (1) verlaufenden inneren Kreislaufzweig (3.1) und einen mit diesem zur Kreislaufführung des Kühlmediums verbundenen äußeren Kreislaufzweig (3.2) außerhalb des Gehäuses (1) aufweist, und der Kühlkreislauf (3) gegenüber dem Innenraum kühlmediumdicht abgetrennt ist, wobei wenigstens ein oberhalb einer vorgegebenen Temperatur selbsttätig öffnendes Verschlusselement innerhalb des Gehäuses (1) vorgesehen ist, das den Innenraum von dem Kühlmedium des Kühlkreislaufes (3) trennt, dadurch gekennzeichnet, dass am äußeren Kreislaufzweig (3.2) des Kühlkreislaufes (3) wenigstens ein Löschmittelanschluss (4) vorgesehen ist.
  2. Batterie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (1) eine Überdruckentlastungseinrichtung (5) vorgesehen ist, die den Innenraum oberhalb eines vorgegebenen Überdruckwertes entlüftet.
  3. Batterie gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Kreislaufzweig (3.2) einen Vorlauf und einen Rücklauf aufweist, über welche er mit dem inneren Kreislaufzweig (3.1) kühlmediumleitend verbunden ist, und sowohl der Vorlauf als auch der Rücklauf wenigstens einen Löschmittelanschluss (4) aufweisen.
  4. Batterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das selbsttätig öffnende Verschlusselement als Berst- und/oder Schmelzstruktur einer Wandung des inneren Kreislaufzweigs (3.1) ausgeführt ist, die sich entlang und/oder durch die eine oder Vielzahl von Batterieeinzelzellen (2) erstreckt
  5. Batterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie als Lithium-Ionen-Batterie ausgeführt ist, umfassend einen Stapel aus einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen (2), die jeweils einen in Folie eingeschweißten Elektrodenstapel aufweisen.
  6. Batterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) frei von Löschmittelanschlüssen ist.
  7. Verfahren zum Löschen oder Verhindern eines Batteriebrandes einer Batterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Batterie mit dem Kühlkreislauf (3) gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Temperatur im Gehäuse (1) auf einen Wert oberhalb der Temperatur angestiegen ist, bei welcher das Verschlusselement selbsttätig öffnet, ein Löschmittel über den Löschmittelanschluss (4) in den äußeren Kreislaufzweig (3.2) und von dort zum inneren Kreislaufzweig (3.1) und in den Innenraum des Gehäuses (1) geleitet wird.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Löschmittel gleichzeitig über den Vorlauf und den Rücklauf zum inneren Kreislaufzweig (3.1) und in den Innenraum des Gehäuses (1) geleitet wird.
  9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Temperatur im Gehäuse (1) auf einen Wert oberhalb der Temperatur angestiegen ist, bei welcher das Verschlusselement selbsttätig öffnet, sich ein Abschnitt einer Wandung des inneren Kreislaufzweiges (3.1), der sich durch und/oder entlang der einen oder der Vielzahl von Batterieeinzelzellen (2) erstreckt und der das Verschlusselement ausbildet, selbsttätig zerstört.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017116981A1 (de) * 2017-07-27 2019-01-31 Lion Smart Gmbh Temperiervorrichtung für eine Temperierung eines Batteriesystems, Batteriesystem sowie Verfahren zum Temperieren und/oder Löschen eines Batteriesystems
CN109552080A (zh) * 2018-12-21 2019-04-02 北京科易动力科技有限公司 车辆
WO2018210526A3 (de) * 2017-05-18 2019-10-03 Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh Schienenfahrzeug mit energiespeicher
DE102019134744A1 (de) * 2019-12-17 2021-06-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einem Einspeiseanschluss für fahrzeugexternes Löschmittel
DE102021004894A1 (de) 2021-09-13 2023-03-16 René Baltus Verfahren zum kontrollierten Löschen, bzw. Entladen von brennenden Akkumulatoren, insbesondere in elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen, in Akkuräumen oder in Akkubehälter.
CN116742106A (zh) * 2022-10-11 2023-09-12 荣耀终端有限公司 一种电池模组、充电控制方法和电子设备
DE102022107329A1 (de) 2022-03-29 2023-10-05 Audi Aktiengesellschaft Batteriemodulanordnung für ein Kraftfahrzeug
DE102022110789A1 (de) 2022-05-03 2023-11-09 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Löschen oder Kühlen eines Hochvoltenergiespeichers eines Kraftfahrzeugs, Kraftfahrzeug und Ablaufeinrichtung
US11944855B2 (en) 2018-12-20 2024-04-02 Scania Cv Ab Fire extinguishing assistance system and a method for assisting in extinguishing an ongoing or imminent fire in a modular vehicle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008059948A1 (de) 2008-12-02 2010-06-17 Behr Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Brandprävention und/oder -bekämpfung für eine Li-Ionen Batterie eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges
EP2045852B1 (de) 2007-08-17 2011-07-27 Carl Freudenberg KG Verfahren zur Kühlung eines Energiespeichers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2045852B1 (de) 2007-08-17 2011-07-27 Carl Freudenberg KG Verfahren zur Kühlung eines Energiespeichers
DE102008059948A1 (de) 2008-12-02 2010-06-17 Behr Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Brandprävention und/oder -bekämpfung für eine Li-Ionen Batterie eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018210526A3 (de) * 2017-05-18 2019-10-03 Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh Schienenfahrzeug mit energiespeicher
US11938973B2 (en) 2017-05-18 2024-03-26 Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh Rail vehicle
US11557801B2 (en) 2017-07-27 2023-01-17 Lion Smart Gmbh Temperature control device for temperature control of a battery system, battery system and method for temperature control and/or extinguishing of a battery system
DE102017116981A1 (de) * 2017-07-27 2019-01-31 Lion Smart Gmbh Temperiervorrichtung für eine Temperierung eines Batteriesystems, Batteriesystem sowie Verfahren zum Temperieren und/oder Löschen eines Batteriesystems
US11944855B2 (en) 2018-12-20 2024-04-02 Scania Cv Ab Fire extinguishing assistance system and a method for assisting in extinguishing an ongoing or imminent fire in a modular vehicle
CN109552080B (zh) * 2018-12-21 2024-01-26 北京科易动力科技有限公司 车辆
CN109552080A (zh) * 2018-12-21 2019-04-02 北京科易动力科技有限公司 车辆
DE102019134744A1 (de) * 2019-12-17 2021-06-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einem Einspeiseanschluss für fahrzeugexternes Löschmittel
CN112972938A (zh) * 2019-12-17 2021-06-18 宝马股份公司 具有用于车辆外部的灭火剂的供给接头的机动车
DE102021004894A1 (de) 2021-09-13 2023-03-16 René Baltus Verfahren zum kontrollierten Löschen, bzw. Entladen von brennenden Akkumulatoren, insbesondere in elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen, in Akkuräumen oder in Akkubehälter.
DE102022107329A1 (de) 2022-03-29 2023-10-05 Audi Aktiengesellschaft Batteriemodulanordnung für ein Kraftfahrzeug
DE102022110789A1 (de) 2022-05-03 2023-11-09 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Löschen oder Kühlen eines Hochvoltenergiespeichers eines Kraftfahrzeugs, Kraftfahrzeug und Ablaufeinrichtung
CN116742106A (zh) * 2022-10-11 2023-09-12 荣耀终端有限公司 一种电池模组、充电控制方法和电子设备
CN116742106B (zh) * 2022-10-11 2024-05-17 荣耀终端有限公司 一种电池模组、充电控制方法和电子设备

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