-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Autobatteriesystem mit
Batteriezustandserfassungsschaltungen, die mit Batterieblöcken
verbunden sind, welche eine Vielzahl von Batteriezellen haben, die
auf eine gestapelte Art und Weise verbunden sind.
-
2. Beschreibung des einschlägigen
Standes der Technik
-
Ein
Autobatteriesystem hat viele Batteriezellen, die zusammen gestapelt
und in Reihe geschaltet sind, um die Ausgangsspannung zu erhöhen.
Bei diesem Typ von Batteriesystem wird eine Batteriezellenverschlechterung
verhindert, indem die Batterieladung und -entladung gesteuert werden,
während der Zustand jeder Batteriezelle erfasst wird. Jede
der in Reihe geschalteten Batteriezellen wird durch denselben Strom
aufgeladen und entladen. Die verbleibende Batteriekapazität
wird berechnet durch Integrieren der Batterielade- und -entladeströme,
und das Laden und Entladen werden gesteuert, um die verbleibende Kapazität
innerhalb eines Sollbereiches zu halten. Die verbleibende Kapazität
wird berechnet durch Addieren der integrierten Ladestromwerte und
Subtrahieren der integrierten Entladestromwerte. In der Praxis bilden
sich Differenzen der tatsächlichen verbleibenden Kapazität
mit der Zeit für Batteriezellen aus, welche durch dieselben
Ströme geladen und entladen werden. Das ist so, weil Differenzen
in der Batteriezellentemperatur und in den elektrischen Kenndaten
eine Veränderung in der tatsächlichen Ladung und
Entladung jeder Batteriezelle verursachen. Wenn sich Differenzen
in der tatsächlichen verblei benden Kapazität ausbilden,
kann eine Batteriezelle mit niedriger verbleibender Kapazität
leicht überentladen werden, wohingegen eine Batteriezelle
mit hoher verbleibender Kapazität leicht überladen
werden kann, und das kann die Ursache der Batteriezellenverschlechterung
sein. Das ist so, weil eine Batteriezelle durch Überladen
oder Überentladen beträchtlich verschlechtert
werden kann. Da ein Autobatteriesystem mit vielen Batteriezellen
versehen ist, sind die Fertigungskosten extrem hoch und ist das
Verlängern der Systemlebensdauer von äußerster
Bedeutung.
-
Eine
Batteriezellenverschlechterung kann verhindert werden durch Erfassen
der Spannung jeder Batteriezelle und durch Regeln der tatsächlichen verbleibenden
Batteriekapazität, um diese in einen Sollbereich zu halten.
In einem Batteriesystem, das Batterieblöcke mit vielen
in Reihe geschalteten Batteriezellen hat, können deshalb
Batteriezustandserfassungsschaltungen zum Erfassen der Spannung von
jeder Batteriezelle vorhanden sein. Diese Batteriezustandserfassungsschaltungen
sind nahe bei den Batterieblöcken angeordnet und sind mit
den positiven und negativen Elektrodenklemmen von jeder Batteriezelle über
einen Kabelsatz verbunden (vgl. die
japanische veröffentlichte Patentanmeldung Nr.
2008-140631 ).
-
Gemäß der
Darstellung in der vereinfachten Ansicht in 1 zum Beispiel
hat ein Autobatteriesystem mit vielen zusammen gestapelten Batteriezellen
einen Kabelsatz 94, der mit den Elektrodenklemmen 93 jeder
Batteriezelle 91 verbunden ist, und dieser Kabelsatz 94 ist
mit einer Batteriezustandserfassungsschaltung 90 verbunden,
welche außerhalb des Batterieblockes 92 angeordnet
ist. Der Kabelsatz 94 hat viele lange Anschlussdrähte 95,
die miteinander gebündelt sind, und jeder Anschlussdraht 95 ist mit
den Elektrodenklemmen 93 jeder Batteriezelle 91 und
mit der Batteriezustandserfassungsschaltung 90 verbunden.
Es ist nicht nur der Kabelsatz 94 lang, sondern die Längen
der Anschlussdrähte 95, welche verschiedene Batteriezellen 91 verbinden,
sind unterschiedlich. Zum Beispiel sind die Anschlussdrähte 95,
welche die Batteriezellen 91 verbinden, die am weitesten
von der Batteriezustandserfassungsschaltung 90 entfernt
sind, extrem lang. In einem langen Kabelsatz mit Anschlussdrähten
unterschiedlicher Länge sind die Impedanzen der Anschlussdrähte hoch
und es kann bedeutsame Impedanzunterschiede für unterschiedliche
Anschlussdrähte geben. Differenzen in den Anschlussdrahtimpedanzen
können die Ursache eines Batteriezellenspannungserfassungsfehlers
in der Batteriezustandserfassungsschaltung sein. Insbesondere ist
es notwendig, dass die Batteriezustandserfassungsschaltung Spannungsdifferenzen
zwischen den Batteriezellen mit extrem hoher Präzision
erfasst. Zum Beispiel verlangt ein Batteriesystem mit Lithiumionenbatteriezellen eine
sehr hohe individuelle Batteriezellenspannungserfassungsgenauigkeit
von 0,05 V oder besser und vorzugsweise von 0,02 V oder besser.
Da in den bekannten Batteriesystemen Kabelsätze mit sehr
langen Anschlussdrähten, die miteinander gebündelt sind,
verwendet werden, ist die große Impedanz des Kabelsatzes
zu einer Ursache von reduzierter individueller Batteriezellenmessgenauigkeit
geworden.
-
Weiter,
da der Kabelsatz von einem bekannten Batteriesystem mit Anschlussdrähten
gebündelt ist, welche mit jeder Batteriezelle verbunden
sind, hat das Batteriesystem die Nachteile, dass ein offener Stromkreis
in dem Kabelsatz ein funktionales Versagen verursachen kann, und
ein Kurzschluss zwischen Drähten in dem Kabelsatz kann
einen Brand oder Rauch verursachen.
-
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung ist mit dem Ziel entwickelt worden, die oben
beschriebenen Nachteile zu beseitigen. Es ist somit ein Hauptziel
der vorliegenden Erfindung, ein Autobatteriesystem zu schaffen,
das die Leitungsimpedanz für Verbindungen zwischen jeder
Batteriezelle und einer Batteriezustandserfassungsschaltung reduzieren
kann und die Leitungsimpedanzen gleichförmig machen kann,
um Spannungsmessungen für die vielen Batteriezellen mit
extrem hoher Genauigkeit zu ermöglichen. Es ist darüber
hinaus ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Autobatteriesystem
zu schaffen, das eine Funktionsstörung, Rauch und Feuer
aufgrund eines offenen Stromkreises oder eines Kurzschlusses in
dem Kabelsatz wirksam verhindern kann, welcher die vielen Batteriezellen
mit einer Batteriezustandserfassungsschaltung verbindet; und das
die Zuverlässigkeit und die Sicherheit verbessern kann durch
Gewährleisten einer stabilen, zuverlässigen Erfassung
des Zustands von jeder Batteriezelle durch die Batteriezustandserfassungsschaltungen.
