本發(fā)明涉及防火的、尤其是用于電驅(qū)動的機動交通工具的電化學存儲系統(tǒng)的防火的。

背景技術(shù)：

1、完全或部分電驅(qū)動的機動交通工具包括電化學能量存儲單元。電化學能量存儲單元可以是電池電芯、例如可再充電的鋰離子電池電芯。

2、當電池電芯發(fā)生故障時，具有高的顆粒負載的熱氣體可能從發(fā)生故障的電池電芯中逸出。在此處可能會出現(xiàn)非常高的溫度。其可以例如高達約1400℃。電池電芯的這種故障也被稱為熱失控(英語為thermal?runaway，德語為thermisches?durchgehen)。

3、在電池電芯熱失控時，重要的是防止擴散到相鄰的電池電芯并且保護機動交通工具的其他組成部分、尤其是乘客艙免受所釋放的熱和釋放的氣體的影響。這不僅適用于鋰離子電池電芯，也適用于所有能夠存儲具有高能量密度的能量的電化學能量存儲單元。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供一種能量存儲裝置和/或一種機動交通工具以及一種適用于此的部件，借此在電化學能量存儲單元的熱失控的情況下，可以以較低的成本(例如以單級工藝制成的部件)可靠地確保或改進人、例如機動交通工具乘員的安全。尤其地，通過能量存儲裝置和/或機動交通工具以及適用于此的部件可以同時實現(xiàn)較好的電磁兼容性和/或在具有良好的機械性能的情況下的低的重量和/或良好的再循環(huán)可能性。

2、該目的通過根據(jù)與此相關(guān)的技術(shù)方案的根據(jù)本發(fā)明的保護元件得以實現(xiàn)。

3、保護元件是用于電化學能量存儲單元的保護元件。電化學能量存儲單元例如可以是電池電芯。電池電芯尤其可以是可再充電的鋰離子電池電芯。

4、電化學能量存儲單元可以具有任意形狀。其尤其可以是柱形的、棱柱形的或袋形的。尤其地，電池電芯可以是柱形的電池電芯、棱柱形的電池電芯或袋形的電池電芯(所謂的袋式電芯)。

5、保護元件包括保護層。保護層例如可以是熱氣體顆粒流-磨損保護層。熱氣體顆粒流磨損保護層尤其可以是如下保護層，其提供針對由熱氣體運送的顆粒流的磨損保護。該保護層尤其可以提供針對由熱氣體攜帶的顆粒流的磨損保護，其在電池電芯的熱失控時從電池電芯中逸出。

6、保護層包括保護材料。保護材料例如可以是熱氣體顆粒流-磨損保護材料。

7、熱氣體顆粒流-磨損保護材料尤其可以是如下保護材料，其提供針對由熱氣體運送的顆粒流的磨損保護。該保護材料尤其可以提供針對由熱氣體攜帶的顆粒流的磨損保護，其在電池電芯的熱失控時從電池電芯中逸出。

8、可以有利的是，保護材料包含保護纖維。保護纖維尤其可以是耐受熱氣體顆粒流的保護纖維。

9、保護纖維優(yōu)選地是高溫穩(wěn)定的。高溫穩(wěn)定的保護纖維優(yōu)選地在玻璃纖維的熔化溫度下是耐受的，該熔化溫度例如可以為1150℃。

10、可以有利的是，高溫穩(wěn)定的保護纖維在玻璃纖維的熔化溫度下是耐受的，該熔化溫度例如可以是1200℃。

11、可以進一步有利的是，高溫穩(wěn)定的保護纖維在玻璃纖維的熔化溫度下是耐受的，該熔化溫度例如可以是1230℃。

12、可以特別有利的是，高溫穩(wěn)定的保護纖維在玻璃纖維的熔化溫度下是耐受的，該熔化溫度例如可以是1275℃。

13、可以非常特別有利的是，高溫穩(wěn)定的保護纖維在玻璃纖維的熔化溫度下是耐受的，該熔化溫度例如可以是1310℃。

14、可以極其有利的是，高溫穩(wěn)定的保護纖維在玻璃纖維的熔化溫度下是耐受的，該熔化溫度例如可以是1340℃。

15、例如可能的是，高溫穩(wěn)定的保護纖維在玻璃纖維的熔化溫度下是耐受的，該熔化溫度例如可以是1400℃。

16、因此，在此處相應(yīng)地僅為了進行說明而參考玻璃纖維的熔化溫度，其根據(jù)其玻璃組成成分可以是不同的，因為玻璃纖維是廣泛使用的增強材料，其例如可以添加有塑料。已知的是，玻璃纖維增強的塑料(所謂的gfk)是廣泛使用的。

