Die Erfindung bezieht sich auf eine Berstschutzabdeckung für einen Behälter, insbesondere Batteriegehäuse, mit einer in eine Behälteröffnung einsetzbaren oder eingesetzten Einfassung, die einen Durchströmweg umgibt und eine diesen gasdicht abschließenden, bis zu einer vorgegebenen Druckdifferenz zwischen dem Innenraum des Behälters und seiner Umgebung wirksame Membran trägt.

Eine Berstschutzabdeckung dieser Art ist in der DE 10 2014 017 232 A1 angegeben, wobei es sich bei dem Behälter um eine Batteriegehäuseanordnung mit mehreren Batteriezellen handelt. Zum Druckausgleich zwischen einem in dem Behälter entstehenden Innendruck gegenüber seiner Umgebung weist die Berstschutzabdeckung in Form einer Druckausgleichsvorrichtung ein als Membran ausgestaltetes Trennelement zwischen dem Innenraum und dem Außenbereich bzw. der Umgebung des Batteriegehäuses auf sowie ein Halteelement für das Trennelement zur mechanischen Befestigung desselben an dem Batteriegehäuse. Zum Innenraum hin ist parallel vor dem Trennelement ein plattenförmiges Element angeordnet, welches bei Überdruck gegen das Trennelement ausgelenkt wird und einen Riss in dem Trennelement zur Ableitung des Überdrucks erzeugt. Eine weitere als Druckausgleichssystem ausgebildete Berstschutzabdeckung ist in der DE 10 2019 218 456 A1 vorgestellt. Diese umfasst zum Festlegen an dem Behälter eine Adaptereinheit. Das Folienelement kann aus einem Metall, insbesondere Aluminium, oder aus Polymermaterial bestehen und eine Dicke von 15 pm oder weniger aufweisen. Solche dünnen Folien sind aufwendig zu handhaben, um Beschädigungen zu vermeiden.

Ähnliche Berstschutzabdeckungen für Behälter, insbesondere Batteriegehäuse, zeigen auch die DE 10 2015 005 276 A1 und die DE 10 2016 004 648 A1 .

Bei einer in der DE 10 2014 111 041 A1 gezeigten weiteren Berstschutzabdeckung zur Entgasung eines Gehäuses, insbesondere Batterie, wird eine Membran mittels eines Spannrahmens mit einer vorbestimmten Anpresskraft gegen ein Auflageelement in der Berstschutzabdeckung gedrückt, wobei die Anpresskraft geringer als eine Auslösekraft ist, bei der sich die Membran von dem Auflageelement löst und einen Fluidkanal zwischen dem Innenraum des Gehäuses und seiner Umgebung freigibt.

Eine Membran mit einem ringförmigen Flansch zeigen auch die GB 716 734A und die US 2017/0 196 105 A1 , die für ein Gas permeabel ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Berstschutzabdeckung für einen Behälter, wie insbesondere ein Batteriegehäuse, bereitzustellen, die bei möglichst einfachem, platzsparenden Aufbau eine sichere Auslösefunktion bei einer Druckdifferenz zwischen dem Innenraum des Gehäuses und seiner Umgebung ergibt.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die aus einer sehr dünnen Folie mit einer Dicke von höchstens 25 pm hergestellte Membran lässt sich auf einen vorgegebenen Berstdruck und damit auf eine bestimmte Druckdifferenzschwelle vorteilhaft abstimmen, wobei die mit der Membran versehene Berstschutzabdeckung platzsparend aufgebaut werden kann.

Dabei besteht eine für die Funktion und Zuverlässigkeit des Ansprechens vorteilhafte Ausgestaltung darin, dass die Folie als Metallfolie, insbesondere Aluminiumfolie, mit einer Dicke von höchstens 25 pm ausgebildet ist. Die Metallfolie, insbesondere Aluminiumfolie, kann dabei eine Dicke von unter 20 pm, unter 15 pm, z. B. im Bereich von 8 pm aufweisen, wie sich in Untersuchungen der Erfinder unter nachgebildeten üblichen Einsatzbedingungen gezeigt hat. Allerdings können auch kaum sichtbare Knickfalten der dünnen Folie zu einem Undefinierten Auslösen führen, so dass Verformungen der Folie beim Einbau möglichst zu vermeiden sind.