-
Das
Autobatteriesystem nach der vorliegenden Erfindung ist mit Batterieblöcken 2 versehen,
die eine Vielzahl von Batteriezellen 1 in einer gestapelten Konfiguration
aufweisen und Klemmenebenen 2A haben, welche mit Klemmenflächen 1A zusammenfallen,
die durch positive und negative Elektrodenklemmen 13 der
Batteriezellen 1 festgelegt sind; und mit Batteriezustandserfassungsschaltungen 30,
welche mit den Elektrodenklemmen 13 jeder Batteriezelle 1 jedes
Batterieblockes 2 verbunden sind, um den Zustand jeder
Batteriezelle 1 zu erfassen. In dem Autobatteriesystem
ist eine Batteriezustandserfassungsschaltung 30 durch eine
Leiterplatte 7, 87 realisiert, und die Leiterplatte 7, 87 ist
auf einem Batterieblock 2 in einer Position gegenüber
der Klemmenebene 2A des Batterieblockes 2 montiert.
Weiter sind die positiven und negativen Elektrodenklemmen 13 jeder
Batteriezelle 1 in dem Autobatteriesystem mit einer Leiterplatte 7, 87 zur
Verbindung mit einer Batteriezustandserfassungsschaltung 30 verbunden.
-
Das
oben beschriebene Batteriesystem hat die Eigenschaft, dass die Leitungsimpedanzen
für die Verbindung zwischen jeder Batteriezelle und einer
Batteriezustandserfassungsschaltung niedrig und gleichförmig
sein können, was eine Messung der Spannung von jeder der
vielen Batteriezellen mit extrem hoher Genauigkeit erlaubt. Das
ist so, weil die Leiterplatte für eine Batteriezustandserfassungsschaltung
in dem oben beschriebenen Batteriesystem gegenüber der
Klemmenebene eines Batterieblockes angeordnet ist, was erlaubt,
die positiven und negativen Elektrodenklemmen jeder Batteriezelle
mit der Leiterplatte über eine minimale Distanz zu verbinden.
-
Darüber
hinaus hat das oben beschriebene Batteriesystem die Eigenschaft,
dass es eine Funktionsstörung, Rauch und Feuer aufgrund
eines offenen Stromkreises oder eines Kurzschlusses in einem Kabelsatz,
der die vielen Batteriezellen mit einer Batteriezustandserfassungsschaltung
verbindet, effektiv verhindern kann und dass es die Zuverlässigkeit
und die Sicherheit durch Gewährleisten einer stabilen,
zuverlässigen Erfassung des Zustands jeder Batteriezelle
durch eine Batteriezustandserfassungsschaltung verbessern kann.
Das ist so, weil die Leiterplatte für eine Batteriezustandserfassungsschaltung
gegenüber einer Batterieblockklemmenebene montiert ist
und die positiven und negativen Elektrodenklemmen jeder Batteriezelle
mit der Leiterplatte verbunden sind. In dieser Konfiguration wird
ein langer Kabelsatz nicht verwendet, und die Elektrodenklemmen
können mit der Leiterplatte verbunden werden, die in enger
Nähe bei den Elektrodenklemmen der Batteriezellen montiert
ist. Die Drahtführung für die Verbindungen zwischen
jeder Batteriezelle und der Leiterplatte verlangt kein Bündeln,
Verdrehen oder Überkreuzen von Anschlussdrähten.
Deshalb werden Fehler wie Kurzschlüsse zwischen Anschlussdrähten
zuverlässig verhindert.
-
Die
obigen und weitere Ziele der vorliegenden Erfindung sowie die Merkmale
derselben werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung
in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher
werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine vereinfachte Draufsicht auf ein bekanntes Autobatteriesystem;
-
2 ist
eine Schrägansicht eines Autobatteriesystems für
eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
3 ist
eine Schrägansicht des in 2 gezeigten
Autobatteriesystems, wobei das obere Gehäuse entfernt worden
ist;
-
4 ist
eine auseinander gezogene Schrägansicht des in 3 gezeigten
Autobatteriesystems;
-
5 ist
eine Querschnittansicht des in 2 gezeigten
Autobatteriesystems;
-
6 ist
ein Blockschaltbild eines Autobatteriesystems für eine
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
7 ist
eine Blockschaltbild einer Batteriezustandserfassungsschaltung;
-
8 ist
eine auseinander gezogene Schrägansicht, welche die Stapelkonfiguration
für Batteriezellen und Distanzstücke zeigt;
-
9 ist
eine vergrößerte Schrägansicht, welche
die Verbindungsstruktur für Elektrodenklemmen und Verbindungsklemmen
zeigt;
-
10 ist
eine vergrößerte Querschnittansicht, welche ein
weiteres Beispiel einer Spannungserfassungsleitung zeigt;
-
11 ist
eine vergrößerte Querschnittansicht, welche ein
weiteres Beispiel einer Spannungserfassungsleitung zeigt;
-
12 ist
eine vergrößerte Querschnittansicht, welche ein
weiteres Beispiel einer Spannungserfassungsleitung zeigt;
-
13 ist
eine vergrößerte Querschnittansicht, welche ein
weiteres Beispiel einer Spannungserfassungsleitung zeigt; und
-
14 ist
eine Querschnittansicht eines Autobatteriesystems für eine
weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER
AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
-
In
dem Autobatteriesystem können Temperatursensoren 38,
die mit den Batteriezellen 1 zur Batterietemperaturmessung
in thermischem Kontakt sind, mit der Leiterplatte 7, 87 verbunden
werden. in diesem Autobatteriesystem können die Temperatursensoren
an idealen Orten angeordnet werden, wobei eine zuverlässige
Verbindung durch Minimieren der Distanz zwischen den Temperatursensoren
und den Batteriezustandserfassungsschaltungen gewährleistet
wird.
-
In
dem Autobatteriesystem ist eine Flüssigkeitseinfüllöffnung 14 an
der Klemmenfläche 1A jeder Batteriezelle 1 vorhanden,
und Durchgangslöcher 7A, 87A können
in der Leiterplatte 7, 87 in Positionen vorhanden
sein, die den Flüssigkeitseinfüllöffnungen 14 der
Batteriezelle 1 gegenüberliegen. In diesem Batteriesystem
können viele Batteriezellen miteinander verbunden werden,
um einen Batterieblock zu bilden, eine Leiterplatte kann auf dem
Batterieblock montiert werden, und in dieser Konfiguration kann
jede Batteriezelle mit einem Elektrolyten gefüllt werden.
