DE102012223756A1 - Lithium-ion battery cell for drive system of motor vehicle, has monitoring circuit designed to record measurement variable of battery cell, where monitoring circuit is directly arranged on top of battery cell housing cover - Google Patents

Lithium-ion battery cell for drive system of motor vehicle, has monitoring circuit designed to record measurement variable of battery cell, where monitoring circuit is directly arranged on top of battery cell housing cover Download PDF

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Abstract

The cell (50) has two battery cell terminals (11, 12) connected with a battery system through a monitoring circuit (40) i.e. flexible printed circuit board. A positive electrode and a negative electrode are arranged within a battery cell housing (30) and connected with the battery cell terminals arranged within the battery cell housing through flow paths. The monitoring circuit is designed to record measurement variable of the battery cell, where the monitoring circuit is directly arranged on a top of a battery cell housing cover.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriezelle, die ein Batteriezellengehäuse und einen Batteriezellengehäusedeckel sowie eine Überwachungsschaltung umfasst, wobei die Überwachungsschaltung direkt auf der Innenseite des Batteriezellengehäusedeckels aufgebracht ist.The present invention relates to a battery cell comprising a battery cell housing and a battery cell housing cover and a monitoring circuit, wherein the monitoring circuit is applied directly to the inside of the battery cell housing cover.

Stand der TechnikState of the art

Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft sowohl bei stationären Anwendungen (z. B. bei Windkraftanlagen) als auch in Fahrzeugen (z. B. in Hybrid- und Elektrofahrzeugen) vermehrt neue Batteriesysteme zum Einsatz kommen werden. Aus heutiger Sicht sehr vielversprechend ist dabei der Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien beziehungsweise Lithium-Ionen-Batteriezellen. It is becoming apparent that in the future both in stationary applications (eg in wind turbines) and in vehicles (eg in hybrid and electric vehicles), more and more new battery systems will be used. From today's perspective, the use of lithium-ion batteries or lithium-ion battery cells is very promising.

Lithium-Ionen-Batteriezellen sind sehr empfindlich gegenüber einem Eindringen von Feuchtigkeit. Aufgrund der geforderten hohen Lebensdauern von oft über 10 Jahren werden Batteriezellen des Standes der Technik für den Einsatz in Fahrzeugen immer häufiger mit einem Batteriezellengehäuse versehen, welches aus einer robusten Hartschale besteht. Derartige Batteriezellengehäuse sind im Stand der Technik auch als sogenannte Hardcase-Gehäuse bekannt und weisen Wandstärken im Bereich von 0,4 mm bis 1,5 mm auf. Die Wandstärke ist dabei unter anderem abhängig von dem verwandten Material. Für die Realisierung der Batteriezellengehäuse des Standes der Technik ist insbesondere die Verwendung von Aluminium oder Edelstahl beliebt, wobei Edelstahlgehäuse tendenziell mit geringeren Wandstärken ausgeführt werden. Lithium-ion battery cells are very sensitive to moisture ingress. Due to the required high lifetimes of often over 10 years, battery cells of the prior art for use in vehicles are increasingly provided with a battery cell housing, which consists of a robust hard shell. Such battery cell housings are also known in the art as so-called hardcase housings and have wall thicknesses in the range of 0.4 mm to 1.5 mm. The wall thickness depends among other things on the related material. For the realization of the battery cell housing of the prior art, in particular the use of aluminum or stainless steel is popular, with stainless steel housing tend to be designed with lower wall thicknesses.

Die Batteriezellengehäusedeckel, mit welchen die Batteriezellengehäuse der Batteriezellen verschließbar sind, weisen heutzutage meist eine Dicke im Bereich von 0,6 mm bis 2,0 mm auf. Im Stand der Technik werden der Batteriezellengehäusedeckel und das Batteriezellengehäuse im Verlauf des Fertigungsprozesses der Batteriezelle meist miteinander verschweißt.The battery cell housing cover, with which the battery cell housing of the battery cells are closable, nowadays usually have a thickness in the range of 0.6 mm to 2.0 mm. In the prior art, the battery cell housing cover and the battery cell housing are usually welded together during the manufacturing process of the battery cell.

Um Batteriezellen, insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezellen, sicher betreiben zu können, ist im Stand der Technik ein Batteriemanagementsystem (BMS) erforderlich. Das Batteriemanagementsystem verhindert unter anderem eine Überladung oder Tiefenentladung der Batteriezellen einer Batterie sowie eine Belastung der Batteriezellen mit unzulässig hohen Lade- oder Entladeströmen. Für Batterien, die in Elektro- oder Hybridfahrzeugen zum Einsatz kommen, sind aufgrund der großen Anzahl an Batteriezellen, die in derartigen Batterien verbaut werden, komplexe Elektroniken für die Realisierung des Batteriemanagementsystems erforderlich.In order to safely operate battery cells, in particular lithium-ion battery cells, a battery management system (BMS) is required in the prior art. Among other things, the battery management system prevents overcharging or deep discharge of the battery cells of a battery as well as loading of the battery cells with inadmissibly high charging or discharging currents. For batteries that are used in electric or hybrid vehicles, complex electronics are required for the realization of the battery management system due to the large number of battery cells that are installed in such batteries.

Für die Überwachung der Batteriezellen werden sogenannte CSC Elektronikmodule eingesetzt, bei welchen es sich um Überwachungsschaltungen handelt. Diese können einzelne, aber auch mehrere Batteriezellen einer Batterie überwachen. Dazu wird die Überwachungsschaltung entweder in der Nähe der zugehörigen Batteriezelle(n) als "dezentraler Satellit' platziert, oder die gesamte Elektronik der Überwachungsschaltung wird in einer "Zentralelektronik" realisiert, welche sich beispielsweise innerhalb eines zentralen Batteriesystemsteuergeräts des Batteriemanagementsystems befinden kann.For monitoring the battery cells so-called CSC electronic modules are used, which are monitoring circuits. These can monitor individual, but also several battery cells of a battery. For this purpose, the monitoring circuit is placed either in the vicinity of the associated battery cell (s) as a "decentralized satellite", or the entire electronics of the monitoring circuit is implemented in a "central electronics", which may be located, for example, within a central battery system control unit of the battery management system.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird eine Batteriezelle zur Verfügung gestellt, welche ein Batteriezellengehäuse, einen Batteriezellengehäusedeckel und zwei Batteriezellenterminals, über welche die Batteriezelle mit einem Batteriesystem verbindbar ist, umfasst. Ferner umfasst die Batteriezelle eine positive Elektrode und eine negative Elektrode, welche innerhalb des Batteriezellengehäuses angeordnet und über jeweils einen Strompfad innerhalb des Batteriezellengehäuses mit jeweils einem Batteriezellenterminal verbunden sind. Des Weiteren umfasst die Batteriezelle eine Überwachungsschaltung, welche dazu ausgelegt ist, mindestens eine Messgröße der Batteriezelle zu erfassen. Erfindungsgemäß ist die Überwachungsschaltung direkt auf der Innenseite des Batteriezellengehäusedeckels aufgebracht.According to the invention, a battery cell is provided which comprises a battery cell housing, a battery cell housing cover and two battery cell terminals via which the battery cell can be connected to a battery system. Furthermore, the battery cell comprises a positive electrode and a negative electrode, which are arranged within the battery cell housing and connected in each case via a current path within the battery cell housing, each having a battery cell terminal. Furthermore, the battery cell comprises a monitoring circuit which is designed to detect at least one measured variable of the battery cell. According to the invention, the monitoring circuit is applied directly on the inside of the battery cell housing cover.