Eine für eine einfache, beschädigungsfreie Handhabung beim Einbau vorteilhafte Ausgestaltung wird dadurch erhalten, dass die Membran in ihrem Randbereich mit einem geschlossen um laufenden, stoffschlüssig befestigten, insbesondere aufgeklebten, Verstärkungsring versehen ist. Die vor dem Einbau mit dem Verstärkungsring versehene, sehr dünne und empfindliche Membran wird mittels des Verstärkungsrings glatt in einer Ebene aufgespannt und ist ohne die Gefahr von Knickstellen in die Einfassung einsetzbar und darin festlegbar. Gleichzeitig kann der Verstärkungsring als Dichtring in der Einfassung bzw. der Berstschutzabdeckung genutzt werden. Vorteilhaft ist dabei der Verstärkungsring eigenstabil, so dass z. B. beim Halten an nur einem Rand ein Biegen der mit dem Verstärkungsring versehenen Membran zumindest weitgehend vermieden wird.

Ist vorgesehen, dass der Verstärkungsring sowohl auf seiner der Folie zugewandten Seite als auch auf seiner von der Folie abgewandten Seite mit einer Kleberschicht versehen ist, so lässt sich der Verstärkungsring einfach mit der Membran verbinden und die mit dem Verstärkungsring versehene Membran einfach in der Einfassung bzw. der Berstschutzabdeckung montieren. Möglich ist dabei, dass die mit dem Ver- Stärkungsring versehene Membran im Bereich des Verstärkungsrings mit einem zusätzlichen Halteelement in der Einfassung festgelegt wird. Auch eine zusätzliche stoffschlüssige Verbindung, wie z. B. durch Einschweißen, ist möglich.

Für den Einbau und einen Aufbau mit zuverlässiger Funktion ist weiterhin vorteilhaft vorgesehen, dass die Membran mit dem daran befestigten Verstärkungsring an einer umlaufenden, im Einbauzustand parallel zur Behälteröffnung liegenden Anlagefläche der Einfassung festgelegt ist.

Um die Membran vor Beschädigungen durch äußere Einflüsse, wie Partikel oder einen harten Wasserstrahl zu schützen, besteht eine weitere Ausbildung darin, dass die Einfassung mit der eingebauten, mit dem Verstärkungsring versehenen Membran mittels einer Schutzabdeckung zur Umgebung hin unter Freilassen von Ausströmöffnungen abgedeckt ist.

Die Berstschutzabdeckung kann einfach mit der Einfassung z. B. über eine Kleberverbindung, Schweißverbindung, Schraubverdingung, Bajonettverbindung, Rastverbindung oder Klemmverbindung auch abnehmbar an dem die Behälteröffnung umgebenden Randbereich des Behälters befestigt werden, wie an sich z. B. in den eingangs genannten Druckschriften dargestellt. Die Haube kann ihrerseits z. B. stoffschlüssig oder durch Verrsten, Aufklipsen oder Aufschrauben unter Freilassen der Ausströmöffnungen angebracht werden, wobei zum Anbringen der Schutzabdeckung auch eine Bajonettverbindung denkbar ist.

Die Berstschutzabdeckung wird qualitativ hochwertig dadurch hergestellt, dass auf einer höchstens 25 pm dicken Membran ein umlaufend geschlossener Verstärkungsring stoffschlüssig befestigt wird und die Membran mit dem Verstärkungsring in eine Einfassung eingesetzt und darin gasdicht festgelegt wird, oder dadurch, dass auf einer höchstens 25 pm dicken Folienbahn mehrere umlaufend geschlossene Verstärkungsringe stoffschlüssig befestigt werden, dass anschließend die mit den Ver- Stärkungsringen versehenen Folienbereiche um den Außenumfang des jeweiligen Verstärkungsrings ausgestanzt und als mit dem Verstärkungsring versehene Membran entnommen werden, und dass die so mit dem Verstärkungsring versehenen Membranen in eine jeweilige Einfassung eingesetzt und darin gasdicht festgelegt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine an einer Behälteröffnung angebrachte Berstschutzabdeckung in einer geschnittenen seitlichen Ansicht mit einer einen Ausströmweg verschließenden Membran,

Fig. 2 einen Verstärkungsring zum Anbringen an einer die Membran bildenden Folie,

Fig. 3 eine Folienbahn mit darauf angebrachten Verstärkungsringen und

Fig. 4 eine mit einem Verstärkungsring versehene Membran, die z. B. aus der Folienbahn mit dem aufgebrachten Verstärkungsring nach Fig. 3 durch Ausstanzen erhalten worden ist.