Das eliminiert die Notwendigkeit, Batteriezellen in einer Schale
zu halten, um eine Batteriezellenexpansion während des
Einfüllens von Elektrolyt wie in bekannten Batteriesystemen
zu vermeiden. Es eliminiert auch jegliches Erfordernis, einen Batterieblock
zusammenzubauen durch Entfernen von gefüllten Batteriezellen
aus der Aufnahmeschale und durch Ausüben von Druck, um
die besondere Form von expandierten Batteriezellen aufrechtzuerhalten. Da
weiter die vielen Batteriezellen befüllt werden können,
nachdem sie miteinander verbunden worden sind, besteht keine Notwendigkeit,
die Batteriezellen zum Befüllen mit Elektrolyt in einer
Schale zu platzieren. Infolgedessen hat dieses Batteriesystem die
Eigenschaft, das der Elektrolyteinfüllprozess effizient ausgeführt
werden kann.
-
In
dem Autobatteriesystem ist eine Sicherheitsventilauslassöffnung 12 auf
der Klemmenfläche 1A jeder Batteriezelle 1 vorhanden,
und Gasauslasslöcher 87B können in der
Leiterplatte 87 in Positionen vorhanden sein, die den Sicherheitsventilauslassöffnungen 12 gegenüberliegen,
um abgegebenes Gas durchzulassen. Wenn ein Sicherheitsventil während des
Batteriesystembetriebes öffnet und Batteriechemikalien
wie zum Beispiel Gas ausgestoßen werden, kann das Gas gleichmäßig
abgegeben werden.
-
In
dem Autobatteriesystem ist eine Sicherheitsventilauslassöffnung 12 in
der Klemmenfläche 1A von jeder Batteriezelle 1 vorhanden,
und ein Gasauslasskanal 6 kann zwischen der Klemmenebene 2A des
Batterieblockes 2 und der Leiterplatte 7 derart angeordnet
sein, dass er die Batteriezellenauslassöffnungen 12 verbindet.
Dieses Batteriesystem kann aus einem Sicherheitsventil ausgestoßenes
Gas über den Gasauslasskanal gleichmäßig
abgeben, und selbst wenn das ausgestoßene Gas ein Gas hoher
Temperatur ist, gibt es keine nachteiligen Auswirkungen auf die
Batterien oder die Leiterplatte aufgrund des Gases hoher Temperatur.
-
Darüber
hinaus kann in dem Autobatteriesystem eine Leiterplatte 7 an
dem Gasauslasskanal 6 befestigt sein. In diesem Batteriesystem
kann eine Leiterplatte auf einem Batterieblock über den
Gasauslasskanal, der an den Batterieblock befestigt ist, zuverlässig
befestigt werden.
-
Ferner
kann in dem Autobatteriesystem die Leiterplatte 7, 87 mit
den positiven und negativen Elektrodenklemmen 13 von jeder
Batteriezelle 1 über Spannungserfassungsleitungen 8, 48, 58, 68, 78 verbunden
sein, und jede Spannungserfassungsleitung 8, 48, 58, 68, 78 kann
mit derselben Stelle an jeder Elektrodenklemme verbunden sein. Da
die Spannungserfassungsleitungen dieselben Elektrodenklemmenstellen
an jeder Batteriezelle verbinden, addiert sich in diesem Batteriesystem
der Spannungsabfall aufgrund des Elektrodenklemmenverbindungsbereichswiderstands
gleichermaßen auch zu der Spannung für jede Batteriezelle,
und ein Messfehler aufgrund des Verbindungsbereichsspannungsabfalls kann
verhindert werden.
-
Im
Folgenden werden Auführungsformen auf der Grundlage der
Figuren beschrieben. Das Batteriesystem wird am geeignetsten als
eine Stromquelle für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug
wie ein Hybridauto benutzt, welches sowohl durch einen Elektromotor
als durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird, oder für
ein Elektroauto, welches nur durch einen Elektromotor angetrieben
wird.
-
Das
Batteriesystem, das in den 2–7 gezeigt
ist, ist mit Batterieblöcken 2 versehen, die eine
Vielzahl von Batteriezellen 1 in einer gestapelten Konfiguration
aufweisen, und mit Batteriezustandserfassungsschaltungen 30,
welche mit den Elektrodenklemmen 13 jeder Batteriezelle 1 jedes
Batterieblockes 2 verbunden sind, um den Zustand jeder
Batteriezelle 1 zu erfassen.
-
In
einem Batterieblock 2 sind die Batteriezellen 1 gestapelt,
um ihre Klemmenflächen 1A, die mit positiven und
negativen Elektrodenklemmen 13 versehen sind, in einer
einzelnen Ebene zu positionieren, welches die Klemmenebene 2A an
der oberen Fläche des Batterieblockes 2 ist. Ein
Batteriehalter 3 ist außerhalb des Batterieblockes 2 befestigt,
um die gestapelten Batteriezellen 1 festzuhalten. Gemäß der
Darstellung in 8 ist jede Batteriezelle 1 eine rechteckige
Batterie 10 mit einem rechteckigen Umriss und hat eine
Klemmenfläche 1A als ihre obere Fläche
in der Figur, und diese Klemmenfläche 1A ist mit
positiven und negativen Elektrodenklemmen 13, einer Sicherheitsventilauslassöffnung 12 und
einer Flüssigkeitseinfüllöffnung 14 versehen.
-
Gemäß der
Darstellung in 8 ist eine rechteckige Batterie 10 breit
im Vergleich zu ihrer Dicke. Diese rechteckigen Batterien 10,
die dünner sind als sie breit sind, werden in der Richtung
ihrer Dicke gestapelt, um einen Batterieblock 2 zu bilden.
Die rechteckigen Batterien 10 sind wiederaufladbare Lithiumionenbatterien.
Die rechteckigen Batterien können jedoch auch wiederaufladbare
Batterien wie Nickelhybridbatterien oder Nickelkadmiumbatterien sein.
Die rechteckigen Batterien 10 in der Figur sind rechteckförmig
mit breiten Flächen auf beiden Seiten, und diese Seitenflächen
werden gegeneinander gestapelt, um einen Batterieblock 2 zu
bilden. Die Klemmenfläche 1A jeder rechteckigen
Batterie 10 ist mit positiven und negativen Elektrodenklemmen 13 versehen,
die von beiden Enden vorstehen, und mit einer Sicherheitsventilauslassöffnung 12 im
Zentrumsbereich.
-
Wenn
der interne Druck der Batteriezelle 10 größer
als ein eingestellter Druck wird, öffnet das Sicherheitsventil,
um einen übermäßigen inneren Druckanstieg
zu verhindern. Das Sicherheitsventil beherbergt einen Ventilmechanismus
(nicht dargestellt), der die Auslassöffnung 12 absperrt.