Durch eine derart ausgeführte Batteriezelle muss die Überwachungsschaltung nicht separat mechanisch fixiert werden, da sie mechanisch robust mit dem Batteriezellengehäusedeckel verbunden ist. Des Weiteren ist durch eine derartige Ausführung sowohl die Sensorik als auch die Elektronik der Überwachungsschaltung direkt in der Batteriezelle verbaut. Somit kann beispielsweise die Temperatur der Batteriezelle direkt innerhalb des Batteriezellengehäuses gemessen werden. Des Weiteren können bei Positionierung der Überwachungsschaltung auf der Innenseite des Batteriezellengehäusedeckels zusätzliche Informationen beziehungsweise genauere Informationen über den Zustand der Batteriezelle gewonnen werden. Auch kann durch eine derart ausgeführte Batteriezelle die Überwachungsschaltung direkt aus der Batteriezelle mit elektrischer Energie versorgt werden. Durch die direkte Verbindung der Überwachungsschaltung mit der Batteriezelle können ferner beispielsweise relevante Betriebsdaten der Batteriezelle, welche unter anderem Aufschluss über deren Alterung geben, aufgezeichnet werden.By means of a battery cell designed in this way, the monitoring circuit need not be mechanically fixed separately, since it is mechanically robustly connected to the battery cell housing cover. Furthermore, such a design, both the sensor and the electronics of the monitoring circuit is installed directly in the battery cell. Thus, for example, the temperature of the battery cell can be measured directly inside the battery cell housing. Furthermore, when positioning the monitoring circuit on the inside of the battery cell housing cover additional information or more detailed information about the state of the battery cell can be obtained. Also, by a battery cell designed in this way, the monitoring circuit can be supplied with electrical energy directly from the battery cell. By the direct connection of the monitoring circuit with the battery cell, for example, relevant operating data of the battery cell, which, inter alia, give information about their aging, can be recorded.

Bevorzugt ist die Überwachungsschaltung als Flexible Printed Ciruit Board ausgeführt. Der Vorteil solcher flexibler, gedruckter Schaltkreise liegt darin, dass bei Verwendung derselben geringe thermische Übergangswiderstände realisiert werden können. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, derartige Schaltkreise bei Anwendungen einzusetzen, bei denen elektronische Bauelemente mit großen Verlustleistungen zum Einsatz kommen. Ferner werden Flexible Printed Circuit Boards auch bei Anwendungen eingesetzt, bei denen die Leistungsfähigkeit der zur Realisierung dieser Anwendungen verwandten Bauelemente mit zunehmender Temperatur zurückgeht.Preferably, the monitoring circuit is designed as a Flexible Printed Ciruit Board. The advantage of such flexible, printed circuits is that when using the same low thermal contact resistance can be realized can. For this reason, it is advantageous to use such circuits in applications in which electronic components with high power losses are used. Furthermore, Flexible Printed Circuit Boards are also used in applications where the performance of the devices used to implement these applications decreases with increasing temperature.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Batteriezellengehäusedeckel einen ersten und einen zweiten elektrisch leitfähigen Bereich auf, wobei der erste und der zweite Bereich elektrisch voneinander isoliert sind und der erste Bereich mit der positiven Elektrode und der zweite Bereich mit der negativen Elektrode der Batteriezelle elektrisch leitfähig verbunden sind. Durch eine derartige Ausführungsform kann die Überwachungsschaltung direkt über den ersten und den zweiten Bereich des Batteriezellengehäusedeckels gespeist werden.In a preferred embodiment, the battery cell housing cover has a first and a second electrically conductive region, wherein the first and the second region are electrically insulated from each other and the first region with the positive electrode and the second region with the negative electrode of the battery cell are electrically connected , By such an embodiment, the monitoring circuit can be powered directly across the first and second regions of the battery cell case cover.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind der erste und der zweite Bereich elektrisch voneinander isoliert und gegenüber einem Eindringen von Feuchtigkeit abgedichtet mittels Nanomolding miteinander verbunden. Nanomolding ermöglicht eine besonders feste, auf Nanometerebene formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich des Batteriezellengehäusedeckels.In a preferred embodiment, the first and the second region are electrically insulated from each other and sealed from each other by penetration of moisture by means of nanomolding. Nanomolding enables a particularly strong, nano-scale positive connection between the first and the second region of the battery cell housing cover.

Vorzugsweise ist ein erster Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung mit dem ersten Bereich und/oder ein zweiter Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung mit dem zweiten Bereich elektrisch leitfähig verbunden und ist die Überwachungsschaltung dazu ausgebildet, über den ersten und/oder den zweiten Bereich gespeist zu werden. Durch eine derartige Ausführungsform können auf von den Versorgungsspannungsanschlüssen der Überwachungsschaltung in das Innere der Batteriezelle geführte Versorgungsleitungen verzichtet werden. Dadurch können Material, Kosten und Arbeitsaufwand bei der Herstellung der Batteriezelle eingespart werden.Preferably, a first supply voltage terminal of the monitoring circuit is electrically conductively connected to the first area and / or a second supply voltage terminal of the monitoring circuit is connected to the second area, and the monitoring circuit is configured to be fed via the first and / or the second area. By means of such an embodiment, it is possible to dispense with supply lines led from the supply voltage terminals of the monitoring circuit into the interior of the battery cell. As a result, material, costs and labor can be saved in the production of the battery cell.

In einer bevorzugten Weiterentwicklung dieser Ausführungsform ist der erste Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung über mindestens eine Drahtbond-Verbindung mit dem ersten Bereich und/oder der zweite Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung über mindestens eine Drahtbond-Verbindung mit dem zweiten Bereich elektrisch leitfähig verbunden. Über Drahtbond-Verbindungen kann eine elektrische Kontaktierung der Versorgungsspannungsanschlüsse einer Überwachungsschaltung auch über eine elektrische Isolation zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich eines Batteriezellengehäusedeckels hinweg erfolgen.In a preferred further development of this embodiment, the first supply voltage terminal of the monitoring circuit is electrically conductively connected to the first area via at least one wire bond connection and / or the second supply voltage terminal of the monitoring circuit is connected to the second area via at least one wire bond connection. Wire bond connections can be used to electrically contact the supply voltage connections of a monitoring circuit via an electrical insulation between the first and the second region of a battery cell housing cover.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung direkt auf den ersten Bereich und/oder der zweite Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung direkt auf den zweiten Bereich gelötet. Durch eine derartige Ausführungsform ist die Überwachungsschaltung besonders stabil mit dem Batteriezellengehäusedeckel verbunden.In a preferred embodiment, the first supply voltage terminal of the monitoring circuit is soldered directly to the first area and / or the second supply voltage terminal of the monitoring circuit directly to the second area. By such an embodiment, the monitoring circuit is particularly stable connected to the battery cell case cover.

Bevorzugt liegt ein Teil der Überwachungsschaltung innerhalb des ersten Bereiches, während ein anderer Teil der Überwachungsschaltung innerhalb des zweiten Bereiches liegt. Preferably, a portion of the monitoring circuit is within the first range while another portion of the monitoring circuitry is within the second range.

Vorzugsweise liegt die Überwachungsschaltung vollständig innerhalb des ersten oder vollständig innerhalb des zweiten Bereiches.Preferably, the monitoring circuit is completely within the first or completely within the second range.

Bevorzugt wird ein Teil des Batteriezellengehäusedeckels von dem ersten Bereich gebildet, während der verbleibende Teil des Batteriezellengehäusedeckels von dem zweiten Bereich gebildet wird.Preferably, a part of the battery cell case cover is formed by the first portion while the remaining part of the battery cell case cover is formed by the second portion.

Besonders bevorzugt liegt das mit der positiven Elektrode verbundene Batteriezellenterminal innerhalb des ersten Bereiches, während das mit der negativen Elektrode verbundene Batteriezellenterminal innerhalb des zweiten Bereiches liegt.More preferably, the battery cell terminal connected to the positive electrode is within the first area while the battery cell terminal connected to the negative electrode is within the second area.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Überwachungsschaltung vollständig mit einer Moldmasse überzogen, welche dazu ausgelegt ist, die Überwachungsschaltung vor Einwirkungen durch chemische Stoffe, die innerhalb des Batteriezellengehäuses gegeben sind, zu schützen. Bei einer derartigen Ausführungsform ist die Überwachungsschaltung beispielsweise vor einer Einwirkung durch einen freien Elektrolyten innerhalb des Batteriezellengehäuses geschützt.In a preferred embodiment, the monitoring circuit is completely coated with a molding compound which is designed to protect the monitoring circuit from the effects of chemicals that are present within the battery cell housing. In such an embodiment, the monitoring circuit is protected, for example against exposure to a free electrolyte within the battery cell housing.

Bevorzugt ist die beanspruchte Batteriezelle eine Lithium-Ionen-Batteriezelle. Preferably, the claimed battery cell is a lithium-ion battery cell.

Ferner wird eine Batterie mit einer erfindungsgemäßen Batteriezelle bereitgestellt, wobei die Batterie besonders bevorzugt als eine Lithium-Ionen-Batterie ausgeführt ist. Vorteile solcher Batterien sind unter anderem in ihrer vergleichsweise hohen Energiedichte sowie ihrer großen thermischen Stabilität gegeben. Ein weiterer Vorteil von Lithium-Ionen-Batterien ist, dass diese keinem Memory Effekt unterliegen.Further, a battery is provided with a battery cell according to the invention, wherein the battery is particularly preferably designed as a lithium-ion battery. Advantages of such batteries include their comparatively high energy density and their high thermal stability. Another advantage of lithium-ion batteries is that they are not subject to memory effect.

Ferner wird ein Kraftfahrzeug mit einer Batterie mit einer erfindungsgemäßen Batteriezelle bereitgestellt, wobei die Batterie mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist.Furthermore, a motor vehicle is provided with a battery having a battery cell according to the invention, wherein the battery is connected to a drive system of the motor vehicle.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims and described in the description.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the description below. Show it:

1 eine Architektur eines Batteriesystems mit Batteriezellen und Überwachungsschaltungen des Standes der Technik, 1 an architecture of a battery system with battery cells and monitoring circuits of the prior art,

2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batteriezelle mit freigelegter Überwachungsschaltung, 2 A first embodiment of a battery cell according to the invention with an exposed monitoring circuit,

3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batteriezelle mit freigelegter Überwachungsschaltung, und 3 A second embodiment of a battery cell according to the invention with an exposed monitoring circuit, and

4 eine seitliche Teilansicht des inneren Aufbaus eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Batteriezelle. 4 a partial side view of the internal structure of a third embodiment of a battery cell according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der 1 ist eine Architektur eines Batteriesystems 70 mit Batteriezellen 50 und Überwachungsschaltungen 40 des Standes der Technik gezeigt. Dieses Batteriesystem 70 weist einen Batteriestrang 60 auf, der eine Vielzahl an in Reihe geschaltete Batteriezellen 50 umfasst, von denen in 1 fünf dargestellt sind, während eine nicht weiter definierte Anzahl an Batteriezellen 50 durch Punktlinien angedeutet ist. Innerhalb des Batteriestrangs 60 ist jeweils eine vorbestimmte, in der 1 nicht weiter definierte Anzahl an Batteriezellen 50 zu jeweils einem Batteriemodul 55 zusammengefasst. Von diesen Batteriemodulen 55 ist in 1 lediglich eines dargestellt. In dem in 1 gezeigten Beispiel einer Architektur eines Batteriesystems 70 des Standes der Technik ist den jeweils innerhalb eines Batteriemoduls 55 enthaltenden Batteriezellen 50 eine Überwachungsschaltung 40 zugeordnet. Mit der zugeordneten Überwachungsschaltung 40 eines Batteriemoduls 55 kann von jeder einzelnen Batteriezelle 50 innerhalb des jeweiligen Batteriemoduls 55 die Spannung und von mehreren Batteriezellen 50 des Batteriemoduls 55 die Temperatur gemessen werden. In anderen Architekturen von Batteriesystemen 70 des Standes der Technik ist jeweils einer Batteriezelle 50 eine Überwachungsschaltung 40 zugeordnet, die dazu ausgelegt ist, Messgrößen dieser Batteriezelle 50, wie beispielsweise die Temperatur oder die Spannung der Batteriezelle 50, zu erfassen. In dem in 1 gezeigten Beispiel sind die einzelnen Überwachungsschaltungen 40 in Serie miteinander verschaltet und ermöglichen des Weiteren die zellglobale Ausbalancierung der Ladung der einzelnen Batteriezellen 50. Die unterste der Überwachungsschaltungen 40 ist mit einem innerhalb des Batteriesystems 70 angeordneten Batteriesystemsteuergerät 65 verbunden. Dieses vermag nicht nur die einzelnen Überwachungsschaltungen 40 zu steuern, sondern kontrolliert ebenfalls weitere Schaltungseinheiten innerhalb des Batteriesystems 70, wie beispielsweise die Relais einer Lade- und Trenneinrichtung 63 oder die Messung des Stromflusses durch den Batteriestrang 60 und bildet zusammen mit den Überwachungsschaltungen 40 ein Batteriemanagementsystem. In the 1 is an architecture of a battery system 70 with battery cells 50 and monitoring circuits 40 of the prior art. This battery system 70 has a battery string 60 on, which has a large number of battery cells connected in series 50 includes, of which in 1 five are shown while a not further defined number of battery cells 50 indicated by dotted lines. Inside the battery string 60 is each a predetermined, in the 1 not further defined number of battery cells 50 to a respective battery module 55 summarized. From these battery modules 55 is in 1 only one shown. In the in 1 shown example of an architecture of a battery system 70 The prior art is in each case within a battery module 55 containing battery cells 50 a monitoring circuit 40 assigned. With the associated monitoring circuit 40 a battery module 55 can from every single battery cell 50 within the respective battery module 55 the voltage and of several battery cells 50 of the battery module 55 the temperature can be measured. In other architectures of battery systems 70 The prior art is each a battery cell 50 a monitoring circuit 40 assigned, which is designed to measure this battery cell 50 , such as the temperature or the voltage of the battery cell 50 , capture. In the in 1 the example shown are the individual monitoring circuits 40 connected in series with each other and also enable the cell-global balance of the charge of the individual battery cells 50 , The lowest of the monitoring circuits 40 is with one inside the battery system 70 arranged battery system control unit 65 connected. This is not only the individual monitoring circuits 40 but also controls other circuit units within the battery system 70 , such as the relays of a charging and disconnecting device 63 or the measurement of current flow through the battery string 60 and forms together with the monitoring circuits 40 a battery management system.

Die 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 50 mit freigelegter Überwachungsschaltung 40. Die Batteriezelle 50 umfasst ein Batteriezellengehäuse 30, einen Batteriezellengehäusedeckel 28, zwei Batteriezellenterminals 11 und 12, über welche die Batteriezelle 50 mit einem Batteriesystem verbindbar ist, sowie eine positive Elektrode und eine negative Elektrode, welche innerhalb des Batteriezellengehäuses 30 angeordnet und über jeweils einen Strompfad innerhalb des Batteriezellengehäuses 30 mit jeweils einem Batteriezellenterminal 11, 12 verbunden sind (nicht dargestellt). Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Batteriezelle 50 eine Überwachungsschaltung 40, welche in diesem ersten Ausführungsbeispiel rein beispielhaft dazu ausgelegt ist, die Temperatur und die Spannung zwischen den Batteriezellenterminals 11, 12 der Batteriezelle 50 zu erfassen und welche direkt auf der Innenseite des Batteriezellengehäusedeckels 28 aufgebracht ist. Mit anderen Worten ausgedrückt: ist das Batteriezellengehäuse 30 mit dem Batteriezellengehäusedeckel 28 verschlossen, liegt die Überwachungsschaltung 40 auf der nach innen weisenden Seite des Batteriezellengehäusedeckels 28, also auf der Unterseite des Batteriezellengehäusedeckels 28 und ist im fertigen Produkt von außen nicht sichtbar. In 2 ist die Überwachungsschaltung 40 jedoch zu Anschauungszwecken freigelegt dargestellt, das heißt, sie ist für den Betrachter in ihrer Position sichtbar dargestellt, obwohl sie auf der Unterseite beziehungsweise der Innenseite des Batteriezellengehäusedeckels 28 angeordnet ist. In diesem ersten Ausführungsbeispiel ist das Batteriezellengehäuse 30 rein beispielhaft als Hartschalen-Gehäuse, also als Hardcase beziehungsweise als Hardcase-Gehäuse ausgeführt. Das Hartschalen-Gehäuse besteht in diesem ersten Ausführungsbeispiel aus einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 50 der 2 rein beispielhaft aus Aluminium und weist rein beispielhaft eine Wandstärke von 0,8 mm auf. Auch der Batteriezellengehäusedeckel 28 besteht in diesem ersten Ausführungsbeispiel rein beispielhaft aus Aluminium und weist eine Dicke von rein beispielhaft ebenfalls 0,8 mm auf. Ferner ist die Überwachungsschaltung 40 in diesem ersten Ausführungsbeispiel rein beispielhaft als Flexible Printed Circuit Board ausgeführt. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die Überwachungsschaltung 40 in diesem ersten Ausführungsbeispiel als flexibler, gedruckter Schaltkreis ausgeführt. Dafür wurde in diesem ersten Ausführungsbeispiel PEN, also ein Polymermaterial, als flexibles Substrat über ein drucksensitives Klebemittel auf das Aluminium des Batteriezellengehäusedeckels 28, welches in diesem ersten Ausführungsbeispiel als Metallsubstrat dient, aufgebracht. Sowohl die Verwendung von PEN als flexibles Substrat als auch von Aluminium als Metallsubstrat ist in diesem ersten Ausführungsbeispiel rein beispielhaft gewählt. Es können beispielsweise auch andere Polymermaterialien, beispielsweise PET oder PI, als flexible Substrate verwendet werden. Auch können andere Metallsubstrate für die Erzeugung eines Flexible Printed Circuit Boards (FPCB) herangezogen werden.The 2 shows a first embodiment of a battery cell according to the invention 50 with exposed monitoring circuit 40 , The battery cell 50 includes a battery cell case 30 , a battery cell case cover 28 , two battery cell terminals 11 and 12 over which the battery cell 50 is connectable to a battery system, and a positive electrode and a negative electrode, which within the battery cell housing 30 arranged and each have a current path within the battery cell housing 30 each with a battery cell terminal 11 . 12 are connected (not shown). Furthermore, the battery cell according to the invention comprises 50 a monitoring circuit 40 , which in this first exemplary embodiment is designed purely by way of example, the temperature and the voltage between the battery cell terminals 11 . 12 the battery cell 50 to capture and which directly on the inside of the battery cell case cover 28 is applied. In other words: is the battery cell case 30 with the battery cell case lid 28 closed, lies the monitoring circuit 40 on the inward facing side of the battery cell case cover 28 , so on the bottom of the battery cell case cover 28 and is not visible in the finished product from the outside. In 2 is the monitoring circuit 40 however, it is shown exposed for illustrative purposes, that is, it is visibly shown in position to the viewer, although on the underside or inside of the battery cell case cover 28 is arranged. In this first embodiment, the battery cell case 30 purely by way of example as a hard shell housing, that is designed as a hardcase or as a hardcase housing. The hard shell housing consists in this first embodiment of a battery cell according to the invention 50 of the 2 purely by way of example of aluminum and has, purely by way of example, a wall thickness of 0.8 mm. Also the battery cell case cover 28 consists in this first embodiment purely by way of example of aluminum and has a thickness of purely exemplary also 0.8 mm. Furthermore, the monitoring circuit 40 in this first exemplary embodiment purely by way of example as a flexible printed circuit board. With In other words, the monitoring circuit is 40 executed in this first embodiment as a flexible printed circuit. For this purpose, in this first embodiment, PEN, that is, a polymer material, as a flexible substrate via a pressure-sensitive adhesive to the aluminum of the battery cell case cover 28 , which serves as a metal substrate in this first embodiment applied. Both the use of PEN as a flexible substrate and of aluminum as a metal substrate is chosen purely by way of example in this first exemplary embodiment. For example, other polymeric materials, such as PET or PI, can also be used as flexible substrates. Other metal substrates can also be used to create a Flexible Printed Circuit Board (FPCB).

