DE102008061584B4 - Batterie und Reifendruckmess-System - Google Patents

Batterie und Reifendruckmess-System Download PDF

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Abstract

Batterie (20), umfassend ein elektrisch leitendes Gehäuse (2), einen ersten Ladungsträger (7), einen zweiten Ladungsträger (8) und einen Batteriedeckel, wobei der Batteriedeckel als Leiterplatte (1) ausgebildet ist, welche einen ersten Leiterplattenkontakt (4) und einen zweiten Leiterplattenkontakt (5) aufweist, wobei die Leiterplattenkontakte (4, 5) mit den Ladungsträgern (7, 8) elektrisch verbunden sind, wobei einer der Leiterplattenkontakte (5) und einer der Ladungsträger (7) derart angeordnet sind, dass zwischen dem einen der Leiterplattenkontakte (5) und dem einen der Ladungsträger (7) eine elektrische Verbindung durch Berührung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (1) eine Ober- und eine Unterseite aufweist, wobei die Oberseite in Relation zur Batterie (20) nach außen und die Unterseite nach innen zeigt, wobei der eine der Leiterplattenkontakte (5) an der Unterseite der Leiterplatte (1) angeordnet ist, sodass eine direkte elektrische Verbindung durch Berührung mit dem einen der Ladungsträger (7) hergestellt ist und der zweite Ladungsträger (8) über das elektrisch leitende Gehäuse (2) mit dem ersten Leiterplattenkontakt (4) elektrisch verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Batterie sowie ein Reifendruckmess-System.
  • Batteriebetriebene elektrische Schaltungen umfassen eine Elektronikeinheit und eine Batterie. Weiterhin können hierbei Batterieleiter und Batteriehalter vorgesehen sein. Bei batteriebetriebenen Reifendruckmesssystemen können zusätzlich ein Gehäuse und eine Befestigung im Reifen erforderlich sein. Die während der Fahrt auf einseitig im oder am Reifen vorgesehene elektronische Module wirkenden Fliehkräfte wirken einseitig auf den Reifen und beeinflussen somit das Drehverhalten des Reifens. Die Fliehkräfte steigen mit der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und wirken sich insbesondere mit zunehmendem Gewicht der elektronischen Module auf das Drehverhalten des Reifens aus.
  • Bei entsprechend hohen Gewichten können die Fliehkräfte im drehenden Rad dazu führen, dass der Reifen nicht mehr gleichmäßig abrollt, was fahrerseitig auch als störend wahrgenommen werden kann.
  • Aus der US 2008/0160392 A1 ist eine zylindrische Batterie bekannt, welche unter anderem ein Gehäuse und einen Deckel umfasst. Die Batterie umfasst ferner eine Leiterplattenanordnung und eine Leiterplatte.
  • Aus der EP 1 973 180 A2 ist eine Schutzschaltung für Batterien bekannt. Die Batterie umfasst ein Gehäuse und eine Deckelanordnung mit einem Deckel. Zusätzlich ist eine Leiterplatte mit einer Schutzschaltung vorgesehen, welche an den Deckel montiert ist.
  • Aus der US 2006/0127752 A1 ist eine Batterie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Batterie und ein Reifendruckmess-System bereitzustellen, welche ein geringes Gewicht aufweisen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Batterie mit den Merkmalen des Anspruchs 1 respektive ein Reifendruckmess-System gemäß Anspruch 10. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt eine Batterie gemäß Anspruch 1. Hierdurch kann die Leiterplatte auf einfache, platz- und gewichtssparende Art und Weise durch die Ladungsträger mit Energie versorgt werden. Im Vergleich zu einer Batterie, die eine Elektronikeinheit umfassend mehrere Komponenten – insbesondere Standard-Komponenten – mit elektrischer Energie versorgt, kann mit der erfindungsgemäßen Batterie Gewicht substanziell verringert werden. Insbesondere bei einer Batterie zum Betrieb eines Reifendruckmess-System mit Elektronikmodulen, die am oder im Reifen angeordnet sind, kann dieses hierdurch möglichst wenig Gewicht aufweisen. Mit entsprechenden elektrischen Isolierungen versehen kann das Gehäuse auch vollständig elektrisch leitend, insbesondere aus elektrisch leitendem Metall, ausgeführt sein.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Verbindung der Leiterplatte mit dem zumindest teilweise elektrisch leitenden Gehäuse einen Kleber auf, der zugleich als Dichtung wirkt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist zwischen dem ersten Ladungsträger und dem zweiten Ladungsträger ein Trennelement, um die Ladungsträger elektrisch zu separieren, angeordnet.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Leiterplatte Leiterbahnen auf, welche ein Material aufweisen, das gegenüber den chemischen Substanzen, beispielsweise Manganoxid und Lithium, der Batterie resistent ist. Zweckmäßigerweise umfasst das resistente Material Gold.