Der Ventilmechanismus hat eine Membran, die bei einem eingestellten
Druck bricht, oder ist ein Ventil mit einem flexiblen Bauteil, welches
gegen einen Ventilsitz drückt und bei einem eingestellten
Druck öffnet. Wenn das Sicherheitsventil geöffnet
wird, wird das Innere der rechteckigen Batterie 10 über
die Auslassöffnung 12 nach außen hin
geöffnet und inneres Gas wird ausgestoßen, um
einen inneren Druckaufbau zu verhindern.
-
Weiter,
die positiven und negativen Elektrodenklemmen 13 jeder
rechteckigen Batterie 10 sind in entgegengesetzten Richtungen
gebogen, und die positiven und negativen Elektrodenklemmen 13 von benachbarten
rechteckigen Batterien 13 sind ebenfalls in entgegengesetzten
Richtungen gebogen. In dem Batteriesystem nach den Figuren sind
die positiven und negativen Elektrodenklemmen 13 von benachbarten
rechteckigen Batterien 10 in einer überlappenden
Konfiguration verbunden, um die Batterien in Reihe zu schalten.
Gemäß der Darstellung in 9 sind überlappende
Elektrodenklemmen 13 durch Befestiger 20 wie zum
Beispiel eine Schraube 20A und eine Mutter 20B verbunden.
Die positiven und negativen Elektrodenklemmen können jedoch auch über
Sammelschienen verbunden werden, um die Batterien in Reihe zu schalten.
Ein Batteriesystem mit benachbarten rechteckigen Batterien 10,
die in Reihe geschaltet sind, kann eine hohe Ausgangsspannung erzeugen.
Das Batteriesystem kann jedoch auch benachbarte rechteckige Batterien
parallel schalten.
-
Ein
Batterieblock 2 hat Distanzstücke 15,
die zwischen den gestapelten rechteckigen Batterien 10 angeordnet
sind. Die Distanzstücke 15 isolieren benachbarte
rechteckige Batterien 10. Gemäß der Darstellung
in 8 hat ein Distanzstück 15 eine
Form, die mit den rechteckigen Batterien 10 in festen Positionen
auf beiden Seiten zusammenpasst und erlaubt, benachbarte rechteckige
Batterien 10 zu stapeln, ohne dass deren Position verschoben
wird. Rechteckige Batterien 10, die auf eine isolierende
Art und Weise mit Distanzstücken 15 gestapelt
sind, können äußere Gehäuse 11 haben,
die aus Metall wie zum Bespiel Aluminium bestehen. Ein Batterieblock kann
auch eine Vielzahl von Batteriezellen ohne zwischengeschaltete Distanzstücke
stapeln und festhalten. Dieser Typ von Batterieblock, obgleich nicht
dargestellt, isoliert die Metallflächen der rechteckigen äußeren
Batteriegehäuse mit einem isolierenden Film. Zum Beispiel
kann ein Kunststoffschrumpfschlauch oder ein isolierender Überzug
als ein isolierender Film benutzt werden. Darüber hinaus
kann das äußere Gehäuse einer rechteckigen
Batteriezelle aus einem isolierenden Material wie zum Beispiel Kunststoff
bestehen. Diese Typen von rechteckigen Batteden können
ohne das Zwischenschalten von Distanzstücken miteinander
gestapelt werden, um Batterieblöcke zu bilden.
-
Die
Distanzstücke 15, die mit den Batteriezellen 1 gestapelt
werden, sind mit Kühlspalten 16 zwischen den Distanzstücken 15 und
den Batteriezellen 1 versehen, um ein Kühlgas
wie zum Beispiel Luft zum wirksamen Kühlen der Batteriezellen 1 durchzulassen.
Das Distanzstück 15 nach 8 ist in
seinen den Batteriezellen 1 gegenüberliegenden Flächen
mit Nuten 15A versehen, die sich bis zu den Rändern
auf beiden Seiten erstrecken und Kühlspalte 16 zwischen
dem Distanzstück 15 und den Batteriezellen 1 bilden.
Das Distanzstück 15 nach der Figur ist mit mehreren
Nuten 15A versehen, die parallel ausgerichtet und in bestimmten
Intervallen angeordnet sind. Das Distanzstück 15 nach
der Figur ist mit Nuten 15A auf beiden Seiten versehen,
um Kühlspalte 16 zwischen dem Distanzstück 15 und
benachbarten Batteriezellen 1 zu bilden. Dieser Aufbau
hat die Eigenschaft, dass die Batteriezellen 1 auf beiden
Seiten des Distanzstückes 15 wirksam durch Kühlspalte 16 gekühlt
werden können, welche auf beiden Seiten des Distanzstückes 15 gebildet
sind. Die Nuten können jedoch auch nur auf einer Seite
des Distanzstückes ausgebildet sein, um Kühlspalte
zwischen Batteriezellen und Distanzstücken zu bilden. Die
Kühlspalte 16 nach den 3 und 4 sind
so ausgebildet, dass sie sich in einer horizontalen Richtung erstrecken
und sich auf der linken und auf der rechten Seite des Batterieblockes 2 öffnen.
Ventilationsluft, die durch die Kühlspalte 16 hindurchgeleitet
wird, kühlt wirksam die äußeren Gehäuse 11 der
Batteriezelle 1 direkt. Diese Konfiguration hat die Eigenschaft,
das ein thermisches Durchgehen der Batteriezelle 1 wirksam
verhindert werden kann und dass die Batteriezellen 1 wirksam
gekühlt werden können.
-
Der
Batteriehalter 3, welcher die Batteriezellen 1 in
einer gestapelten Konfiguration hält, ist mit einem Paar
Endplatten 4 versehen, welche den Batterieblock 2 von
beiden Enden aus einschließen, und mit Verbindungsschienen 5,
welche an beiden Enden oder in mittleren Bereichen an ein Paar Endplatten 4 angeschlossen
sind. Die Verbindungsschienen 5 sind in den Umrissen der
rechteckigen Batterie 10 angeordnet, und beide Enden oder
mittleren Gebiete sind mit den Endplatten 4 verbunden.
Der Batteriehalter 3 hält einen Batterieblock 2 von
gestapelten Batteriezellen 1 mit Endplatten 4 an
beiden Enden und mit Verbindungsschienen 5, die in den
Umrissflächen der rechteckigen Batterie 10 angeordnet
und mit den Endplatten 4 an beiden Enden verbunden sind.
Durch diesen Aufbau hält der Batteriehalter 3 eine
Vielzahl von gestapelten rechteckigen Batterien 10 sicher
fest.