In diesem ersten Ausführungsbeispiel weist der Batteriezellengehäusedeckel 28 einen ersten und einen zweiten elektrisch leitfähigen Bereich 26 und 27 auf, wobei der erste und der zweite Bereich 26, 27 elektrisch voneinander isoliert sind und der erste Bereich 26 mit der positiven Elektrode und der zweite Bereich 27 mit der negativen Elektrode der Batteriezelle 50 elektrisch leitfähig verbunden ist (nicht dargestellt). Der erste elektrisch leitfähige Bereich 26 weist in diesem ersten Ausführungsbeispiel das Potenzial der positiven Elektrode und der zweite elektrisch leitfähige Bereich 27 das Potenzial der negativen Elektrode auf. In diesem ersten Ausführungsbeispiel besteht der Batteriezellengehäusedeckel 28 rein beispielhaft aus dem ersten und dem zweiten Bereich 26 und 27, wobei der erste und der zweite Bereich 26, 27 in diesem ersten Ausführungsbeispiel rein beispielhaft gleich groß und symmetrisch zu einer gedachten Symmetrieebene sind, welche orthogonal zu der Batteriezelle 50 steht, und mittig, das heißt mit gleichem Abstand zu den Batteriezellenterminals 11, 12 durch die mit dem Batteriezellengehäusedeckel 28 verschlossene Batteriezelle 50 verläuft. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist der Batteriezellengehäusedeckel 28 in diesem ersten Ausführungsbeispiel rein beispielhaft seiner Länge nach in zwei Hälften unterteilt, wobei die erste Hälfte den ersten Bereich 26 des Batteriezellengehäusedeckels 28 ausmacht, welcher das mit der positiven Elektrode verbundene Batteriezellenterminal 11 einschließt, während die zweite Hälfte den zweiten Bereich 27 des Batteriezellengehäusedeckels 28 ausmacht, welcher das mit der negativen Elektrode verbundene Batteriezellenterminal 12 einschließt.In this first embodiment, the battery cell case cover 28 a first and a second electrically conductive region 26 and 27 on, with the first and the second area 26 . 27 are electrically insulated from each other and the first area 26 with the positive electrode and the second area 27 with the negative electrode of the battery cell 50 electrically conductively connected (not shown). The first electrically conductive area 26 in this first embodiment has the potential of the positive electrode and the second electrically conductive region 27 the potential of the negative electrode. In this first embodiment, the battery cell case cover 28 purely exemplary from the first and the second area 26 and 27 , where the first and the second area 26 . 27 In this first exemplary embodiment, by way of example only, they are equal in size and symmetrical to an imaginary plane of symmetry, which is orthogonal to the battery cell 50 stands, and in the middle, ie equidistant from the battery cell terminals 11 . 12 through the with the battery cell case cover 28 sealed battery cell 50 runs. In other words, the battery cell case cover is 28 in this first embodiment, purely by way of example, its length divided into two halves, wherein the first half of the first area 26 of the battery cell case cover 28 which is the battery cell terminal connected to the positive electrode 11 includes while the second half the second area 27 of the battery cell case cover 28 which is the battery cell terminal connected to the negative electrode 12 includes.

Des Weiteren sind der erste und der zweite Bereich 26 und 27 in diesem ersten Ausführungsbeispiel elektrisch von dem Batteriezellengehäuse 30 isoliert. Sowohl die elektrische Isolation des ersten und des zweiten Bereiches 26, 27 voneinander als auch die elektrische Isolation des ersten und des zweiten Bereiches 26, 27 von dem Batteriezellengehäuse 30 erfolgt in diesem ersten Ausführungsbeispiel durch Nanomolding. Mit anderen Worten ausgedrückt, sind der erste und der zweite Bereich 26 und 27 des Batteriezellengehäusedeckels 28 in diesem ersten Ausführungsbeispiel an ihren gemeinsamen Berührungskanten mittels Nanomolding miteinander verbunden. Ferner sind der erste und der zweite Bereich 26, 27 in diesem ersten Ausführungsbeispiel an ihren jeweiligen Berührungskanten mit dem Batteriezellengehäuse 30 mit selbigem, ebenfalls mittels Nanomolding, verbunden. In diesem ersten Ausführungsbeispiel sind der erste und der zweite Bereich 26 und 27 also über Nanomolding zum einen voneinander und zum anderen jeweils von dem Batteriezellengehäuse 30 elektrisch isoliert. Mit anderen Worten ausgedrückt, stehen der erste und der zweite Bereich 26, 27 des Batteriezellengehäusedeckels 28 in diesem ersten Ausführungsbeispiel weder miteinander noch mit dem Batteriezellengehäuse 30 in elektrischem Kontakt. Der erste Bereich 26 des Batteriezellengehäusedeckels 28 ist mit dem zweiten Bereich 27 des Batteriezellengehäusedeckels 28 über einen nanogemoldeten Bereich 25 verbunden, während der erste und der zweite Bereich 26 und 27, das heißt der ganze Batteriezellengehäusedeckel 28, über einen umlaufenden, nanogemoldeten Bereich 25 mit dem Batteriezellengehäuse 30 verbunden sind. Ferner ist die Batteriezelle 50 durch die nanogemoldeten Bereiche 25 vor einem Eindringen von Feuchtigkeit geschützt.Furthermore, the first and the second area 26 and 27 in this first embodiment, electrically from the battery cell housing 30 isolated. Both the electrical insulation of the first and the second area 26 . 27 from each other as well as the electrical insulation of the first and the second region 26 . 27 from the battery cell case 30 takes place in this first embodiment by nanomolding. In other words, the first and second areas are 26 and 27 of the battery cell case cover 28 connected in this first embodiment at their common contact edges by means of nanomolding. Further, the first and the second area 26 . 27 in this first embodiment at their respective contact edges with the battery cell housing 30 with selbigem, also connected by means of nanomolding. In this first embodiment, the first and second areas are 26 and 27 that is, via nanomolding on the one hand and on the other hand each of the battery cell housing 30 electrically isolated. In other words, stand the first and the second area 26 . 27 of the battery cell case cover 28 neither with each other nor with the battery cell case in this first embodiment 30 in electrical contact. The first area 26 of the battery cell case cover 28 is with the second area 27 of the battery cell case cover 28 over a nano-gold-plated area 25 connected while the first and the second area 26 and 27 that is, the whole battery cell case cover 28 , over a surrounding, nano-gold-plated area 25 with the battery cell case 30 are connected. Further, the battery cell 50 through the nano-gold-plated areas 25 protected against moisture penetration.

In diesem ersten Ausführungsbeispiel weist die Überwachungsschaltung 40 einen ersten und einen zweiten Versorgungsspannungsanschluss auf. Der erste Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung 40 ist in diesem ersten Ausführungsbeispiel direkt auf den ersten Bereich 26 gelötet, während der zweite Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung 40 direkt auf den zweiten Bereich 27 gelötet ist. Ferner ist die Überwachungsschaltung 40 in diesem ersten Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, über den ersten und den zweiten Bereich 26, 27 gespeist zu werden, das heißt, sie ist dazu ausgelegt, über den ersten und den zweiten Bereich 26 und 27 mit Energie versorgt zu werden. Die Überwachungsschaltung 40 erstreckt sich in diesem ersten Ausführungsbeispiel auf der Innenseite des Batteriezellengehäusedeckels 28 über die elektrische Isolation zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich 26 und 27, das heißt über den nanogemoldeten Bereich 25 zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich 26, 27 hinweg. Mit anderen Worten ausgedrückt, liegt die Überwachungsschaltung 40 in diesem ersten Ausführungsbeispiel zu einem Teil innerhalb des ersten Bereiches 26, während ein anderer Teil der Überwachungsschaltung 40 innerhalb des zweiten Bereiches 27 liegt. In this first embodiment, the monitoring circuit 40 a first and a second supply voltage connection. The first supply voltage terminal of the monitoring circuit 40 is in this first embodiment directly on the first area 26 soldered while the second supply voltage terminal of the monitoring circuit 40 directly to the second area 27 is soldered. Furthermore, the monitoring circuit 40 formed in this first embodiment, over the first and the second area 26 . 27 to be fed, that is, it is designed over the first and the second area 26 and 27 to be energized. The monitoring circuit 40 extends in this first embodiment on the inside of the battery cell case cover 28 about the electrical isolation between the first and the second area 26 and 27 that is, over the nano-gold-plated area 25 between the first and the second area 26 . 27 time. In other words, the monitoring circuit is located 40 in this first embodiment to a part within the first range 26 while another part of the monitoring circuit 40 within the second area 27 lies.

Die 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 50 mit freigelegter Überwachungsschaltung 40. Dieses unterscheidet sich im Vergleich zu dem ersten, in der 2 gezeigten Ausführungsbeispiel lediglich in der Ausgestaltung des Batteriezellengehäusedeckels 28 sowie in der Art der Verbindung desselben mit dem Batteriezellengehäuse 30. In diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist der zweite Bereich 27 kleiner, als in dem ersten Ausführungsbeispiel der 2 ausgeführt. Im zweiten Ausführungsbeispiel der 3 ist der zweite Bereich 27 ferner rechteckförmig um das mit der negativen Elektrode verbundene Batteriezellenterminal 12 angeordnet, ohne die äußeren Abmessungen des Batteriezellengehäusedeckels 28 zu tangieren und ohne über die halbe Länge des Batteriezellengehäusedeckels 28 hinauszureichen. Der zweite Bereich 27, welcher in diesem zweiten Ausführungsbeispiel also das mit der negativen Elektrode verbundene Batteriezellenterminal 12 einschließt, ist in diesem zweiten Ausführungsbeispiel in den ersten Bereich 26 eingebettet und mit diesem wie im ersten Ausführungsbeispiel der 2 über Nanomolding verbunden. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist der zweite Bereich 27 über einen umlaufenden nanogemoldeten Bereich 25 von dem ersten Bereich 26 elektrisch isoliert und mit dem ersten Bereich 26 verbunden. Der erste Bereich 26 macht in diesem zweiten Ausführungsbeispiel rein beispielhaft den verbleibenden Teil des Batteriezellengehäusedeckels 28 aus. Der erste Bereich 26 erstreckt sich in diesem zweiten Ausführungsbeispiel also rein beispielhaft über den restlichen Teil des Batteriezellengehäusedeckels 28. Anders als im ersten Ausführungsbeispiel ist der erste Bereich 26 im zweiten Ausführungsbeispiel der 3 elektrisch nicht von dem Batteriezellengehäuse 30 über Nanomolding beziehungsweise einen nanogemoldeten Bereich 25 isoliert, sondern rein beispielhaft über eine umlaufende Laserschweißnaht 29 mit dem Batteriezellengehäuse 30 elektrisch leitfähig verbunden. Dadurch ist die Batteriezelle 50 gegenüber einem Eindringen von Feuchtigkeit abgedichtet und das Batteriezellengehäuse 30 ist elektrisch mit dem ersten Bereich 26 des Batteriezellengehäusedeckels 28 verbunden. In dem zweiten Ausführungsbeispiel liegt die Überwachungsschaltung 40 auf der Innenseite des Batteriezellengehäusedeckels 28 rein beispielhaft vollständig innerhalb des ersten Bereiches 26. Mit anderen Worten ausgedrückt, grenzt die im ersten Bereich 26 liegende Überwachungsschaltung 40 in diesem zweiten Ausführungsbeispiel an den nanogemoldeten Bereich 25 an, welcher zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich 26, 27 des Batteriezellengehäusedeckels 28 liegt. Ferner weist die Überwachungsschaltung 40 in diesem zweiten Ausführungsbeispiel einen ersten und einen zweiten Versorgungsspannungsanschluss auf, wobei der erste Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung 40 über eine Drahtbond-Verbindung 33 mit dem ersten Bereich 26 des Batteriezellengehäusedeckels 28 verbunden ist, während der zweite Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung 40 über eine Drahtbond-Verbindung 33, über den nanogemoldeten Bereich 25 hinweg, mit dem zweiten Bereich 26 des Batteriezellengehäusedeckels 28 elektrisch leitfähig verbunden ist. Die Überwachungsschaltung 40 ist in diesem zweiten Ausführungsbeispiel dazu ausgelegt, über den ersten und den zweiten Bereich 26, 27 gespeist zu werden. Ferner ist die Überwachungsschaltung 40 in diesem zweiten Ausführungsbeispiel rein beispielhaft vollständig mit einer Moldmasse überzogen, welche dazu ausgelegt ist, die Überwachungsschaltung 40 vor einer Einwirkung beziehungsweise Beschädigung durch chemische Stoffe, welche sich innerhalb des Batteriezellengehäuses 30 beziehungsweise innerhalb der Batteriezelle 50 befinden, zu schützen. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die Oberfläche der Überwachungsschaltung 40 vollständig von einer die Überwachungsschaltung 40 vor chemischen Stoffen schützenden Moldmasse überdeckt.The 3 shows a second embodiment of a battery cell according to the invention 50 With uncovered monitoring circuit 40 , This differs in comparison to the first, in the 2 shown embodiment only in the embodiment of the battery cell case cover 28 and in the manner of connection thereof to the battery cell case 30 , In this second embodiment, the second area 27 smaller than in the first embodiment of 2 executed. In the second embodiment of 3 is the second area 27 further rectangular around the battery cell terminal connected to the negative electrode 12 arranged without the outer dimensions of the battery cell case cover 28 to tangent and without over half the length of the battery cell case cover 28 reach out. The second area 27 which in this second embodiment, that is connected to the negative electrode battery cell terminal 12 includes is in the first area in this second embodiment 26 embedded and with this as in the first embodiment of the 2 connected via nanomolding. In other words, the second area is 27 over a surrounding nano-gold-plated area 25 from the first area 26 electrically isolated and with the first area 26 connected. The first area 26 makes in this second embodiment purely by way of example the remaining part of the battery cell case cover 28 out. The first area 26 extends in this second embodiment so purely by way of example on the remaining part of the battery cell case cover 28 , Unlike the first embodiment, the first area 26 in the second embodiment of 3 not electrically from the battery cell case 30 via nanomolding or a nano-gold-plated area 25 isolated, but purely by way of an encircling laser weld 29 with the battery cell case 30 connected electrically conductive. This is the battery cell 50 sealed against ingress of moisture and the battery cell housing 30 is electric with the first area 26 of the battery cell case cover 28 connected. In the second embodiment, the monitoring circuit is located 40 on the inside of the battery cell case cover 28 purely by way of example, completely within the first range 26 , In other words, it borders on the first area 26 lying monitoring circuit 40 in this second embodiment of the nanogolded area 25 which is between the first and the second area 26 . 27 of the battery cell case cover 28 lies. Furthermore, the monitoring circuit 40 in this second embodiment, a first and a second supply voltage terminal, wherein the first supply voltage terminal of the monitoring circuit 40 over a wire bond connection 33 with the first area 26 of the battery cell case cover 28 during the second supply voltage terminal of the monitoring circuit 40 over a wire bond connection 33 , about the nano-gold-plated area 25 away, with the second area 26 of the battery cell case cover 28 electrically conductive is connected. The monitoring circuit 40 is designed in this second embodiment, over the first and the second area 26 . 27 to be fed. Furthermore, the monitoring circuit 40 in this second exemplary embodiment, purely by way of example, completely covered with a molding compound which is designed to be the monitoring circuit 40 from exposure to or damage from chemical substances that are inside the battery cell housing 30 or inside the battery cell 50 to protect. In other words, the surface of the monitoring circuit 40 completely from one the monitoring circuit 40 covered by chemical substances protective molding compound.

