AT514807A4

AT514807A4 - Batterie

Info

Publication number: AT514807A4
Application number: ATA762/2013A
Authority: AT
Original assignee: Sonnleithner Emanuel
Priority date: 2013-10-03
Filing date: 2013-10-03
Publication date: 2015-04-15
Also published as: AT514807B1

Abstract

Eine Batterie besteht aus einer Mehrzahl von Zellen (1), die in einem Zellstapel angeordnet sind und Kontaktfahnen ( 2) aufweisen, die durch Schlitze einer Klemmplatte (3) durchgesteckt und umgebogen sind und durch ein gegen die Klemmplatte (3) spannbares Gegenelement ( 4) aneinander gedrückt werden. Die Klemmplatte (3) ist mit einer dazu annähernd senkrecht verlaufenden Stegplatte ( 6) verbunden, welche eine Steuerelektronik aufweist und zwischen zwei Zellen (1) vorzugsweise unter Einhaltung eines Abstandes angeordnet ist. Dadurch wird die Strukturfestigkeit wesentlich erhöht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Batterie, bestehend auseiner Mehrzahl von Zellen, die in einem Zellstapel angeordnetsind und Kontaktfahnen aufweisen, die durch Schlitze einerKlemmplatte durchgesteckt und umgebogen sind und durch eingegen die Klemmplatte spannbares Gegenelement aneinandergedrückt werden.

Batterien dieser Art sind vielfach bekannt und insbesonderemit Lithium-Ionen Zellen in Gebrauch. Die Bauform dieserBatterien bzw. Zellen wird auch als „Coffe-Bag" bezeichnet.

Die Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, eine Batterie dereingangs genannten Art zu schaffen, deren Strukturfestigkeitgegenüber den bekannten Batterien wesentlich erhöht ist.

Erreicht wird dies dadurch, dass die Klemmplatte mit einerdazu annähernd senkrecht verlaufenden Stegplatte verbundenist, welche eine Steuerelektronik aufweist und zwischen zweiZellen vorzugsweise unter Einhaltung eines Abstandesangeordnet ist.

Die Stegplatte mit aufgebrachter Steuerungselektronik istElement der Struktur, sie kann Kräfte durch die Batteriedurchleiten und die Zellen vor mechanischer Belastungschützen, ohne dass das Gehäuse alleine diese Aufgabeübernehmen muss.

Die Verbindung der Stegplatte mit der Klemmplatte erfolgtdurch Verlöten dafür gedruckter Flächen; ZusätzlichesVerlöten von Versteifungselementen ist möglich.

Einer Erhöhung der Festigkeit der Batterie dient auch dieerfindungsgemäße Maßnahme, dass das Gegenelement eineDruckplatte ist.

Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin zweckmäßig, wenn imBereich der Enden von Klemmplatte und Druckplatte zweiKontaktverschraubungen angeordnet sind, deren eine mit dempositiven, deren andere mit den negativen Polen der Zellenverbunden ist, und die in die Stegplatte ragen.

Die Kontaktverschraubungen sind im Raum zwischen derKlemmplatte und den Zellen untergebracht und an derKlemmplatte befestigt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist dieStegplatte Wärmeschalter auf, die auch den Abstand zwischender Stegplatte und der nächsten Zelle bestimmen.

Durch diese Wärmeschalter kann die Batterie vor einer zugroßen Erwärmung geschützt werden. Es ist aber auch umgekehrtmöglich, diese Wärmeschalter dazu zu verwenden, dass derBatterie elektrische Energie entzogen und sofort wieder andie Zellen als umgewandelte Wärme abgegeben wird, wodurcheine Batterieerwärmung erzielt wird, welche in der LuftfahrtVorschrift ist. i

Nachstehend ist die Erfindung anhand des in der Zeichnungdargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben, ohneauf dieses Beispiel beschränkt zu sein. Dabei zeigen:

Figur 1 die Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Batterie;Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Figur 1;

Figur 3 eine vergrößerte Darstellung des oberen Endes derBatterie nach Figur 2 und

Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Figur 1.

Eine in den Zeichnungen dargestellte Batterie weist in einemZellenstapel angeordnete Zellen 1, insbesondere Lithium-IonenZellen auf, die mit Kontaktfahnen 2 versehen sind. DieKontaktfahnen 2 sind durch Schlitze einer Klemmplatte 3durchgesteckt und umgebogen. Die umgebogenen Enden derKontaktfahnen 2 berühren einander und werden durch eineDruckplatte 4 aneinander gedrückt.

Die Kontaktfahnen 2 sind gelocht und in die mit Innengewindenoder eingearbeiteten Verschraubungen versehenen Klemmplatte 3sind Schrauben 5 eingeschraubt.

Die Klemmplatte 3 ist mit einer dazu annähernd senkrechtverlaufenden Stegplatte 6 verbunden. Die Verbindung kanndurch Verlöten dafür gedruckter Flächen erfolgen. Einzusätzliches Verlöten von Versteifungselementen ist möglich.

Die Stegplatte 6 ist als Leiterplatte ausgebildet und weisteine Steuerelektronik auf. Eine solche Steuerelektronik kanninsbesondere Wärmeschalter 7 enthalten, die auch den Abstandzwischen der Stegplatte 6 und der nächsten Zelle bestimmen.Der Zweck bzw. die Aufgabe dieser Wärmeschalter 7 wurdebereits vorstehen erläutert.

Im Bereich der Enden von Klemmplatte 3 und Druckplatte 4 sindzwei Kontaktverschraubungen 8' und 8'' angeordnet. DieKontaktverschraubung 8' ist mit den positiven, dieKontaktverschraubung 8' ' mit den negativen Polen der Zellen verbunden. Die Stegplatte 6 ist im Bereich derKontaktverschraubungen 8' , 8'' ausgeschnitten, sodass die

Kontaktverschraubungen 8' , 8' ' in die Stegplatte 6 hineinragen können.

Die äußeren Kontaktflächen der Kontaktverschraubungen 8' , 8' 'bilden je eine Scheibe 9 aus elektrisch gut leitendemMaterial, welche stoff- oder formschlüssig an der derKontaktverschraubung 8' , 8' ' gegenüberliegenden Fläche der

Klemmplatte 3 angebracht ist. Die Druckplatte 4 ist an diesenStellen ausgenommen, sodass die Scheiben 9 die Druckplatte 4durchragen und an der Außenseite der Batterie je eineKlemmfläche mit Innengewinde darstellen.

Die Klemmplatte 3 beinhaltet elektrische Verbindungen derZellen untereinander, der elektrischen Stapelenden zu denKontaktverschraubungen 8' , 8'' und der Einzelzellpotenziale zur Steuerelektronik. Die Stegplatte 6 und Schaltung derSteuerelektronik ist planparallel zu den Zellen im Stapeluntergebracht und entlang einer Kante mit der Klemmplatte 3verschaltet. Über einen Stecker 10 an der Oberseite der Batterie kann dieSteuerelektronik von außen mit Steuerbefehlen geschaltetwerden. Der Stecker 10 kann auch dazu verwendet werden,Meldungen über den Zustand der Batterie nach außen abzusetzenbzw. Befehle von außen zu empfangen.

Ein Profilgehäuse 11 umschließt die Batterie.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abänderungen möglich.Die Einhaltung des Abstandes zwischen der Stegplatte 6 und der benachbarten Zellen kann auch anders als durch denWärmeschalter 7 bewirkt werden, bzw. könnte ein solcherAbstand unter Umständen auch entfallen. Auch die Abnahme derSpannung durch die Kontaktverschraubungen könnte andersausgeführt werden, ohne dass der Rahmen der Erfindungverlassen wird.

Claims

Patentansprüche 1. Batterie, bestehend aus einer Mehrzahl von Zellen (1), die in einem Zellstapel angeordnet sind und Kontaktfahnen (2)aufweisen, die durch Schlitze einer Klemmplatte (3) durchgesteckt und umgebogen sind und durch ein gegen dieKlemmplatte (3) spannbares Gegenelement (4) aneinandergedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmplatte(3) mit einer dazu annähernd senkrecht verlaufenden Stegplatte (6) verbunden ist, welche eine Steuerelektronikaufweist und zwischen zwei Zellen (1) vorzugsweise unterEinhaltung eines Abstandes angeordnet ist.
2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dassdas Gegenelement (4) eine Druckplatte ist.
3. Batterie nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Enden von Klemmplatte (3)und Druckplatte (4) zwei Kontaktverschraubungen (8' , 8'' ) angeordnet sind, deren eine (8' ) mit den positiven, derenandere (8' ' ) mit den negativen Polen der Zellen (1) verbundenist, und die in die Stegplatte (6) ragen.
4. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurchgekennzeichnet, dass die Stegplatte (6) Wärmeschalter (7)aufweist, die auch den Abstand zwischen der Stegplatte (6)und der nächsten Zelle (1) bestimmen.