-
Die
Endplatten 4 haben eine rechteckige Form mit denselben
Abmessungen und der Form wie der Umriss der rechteckigen Batterien 10,
und die Endplatten 4 halten den gestapelten Batterieblock 2 von
beiden Enden aus zusammen. Eine Endplatte 4 ist aus Kunststoff
oder Metall hergestellt und mit Verstärkungsrippen 4A versehen,
die sich auf der äußeren Fläche vertikal
und horizontal erstrecken, welche mit der Endplatte 4 einstückig
ausgebildet ist. Weiter, die Endplatten 4, die in den Figuren
gezeigt sind, haben verstärkende Metallstücke 17,
die längs ihrer oberen Ränder befestigt sind,
und die Verbindungsschienen 5 sind mit diesen verstärkenden
Metallstücken 17 verbunden. Diese Konfiguration
hat die Eigenschaft, dass die Endplatten 4, die mit den
verstärkenden Metallstücken 17 verstärkt
sind, robuste Konstruktionen bilden können und dass die
Verbindungsschienen 5 mit den Endplatten 4 starr
verbunden werden können. Insbesondere hat diese Konfiguration die
Eigenschaft, dass sie die Endplatten 4 selbst stark machen
kann, wenn die Endplatten 4 aus Kunststoff geformt werden.
Die Endplatten brauchen jedoch nicht immer mit verstärkenden
Metallstücken verstärkt zu werden. Die Endplatten
können zum Beispiel auch aus Metall ohne verstärkende
Metallstücke hergestellt werden, und die Verbindungsschienen
können direkt mit diesen Endplatten verbunden werden. Die
Verbindungsschienen 5 bestehen aus Metall wie zum Beispiel
Stahl und sind an beiden Enden oder in mittleren Bereichen mit den
Endplatten 5 über Feststellschrauben 18 verbunden.
-
Die 6 und 7 zeigen
Blockschaltbilder des Batteriesystems. In dem Batteriesystem nach
diesen Blockschaltbildern ist eine Batteriezustandserfassungsschaltung 30 mit
jeder Batteriezelle 1 verbunden. Die Batteriezustandserfassungsschaltung 30,
die in 7 gezeigt ist, ist mit einer Spannungserfassungsschaltung 31 zum
Erfassen der Spannung jeder Batteriezelle 1 versehen; einer
Zellenausgleichsschaltung 32 zum Ausgleichen der Spannung
jeder Batteriezelle 1; einer Temperaturerfassungsschaltung 33 zum
Erfassen der Batterietemperatur; und einer Steuerschaltung 34 zum
Steuern dieser Erfassungs- und Ausgleichsschaltungen, zum Verarbeiten
von Signalen, die aus diesen Schaltungen eingegeben werden, und
zum Abgeben von Daten aus der Batteriezustandserfassungsschaltung 30 über
eine isolierte Kommunikationsschaltung 35. Das Batteriesystem
nach 6 ist mit mehreren Batterieblöcken 2 versehen,
und Signale, die von den Batteriezustandserfassungsschaltungen 30 abgegeben
werden, welche mit jedem Batterieblock 2 verbunden sind,
werden in eine Hauptsteuerschaltung 36 eingegeben. Die
Hauptsteuerschaltung 36 steuert das Batteriesystem auf
der Basis der Signale, die aus jeder Batteriezustandserfassungsschaltung 30 eingegeben
werden.
-
Die
Batteriezustandserfassungsschaltungen 30 werden durch Oberflächenmontage
auf Leiterplatten 7 realisiert. Gemäß der
Darstellung in den 3–5 ist
eine Leiterplatte 7, die eine Batteriezustandserfassungsschaltung 30 implementiert,
gegenüber der Klemmenebene 2A des Batterieblockes 2 oben
auf dem Batterieblock 2 in den Figuren befestigt. Die Leiterplatte 7 nach
den 3 und 4 ist mit beiden Enden an Endplatten 4 über
Feststellschrauben 29 befestigt. Darüber hinaus
ist die Leiterplatte 7 nach den Figuren auch über
Feststellschrauben 29 an der Oberseite des Gasauslasskanals 6 befestigt,
welcher auf der Klemmenebene 2A des Batterieblockes 2 montiert
ist. Eine Leiterplatte 7 kann auf dem Batterieblock 2 fest
montiert werden, indem sie an dem Gasauslasskanal 6 befestigt
wird.
-
Die
Leiterplatte 7 ist mit Durchgangslöchern 7A versehen
zum Befüllen der äußeren Gehäuse 11 der
Batteriezelle 1 mit Elektrolyt über die Flüssigkeitseinfüllöffnungen 14,
welche in den Klemmenflächen 1A der Batteriezelle 1 gebildet
sind. Diese Durchgangslöcher 7A sind in Positionen
gegenüber den Flüssigkeitseinfüllöffnungen 14 in
den Batteriezellen 1 geöffnet. In diesem Batterieblock 2 werden die
Batteriezellen 1, die noch nicht mit Elektrolyt befüllt
worden sind, miteinander gestapelt, zwischen den Endplatten 4 festgehalten,
und die Leiterplatte 7 wird befestigt. In diesem Zustand
wird jede Batteriezelle 1 mit Elektrolyt befüllt,
und die Flüssigkeitseinfüllöffnungen 14 werden
verschlossen, um den Zusammenbau des Batterieblockes 2 zu
vervollständigen. Für einen Batterieblock 2,
der auf diese Art und Weise zusammengebaut wird, gibt es keine Notwendigkeit,
eine Vielzahl von Batteriezellen 1 in einer Aufnahmeschale
anzuordnen, um eine Zellenexpansion zu vermeiden, und die Batteriezellen 1 können wirksam
befüllt werden, während sie miteinander gestapelt
sind und in einer Art und Weise festgehalten werden, auf die eine
Zellenexpansion vermieden wird. Weiter, da die äußeren
Gehäuse 11 der Batteriezelle 1 mit Elektrolyt
gefüllt werden, wenn der Batterieblock 2 im zusammengebauten
Zustand ist, können Funktionsstörungen wie zum
Beispiel Kurzschlüsse, die während dieses Prozessschrittes
auftreten, verhindert werden, was einen sicheren Zusammenbau erlaubt.
-
Die
Leiterplatte 7 ist in enger Nähe und parallel
ausgerichtet zu der Klemmenfläche 2A des Batterieblockes 2 angebracht.
Die Leiterplatte 7 nach 5 hat Temperatursensoren 38,
die an ihrer unteren Fläche angebracht sind. Die Temperatursensoren 38 sind
mit den Batteriezellen 1 in thermischem Kontakt und messen
die Batterietemperatur. In diesem Aufbau ist die Leiterplatte 7 gegenüber
der Klemmenfläche 2A des Batterieblockes 2 befestigt, und
die Temperatursensoren 38 können in thermischem
Kontakt mit den Batteriezellen 1 gehalten werden. Elektrisch
isolierendes, thermisch leitfähiges Material 39 ist
zwischen einem Temperatursensor 38 und einer Batteriezelle 1 angeordnet,
um eine genauere Messung der Temperatur der Batteriezelle 1 zu erlauben.