Fig. 1 zeigt in schematischer seitlicher Schnittansicht eine in eine Behälteröffnung eines Behälters 2 eingesetzte Berstschutzabdeckung 1 , um diese bei normalen Druckverhältnissen geschlossen zu halten, indem ein Durchströmweg 7 mittels einer in der Berstschutzabdeckung angeordneten Membran 3 fluiddicht, insbesondere gasdicht, abgesperrt ist. Ergibt sich zwischen dem (in Fig. 1 unten liegenden) Innenraum des (nur teilweise durch eine Behälterwandung um die Behälteröffnung dargestellten) Behälters 2 und seiner (in Fig. 1 oben liegenden) Umgebung eine Druckdifferenz Ap, die eine bestimmte Druckdifferenzschwelle übersteigt, so reißt die Memb- ran auf und gibt den Durchströmweg 7 von dem Innenraum zur Umgebung hin frei, so dass sich der Überdruck, der sich in der Regel durch einen erhöhten Innendruck im Innenraum des Behälters 2 ergibt, schnell abbauen kann, bevor der Behälter 2 berstet.

Die Membran 3 ist mit einem in ihrem Randbereich umlaufenden Verstärkungsring 4 versehen, um die vorliegend sehr dünn ausgebildete Membran insbesondere auch bereits bei ihrem Einbau zu stabilisieren und glatt zu halten. Die Membran 3 ist mit dem geschlossen um laufenden Verstärkungsring 4 in einer Einfassung 5 dicht aufgenommen und mit dieser an den die Behälteröffnung umgebenden Randbereich der Behälterwandung festgelegt. Zum Schutz der Membran 3 ist sie von einer nach außen hin von ihr beabstandeten Schutzabdeckung 6 abgedeckt, wobei zwischen der Einfassung 5 und der Schutzabdeckung 6 mindestens eine Ausströmöffnung vorhanden ist, die den Fluid- bzw. Gasstrom zwischen dem Innenraum und der Umgebung beim Zerreißen (Platzen) der Membran möglichst wenig hemmt, um einen raschen Druckabbau zu gewährleisten. Die Schutzabdeckung 6, die die Membran 3 insbesondere vor einer mechanischen Beschädigung z. B. durch Partikel oder einen harten Flüssigkeitsstrahl schützt, kann auch z. B. mittels mindestens einer zumindest teilweise abreißbaren Anbindung an der Einfassung 7 angebracht sein, die bei plötzlicher Krafteinwirkung infolge Druckbeaufschlagung durchreißt.

Fig. 1 zeigt eine Verbindungsstruktur der Einfassung 5 an dem Wandbereich des Behälters 2 um die Behälteröffnung nur beispielhaft. Die Verbindungsstruktur kann unterschiedlich ausgebildet sein, z. B. durch eine Gewindeverbindung, Bajonettverbindung, Rastverbindung, Klipsverbindung, Steckverbindung oder mittels eines Spreizmechanismus, wie an sich z. B. aus den eingangs genannten Druckschriften oder auch der DE 10 2011 109243 A1 bekannt.

Die Membran 3 ist vorteilhaft mittels des Verstärkungsrings 4 auf einer vorzugsweise parallel zur Behälterwandung ausgebildeten, vollständig umlaufenden, insbesondere kreisringförmigen Fläche einer Abstufung innerhalb der Einfassung 5 dicht aufgesetzt bzw. innerhalb einer Umrandung eingesetzt, wobei der Verstärkungsring 4 z. B. selbst als Dichtelement ausgestaltet sein kann. Der Verstärkungsring 4 ist vorliegend zwischen der (bezüglich Fig. 1 ) unten liegenden, also dem Behälterinnenraum zugekehrten Unterseite der Membran 3 angeordnet und liegt auf einer der Umgebung zugekehrten ringförmigen Auflagefläche der Einfassung 5 dicht auf. Die der Auflagefläche zugekehrte Unterseite des Verstärkungsrings 4 kann z. B. ebenso wie seine der Membranunterseite 3 zugekehrte Oberseite mit einer Klebstoffschicht versehen und darüber an der Einfassung 5 befestigt sein. Alternativ oder zusätzlich kann auf der Oberseite der Membran 3 z. B. ein entsprechend angepasstes, ringförmiges Klemmelement zum Fixieren der Membran 3 mit dem Verstärkungsring 4 an der Einfassung 5 vorhanden sein, das z. B. an einer umlaufenden Innenwandfläche einer nach außen vorstehenden zylinderförmigen Umrandung festgehalten, z. B. ver stet ist, oder die Membran 3 mit Verstärkungsring 4 kann alternativ oder zusätzlich mittels an der dem Behälterinnenraum zugekehrten Innenseite der Schutzabdeckung 6 ausgebildeten Halteelementen angedrückt sein.