Die 4 zeigt eine seitliche Teilansicht des inneren Aufbaus eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 50. Diese seitliche Teilansicht zeigt einen Batteriezellengehäusedeckel 28 mit einer auf dessen Innenseite angeordneten Überwachungsschaltung 40 sowie mit zwei Stromkollektoren 13, 14, wobei ein erster Stromkollektor 13 mit der positiven Elektrode und ein zweiter Stromkollektor 14 mit der negativen Elektrode der Batteriezelle 50 verbunden ist (nicht dargestellt). Die Stromkollektoren 13, 14 verbinden den ersten und den zweiten Bereich 26 und 27 des Batteriezellengehäusedeckels 28 mit der positiven beziehungsweise mit der negativen Elektrode der Batteriezelle 50. In diesem dritten Ausführungsbeispiel ist der Batteriezellengehäusedeckel 28, wie in der Beschreibung zu dem ersten Ausführungsbeispiel der 2 dargelegt, in einen ersten und einen zweiten Bereich 26, 27 unterteilt, welche über einen nanogemoldeten Bereich 25 elektrisch voneinander isoliert, miteinander verbunden sind. Auf dem Batteriezellengehäusedeckel 28 sind die beiden Batteriezellenterminals 11, 12 der Batteriezelle 50 angeordnet. In diesem dritten Ausführungsbeispiel ist die Überwachungsschaltung 40 vollständig innerhalb des ersten Bereichs 26 angeordnet. Ferner weist die Überwachungsschaltung 40 in diesem dritten Ausführungsbeispiel der 4, wie in der Beschreibung zu dem zweiten Ausführungsbeispiel der 3 dargelegt, einen ersten und einen zweiten Versorgungsspannungsanschluss auf. Der erste Versorgungsspannungsanschluss ist über eine Drahtbond-Verbindung 33 mit dem ersten Bereich 26 verbunden, während der zweite Versorgungsspanungsanschluss über eine Drahtbond-Verbindung 33 mit dem zweiten Bereich 27 verbunden ist. Die Überwachungsschaltung 40 ist in diesem dritten Ausführungsbeispiel dazu ausgelegt, über den ersten und den zweiten Bereich 26, 27 gespeist zu werden. Zur besseren Kontaktierung weist die Überwachungsschaltung 40 in diesem dritten Ausführungsbeispiel rein beispielhaft eine Kupferschicht 41 auf, auf welcher die Drahtbond-Verbindungen 33 aufgesetzt sind. Die Überwachungsschaltung 40 sowie deren elektrische Kontaktierung über die Drahtbond-Verbindungen 33 mit dem ersten und dem zweiten Bereich 26, 27 des Batteriezellengehäusedeckels 28 ist in 4 in einer Detailansicht dargestellt.The 4 shows a partial side view of the internal structure of a third embodiment of a battery cell according to the invention 50 , This partial side view shows a battery cell case cover 28 with a monitoring circuit arranged on the inside thereof 40 as well as with two current collectors 13 . 14 , wherein a first current collector 13 with the positive electrode and a second current collector 14 with the negative electrode of the battery cell 50 is connected (not shown). The current collectors 13 . 14 connect the first and the second area 26 and 27 of the battery cell case cover 28 with the positive or the negative electrode of the battery cell 50 , In this third embodiment, the battery cell case cover 28 as in the description of the first embodiment of 2 set out in a first and a second area 26 . 27 divided, which over a nano-gold-plated area 25 electrically isolated from each other, are interconnected. On the battery cell case cover 28 are the two battery cell terminals 11 . 12 the battery cell 50 arranged. In this third embodiment, the monitoring circuit 40 completely within the first range 26 arranged. Furthermore, the monitoring circuit 40 in this third embodiment of the 4 as in the description of the second embodiment of the 3 set forth, a first and a second supply voltage terminal. The first supply voltage connection is via a wire bond connection 33 with the first area 26 while the second supply voltage connection is via a wire bond connection 33 with the second area 27 connected is. The monitoring circuit 40 is designed in this third embodiment, over the first and the second area 26 . 27 to be fed. For better contact, the monitoring circuit 40 in this third embodiment purely by way of example a copper layer 41 on which the wire bond connections 33 are set up. The monitoring circuit 40 and their electrical contact via the wire bond connections 33 with the first and the second area 26 . 27 of the battery cell case cover 28 is in 4 shown in a detailed view.

In allen hier dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Strompfad zwischen dem ersten Bereich 26 und der positiven Elektrode beziehungsweise zwischen dem zweiten Bereich 27 und der negativen Elektrode noch weitere Bauelemente beziehungsweise elektrische Einheiten aufweisen, so dass das Potenzial des ersten und/oder zweiten Bereiches 26, 27 nicht mit dem Potenzial der positiven beziehungsweise negativen Elektrode identisch sein muss. Ferner kann die Geometrie beziehungsweise die Abmessung des ersten und/oder des zweiten Bereiches 26, 27 des Batteriezellengehäusedeckels 28 einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 50 auch von den hier dargestellten abweichen. Es können rein beispielhaft auch erfindungsgemäße Batteriezellen 50 mit Batteriezellengehäusedeckeln 28 ausgeführt werden, welche einen runden ersten und einen runden zweiten Bereich 26, 27 aufweisen, die zusammen auch nur einen Teil des Batteriezellengehäusedeckels 28 ausmachen können. Des Weiteren ist in allen oben dargestellten Ausführungsbeispielen von erfindungsgemäßen Batteriezellen 50 sowohl die Wahl des Materials als auch die Wahl der Wandstärke beziehungsweise der Dicke für die Realisierung des Batteriezellengehäuses 30 beziehungsweise des Batteriezellengehäusedeckels 28 rein beispielhaft gewählt. Es können auch erfindungsgemäße Batteriezellen 50 realisiert werden, in denen das Batteriezellengehäuse 30 und/oder der Batteriezellengehäusedeckel 28 aus einem anderen Material, beispielsweise aus Edelstahl, bestehen. Für das Batteriezellengehäuse 30 und den Batteriezellengehäusedeckel 28 können auch unterschiedliche Materialien gewählt werden. Ferner kann auch die Wandstärke des Batteriezellengehäuses 30 beziehungsweise die Dicke des Batteriezellengehäusedeckels 28 in erfindungsgemäßen Batteriezellen 50 anders als in den oben dargestellten Ausführungsbeispielen gewählt sein. Des Weiteren können auch erfindungsgemäße Batteriezellen 50 realisiert sein, in welchen die Überwachungsschaltungen 40 auch zur Erfassung weiterer und/oder anderer Messgrößen als den oben erwähnten, beispielsweise zur Erfassung des Batteriezellstroms oder des Innenwiderstandes der Batteriezelle 50 in der Lage sind. In all embodiments shown here, the current path between the first region 26 and the positive electrode or between the second region 27 and the negative electrode have further components or electrical units, so that the potential of the first and / or second region 26 . 27 does not have to be identical to the potential of the positive or negative electrode. Furthermore, the geometry or the dimension of the first and / or the second region 26 . 27 of the battery cell case cover 28 a battery cell according to the invention 50 also differ from the ones shown here. By way of example, battery cells according to the invention may also be used 50 with battery cell housing lids 28 which have a round first and a round second area 26 . 27 together, which together only a part of the battery cell case cover 28 can make out. Furthermore, in all embodiments of battery cells according to the invention shown above 50 Both the choice of material and the choice of wall thickness or thickness for the realization of the battery cell housing 30 or the battery cell case cover 28 chosen purely by way of example. It can also be battery cells according to the invention 50 be realized, in which the battery cell housing 30 and / or the battery cell case cover 28 made of a different material, such as stainless steel. For the battery cell case 30 and the battery cell case cover 28 Different materials can be chosen. Furthermore, the wall thickness of the battery cell housing can also 30 or the thickness of the battery cell case cover 28 in battery cells according to the invention 50 be chosen differently than in the embodiments shown above. Furthermore, battery cells according to the invention can also be used 50 be realized, in which the monitoring circuits 40 also for detecting further and / or other measured variables than those mentioned above, for example for detecting the battery cell current or the internal resistance of the battery cell 50 are able to.