Eine Batteriezustandserfassungsschaltung 30, welche die
Temperatur der Batteriezelle 1 über die Temperatursensoren 38 misst,
gibt die erfasste Temperatur nach außen an die Batteriezustandserfassungsschaltung 30 ab.
Wenn die Batterietemperatur über eine eingestellte Temperatur
ansteigt oder unter eine ein gestellte Temperatur absinkt, werden die
Lade- und Entladeströme begrenzt oder abgeschaltet.
-
Die
Leiterplatte 7 ist mit den positiven und negativen Elektrodenklemmen 13 jeder
Batteriezelle 1 über Spannungserfassungsleitungen 8 verbunden. Die
Spannungserfassungsleitungen 8 verbinden die positiven
und negativen Elektrodenklemmen 13 jeder Batteriezelle 1 mit
der Spannungserfassungsschaltung 31 in der Batteriezustandserfassungsschaltung 30,
welche auf der Leiterplatte 7 montiert ist. Infolgedessen
ist zum Beispiel ein Batterieblock mit achtzig Batteriezellen, die
miteinander gestapelt sind, mit einer Leiterplatte durch einundachtzig
Spannungserfassungsleitungen verbunden. Die Spannungserfassungsschaltung 31 misst
die Spannung jeder Batteriezelle 1 über die Spannungserfassungsleitungen 8. Die
Batteriezustandserfassungsschaltung 30 ermittelt den Zustand
der Batteriezellen 1 unter Verwendung der durch die Spannungserfassungsschaltung 31 gemessenen
Spannung der Batteriezelle 1 und gibt die Ergebnisse nach
außen an die Batteriezustandserfassungsschaltung 30 ab.
-
Benachbarte
Batteriezellen 1 eines Batterieblockes 2 werden
in Reihe geschaltet, indem überlappende Elektrodenklemmen 13 mit
Befestigern 20 verbunden werden oder indem die Elektrodenklemmen über
Sammelschienen verbunden werden. Es fließen starke Ströme
in einem Batterieblock 2 und es werden Spannungsabfälle
durch den Widerstand der Verbindungsbereiche der Elektrodenklemmen 13 erzeugt.
Diese Spannungsabfälle nehmen im Verhältnis zu
dem Strom des Batterieblockes 2 zu. Zum Verhindern eines
Messfehlers aufgrund von Verbindungsbereichsspannungsabfällen
sind die Spannungserfassungsleitungen 8 an derselben Stelle
bei jeder Batteriezelle 1 angeschlossen. Insbesondere sind
die Spannungserfassungsleitungen 8 angeschlossen, um den
Verbindungsbereichsspannungsabfall zu der Spannung für
jede Batteriezelle 1 zu addieren.
-
Die
Spannungserfassungsleitungen 8 sind an einem Ende an einer
Elektrodenklemme 13 befestigt und an dem anderen Ende an
der Leiterplat te 7. Eine Spannungserfassungsleitung 8 ist
an einer Elektrodenklemme 13 über eine Verbindungsklemme 41 befestigt.
Gemäß der Darstellung in 9 ist die Verbindungsklemme 41 an
einer Elektrodenklemme 13 über Befestiger 20,
welche benachbarte Elektrodenklemmen 13 verbinden, befestigt.
Die Verbindungsklemme 41, die in dieser Figur gezeigt ist,
ist aus Blech hergestellt und ist mit einem Verbindungsloch 41A an
einem Ende zum Einführen einer Schraube 20A des
Befestigers 20 und mit einem vertikalen Verbindungsabschnitt 41B an
dem anderen Ende mit einer langen, schmalen Stangenform versehen,
der aufwärts in eine vertikale Anordnung gebogen ist. Der
aufrechte Verbindungsabschnitt 41B dieser Verbindungsklemme 41 wird
als die Spannungserfassungsleitung 8 benutzt und wird durch
die Leiterplatte 7 eingeführt. Die Spannungserfassungsleitungen 8,
die durch die Leiterplatte 7 eingeführt sind, werden
an der Leiterplatte 7 durch Löten befestigt. Die
Spannungserfassungsleitungen können jedoch auch von beiden
Seiten der Leiterplatte aus zugeführt werden, um die Leiterplatte
und die Elektrodenklemmen zu verbinden. In einem Batterieblock mit
Elektrodenklemmen, die über Sammelschienen verbunden sind,
können die Sammelschienenmetallplatten, obgleich es nicht
dargestellt ist, so ausgebildet sein, dass sie Spannungserfassungsleitungen
bilden. Weiter, die Leiterplattenspannungserfassungsleitungen können
direkt mit den Elektrodenklemmen durch Punktschweißen oder
Laserschweißen ohne die Verwendung von Verbindungsklemmen
verbunden werden. Die Spannungserfassungsleitungen können auch
mit den Elektrodenklemmen über Verbinder verbunden werden.
-
In
dem Batteriesystem nach 10 hat
eine Spannungserfassungsleitung 48, die mit einer Elektrodenklemme 13 verbunden
ist, einen Verbinder 42, der an einem Ende befestigt ist,
und dieser Verbinder 42 passt mit einem weiteren Verbinder 43 zusammen,
der an der Leiterplatte 7 montiert ist. Da ein Gasauslasskanal 6 in
den mittleren Bereichen der Klemmenflächen 1A der
Batteriezellen 1 in dem Batteriesystem nach den Figuren
angeordnet ist, sind die Verbinder 42 auf beiden Seiten
der Klemmenflächen 1A angeordnet. Die Verbinder 42 sind über
die Spannungserfassungsleitungen 48 in festen Positionen
angeordnet oder sie können durch Befestigung an den Elektrodenklemmen 13 oder
dem Gasauslasskanal 6 in festen Positionen angeordnet werden. Mit
diesem Aufbau kann die Leiterplatte 7 auf die Klemmenebene 2A des
Batterieblockes 2 gedrückt werden, um die Verbinder 42, 43 zu
verbinden und die Leiterplatte 7 mit jeder Elektrodenklemme 13 zu verbinden.
-
Weiter,
die Leiterplatte 7 kann auch mit jeder Elektrodenklemme 13 durch
die Spannungserfassungsleitungen 58, 68, 78 verbunden
werden, die so konfiguriert sind, wie es in den 11–13 gezeigt
ist. Die Spannungserfassungsleitungen 58, 68 nach
den 11 und 12 sind
leitfähige Metalldrähte, die auf eine flexible
Art und Weise verformt werden können. Die Spannungserfassungsleitung 58 nach 11 ist
mit einem gefalteten Bereich 58A in ihrem Zentrum versehen,
der sich ausdehnen und zusammenziehen kann. Ebenso ist die Spannungserfassungsleitung 68 nach 12 mit
einem gekrümmten Bereich 68A in ihrem Zentrum
versehen, das sich ausdehnen und zusammenziehen kann. Diese Typen
von Strukturen können die Elektrodenklemmen 13 jeder
Batteriezelle 1 mit der Leiterplatte 7 verbinden
und dabei jegliche Verschiebung in der Relativposition der Leiterplatte 7 und
des Batterieblockes 2 absorbieren. Weiter, die Spannungserfassungsleitung 78 nach 13 verbindet
die Elektrodenklemmen 13 von beiden Seiten der Leiterplatte 7 aus.