Die vorliegend sehr dünn, d. h. höchstens 25 pm, beispielsweise höchstens 20 pm oder 15 pm, beispielsweise 10 pm oder 8 pm dicke Membran 3 ist vorzugsweise als Metallfolie, insbesondere Aluminiumfolie, ausgebildet.

Da die aus einer sehr dünnen Folie hergestellte Membran 3 äußerst flexibel ist und sich bei der Fertigung bzw. Handhabung sehr leicht enge Falten oder Knicklinien bilden können, an denen beim Einsatz in der Berstschutzabdeckung 1 schwer voraussehbare Einrissstellen entstehen können, die zu einem Undefinierten Einreißen vor Erreichen einer vorbestimmten Druckdifferenzschwelle führen können, wird der Verstärkungsring 4 vorliegend bereits bei der Fertigung auf die die Membran 3 bildende Folie aufgebracht, insbesondere aufgeklebt. Der Verstärkungsring 4 weist selbst eine genügende Eigenstabilität auf, so dass Falten oder gar Knickstellen der mit dem Verstärkungsring 4 versehenen Membran 3 sicher vermieden werden. Der Verstär- kungsring 4 besteht z. B. aus einem genügend stabilen, und dabei beispielsweise auch für eine Abdichtung an der Einfassung 5 geeigneten gummielastischen Material, insbesondere Kunststoffmatenal. Die Eigenstabilität ist genügend groß, so dass sich die an einem Rand (bezüglich der Schwerkraftrichtung) waagerecht mit dem Verstärkungsring 4 gehaltene Membran 3 allenfalls geringfügig, jedenfalls deutlich weniger als ihr Durchmesser oder ihr Radius infolge der Schwerkraft mit ihrer gegenüberliegenden Randseite nach unten bewegt.

Die Fig. 2 zeigt einen Verstärkungsring 4 vor seinem Aufbringen auf eine Folie, aus der die Membran 3 gefertigt wird.

Zum Herstellen der Membran 3 mit dem darauf aufgebrachten Verstärkungsring 4 kann z. B. eine Folienbahn z. B. aus Metall, insbesondere Aluminium, der vorstehend genannten Dicke mit Verstärkungsringen 4 bestückt werden, die insbesondere mittels einer auf der zugewandten Seite der Verstärkungsringe 4 aufgebrachten Kleberschicht befestigt werden, wie Fig. 3 zeigt. Anschließend können die mit dem Verstärkungsring 4 versehenen Folienbereiche um den Außenumfang des jeweiligen Verstärkungsrings 4 ausgeschnitten, insbesondere ausgestanzt und als mit dem Verstärkungsring 4 versehene Membran 3 entnommen werden, wie Fig. 4 zeigt.

Der Verstärkungsring 4 kann auch auf seiner von der Folie abgewandten Seite mit einer Kleberschicht versehen sein, die ihrerseits mit einer leicht entfernbaren Schutzfolie versehen sein kann. Nach Abziehen der Schutzfolie an dem Verstärkungsring 4 kann die Membran 3 mit dem Verstärkungsring 4 einfach auf der betreffenden Auflagefläche der Einfassung 5 angebracht werden, wobei die Folie der Membran 3 mittels des Verstärkungsrings 4 glatt aufgespannt gehalten wird. Ein Undefiniertes Einreißen infolge von Falten bzw. Knickstellen wird dadurch vermieden, wobei gleichzeitig Montageschritte, auch bei einer maschinellen Montage, vereinfacht werden. Zudem wird eine hohe Auslösegenauigkeit der so ausgestalteten Berstschutzabdeckung 1 erreichbar. Zum sicheren Auslösen bei einer vorgegebenen Druckschwellendifferenz kann in der Berstschutzabdeckung 1 auch z. B. ein Hilfsmittel, wie z. B. ein spitzes bzw. scharfes Metallelement eingebaut sein, das beim Erreichen der Druckdifferenzschwelle aus- löst und ein Einreißen der Membran 3 gegebenenfalls zusätzlich initiiert.