17、高溫穩(wěn)定的保護纖維優(yōu)選地在1150℃下、有利地在1200℃下、進一步有利地在1230℃下、特別有利地在1275℃下、非常特別有利地在1310℃下、極其有利地在1340℃下、例如在1400℃下是耐受的。

18、耐受的在此處尤其可以是指耐火的。本文所述的耐熱性尤其可以是耐火性。

19、高溫穩(wěn)定的保護纖維在此處提到的溫度中的一者下是否是耐受的，可以通過將由高溫穩(wěn)定的保護纖維制成的織物(gewebe)放置在火焰中以在織物的表面處調(diào)節(jié)成相應(yīng)溫度的方式來進行測試。尤其當織物在相應(yīng)的表面溫度下承受火焰的持續(xù)時間為至少40秒、尤其是至少60秒時，可以認為高溫穩(wěn)定的保護纖維在相應(yīng)的溫度下是耐受的。該持續(xù)時間在本發(fā)明的范圍內(nèi)是決定性的，因為在電化學能量存儲單元熱失控時，釋放的熱的絕大多部分是在非常短的時間內(nèi)被釋放的。因此可以假設(shè)，可以承受持續(xù)時間為40秒、優(yōu)選地60秒的熱暴露的保護纖維也可以承受伴隨熱失控的熱暴露。

20、保護纖維有利地可以選自礦物纖維、碳纖維和芳族聚酰胺纖維。

21、可以特別有利的是，保護纖維選自礦物纖維和碳纖維。

22、許多不同的礦物纖維是高溫穩(wěn)定的。

23、礦物纖維可以選自：

24、-由玻璃構(gòu)成的纖維，

25、-由石頭構(gòu)成的纖維，

26、-由礦渣構(gòu)成的纖維，

27、-硅酸纖維，

28、-纖維形的單晶體，以及

29、-陶瓷纖維。

30、由石頭構(gòu)成的纖維是礦物棉技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的。

31、由礦渣構(gòu)成的纖維可以作為礦石冶煉的副產(chǎn)品獲得。在冶金學中，術(shù)語“礦渣”公知地是指玻璃態(tài)或結(jié)晶態(tài)凝固的非金屬的伴隨相。

32、硅酸纖維也是技術(shù)人員已知的。其可以通過e玻璃的純化獲得。

33、纖維形的單晶體也被稱為晶須或毛晶。其例如可以是具有幾微米的直徑和高達幾百微米至幾毫米的長度的針形的單晶體。

34、所有不是由玻璃熔體生產(chǎn)的氧化的或非氧化的非結(jié)晶的或多晶的非金屬無機纖維都被稱為陶瓷纖維。其例如可以包含氧化鋁、石英砂、氧化硼和氧化鋯。

35、可以特別有利的是，礦物纖維選自

36、-由以下玻璃中的至少一者構(gòu)成的纖維：

37、-s玻璃，

38、-r玻璃，

39、-c玻璃，

40、-ecr玻璃，

41、-ar玻璃，以及

42、-q玻璃

43、和

44、-玄武巖纖維。

45、術(shù)語s玻璃、r玻璃、c玻璃、ecr玻璃、ar玻璃和q玻璃是技術(shù)人員已知的。s玻璃尤其可以是具有氧化鎂的添加物的硅酸鋁玻璃。已知s玻璃即使在高的溫度下也能滿足高的機械要求。r玻璃尤其可以是具有氧化鈣和氧化鎂的添加物的硅酸鋁玻璃。也已知r玻璃即使在高的溫度下也能滿足高的機械要求。c玻璃尤其可以包含三氧化硼。c玻璃以其提高的化學耐受性而聞名。q玻璃尤其是石英玻璃。q玻璃尤其適用于在高達1450℃的高的溫度下的應(yīng)用。