Die Spannungserfassungsleitung 78, die in dieser Figur
gezeigt ist, kann zum Beispiel ein Anschlussdraht oder eine Anschlussplatte
sein. Die Spannungserfassungsleitung 78, die ein Anschlussdraht
oder eine Anschlussplatte ist, ist mit einem Ende an einer Verbindungsklemme 71 befestigt,
die mit einer Elektrodenklemme 13 verbunden ist, und ist mit
dem anderen Ende mit der oberen Fläche der Leiterplatte 7 durch
einen Lötanschluss verbunden. Diese Spannungserfassungsleitung 78 geht
nicht durch die Leiterplatte 7 hindurch, sondern ist vielmehr
um die Seitenränder herumgeführt, um mit der Oberseite der
Leiterplatte 7 verbunden zu werden.
-
Die
Spannungserfassungsleitungen 8, 48, 58, 68, 78 sind
kurz, was eine niedrige Impedanz ergibt, und jede Spannungserfassungsleitung 8, 48, 58, 68, 78 hat
eine gleichförmige Länge, was gleiche Impedanzen
ergibt. Infolgedessen ist jede Elektrodenklemme 13 mit
der Leiterplatte 7 durch Spannungserfassungsleitungen 8, 48, 58, 68, 78 gleicher
Länge verbunden. Da je doch die Leiterplatte 7 auf
der Klemmenebene 2A des Batterieblockes 2 angeordnet
ist und die Spannungserfassungsleitungen 8, 48, 58, 68, 78 extrem
kurz gemacht werden können, ist die Impedanz niedrig und
das Batteriesystem kann die Spannung jeder Batteriezelle 1 genau
messen, selbst wenn es eine gewisse Differenz in der Länge der
Spannungserfassungsleitungen gibt. Infolgedessen kann gemäß der
Darstellung in 10 durch Befestigen der Verbinder 42 so,
dass sie mit der Verbindungsseite der Leiterplatte 7 zusammenpassen,
die Spannung der Batteriezelle 1 genau gemessen werden,
selbst wenn es eine gewisse Differenz in der Länge der
Spannungserfassungsleitungen 48 gibt, die mit jeder Elektrodenklemme 13 verbunden
sind.
-
Das
Batteriesystem nach den 2–5 hat
einen Gasauslasskanal 6, der im Zentrum der Klemmenebene 2A des
Batterieblockes 2 montiert ist. Dieser Gasauslasskanal 6 ist
mit Verbindungsflanschen 6B versehen, die von beiden Seiten
aus vorstehen und oberhalb der Endplatten 4 positioniert sind,
um den Gasauslasskanal 6 an den Endplatten 4 über
Feststellschrauben 19 zu befestigen.
-
Weiter,
der Gasauslasskanal 6 hat Endbereiche, die in (rechteckigen)
zylindrischen Formen ausgebildet sind, und der Gasauslasskanal 6 ist
an den Endplatten 4 mit diesen zylindrischen Bereichen
befestigt, die von den Endplatten 4 als zylindrische Vorsprünge 6A vorstehen.
Durchlässe wie Auslasskanäle können,
obgleich es nicht dargestellt ist, mit diesen zylindrischen Vorsprüngen 6A verbunden
werden, was erlaubt, jedwedes Gas, das aus der Sicherheitsventilauslassöffnung 12 einer
rechteckigen Batterie 10 ausgestoßen wird, schnell
nach außen abzugeben.
-
Das
Batteriesystem nach den 2 und 5 ist mit
dem oberen Gehäuse 9A seines äußeren
Gehäuses 9 über dem Gasauslasskanal 6 befestigt.
Das äußere Gehäuse 9 besteht
gemäß den Figuren aus einem oberen Gehäuse 9A und
einem unteren Gehäuse 9B. Das obere Gehäuse 9A und
das untere Gehäuse 9B haben Flansche 21,
die nach außen vorstehen, und diese Flansche 21 sind über Schrauben 22 und
Muttern 23 verbunden. In dem äußeren Gehäuse 9 sind
gemäß den Figuren die Flansche 21 an
den Seitenwänden des Batterieblockes 2 angeordnet.
In diesem äußeren Gehäuse 9 ist
das untere Gehäuse 9B an den Endplatten 4 über
Feststellschrauben 24 befestigt, um den Batterieblock 2 zusammenzuhalten.
Die Feststellschrauben 24 sind durch das untere Gehäuse 9B hindurchgeführt
und in Löcher (nicht dargestellt) in den Endplatten 4 eingeschraubt,
um den Batterieblock 2 an dem äußeren Gehäuse 9 zu
befestigen. Die Köpfe dieser Feststellschrauben 24 stehen
von der Unterseite des unteren Gehäuses 9B aus
nach außen vor.
-
Das
obere Gehäuse 9A ist aus Blech hergestellt und
mit einer oberen Platte 9a versehen, welche die Oberseite
des Gasauslasskanals 6 bedeckt und auf beiden Seiten mit
Seitenplatten 9b verbunden ist. Die unteren Ränder
der Seitenplatten 9b dieses oberen Gehäuses 9A haben
Flansche 21, und diese Flansche 21 sind mit Flanschen 21 an
dem unteren Gehäuse 9B verbunden. Weiter, in dem
oberen Gehäuse 9A sind gemäß den
Figuren Stufenbereiche 9c längs der Grenze zwischen
der oberen Platte 9a und den Seitenplatten 9b vorhanden,
und diese Stufenbereiche 9c drücken zur Befestigung
an dem Batterieblock 2 auf beiden Seiten nach unten. Bei
dem oberen Gehäuse 9A sind die Stufenbereiche 9c an den
Endplatten 4 über die Feststellschrauben 24 befestigt,
um den Batterieblock 2 zusammenzuhalten. Ein Raum 25 ist
zwischen diesem oberen Gehäuse 9A und der Oberseite
des Batterieblockes 2 vorhanden, und die Leiterplatte 7 ist
in diesem Raum 25 angeordnet.
-
Darüber
hinaus ist das äußere Gehäuse 9 mit
einem Einlasskanal 27 und einem Auslasskanal 26 zwischen
den Seitenplatten 9b und dem Batterieblock 2 versehen.