Claims (12)

Batteriezelle (50), umfassend – ein Batteriezellengehäuse (30), – einen Batteriezellengehäusedeckel (28), – zwei Batteriezellenterminals (11, 12), über welche die Batteriezelle (50) mit einem Batteriesystem verbindbar ist, – eine positive Elektrode und eine negative Elektrode, welche innerhalb des Batteriezellengehäuses (30) angeordnet und über jeweils einen Strompfad innerhalb des Batteriezellengehäuses (30) mit jeweils einem Batteriezellenterminal (11, 12) verbunden sind, – eine Überwachungsschaltung (40), welche dazu ausgelegt ist, mindestens eine Messgröße der Batteriezelle (50) zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsschaltung (40) direkt auf der Innenseite des Batteriezellengehäusedeckels (28) aufgebracht ist. Battery cell ( 50 ), comprising - a battery cell housing ( 30 ), - a battery cell housing cover ( 28 ), - two battery cell terminals ( 11 . 12 ) over which the battery cell ( 50 ) is connectable to a battery system, - a positive electrode and a negative electrode, which within the battery cell housing ( 30 ) and in each case via a current path within the battery cell housing ( 30 ) each with a battery cell terminal ( 11 . 12 ), - a monitoring circuit ( 40 ), which is designed to measure at least one measured variable of the battery cell ( 50 ), characterized in that the monitoring circuit ( 40 ) directly on the inside of the battery cell housing cover ( 28 ) is applied. Batteriezelle (50) nach Anspruch 1, wobei die Überwachungsschaltung (40) als Flexible Printed Circuit Board ausgeführt ist.Battery cell ( 50 ) according to claim 1, wherein the monitoring circuit ( 40 ) is designed as a flexible printed circuit board. Batteriezelle (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Batteriezellengehäusedeckel (28) einen ersten und einen zweiten elektrisch leitfähigen Bereich (26, 27) aufweist, wobei der erste und der zweite Bereich (26, 27) elektrisch voneinander isoliert sind und der erste Bereich (26) mit der positiven Elektrode und der zweite Bereich (27) mit der negativen Elektrode der Batteriezelle (50) elektrisch leitfähig verbunden ist.Battery cell ( 50 ) according to one of the preceding claims, wherein the battery cell housing cover ( 28 ) a first and a second electrically conductive region ( 26 . 27 ), wherein the first and the second area ( 26 . 27 ) are electrically isolated from each other and the first area ( 26 ) with the positive electrode and the second region ( 27 ) with the negative electrode of the battery cell ( 50 ) is electrically conductively connected. Batteriezelle (50) nach Anspruch 3, wobei der erste und der zweite Bereich (26, 27) elektrisch voneinander isoliert und gegenüber einem Eindringen von Feuchtigkeit abgedichtet mittels Nanomolding miteinander verbunden sind. Battery cell ( 50 ) according to claim 3, wherein the first and the second area ( 26 . 27 ) are electrically isolated from each other and sealed against penetration of moisture by means of nanomolding together. Batteriezelle (50) nach Anspruch 3 oder 4, wobei ein erster Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung (40) mit dem ersten Bereich (26) und/oder ein zweiter Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung (40) mit dem zweiten Bereich (27) elektrisch leitfähig verbunden ist und wobei die Überwachungsschaltung (40) dazu ausgebildet ist, über den ersten und/oder den zweiten Bereich (26, 27) gespeist zu werden. Battery cell ( 50 ) according to claim 3 or 4, wherein a first supply voltage terminal of the monitoring circuit ( 40 ) with the first area ( 26 ) and / or a second supply voltage connection of the monitoring circuit ( 40 ) with the second area ( 27 ) is electrically conductively connected and wherein the monitoring circuit ( 40 ) is adapted to over the first and / or the second area ( 26 . 27 ) to be fed. Batteriezelle (50) nach Anspruch 5, wobei der erste Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung (40) über mindestens eine Drahtbond-Verbindung (33) mit dem ersten Bereich (26) und/oder der zweite Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung (40) über mindestens eine Drahtbond-Verbindung (33) mit dem zweiten Bereich (27) elektrisch leitfähig verbunden ist.Battery cell ( 50 ) according to claim 5, wherein the first Supply voltage connection of the monitoring circuit ( 40 ) via at least one wire bond connection ( 33 ) with the first area ( 26 ) and / or the second supply voltage terminal of the monitoring circuit ( 40 ) via at least one wire bond connection ( 33 ) with the second area ( 27 ) is electrically conductively connected. Batteriezelle (50) nach Anspruch 5 oder 6, wobei der erste Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung (40) direkt auf den ersten Bereich (26) und/oder der zweite Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung (40) direkt auf den zweiten Bereich (27) gelötet ist.Battery cell ( 50 ) according to claim 5 or 6, wherein the first supply voltage terminal of the monitoring circuit ( 40 ) directly to the first area ( 26 ) and / or the second supply voltage terminal of the monitoring circuit ( 40 ) directly to the second area ( 27 ) is soldered. Batteriezelle (50) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei ein Teil der Überwachungsschaltung (40) innerhalb des ersten Bereiches (26) liegt, während ein anderer Teil der Überwachungsschaltung (40) innerhalb des zweiten Bereiches (27) liegt. Battery cell ( 50 ) according to one of claims 3 to 7, wherein a part of the monitoring circuit ( 40 ) within the first range ( 26 ), while another part of the monitoring circuit ( 40 ) within the second range ( 27 ) lies. Batteriezelle (50) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Überwachungsschaltung (40) vollständig innerhalb des ersten oder vollständig innerhalb des zweiten Bereiches (26, 27) liegt. Battery cell ( 50 ) according to one of claims 3 to 7, wherein the monitoring circuit ( 40 ) completely within the first or completely within the second range ( 26 . 27 ) lies. Batteriezelle (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Überwachungsschaltung (40) vollständig mit einer Moldmasse überzogen ist, welche dazu ausgelegt ist, die Überwachungsschaltung (40) vor Einwirkungen durch chemische Stoffe, die innerhalb des Batteriezellengehäuses (30) gegeben sind, zu schützen. Battery cell ( 50 ) according to one of the preceding claims, wherein the monitoring circuit ( 40 ) is completely coated with a molding compound, which is designed to prevent the monitoring circuit ( 40 ) against the effects of chemical substances that are inside the battery cell housing ( 30 ) are protected. Batterie mit einer Batteriezelle (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 10. Battery with a battery cell ( 50 ) according to one of claims 1 to 10. Kraftfahrzeug mit einer Batterie nach Anspruch 11, wobei die Batterie mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Motor vehicle with a battery according to claim 11, wherein the battery is connected to a drive system of the motor vehicle.
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