AT514807A4

AT514807A4 - battery

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.A battery consists of a plurality of cells (1), which are arranged in a cell stack and have contact lugs (2), which are pushed through slots of a clamping plate (3) and bent over and by a against the clamping plate (3) tensionable counter element (4 ) are pressed together. The clamping plate (3) is connected to an approximately perpendicularly extending web plate (6), which has control electronics and between two cells (1) is preferably arranged while maintaining a distance. As a result, the structural strength is significantly increased.

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.The invention relates to a battery consisting of a plurality of cells, which are arranged in a cell stack and having contact lugs, which are inserted through slots of a clamping plate and bent over and pressed in by the clamping plate clamping counter-element to each other.

Batterien dieser Art sind vielfach bekannt und insbesonderemit Lithium-Ionen Zellen in Gebrauch. Die Bauform dieserBatterien bzw. Zellen wird auch als „Coffe-Bag" bezeichnet.Batteries of this type are widely known and in particular with lithium-ion cells in use. The design of these cells is also referred to as a "coffe bag". designated.

Die Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, eine Batterie dereingangs genannten Art zu schaffen, deren Strukturfestigkeitgegenüber den bekannten Batterien wesentlich erhöht ist.The invention has the object to provide a battery of the type mentioned, the structural strength is substantially increased compared to the known batteries.

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.This is achieved by connecting the clamping plate to an approximately perpendicular web plate having control electronics and preferably arranged between two cells while maintaining a clearance.

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.The ridge plate with applied control electronics is an element of the structure, it can transmit forces through the battery and protect the cells from mechanical stress, without the housing alone having to perform this task.

Die Verbindung der Stegplatte mit der Klemmplatte erfolgtdurch Verlöten dafür gedruckter Flächen; ZusätzlichesVerlöten von Versteifungselementen ist möglich.The connection of the web plate to the clamping plate is made by soldering printed surfaces thereon; Additional brazing of stiffening elements is possible.

Einer Erhöhung der Festigkeit der Batterie dient auch dieerfindungsgemäße Maßnahme, dass das Gegenelement eineDruckplatte ist.An increase in the strength of the battery is also the measure according to the invention that the counter-element is a pressure plate.

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.In the context of the invention, it is further expedient for two contact screw connections to be arranged in the region of the clamping plate and pressure plate ends, one of which is positive, the other of which is connected to the negative poles of the cells and which project into the web plate.

Die Kontaktverschraubungen sind im Raum zwischen derKlemmplatte und den Zellen untergebracht und an derKlemmplatte befestigt.The contact fittings are housed in the space between the clamping plate and the cells and secured to the clamping plate.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist dieStegplatte Wärmeschalter auf, die auch den Abstand zwischender Stegplatte und der nächsten Zelle bestimmen.According to a further feature of the invention, the platen has thermal switches which also determine the distance between the webplate and the next cell.

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. iThese thermal switches can protect the battery from excessive heating. However, it is also possible, conversely, to use these thermal switches so that the battery is deprived of electrical energy and immediately returned to the cells as converted heat, thus achieving battery heating, which is in the aviation regulation. i

Nachstehend ist die Erfindung anhand des in der Zeichnungdargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben, ohneauf dieses Beispiel beschränkt zu sein. Dabei zeigen:In the following, the invention will be described in detail with reference to the embodiment shown in the drawing, without being limited to this example. Showing:

Figur 1 die Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Batterie;Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Figur 1;Figure 1 is a plan view of a battery according to the invention, Figure 2 is a section along the line II-II in Figure 1;

Figur 3 eine vergrößerte Darstellung des oberen Endes derBatterie nach Figur 2 undFigure 3 is an enlarged view of the upper end of the battery of Figure 2 and

Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Figur 1.4 shows a section along the line IV-IV in Figure 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.A battery shown in the drawings has arranged in a cell stack cells 1, in particular lithium-ion cells, which are provided with contact lugs 2. The contact lugs 2 are threaded through slots in a clamping plate 3 and bent over. The bent-over ends of the contact lugs 2 touch each other and are pressed together by a pressure plate 4.

Die Kontaktfahnen 2 sind gelocht und in die mit Innengewindenoder eingearbeiteten Verschraubungen versehenen Klemmplatte 3sind Schrauben 5 eingeschraubt.The contact lugs 2 are perforated and screws 5 are screwed into the clamping plate 3 provided with internal threads or machined screw connections.

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.The clamping plate 3 is connected to an approximately perpendicularly extending web plate 6. The connection can be made by soldering printed surfaces therefor. Additional brazing of stiffening elements is possible.

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.The web plate 6 is designed as a printed circuit board and has control electronics. Such control electronics may in particular include thermal switches 7, which also determine the distance between the web plate 6 and the next cell. The purpose of these thermal switches 7 has already been explained above.

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 dieIn the area of the ends of clamping plate 3 and pressure plate 4, two contact screws 8 'and 8 "are arranged. The contact gland 8 'is connected to the positive, the contact gland 8 "to the negative poles of the cells. The web plate 6 is in the region of the contact screw 8 ', 8' 'cut out, so that the

Kontaktverschraubungen 8' , 8' ' in die Stegplatte 6 hineinragen können.Contact fittings 8 ', 8' 'can protrude into the web plate 6.

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 derThe outer contact surfaces of the contact screw 8 ', 8' 'each form a disc 9 of electrically good conductive material, which material or form-fitting on the contact screw 8', 8 '' opposite surface of the

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.Clamp 3 is attached. The pressure plate 4 is excepted at these points, so that the discs 9 project through the pressure plate 4 and on the outside of the battery each represent an internal threaded clamping surface.

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.The clamping plate 3 includes electrical connections of the cells to each other, the electrical stacking ends to the contact screw connections 8 ', 8 "and the single-cell potentials to the control electronics. The web plate 6 and circuitry of the control electronics are housed plane-parallel to the cells in the stack and interconnected along one edge to the clamping plate 3. Via a plug 10 at the top of the battery, the control electronics can be switched from the outside with control commands. The plug 10 can also be used to send messages about the state of the battery to the outside. To receive commands from the outside.

Ein Profilgehäuse 11 umschließt die Batterie.A profile housing 11 encloses the battery.

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.Numerous modifications are possible within the scope of the invention. The maintenance of the distance between the web plate 6 and the adjacent cells can also be effected differently than by the heat switch 7, or such a distance could possibly also be omitted. Also, the decrease in voltage through the contact fittings could be carried out differently without departing from the scope of the invention.

Claims

1. Battery, consisting of a plurality of cells (1) which are arranged in a cell stack and having contact lugs (2) which are slotted through slots of a clamping plate (3) and bent and by a against the clamping plate (3) tensionable counter element (4) are pressed together, characterized in that the clamping plate (3) with an approximately perpendicularly extending web plate (6) is connected, which has a control electronics and between two cells (1) is preferably arranged while maintaining a distance.

2. Battery according to claim 1, characterized in that the counter element (4) is a pressure plate.

3. Battery according to claims 1 and 2, characterized in that in the region of the ends of clamping plate (3) and pressure plate (4) has two Kontaktverschraubungen (8 ', 8' ') are arranged, one (8') with the positive the other (8 '') of which is connected to the negative poles of the cells (1) and which project into the web plate (6).

4. Battery according to one of claims 1 to 3, characterized in that the web plate (6) thermal switch (7), which also determine the distance between the web plate (6) and the next cell (1).