In diesem Batteriesystem wird Umluft in dem Einlasskanal 27 durch
die Kühlspalte 16 zwischen den rechteckigen Batterien 10 hindurchgeleitet,
um die Batterien zu kühlen. Die Kühlluft wird über
den Auslasskanal 26 nach außen abgegeben. Weiter,
das untere Gehäuse 9B ist mit Vorsprüngen 28 versehen,
die von beiden Seiten des Batterieblockes 2 aus nach unten
vorstehen. Diese Vorsprünge 28 verbreitern den
Einlasskanal 27 und den Auslasskanal 26, um Druckverluste
in diesen Kanälen zu reduzieren. Diese Vorsprünge 28 verstärken
auch das untere Gehäuse 9B und vergrößern
die Biegefestigkeit des unteren Gehäuses 9B. Da
insbesondere das untere Gehäuse 9B, das in 5 gezeigt
ist, mit Vorsprüngen 28 auf beiden Seiten versehen
ist, wird die Biegefestigkeit durch die beiden Reihen von Seitenvorsprüngen 28 verbessert.
Weiter, die Vorsprünge 28, die auf beiden Seiten
des unteren Gehäuses 9B vorgesehen sind, erstrecken
sich unter die Köpfe der Feststellschrauben 24,
die den Batterieblock 2 zusammenhalten, oder sie erstrecken
sich bis in dieselbe Höhe wie die Köpfe der Feststellschrauben 24. Bei
einem Batteriesystem mit diesem Typ von unterem Gehäuse 9B,
das an Bord eines Autos installiert ist, sitzen die Vorsprünge 28 auf
einer Befestigungsplatte, was erlaubt, das Batteriesystemgewicht
großflächig zu verteilen und abzustützen.
-
In
dem oben beschriebenen Batteriesystem ist ein Gasauslasskanal 6 vorhanden,
um jedwedes Gas aus einer Batteriezelle 1 bei einem offenen
Sicherheitsventil abzugeben. Deshalb können jedwede Gase
hoher Temperatur sicher nach außen ausgestoßen
werden. Es kann jedoch gemäß der Darstellung in 14,
statt das ein Gasauslasskanal vorgesehen wird, das Batteriesystem
mit Gasauslasslöchern 87B versehen werden, welche
durch die Leiterplatte 87 an Stellen hindurchführen,
welche Sicherheitsventilauslassöffnungen 12 gegenüberliegen, was
erlaubt, Gase oberhalb der Leiterplatte 87 abzugeben. Da
ein Gasauslasskanal in diesem Batteriesystem nicht vorhanden ist,
kann die Leiterplatte 87 in enger Nähe zu der
Klemmenebene 2A des Batterieblockes 2 angeordnet
werden. In der Leiterplatte 87 nach der Figur sind Durchgangslöcher 87A für
die Elektrolytbefüllung gegenüber den Flüssigkeitseinfüllöffnungen 14 der
Batteriezelle 1 geöffnet, und Gasauslasslöcher 87B zum
Abgeben von Gasen sind gegenüber den Sicherheitsventilauslassöffnungen 12 geöffnet.
Bei der Leiterplatte können jedoch auch die Durchgangslöcher 87A als
Gasauslasslöcher benutzt werden, also für den
doppelten Zweck der Elektrolytbefüllung und der Gasabgabe.
-
Dem
Fachmann dürfte klar sein, dass zwar verschiedene bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben
worden sind, dass sich jedoch die Erfindung nicht auf die offenbarten besonderen
Ausführungsformen beschränkt, welche als lediglich
illustrativ für die Lehren der Erfin dung betrachtet werden
und nicht so interpretiert werden sollten, dass sie den Schutzbereich
der Erfindung begrenzen, und welche für alle Modifikationen
und Änderungen geeignet sind, die im Geist und im Schutzbereich
der Erfindung liegen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche
definiert werden. Die vorliegende Erfindung basiert auf der Anmeldung
Nr.
2008-222,488 ,
welche in Japan am 29. August 2008 eingereicht worden ist und deren
Inhalt durch Bezugnahme hier eingeschlossen ist.
-
- 1
- Batteriezelle
- 1A
- Klemmenfläche
- 2
- Batterieblock
- 2A
- Klemmenebene
- 3
- Batteriehalter
- 4
- Endplatten
- 4A
- Verstärkungsrippen
- 5
- Verbindungsschienen
- 6
- Gasauslasskanal
- 6A
- zylindrische
Vorsprünge
- 6B
- Verbindungsflansche
- 7
- Leiterplatte
- 7A
- Durchgangslöcher
- 8
- Spannungserfassungsleitung
- 9
- äußeres
Gehäuse
- 9A
- oberes
Gehäuse
- 9a
- obere
Platte
- 9b
- Seitenplatten
- 9c
- Stufenbereiche
- 9B
- unteres
Gehäuse
- 10
- rechteckige
Batterie
- 11
- äußeres
Gehäuse
- 12
- Auslassöffnung
- 13
- Elektrodenklemmen
- 14
- Flüssigkeitseinfüllöffnung
- 15
- Distanzstück
- 15A
- Nuten
- 16
- Kühlspalte
- 17
- verstärkende
Metallstücke
- 18
- Feststellschrauben
- 19
- Feststellschrauben
- 20
- Befestiger
- 20A
- Schraube
- 20B
- Mutter
- 21
- Flansche
- 22
- Schrauben
- 23
- Muttern
- 24
- Feststellschrauben
- 25
- Distanzstück
- 26
- Auslasskanal
- 27
- Einlasskanal
- 28
- Vorsprünge
- 29
- Feststellschrauben
- 30
- Batteriezustandserfassungsschaltung
- 31
- Spannungserfassungsschaltung
- 32
- Zellenausgleichsschaltung
- 33
- Temperaturerfassungsschaltung
- 34
- Steuerschaltung
- 35
- isolierte
Kommunikationsschaltung
- 36
- Hauptsteuerschaltung
- 38
- Temperatursensor
- 39
- thermisch
leitfähiges Material
- 41
- Verbindungsklemme
- 41A
- Verbindungsloch
- 41B
- Verbindungsabschnitt
- 42
- Verbinder
- 43
- Verbinder
- 48
- Spannungserfassungsleitung
- 58
- Spannungserfassungsleitung
- 58A
- gefalteter
Bereich
- 68
- Spannungserfassungsleitung
- 68A
- gekrümmter
Bereich
- 71
- Verbindungsklemme
- 78
- Spannungserfassungsleitung
- 87
- Leiterplatte
- 87A
- Durchgangslöcher
- 87B
- Gasauslasslöcher
- 90
- Batteriezustandserfassungsschaltung
- 91
- Batteriezelle
- 92
- Batterieblock
- 93
- Elektrodenklemmen
- 94
- Kabelsatz
- 95
- Anschlussdrähte
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2008-140631 [0003]
- - JP 2008-222488 [0057]