  • Die Leiterplatte kann eine Leiterplattenlücke aufweisen, welche mit einer Feuchtigkeitssperre beschichtet sind. Durch die Leiterplattenlücke werden die Leiterplattenkontakte elektrisch voneinander isoliert. Durch die Feuchtigkeitssperre wird vorteilhaft verhindert, dass Feuchtigkeit von außen in die Batterie gelangt. Die Feuchtigkeitssperre wird beispielsweise durch einen entsprechenden Lack erreicht.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Leiterplatte elektronische Bauelemente. Dabei ist eines der elektronischen Bauelemente als Antenne ausgebildet.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Leiterplatte mehrere Leiterplattenlagen, welche elektrisch miteinander verbunden sind.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Leiterplatte Sensoren zum Messen von Reifenkenndaten und Sende- und/oder Empfangsmittel zum Senden und/oder Empfangen von Informationen. Dadurch können beispielsweise die gemessenen Reifenkenndaten an eine fahrzeugseitige Auswerteeinheit übermittelt werden. Weiterhin können durch die Empfangsmittel beispielsweise externe Trigger-Signale zum Auslösen von Druck- und/oder einer Informationsübermittlung verwendet werden.
  • Die Erfindung betrifft in einem zweiten Aspekt ein Reifendruckmess-System mit zumindest einem Sensor zum Messen von Reifenkenndaten, Sende- und/oder Empfangsmittel zum Senden und/oder Empfangen von Informationen und mit einer Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die einen Batteriedeckel umfasst, welcher als eine Leiterplatte ausgeführt ist, wobei der zumindest eine Sensor und/oder die Sende- und/oder Empfangsmittel auf der Leiterplatte angeordnet sind. Hierdurch kann gegenüber einem Reifendruckmess-System, welches von der Batterie separate Sensoren respektive Sende- und/oder Empfangsmittel aufweist, eine Gewichtsreduzierung erzielt werden.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden in Bezugnahme auf die beigefügte Abbildung erläutert.
  • Darin zeigt 1 schematisch eine Batterie 20. Die Batterie 20 umfasst ein elektrisch leitendes Gehäuse 2, in dem ein erster Ladungsträger 7 und ein zweiter Ladungsträger 8 der Batterie 20 angeordnet sind. Der erste Ladungsträger 7 und der zweite Ladungsträger 8 sind durch ein Trennelement 9, das die Ladungsträger elektrisch voneinander trennt, separiert. Der Batteriedeckel ist als Leiterplatte 1 mit einem ersten Leiterplattenkontakt 4 und einem zweiten Leiterplattenkontakt 5 ausgebildet. Die Leiterplatte 1 ist mit dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 mittels einer Verklebung 3, die auch als Dichtung wirkt, verbunden. Die Leiterplatte 1 weist ferner Leiterbahnen und eine Leiterplattenlücke 10, welche eine elektrische Isolation zwischen den Leiterplattenkontakten 4 und 5 darstellt.
  • Die Leiterplattenkontakte 4, 5 sind mit den Ladungsträgern 7, 8 derart elektrisch miteinander verbunden dass die Leiterplatte 1 durch die Ladungsträger 7, 8 mit Energie versorgt wird. Erfindungsgemäß sind einer der Leiterplattenkontakte 4, 5 und einer der Ladungsträger 7, 8 derart angeordnet, dass zwischen dem einen der Leiterplattenkontakte 4, 5 und dem einen der Ladungsträger 7, 8 eine elektrische Verbindung durch Berührung erfolgt. Der zweite Ladungsträger 8 ist dabei über das elektrisch leitende Gehäuse 2 mit dem ersten Leiterplattenkontakt 4 elektrisch verbunden.
  • Die Leiterplatte 1 weist eine Ober- und eine Unterseite auf, wobei die Oberseite in Relation zur Batterie 20 nach außen zeigt und die Unterseite nach innen. Dabei können die Leiterbahnen sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite der Leiterplatte 1 angeordnet sein. Wenigstens einer der Leiterplattenkontakte 4, 5 ist an der Unterseite der Leiterplatte 1 angeordnet, so dass eine direkte elektrische Verbindung durch Berührung mit einem der Ladungsträger 7, 8 hergestellt werden kann. Die elektrischen Bauelemente 6 sind an der Oberseite der Leiterplatte 1 angeordnet.
  • Durch die erfindungsgemäße Batterie 20 sind keine zusätzlichen Leitungen zur Verbindung der Leiterplattenkontakte 4, 5 mit den Ladungsträgern 7, 8 erforderlich. Des Weiteren ersetzt die Leiterplatte 1 den herkömmlichen Deckel der Batterie 20, wodurch eine Gewichtsersparnis erreicht wird. Weiterhin können auf der Leiterplatte 1 elektronische Bauelemente 6 angeordnet sein, beispielsweise Sensoren zum Messen von physikalischen Größen, Auswertelektroniken und Send- und/oder Empfangseinheiten wie Antennen.
  • Die Leiterplatte 1 kann derart ausgestaltet sein, dass sie eine vollständige Radelektronik zum Messen und Senden von Reifenkenndaten ausbildet, wobei die Ladungsträger 7, 8 die Leiterplatte mit Strom bzw. Energie versorgen.
  • Die vorliegende Erfindung eignet sich besonders für Batterien für Reifendruckkontrollsysteme.

Claims (10)

  1. Batterie (20), umfassend ein elektrisch leitendes Gehäuse (2), einen ersten Ladungsträger (7), einen zweiten Ladungsträger (8) und einen Batteriedeckel, wobei der Batteriedeckel als Leiterplatte (1) ausgebildet ist, welche einen ersten Leiterplattenkontakt (4) und einen zweiten Leiterplattenkontakt (5) aufweist, wobei die Leiterplattenkontakte (4, 5) mit den Ladungsträgern (7, 8) elektrisch verbunden sind, wobei einer der Leiterplattenkontakte (5) und einer der Ladungsträger (7) derart angeordnet sind, dass zwischen dem einen der Leiterplattenkontakte (5) und dem einen der Ladungsträger (7) eine elektrische Verbindung durch Berührung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (1) eine Ober- und eine Unterseite aufweist, wobei die Oberseite in Relation zur Batterie (20) nach außen und die Unterseite nach innen zeigt, wobei der eine der Leiterplattenkontakte (5) an der Unterseite der Leiterplatte (1) angeordnet ist, sodass eine direkte elektrische Verbindung durch Berührung mit dem einen der Ladungsträger (7) hergestellt ist und der zweite Ladungsträger (8) über das elektrisch leitende Gehäuse (2) mit dem ersten Leiterplattenkontakt (4) elektrisch verbunden ist.
  2. Batterie (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Leiterplatte (1) mit dem Gehäuse (2) einen Kleber (3) aufweist, der zugleich als Dichtung wirkt.
  3. Batterie (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Ladungsträger (7) und dem zweiten Ladungsträger (8) ein Trennelement (9) angeordnet ist.
  4. Batterie (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (1) Leiterbahnen aufweist, welche ein Material aufweisen, das gegenüber den chemischen Elementen der Batterie resistent ist.
  5. Batterie (20) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Leiterbahnen, das gegenüber den chemischen Elementen der Batterie resistent ist, Gold umfasst.
  6. Batterie (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (1) elektronische Bauelemente (6) umfasst.
  7. Batterie (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eines der elektronischen Bauelemente (6) als Antenne ausgebildet ist.
  8. Batterie (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (1) mehrere Leiterplattenlagen umfasst, welche elektrisch miteinander verbunden sind.
  9. Batterie (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (1) Sensoren zum Messen von Reifenkenndaten und Sende- und/oder Empfangsmittel zum Senden und/oder Empfangen von Informationen umfasst.
  10. Reifendruckmess-System mit einer Batterie (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die einen Batteriedeckel umfasst, welcher als eine Leiterplatte (1) ausgeführt ist, und mit zumindest einem Sensor (6) zum Messen von Reifenkenndaten, Sende- und/oder Empfangsmittel (6), entsprechend zum Senden und/oder Empfangen von Informationen, wobei der zumindest eine Sensor (6) und/oder die Sende- und/oder Empfangsmittel (6) auf der Leiterplatte (1) angeordnet sind.
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