46、可以特別有利的是，保護纖維選自再循環(huán)的碳纖維。

47、再循環(huán)的碳纖維可以有利地來自切碎和/或解纖的非編織纖維層(gelege)殘余物、織物殘余物或編織物殘余物，切碎和/或解纖的線廢料、粗紗殘余物、來自非編織纖維層制品的邊緣修整物或殘余線軸材料，切碎和/或解纖和/或熱預處理或用溶劑預處理的預浸料廢料，或切碎和/或解纖且熱處理或用溶劑處理的含樹脂廢料，硬質(zhì)cfk零件，和舊構(gòu)件。

48、當保護纖維選自碳纖維時，由此尤其還可以在電磁兼容性(emv)方面得到優(yōu)點。emv是指電氣或電子設(shè)備與其周圍環(huán)境之間的無干擾性。越來越多的經(jīng)由電磁波進行通信的裝置被集成到現(xiàn)代機動交通工具中。確保emv由此成為了越來越大的挑戰(zhàn)。試驗表明，通過使用碳纖維作為保護纖維，可以改進在10mhz之上的范圍內(nèi)的電磁兼容性。

49、可以有利的是，保護纖維中的至少一部分不到達保護元件的至少一個表面。這尤其適用于如下情況，即保護纖維是導電的，例如保護纖維是碳纖維。有利地，保護纖維可以在表面處被隔絕區(qū)覆蓋。

50、隔絕區(qū)尤其可以保護免于接觸氧氣和可能由于碳纖維的導電性而存在的電弧效應(yīng)的風險。

51、隔絕區(qū)可以例如由纖維保護基質(zhì)的一部分形成，保護纖維(其例如是碳纖維)的至少一部分被接納在其中。

52、然而，通過使用上述礦物纖維和/或碳纖維作為保護纖維也開辟了特別高效的單級制造保護元件的可能性。這些纖維例如可以直接作為纖維增強件被引入塑料熔體中，并且由此可以直接制造纖維增強的保護元件。根據(jù)本發(fā)明的這些和其他保護元件也可以以低成本再循環(huán)。

53、保護元件優(yōu)選地除了保護纖維還可以包含其他的纖維。

54、其他的纖維的耐熱性優(yōu)選地可以低于保護纖維的耐熱性。

55、其他的纖維的耐熱性優(yōu)選地可以比保護纖維的耐熱性低至少50k、進一步優(yōu)選地至少110k、例如至少180k。

56、然而也可以有利的是，其他的纖維也具有一定的耐熱性。

57、因此，其他的纖維的耐熱性可以比保護纖維的耐熱性低至多1200k、優(yōu)選地至多850k、尤其是至多550k。

58、尤其可以有利的是，其他的纖維是玻璃纖維。

59、其他的纖維中的至少一部分可以由e玻璃和/或ecr玻璃構(gòu)成。其他的纖維可以有利地由e玻璃構(gòu)成。e玻璃纖維被認為是用于一般的塑料增強的標準纖維。

60、保護纖維與其他的纖維的質(zhì)量比可以在寬的范圍內(nèi)變化。其例如可以在50：1至1：50的范圍內(nèi)、尤其在10：1至1：10的范圍內(nèi)、優(yōu)選地在5：1至1：5的范圍內(nèi)、例如在3：1至1：3的范圍內(nèi)。

61、可以有利的是，保護層是纖維層。

62、下述層在本文中優(yōu)選地被稱為纖維層，即纖維在該層中構(gòu)成連貫的扁平的纖維構(gòu)成物。

63、纖維層可以優(yōu)選地包含保護材料中所包含的保護纖維。

64、纖維層可以優(yōu)選地包含保護材料中所包含的保護纖維的一部分。

65、纖維層可以包括其他的纖維。

66、纖維層可以包括其他的纖維的一部分。

67、保護元件除了保護層(其例如可以是纖維層)還可以包括其他的纖維層。其他的纖維層可以優(yōu)選地包括其他的纖維的至少一部分。

68、保護層、例如纖維層可以優(yōu)選地包括規(guī)則的扁平的纖維構(gòu)成物或不規(guī)則的扁平的纖維構(gòu)成物。

69、扁平的纖維構(gòu)成物可以優(yōu)選地包含保護材料中所包含的保護纖維、例如耐受熱氣體顆粒流的保護纖維。

70、扁平的纖維構(gòu)成物可以優(yōu)選地包含保護材料中包含的保護纖維、例如耐受熱氣體顆粒流的保護纖維的一部分。

71、在規(guī)則的扁平的纖維構(gòu)成物中布置有在其中包含的纖維的至少一部分。非編織纖維層、織物和針織物是規(guī)則的扁平的纖維構(gòu)成物的示例。

72、墊(matte)和無紡布是不規(guī)則的扁平的纖維構(gòu)成物的示例。

73、可以有利的是，保護層例如包括纖維層、非編織纖維層、織物、針織物、墊或無紡布。

74、非編織纖維層、織物、針織物、墊或無紡布可以優(yōu)選地包含保護材料中包含的保護纖維、例如耐受熱氣體顆粒流的保護纖維。

75、非編織纖維層、織物、針織物、墊或無紡布可以優(yōu)選地包含保護材料中包含的保護纖維的一部分。

76、可以特別有利的是，在保護層中保護材料的至少一部分嵌入塑料中。有利地，在保護層中保護纖維中的至少一部分可以嵌入塑料中。

77、塑料可以優(yōu)選地是熱塑性塑料?？梢蕴貏e有利的是，在保護層中保護纖維的至少一部分嵌入熱塑性塑料中。

78、可以特別有利的是，保護元件或保護層可以在加熱狀態(tài)下被改型(umformbar)。

79、因此，保護元件例如可以在加熱狀態(tài)下被改型。加熱狀態(tài)尤其是指如下狀態(tài)，在該狀態(tài)下熱塑性塑料可以改型。

80、保護元件可以優(yōu)選地包括膨脹區(qū)。可以特別優(yōu)選的是，保護層包括膨脹區(qū)。

81、保護元件可以在膨脹區(qū)中是可膨脹的，其中保護元件優(yōu)選地可以在膨脹區(qū)中是可通過熱作用膨脹的。

82、保護層可以在膨脹區(qū)中是可膨脹的，其中保護層優(yōu)選地可以在膨脹區(qū)中是可通過熱作用膨脹的。

83、說明“可膨脹的”在本文優(yōu)選地涉及在保護元件的厚度方向上的可膨脹性。

84、厚度方向以與保護層的中心平面正交的方式延伸。

85、因此，在膨脹區(qū)中，保護元件尤其可以在保護元件的厚度方向上是可膨脹的，其中保護元件可以優(yōu)選地通過熱作用在厚度方向上是可膨脹的。

86、保護層可以在膨脹區(qū)中在保護元件的厚度方向上是可膨脹的，其中保護層可以優(yōu)選地通過熱作用在厚度方向上膨脹。

87、熱作用尤其是指在熱失控時從電化學能量存儲單元中逸出的熱氣體流的影響。在本文中也簡略地以術(shù)語“厚度方向”來指代保護元件的厚度方向。

88、可以特別有利的是，保護元件、優(yōu)選地保護層在膨脹區(qū)中被保持為在厚度方向上被壓縮的狀態(tài)。優(yōu)選地可以通過熱敏材料來維持被壓縮的狀態(tài)。這可以是特別有利的，因為保護元件、優(yōu)選地保護層在厚度方向上的膨脹可以通過施加到熱敏材料上的熱作用來實現(xiàn)。

89、如果保護層包括無紡布，則可以特別有利的是，保護層在膨脹區(qū)中被保持為在厚度方向上被壓縮的狀態(tài)。

90、如果保護層包括無紡布，則被壓縮的狀態(tài)、例如在厚度方向上被壓縮的狀態(tài)可以優(yōu)選地通過如下方式得以維持，即在被壓縮的狀態(tài)下熱敏材料將無紡布的纖維區(qū)段彼此連接。當熱敏材料將無紡布的纖維區(qū)段彼此連接時，熱敏材料可以優(yōu)選地是顆粒形的。

91、如果保護層包括無紡布，則被壓縮的狀態(tài)、例如在厚度方向上被壓縮的狀態(tài)替選地或附加地優(yōu)選地通過如下方式得以維持，即熱敏材料沿厚度方向被引導穿過無紡布。

92、熱敏材料可以沿厚度方向例如被上下引導穿過無紡布。

93、熱敏材料可以例如以如下方式沿厚度方向被引導穿過無紡布，即熱敏材料的區(qū)段在無紡布的表面上延伸。熱敏材料的在無紡布的表面上延伸的區(qū)段可以通過熱敏材料的至少一個其他的區(qū)段連接，其中至少一個其他的區(qū)段可以從無紡布的一個表面延伸到無紡布的另一個表面。

94、當熱敏材料被引導、例如沿厚度方向被上下引導穿過無紡布時，熱敏材料可以優(yōu)選地以長形的元件的形式、例如熱敏的線元件的形式存在。長形的元件的長度優(yōu)選地為在厚度方向上被壓縮的無紡布的厚度的倍數(shù)。

95、以長形的元件的形式存在的熱敏材料可以沿厚度方向被交替地上下引導穿過無紡布，其中長形的元件的區(qū)段優(yōu)選地可以在無紡布的表面上延伸。

96、熱敏材料的在無紡布的表面上延伸的區(qū)段可以是長形的元件的區(qū)段。

97、這是有利的，因為在長形的元件處施加的拉伸應(yīng)力使得無紡布的兩個表面朝向彼此移動，其中無紡布呈現(xiàn)在厚度方向上被壓縮的狀態(tài)。

98、可以特別容易地在具有顆粒形的熱敏材料的無紡布的被壓縮的狀態(tài)下通過如下方式建立纖維區(qū)段之間的連接，即熱敏材料的顆粒被施用到無紡布上，例如可以通過搖動被運送到無紡布中，并且無紡布接下來被壓縮。在壓縮時可以供應(yīng)熱，使得熱敏材料將纖維區(qū)段連接在一起、例如膠合在一起。

99、替選地或附加地，保護元件在膨脹區(qū)中可以包含在熱作用下可膨脹的膨脹材料。在此，保護元件在厚度方向上的膨脹可以通過施加到可膨脹的膨脹材料上的熱作用得以實現(xiàn)。可以考慮，保護層在膨脹區(qū)中包含在熱作用下可膨脹的膨脹材料。

100、可以有利的是，在熱作用下可膨脹的膨脹材料布置在保護層和其他的層之間，該其他的層可以包含例如本文所述的其他的纖維。

101、原則上，許多材料可以被認為是在熱作用下可膨脹的膨脹材料。

102、可以有利的是，可膨脹的膨脹材料包括被包封的膨脹劑(treibmittel)或由被包封的膨脹劑構(gòu)成。

103、可以特別有利的是，保護元件包括熱分布元件。熱分布元件可以優(yōu)選地是扁平的熱分布元件。扁平的熱分布元件例如可以是平行于保護層取向的扁平的熱分布元件。

104、可以特別有利的是，熱分布元件是金屬層和/或碳層。可以特別有利的是，熱分布元件包含金屬層和/或碳層。

105、熱分布元件例如可以包括布置在多個金屬層之間的碳層。熱分布元件例如可以包括布置在多個碳層之間的金屬層。這種類型的層結(jié)構(gòu)是技術(shù)人員已知的。

106、金屬層例如可以是鋁層、銅層或鋼層。金屬層例如可以是板材層。

107、碳層例如可以包含在厚度方向上部分被壓縮的石墨膨脹材料(graphitexpandat)。石墨膨脹材料又已知為膨脹石墨碳層可以例如是石墨箔或包含石墨箔。

108、扁平的熱分布元件在熱分布元件的扁平面上的比導熱率(spezifische)優(yōu)選地大于在厚度方向上的比導熱率。

109、在此，熱分布元件優(yōu)選地是或包含碳層。碳層優(yōu)選地包含在厚度方向上部分被壓縮的石墨膨脹材料。碳層例如可以是或包含石墨箔。

110、扁平的熱分布元件的在扁平面上比在厚度方向上大的比導熱率在本發(fā)明的范圍內(nèi)是特別有利的，因為來自熱失控的電化學能量存儲單元的大量的熱基本上以點狀的方式作用到保護元件的表面上，然后尤其分布在扁平面中。因此，層結(jié)構(gòu)中的緊鄰的材料可以暴露于顯著較低的熱負荷峰值。由此，對于層結(jié)構(gòu)中的緊鄰材料可以使用輕且低加工成本的塑料，其可能難以應(yīng)對由熱失控引起的熱負荷。

111、碳層的碳、尤其是石墨箔的石墨的高耐熱性尤其也可以有利于保護元件的耐受性。

112、當熱分布元件是或包含金屬層和/或碳層時，熱分布元件尤其還可以提供關(guān)于emv的優(yōu)點。

113、可以特別有利的是，保護元件是多層的保護元件。

114、尤其地，在熱方面可承受較低負荷的并且低成本的材料可以有利地用于通過保護層和由保護層所包括的保護材料進行熱屏蔽的層中。

115、可以特別有利的是，多層的保護元件包括與以下層中的至少一者、例如至少兩者呈層狀復合的保護層：

116、-增強層，

117、-附接層，

118、-膨脹層，

119、-熱分布層。

120、增強層可以優(yōu)選地包括纖維增強層、例如單向的纖維增強層。

121、單向可以尤其意味著，纖維基本上彼此平行地伸延。這可以優(yōu)選地意味著，所有纖維延伸的方向相對于彼此形成小于30°、尤其是小于20°、例如小于15°的角度。

122、纖維增強層、例如單向的纖維增強層可以優(yōu)選地包括單向帶(ud帶)和/或有機板材。

123、替選地或附加地，增強層可以包括金屬層。金屬層可以優(yōu)選地包含金屬板材。因此，增強層尤其還可以提供關(guān)于emv的優(yōu)點。

124、附接層可以優(yōu)選地包括黏性材料、例如粘合劑。

125、膨脹層可以包含本文所述的膨脹區(qū)。膨脹層尤其可以是包含本文所述的膨脹區(qū)的膨脹層。膨脹區(qū)可以優(yōu)選地包含在熱作用下可膨脹的、本文所述的膨脹材料。

126、熱分布層例如可以是包含本文所述的熱分布元件的熱分布層。

127、可以特別有利的是，多層的保護元件包括與熱分布層呈層狀復合的保護層。

128、可以特別有利的是，多層的保護元件包括與熱分布層和增強層呈層狀復合的保護層。可以非常特別有利的是，熱分布層布置在保護層和增強層之間。尤其地，由熱分布層所包括的熱分布元件的在熱分布元件的扁平面中的比導熱率可以大于在厚度方向上的比導熱率。為此，熱分布元件尤其可以包含石墨箔。這是特別有利的，因為可以因此在增強層中也使用耐熱性較低的材料。

129、該目的通過根據(jù)與此相關(guān)的技術(shù)方案的根據(jù)本發(fā)明的能量存儲裝置得以實現(xiàn)。

130、能量存儲裝置包括電化學能量存儲單元。其優(yōu)選地包括多個電化學能量存儲單元。

131、能量存儲裝置包括本文所述的保護元件。

132、保護元件在電化學能量存儲單元處、優(yōu)選地在多個電化學能量存儲單元的至少一部分處、例如在所有電化學能量存儲單元處布置成，使得在熱失控時可能從電化學能量存儲單元或從電化學能量存儲單元中的至少一者中逸出的熱氣體流撞擊到保護元件的表面上。

133、電化學能量存儲單元的護套優(yōu)選地具有柔性區(qū)。優(yōu)選地，柔性區(qū)中的護套能夠在熱失控時彎曲，使得所產(chǎn)生的熱氣體能夠以受控的方式沿預定方向通過柔性區(qū)泄漏。

134、優(yōu)選地，多個電化學能量存儲單元的護套或所有電化學能量存儲單元的護套可以具有柔性區(qū)。

135、優(yōu)選地，能量存儲裝置中的電化學能量存儲單元的柔性區(qū)可以面向保護元件的表面。

136、可以特別有利的是，保護元件包括本文所述的膨脹區(qū)。

137、保護元件可以是包括本文所述的膨脹區(qū)的保護元件。

138、優(yōu)選地，保護元件可以在電化學能量存儲單元處布置成，使得由電化學能量存儲單元的熱失控引起的膨脹在保護元件的厚度方向上將電化學能量存儲單元與保護元件之間的初始距離減小至少15％、優(yōu)選地至少25％、例如至少40％。

139、電化學能量存儲單元與保護元件之間的初始距離尤其是在熱失控之前、即在保護元件在厚度方向上發(fā)生膨脹之前存在于電化學能量存儲單元與保護元件之間的距離。

140、據(jù)信，由熱失控引起的在厚度方向上的膨脹可以使得所釋放的熱氣體的較高的份額能夠被接納到保護元件中和/或使得導熱阻力增加，由此可以使熱失控難以擴散到相鄰的電化學能量存儲單元上或防止熱失控擴散到相鄰的電化學能量存儲單元上。

141、在這種情況下，膨脹區(qū)可以提供特別的優(yōu)點，即最初可以在電化學能量存儲單元與保護元件之間設(shè)置相對較大的距離。由此尤其可以得到較多的用于引導調(diào)溫流體的空間，其可以在常規(guī)運行中實現(xiàn)一個或多個電化學能量存儲單元的高效的調(diào)溫。

142、電化學能量存儲單元與保護元件之間的相對較大的初始距離將促進熱氣體朝向相鄰的電化學能量存儲單元的不期望的蔓延，該熱氣體在熱失控時可能從電化學能量存儲單元中被釋放。在這方面，膨脹區(qū)可以有所幫助。有針對性地由熱氣體引起在保護元件的厚度方向上的膨脹。因此優(yōu)選地，只有熱氣體可以被保護元件接納，而調(diào)溫流體可以在所引起的膨脹之前在常規(guī)運行中在電化學能量存儲單元和保護元件之間流動。

143、此外，電化學能量存儲單元與保護元件之間較大的初始距離可以為一個或多個電化學能量存儲單元提供用于電接觸的較多的安裝空間。

144、所提及的調(diào)溫流體可以是氣態(tài)的。

145、能量存儲裝置可以具有冷卻區(qū)。優(yōu)選地，冷卻流體、例如冷卻液體在冷卻區(qū)中與一個或多個電化學能量存儲單元的表面接觸。表面可以分別是相應(yīng)的電化學能量存儲單元的護套的表面。冷卻區(qū)可以通過屏障與位于一個或多個電化學能量存儲單元和保護元件之間的空間劃界。

146、可以特別有利的是，能量存儲裝置包括殼體。

147、保護元件可以形成殼體的至少一部分或布置在殼體的至少一部分與一個或多個電化學能量存儲單元之間。

148、該目的通過根據(jù)與此相關(guān)的技術(shù)方案的根據(jù)本發(fā)明的交通工具得以實現(xiàn)。

149、機動交通工具包括用于驅(qū)動機動交通工具的電化學能量存儲單元。機動交通工具優(yōu)選地可以包括多個用于驅(qū)動機動交通工具的電化學能量存儲單元。

150、機動交通工具包括本文所述的保護元件。機動交通工具可以包括多個保護元件、例如多個本文所述的保護元件。

151、本文所述的由機動交通工具所包括的保護元件在電化學能量存儲單元處布置成，使得由電化學能量存儲單元的熱失控引起的膨脹可以在保護元件的厚度方向上將電化學能量存儲單元與保護元件之間的初始距離減少至少15％、優(yōu)選地至少25％、例如至少40％。

152、由此可以得到已經(jīng)結(jié)合能量存儲裝置所描述的效果和優(yōu)點。

153、保護元件可以有利地是機動交通工具的底盤和/或車身的組成部分。

154、由此，可以省略在本文所述的能量存儲裝置的情況下說明的殼體或殼體的一部分。尤其地，作為機動交通工具的底盤和/或車身的組成部分的保護元件可以承接殼體或殼體的一部分的作用。

155、當保護元件是機動交通工具的底盤和/或車身的組成部分時，在保護層中，優(yōu)選地保護材料、例如保護纖維的至少一部分被嵌入塑料、優(yōu)選地熱塑性塑料中。

156、當保護元件是機動交通工具的底盤和/或車身的組成部分時，保護元件替選地或補充地可以包括增強層。增強層可以是或包括例如單向的增強層，優(yōu)選地單向帶、有機板材或金屬層。金屬層可以優(yōu)選地包含金屬板材。

157、當然，結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的一個主題描述的特征也可以形成本文描述的根據(jù)本發(fā)明的另一主題的特征。根據(jù)本發(fā)明的主題在此尤其是保護元件、能量存儲裝置和機動交通工具。

158、已經(jīng)可以證明，以下保護材料可以提供針對熱失控的電化學能量存儲單元的特別好的保護：

159、-碳纖維、也包括再循環(huán)的碳纖維，

160、-硅酸鹽玻璃纖維，

161、-玄武巖纖維，

162、-芳族聚酰胺纖維。

163、在可與熱失控的鋰離子電池電芯比較的條件下對根據(jù)本發(fā)明的和非根據(jù)本發(fā)明的保護元件樣品進行測試。

164、在非根據(jù)本發(fā)明的保護元件樣品中觀察到穿透式燃燒。樣品本體背側(cè)在短時間內(nèi)達到超過800℃的溫度。

165、根據(jù)本發(fā)明的保護元件包含附加的再循環(huán)的碳纖維。在其他方面相同的測試條件下未觀察到穿透式燃燒。樣品本體背側(cè)的溫度上升了小于300k。