AT514807B1

AT514807B1 - Batterie

Info

Publication number: AT514807B1
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: AT514807A4

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

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Batterie, bestehend aus einer Mehrzahl von Zellen,die in einem Zellstapel angeordnet sind und Kontaktfahnen aufweisen, die durch Schlitze einerKlemmplatte durchgesteckt und umgebogen sind und durch ein gegen die Klemmplatte spann¬bares Gegenelement aneinander gedrückt werden.

[0002] Batterien dieser Art sind vielfach bekannt und insbesondere mit Lithium-Ionen Zellen inGebrauch. Die Bauform dieser Batterien bzw. Zellen wird auch als „Coffee-Bag" bezeichnet.

[0003] Die Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, eine Batterie der eingangs genannten Art zuschaffen, deren Strukturfestigkeit gegenüber den bekannten Batterien wesentlich erhöht ist.

[0004] Erreicht wird dies dadurch, dass die Klemmplatte mit einer dazu annähernd senkrechtverlaufenden Stegplatte verbunden ist, welche eine Steuerelektronik aufweist und zwischenzwei Zellen vorzugsweise unter Einhaltung eines Abstandes angeordnet ist.

[0005] Die Stegplatte mit aufgebrachter Steuerungselektronik ist Element der Struktur, sie kannKräfte durch die Batterie durchleiten und die Zellen vor mechanischer Belastung schützen, ohnedass das Gehäuse alleine diese Aufgabe übernehmen muss.

[0006] Die Verbindung der Stegplatte mit der Klemmplatte erfolgt durch Verlöten dafür gedruck¬ter Flächen; Zusätzliches Verlöten von Versteifungselementen ist möglich.

[0007] Einer Erhöhung der Festigkeit der Batterie dient auch die erfindungsgemäße Maßnah¬me, dass das Gegenelement eine Druckplatte ist.

[0008] Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin zweckmäßig, wenn im Bereich der Enden vonKlemmplatte und Druckplatte zwei Kontaktverschraubungen angeordnet sind, deren eine mitdem positiven, deren andere mit den negativen Polen der Zellen verbunden ist, und die in dieStegplatte ragen.

[0009] Die Kontaktverschraubungen sind im Raum zwischen der Klemmplatte und den Zellenuntergebracht und an der Klemmplatte befestigt.

[0010] Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Stegplatte Wärmeschalter auf, dieauch den Abstand zwischen der Stegplatte und der nächsten Zelle bestimmen.

[0011] Durch diese Wärmeschalter kann die Batterie vor einer zu großen Erwärmung geschütztwerden. Es ist aber auch umgekehrt möglich, diese Wärmeschalter dazu zu verwenden, dassder Batterie elektrische Energie entzogen und sofort wieder an die Zellen als umgewandelteWärme abgegeben wird, wodurch eine Batterieerwärmung erzielt wird, welche in der LuftfahrtVorschrift ist.

[0012] Nachstehend ist die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungs¬beispieles näher beschrieben, ohne auf dieses Beispiel beschränkt zu sein. Dabei zeigen: [0013] Figur 1 die Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Batterie; [0014] Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie ll-ll in Figur 1; [0015] Figur 3 eine vergrößerte Darstellung des oberen Endes der Batterie nach Figur 2 und [0016] Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Figur 1.

[0017] Eine in den Zeichnungen dargestellte Batterie weist in einem Zellenstapel angeordneteZellen 1, insbesondere Lithium-Ionen Zellen auf, die mit Kontaktfahnen 2 versehen sind. DieKontaktfahnen 2 sind durch Schlitze einer Klemmplatte 3 durchgesteckt und umgebogen. Dieumgebogenen Enden der Kontaktfahnen 2 berühren einander und werden durch eine Druck¬platte 4 aneinander gedrückt.

[0018] Die Kontaktfahnen 2 sind gelocht und in die mit Innengewinden oder eingearbeitetenVerschraubungen versehenen Klemmplatte 3 sind Schrauben 5 eingeschraubt.

[0019] Die Klemmplatte 3 ist mit einer dazu annähernd senkrecht verlaufenden Stegplatte 6verbunden. Die Verbindung kann durch Verlöten dafür gedruckter Flächen erfolgen. Ein zusätz¬liches Verlöten von Versteifungselementen ist möglich.

[0020] Die Stegplatte 6 ist als Leiterplatte ausgebildet und weist eine Steuerelektronik auf. Einesolche Steuerelektronik kann insbesondere Wärmeschalter 7 enthalten, die auch den Abstandzwischen der Stegplatte 6 und der nächsten Zelle bestimmen. Der Zweck bzw. die Aufgabedieser Wärmeschalter 7 wurde bereits vorstehen erläutert.

[0021] Im Bereich der Enden von Klemmplatte 3 und Druckplatte 4 sind zwei Kontaktver¬schraubungen 8' und 8" angeordnet. Die Kontaktverschraubung 8' ist mit den positiven, dieKontaktverschraubung 8" mit den negativen Polen der Zellen verbunden. Die Stegplatte 6 ist imBereich der Kontaktverschraubungen 8', 8" ausgeschnitten, sodass die Kontaktverschraubun¬gen 8', 8" in die Stegplatte 6 hineinragen können.

[0022] Die äußeren Kontaktflächen der Kontaktverschraubungen 8', 8" bilden je eine Scheibe 9aus elektrisch gut leitendem Material, welche Stoff- oder formschlüssig an der der Kontaktver¬schraubung 8', 8" gegenüberliegenden Fläche der Klemmplatte 3 angebracht ist. Die Druckplat¬te 4 ist an diesen Stellen ausgenommen, sodass die Scheiben 9 die Druckplatte 4 durchragenund an der Außenseite der Batterie je eine Klemmfläche mit Innengewinde darstellen.

[0023] Die Klemmplatte 3 beinhaltet elektrische Verbindungen der Zellen untereinander, derelektrischen Stapelenden zu den Kontaktverschraubungen 8', 8" und der Einzelzellpotenzialezur Steuerelektronik. Die Stegplatte 6 und Schaltung der Steuerelektronik ist planparallel zu denZellen im Stapel untergebracht und entlang einer Kante mit der Klemmplatte 3 verschaltet.

[0024] Über einen Stecker 10 an der Oberseite der Batterie kann die Steuerelektronik vonaußen mit Steuerbefehlen geschaltet werden. Der Stecker 10 kann auch dazu verwendet wer¬den, Meldungen über den Zustand der Batterie nach außen abzusetzen bzw. Befehle von au¬ßen zu empfangen.

[0025] Ein Profilgehäuse 11 umschließt die Batterie.

[0026] Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abänderungen möglich. Die Einhaltung desAbstandes zwischen der Stegplatte 6 und der benachbarten Zellen kann auch anders als durchden Wärmeschalter 7 bewirkt werden, bzw. könnte ein solcher Abstand unter Umständen auchentfallen. Auch die Abnahme der Spannung durch die Kontaktverschraubungen könnte andersausgeführt werden, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Claims

Patentansprüche 1. Batterie, bestehend aus einer Mehrzahl von Zellen (1), die in einem Zellstapel angeordnetsind und Kontaktfahnen (2) aufweisen, die durch Schlitze einer Klemmplatte (3) durchge¬steckt und umgebogen sind und durch ein gegen die Klemmplatte (3) spannbares Gegen¬element (4) aneinander gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmplatte(3) mit einer dazu annähernd senkrecht verlaufenden Stegplatte (6) verbunden ist, welcheeine Steuerelektronik aufweist und zwischen zwei Zellen (1) vorzugsweise unter Einhaltungeines Abstandes angeordnet ist.
2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenelement (4) eineDruckplatte ist.
3. Batterie nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich derEnden von Klemmplatte (3) und Druckplatte (4) zwei Kontaktverschraubungen (8', 8") an¬geordnet sind, deren eine (8') mit den positiven, deren andere (8") mit den negativen Polender Zellen (1) verbunden ist, und die in die Stegplatte (6) ragen.
4. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegplatte (6) Wärmeschalter (7) aufweist, die auch den Abstand zwischen der Stegplatte (6) und dernächsten Zelle (1) bestimmen. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen