DE102013011738A1 - Potentialerfassungsvorrichtung, Energiespeichervorrichtung mit dieser Potentialerfassungsvorrichtung, Verfahren zum Herstellen dieser Potentialerfassungsvorrichtung, Verfahren zum Herstellen dieser Energiespeichervorrichtung - Google Patents

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Abstract

Potentialerfassungsvorrichtung (16) zur Erfassung von wenigstens zwei elektrischen Potentialen einer Energiespeichervorrichtung (1), wobei die Energiespeichervorrichtung (1) wenigstens zwei, miteinander in Reihe geschaltete, elektrochemische Energiespeichereinrichtungen (3, 3a) aufweist, wobei die Energiespeichereinrichtungen (3, 3a) jeweils eine erste Kantenlänge k1 und jeweils zwei Stromableiter (11, 11a) unterschiedlicher elektrischer Polarität aufweisen, wobei an den Stromableitern (11, 11a) die elektrische Spannung der Energiespeichereinrichtung (3, 3a) abgreifbar ist, wobei die Potentialerfassungsvorrichtung (16) aufweist: eine Trägereinrichtung (21), welche sich ausgehend von einem ersten Ende mit einer, im Wesentlichen rechteckigen, zweiten Querschnittsfläche q2 entlang einer Haupterstreckungsrichtung r→ erstreckt, wenigstens drei elektrische Kontakteinrichtungen (17, 17a), welche mit der Trägereinrichtung (21) verbunden sind, welche jeweils ausgestaltet sind, mit einem der Stromableiter (11, 11a) elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, verbunden zu werden, welche der Erfassung des elektrischen Potentials des verbundenen Stromableiters (11, 11a) dienen, eine Schnittstelleneinrichtung (18), welche mit dem ersten Ende verbunden ist, welche mit den Kontakteinrichtungen (17, 17a) elektrisch verbindbar ist, welche wenigstens drei Schnittstellenelemente (19, 19a) aufweist, wobei an wenigstens einem der Schnittstellenelemente (19, 19a) das elektrische Potential einer der Kontakteinrichtungen (17, 17a) abgreifbar ist, wenigstens drei Leiterbahnen (20, 20a), welche mit der Trägereinrichtung (21) verbunden sind, welche sich wenigstens abschnittsweise entlang der Trägereinrichtung (21) erstrecken, welche jeweils ausgestaltet sind, eine dieser Kontakteinrichtungen (17, 17a) mit einem der Schnittstellenelemente (19, 19a) elektrisch zu verbinden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Potentialerfassungsvorrichtung, eine Energiespeichervorrichtung mit dieser Potentialerfassungsvorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen dieser Potentialerfassungsvorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen dieser Energiespeichervorrichtung. Die Erfindung wird im Zusammenhang mit Lithium-Ionen-Batterien zur Versorgung von elektrischen Antrieben beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch unabhängig von der Bauart der Batterie, der Chemie der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung oder unabhängig von der Art des versorgten Antriebs Verwendung finden kann.
  • Bekannt sind Energiespeichervorrichtungen mit mehreren, miteinander in Reihe geschalteten, Energiespeichereinrichtungen zur Bereitstellung elektrischer Energie und zur Versorgung elektrischen Antrieben. Übliche Energiespeichereinrichtungen weisen zwei Stromableiter unterschiedlicher Polarität auf, an welchen die elektrische Spannung der Energiespeichereinrichtung abgreifbar ist. Diese Stromableiter können sich aus einer im Wesentlichen quaderförmigen oder im Wesentlichen zylindrischen Energiespeichereinrichtung erstrecken oder können in einer oder verschiedener Mantelflächen der Energiespeichereinrichtung angeordnet sein.
  • Die unzureichende Lebensdauer einiger bekannter Energiespeichervorrichtungen wird mitunter als problematisch empfunden.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Lebensdauer von Energiespeichervorrichtungen zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird durch eine Potentialerfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Anspruch 12 beschreibt eine Energiespeichervorrichtung mit dieser Potentialerfassungsvorrichtung. Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Herstellverfahren gemäß Anspruch 14 für die Potentialerfassungsvorrichtung. Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Herstellverfahren gemäß Anspruch 15 für eine Energiespeichervorrichtung mit dieser Potentialerfassungsvorrichtung. Zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Eine erfindungsgemäße Potentialerfassungsvorrichtung dient zur Erfassung von wenigstens zwei elektrischen Potentialen eine Energiespeichervorrichtung. Die Energiespeichervorrichtung weist wenigstens zwei, miteinander in Reihe geschaltete, elektrochemische Energiespeichereinrichtungen auf. Die Energiespeichereinrichtungen weisen jeweils eine erste Kantenlänge k1 und jeweils zwei Stromableiter unterschiedlicher elektrischer Polarität auf, wobei an den Stromableitern die elektrische Spannung der Energiespeichereinrichtung abgreifbar ist.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung weist eine Trägereinrichtung auf, welche sich ausgehend von einem ersten Ende mit einer, im Wesentlichen rechteckigen, zweiten Querschnittsfläche q2 entlang einer Haupterstreckungsrichtung r → erstreckt. Insbesondere ist die Trägereinrichtung mit einem Tragband ausgebildet.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung weist wenigstens drei, 8, 16 oder mehrere elektrische Kontakteinrichtungen auf, welche mit der Trägereinrichtung verbunden sind. Die Kontakteinrichtungen sind jeweils ausgestaltet, mit einem Stromableiter elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, verbunden zu werden. Die Kontakteinrichtungen dienen jeweils der Erfassung des elektrischen Potentials des mit der Kontakteinrichtung verbundenen Stromableiters. Vorzugsweise weist die Potentialerfassungsvorrichtung N + 1 Kontakteinrichtungen auf, wenn die Energiespeichervorrichtung N Energiespeichereinrichtungen aufweist.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung weist eine Schnittstelleneinrichtung auf, welche mit dem ersten Ende der Trägereinrichtung verbunden ist. Die Schnittstelleneinrichtung ist mit den Kontakteinrichtungen elektrisch verbindbar. Die Schnittstelleneinrichtung weist wenigstens drei Schnittstellenelemente auf, wobei an wenigstens einem oder mehreren dieser Schnittstellenelemente das elektrische Potential einer der Kontakteinrichtungen abgreifbar ist. Vorzugsweise weist die Schnittstelleneinrichtung für jede dieser Kontakteinrichtungen ein eigenes Schnittstellenelement auf.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung weist wenigstens drei, 8, 16 oder mehrere Leiterbahnen auf, welche mit der Trägereinrichtung verbunden sind. Diese Leiterbahnen erstrecken sich wenigstens abschnittsweise entlang der Trägereinrichtung. Diese Leiterbahnen sind jeweils ausgestaltet, einer dieser Kontakteinrichtungen mit einem dieser Schnittstellenelemente elektrisch zu verbinden. Vorzugsweise weist die Schnittstelleneinrichtung für jede dieser Kontakteinrichtungen eine eigene Leiterbahn auf. Vorzugsweise erstrecken sich die Leiterbahnen wenigstens abschnittsweise durch das Material der Trägereinrichtung hindurch.
  • Bei zahlreichen bekannten Energiespeichervorrichtungen können die elektrischen Spannungen der einzelnen, in Reihe geschalteten, Energiespeichereinrichtungen nicht gemessen werden. Im Betrieb einer solchen Reihenschaltung, insbesondere beim Laden oder Entladen, kann es zu unterschiedlichen Spannungen der einzelnen Energiespeichereinrichtungen kommen. Einige Ladevorschriften oder Entladevorschriften für Reihenschaltungen sind abhängig von der summierten elektrischen Spannung der Energiespeichereinrichtungen (Summenspannung) der Reihenschaltung. Es kann vorkommen, dass die elektrische Spannung einer einzelnen Energiespeichereinrichtung U1 merklich vom Mittelwert der elektrischen Spannungen der übrigen Energiespeichereinrichtungen der Reihenschaltung Um abweicht. Wenn die Energiespeichereinrichtung mit vom Mittelwert abweichender Spannung vorschriftsgemäß geladen oder entladen wird, dann kann diese Energiespeichereinrichtung wiederholt überladen oder tiefentladen werden.
  • Es ist beobachtet worden, dass wiederholte Überladung oder Tiefentladung einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung zu deren beschleunigter Alterung und Verlust von Ladekapazität [Ah] führen. Es ist weiter beobachtet worden, dass eine stärker gealterte Energiespeichereinrichtung die Ladekapazität der Reihenschaltung merklich verringern kann, wodurch ein vorzeitiger Austausch der Energiespeichereinrichtung ausgelöst werden kann.
  • Mit der erfindungsgemäßen Potentialerfassungsvorrichtung können aber die elektrischen Potentiale der einzelnen Energiespeichereinrichtungen der Reihenschaltung über die elektrische Kontaktierung zahlreicher, insbesondere sämtlicher, der Stromableiter erfasst und an der Schnittstelleneinrichtung zur Verfügung gestellt werden. Aus den erfassten elektrischen Potentialen zu den einzelnen Energiespeichereinrichtungen kann auf deren jeweilige elektrische Spannung einer der Energiespeichereinrichtungen geschlossen werden, insbesondere durch Bildung der Differenz aus einem ersten Potential und einem zweiten Potential derselben Energiespeichereinrichtung.
  • In Kenntnis der elektrischen Spannungen kann beim Laden oder Entladen Rücksicht auf die Energiespeichereinrichtung mit höchster bzw. geringster elektrischer Spannung genommen werden. Insbesondere wiederholtes, Überladen sowie Tiefentladen einzelner Energiespeichereinrichtungen der Reihenschaltung kann vermieden werden, wenn die elektrischen Spannungen der einzelnen Energiespeichereinrichtungen bekannt sind. Auf diese Weise kann der beschleunigten Alterung einer der Energiespeichereinrichtungen begegnet werden.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Potentialerfassungsvorrichtung kann der beschleunigten Alterung einer einzelnen Energiespeichereinrichtung, welche Teil einer Reihenschaltung ist, begegnet werden. Mit Vermeidung der beschleunigten Alterung können die Ladekapazitäten [Ah] der Energiespeichereinrichtungen der Reihenschaltung über einen längeren Zeitraum zur Versorgung eines Verbrauchers genutzt werden. So wird die zugrunde liegende Aufgabe gelöst.
  • Unter einer Energiespeichervorrichtung ist im Sinne der Erfindung eine Vorrichtung zu verstehen, welche insbesondere der Bereitstellung elektrischer Energie, insbesondere der Versorgung eines elektrischen Verbrauchers mit Energie, dient. Die Energiespeichereinrichtung weist wenigstens zwei oder mehrere, in Reihe geschaltete, elektrochemische Energiespeichereinrichtungen auf. Vorzugsweise weist die Energiespeichereinrichtung zwei Vorrichtungsanschlüsse unterschiedlicher elektrischer Polarität auf, an welchen die Summenspannung der in Reihe geschalteten Energiespeichereinrichtungen abgreifbar ist. Vorzugsweise bilden die verschalteten, und insbesondere mechanisch verbundenen, Energiespeichereinrichtungen eine Zellanordnung, welche besonders bevorzugt die beiden Vorrichtungsanschlüsse aufweist. Vorzugsweise sind die im Wesentlichen quaderförmigen Energiespeichereinrichtungen in der Zellanordnung in einer Stapelrichtung nebeneinander und einander berührend angeordnet, wobei die Stapelrichtung im Wesentlichen parallel zu einer Anordnungslängsachse der Zellanordnung verläuft. Vorzugsweise erfolgt die elektrische Kontaktierung der Energiespeichervorrichtung über die Stromableiter der äußeren Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung, besonders bevorzugt bei Reihenschaltung der Energiespeichereinrichtungen.
  • Unter einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung ist im Sinne der Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, welche insbesondere der Bereitstellung elektrischer Energie und insbesondere der Wandlung von chemische Energie in elektrische Energie dient. Vorzugsweise weist die Energiespeichereinrichtung eine im Wesentlichen quaderförmige Gestalt mit einer im Wesentlichen rechteckigen ersten Mantelfläche auf. Alternativ kann die Energiespeichereinrichtung eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt mit einer im Wesentlichen kreisförmigen ersten Mantelfläche aufweisen. Die Energiespeichereinrichtung weist zwei Stromableiter unterschiedlicher elektrischer Polarität auf, an welchen die Spannung der Energiespeichereinrichtung abgreifbar ist. Vorzugsweise erstreckt sich wenigstens einer der Stromableiter aus der ersten Mantelfläche in die Umgebung. Alternativ kann wenigstens einer der Stromableiter in der ersten Mantelfläche angeordnet sein.
  • Unter einer Trägereinrichtung ist im Sinne der Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, welche insbesondere zum gegenseitigen Anordnen der Kontakteinrichtungen, der Schnittstelleneinrichtung und der Leiterbahnen und insbesondere zur Abstützung von Kontakteinrichtungen, der Schnittstelleneinrichtung und der Leiterbahnen dient. Die Trägereinrichtungen erstreckt sich ausgehend von einem ersten Ende mit einer, im Wesentlichen rechteckigen, zweiten Querschnittsfläche q2 entlang einer Haupterstreckungsrichtung und endet insbesondere in einem zweiten Ende. Vorzugsweise ist die Trägereinrichtung mit einem Tragband, insbesondere mit einem Polymerband, ausgebildet.
  • Unter einer elektrischen Kontakteinrichtung ist im Sinne der Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, welche insbesondere der elektrischen, insbesondere stoffschlüssigen, Verbindung mit einem der Stromableiter dient, welche insbesondere der Erfassung des elektrischen Potentials des verbundenen Stromableiters dient. Wenigstens drei oder mehrere dieser Kontakteinrichtungen sind mit der Trägereinrichtung verbunden und werden insbesondere von der Trägereinrichtung abgestützt. Die Kontakteinrichtung ist in einer Mantelfläche der Trägereinrichtung angeordnet oder ist durch eine Mantelfläche der Trägereinrichtung zugänglich, insbesondere für einen dieser Stromableiter, oder ist als, insbesondere rotationssymmetrischer, Vorsprung gegenüber dieser Mantelfläche der Trägereinrichtung ausgebildet.
  • Unter einer Schnittstelleneinrichtung ist im Sinne der Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, welche mit den Kontakteinrichtungen elektrisch verbindbar ist. Die Schnittstelleneinrichtung dient zur Bereitstellung der erfassten elektrischen Potentiale der Energiespeichereinrichtungen. Die Schnittstelleneinrichtung weist wenigstens drei oder mehrere Schnittstellenelemente auf. An wenigstens einem oder mehreren dieser Schnittstellenelemente ist jeweils das elektrische Potential eine dieser Kontakteinrichtungen abgreifbar. Vorzugsweise sind die Schnittstellenelemente als elektrisch leitfähige Stifte oder Buchsen ausgebildet. Vorzugsweise dient die Schnittstelleneinrichtung der elektrischen Verbindung mit einer übergeordneten Steuereinrichtung Vorzugsweise dient die Schnittstelleneinrichtung zur Bereitstellung der erfassten Potentiale an die übergeordnete Steuereinrichtung. Vorzugsweise dient die Schnittstelleneinrichtung zum Datenaustausch mit der übergeordneten Schampus wird Steuereinrichtung.
  • Unter einer Leiterbahn ist im Sinne der Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, welche insbesondere dazu dient, dass mit einer der Kontakteinrichtungen erfasste elektrische Potential an der Schnittstelleneinrichtung, insbesondere an einem der Schnittstellenelemente, zur Verfügung zu stellen. Wenigstens drei oder mehrere dieser Leiterbahnen sind mit der Trägereinrichtung verbunden und erstrecken sich wenigstens abschnittsweise entlang der Trägereinrichtung, vorzugsweise durch die Trägereinrichtung. Vorzugsweise sind die Leiterbahnen mit einem Metall, besonders bevorzugt mit Kupfer, Aluminium oder mit einer Legierung mit Kupfer und/oder Aluminium, ausgebildet. Vorzugsweise sind die mehreren Leiterbahnen gegeneinander elektrisch isoliert, besonders bevorzugt einen Werkstoff der Trägereinrichtung. Vorzugsweise erstrecken sich Leiterbahnen wenigstens abschnittsweise durch ein Polymermaterial der Trägereinrichtung. Vorzugsweise sind die Leiterbahnen an die Kontakteinrichtungen angeformt.
  • Unter einem Rahmen ist im Sinne der Erfindung insbesondere eine Einrichtung zu verstehen, welche mit jeweils vier, im Wesentlichen stabförmigen, Rahmenelementen und einem im Wesentlichen quaderförmigen Aufnahmeraum ausgebildet ist. Die Rahmenelemente umgeben den Aufnahmeraum wenigstens abschnittweise. Der Aufnahmeraum ist zur wenigstens abschnittsweisen Aufnahme wenigstens einer der Energiespeichereinrichtungen ausgestaltet. Die vier Rahmenelemente sind entsprechend den Seiten eines Rechtecks angeordnet und an den Ecken dieses Rechtecks miteinander insbesondere stoffschlüssig verbunden. Die derart miteinander verbundenen Rahmenelemente begrenzen den Aufnahmeraum gegenüber der Umgebung des Rahmens. Vorzugsweise ist der Rahmen mit einem Polymermaterial, besonders bevorzugt mit einem Fasermaterial, ausgebildet.
  • Unter einem Stanzgitter ist im Sinne der Erfindung eine Einrichtung zu verstehen, welche insbesondere zur Ausbildung von mehreren Leiterbahnen aus einem Metallstreifen gestanzt ist, welche insbesondere zur mechanischen Stabilisierung der Trägereinrichtung dient, welche insbesondere der elektrischen Verbindung wenigstens einer dieser Kontakteinrichtungen mit der Schnittstelleneinrichtung dient.
  • Vorzugsweise ist die Längsachse wenigstens eine dieser Leiterbahnen im Wesentlichen parallel zu der Haupterstreckungsrichtung der Trägereinrichtung angeordnet. Besonders bevorzugt sind die Längsachsen mehrerer dieser Leiterbahnen zueinander im Wesentlichen parallel angeordnet.
  • Vorzugsweise weist wenigstens eine dieser Leiterbahnen ein Verbindungselement zur elektrischen Kontaktierung und mechanischen Verbindung mit der Schnittstelleneinrichtung bzw. einem dieser Schnittstellenelemente auf.
  • Vorzugsweise weist wenigstens eine dieser Leiterbahnen wenigstens einen verringerten Querschnitt, insbesondere eine Dünnstelle bzw. Kerbe, zum vereinfachten Trennen der Leiterbahn, insbesondere an einer Trennstelle der Trägereinrichtung, auf. Besonders bevorzugt entspricht bei wenigstens einer dieser Leiterbahnen die Anzahl der verringerten Querschnitte der Anzahl der Trennstellen der Trägereinrichtung.
  • Vorzugsweise sind die mehreren Leiterbahnen wenigstens abschnittsweise von einem Polymermaterial umgeben, insbesondere mit einem Polymerwerkstoff umspritzt, insbesondere zur Isolierung der Leiterbahnen gegenüber der Umgebung. Besonders bevorzugt bleibt das vorgenannte Verbindungselement frei bzw. erstreckt sich aus dem Polymermaterial in Richtung der Schnittstelleneinrichtung.
  • Vorzugsweise
    • • sind nach dem Stanzen die mehreren Leiterbahnen zunächst durch Metallbrücken stoffschlüssig verbunden und bilden das Stanzgitter
    • • werden die mehreren Leiterbahnen nach dem Stanzen mit einem Polymermaterial umspritzt,
    • • werden die Metallbrücken nach dem Umspritzen entfernt, so dass die mehreren Leiterbahnen durch das Polymermaterial zusammengehalten sind.
  • Vorzugsweise ist je eine dieser Kontakteinrichtungen bzw. eine dieser Kontaktflächen an eine oder mehrere dieser Leiterbahnen angeformt. Besonders bevorzugt erstreckt sich die Kontakteinrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Leiterbahn. Besonders bevorzugt bleibt diese Kontakteinrichtung frei bzw. erstreckt sich aus dem Polymermaterial in Richtung eines dieser Stromableiter.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind wenigstens zwei der Kontakteinrichtungen, insbesondere zwei zueinander benachbarte der Kontakteinrichtungen, insbesondere die erste Kontakteinrichtung und die dritte Kontakteinrichtung vom ersten Ende der Trägereinrichtung aus gesehen, zueinander mit einem vorbestimmten Abstand d1 entlang der Trägereinrichtung angeordnet, wobei der vorbestimmte Abstand d1 an die erste Kantenlänge k1 angepasst ist. Vorzugsweise sind mehrere Paare benachbarter Kontakteinrichtungen jeweils mit einem vorbestimmten Abstand d1 entlang der Trägereinrichtung angeordnet, wobei der vorbestimmte Abstand d1 an die erste Kantenlänge k1 angepasst ist. Vorzugsweise entspricht der vorbestimmte Abstand d1 im Wesentlichen der ersten Kantenlänge k1.
  • Bei dieser bevorzugten Weiterbildung ist der Abstand d1 zwischen den Begrenzungskanten, welche dem ersten Ende der Trägereinrichtung zugewandt sind, zweier, insbesondere benachbarter, Kontakteinrichtungen, insbesondere der zweiten Kontakteinrichtung und der dritten Kontakteinrichtung vom ersten Ende der Trägereinrichtung aus gesehen, an die erste Kantenlänge k1 einer der Energiespeichereinrichtungen angepasst. Vorzugsweise entspricht der vorbestimmte Abstand d1 im Wesentlichen der ersten Kantenlänge k1. Vorzugsweise ist der
  • Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die Positionierung der Kontakteinrichtungen bezüglich der Stromableiter der zueinander benachbarten Energiespeichereinrichtungen vor der elektrischen Verbindung von Kontakteinrichtungen und Stromableitern bzw. für die elektrische Verbindung von Kontakteinrichtungen vereinfacht ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind wenigstens zwei der Kontakteinrichtungen, insbesondere die erste Kontakteinrichtung und die dritte Kontakteinrichtung vom ersten Ende der Trägereinrichtung aus gesehen, zueinander mit einem vorbestimmten Abstand d1 entlang der Trägereinrichtung angeordnet, wobei der vorbestimmte Abstand d1 an den Abstand zwischen einem der Stromableiter einer ersten dieser Energiespeichereinrichtungen und einem der Stromableiter einer benachbarten, mit der ersten Energiespeichereinrichtung verschalteten, zweiten dieser Energiespeichereinrichtungen angepasst ist, insbesondere wenn zwischen diese zwei Energiespeichereinrichtungen ein Rahmen eingefügt ist und der Rahmen eine Berührung von Mantelflächen benachbarter Energiespeichereinrichtungen verhindert.
  • Vorzugsweise sind mehrere Paare benachbarter Kontakteinrichtungen zueinander jeweils mit einem vorbestimmten Abstand d1 entlang der Trägereinrichtung angeordnet, wobei der vorbestimmte Abstand d1 an den Abstand zwischen einem der Stromableiter einer ersten Energiespeichereinrichtung des Paares und einem der Stromableiter einer, mit der ersten Energiespeichereinrichtung verschalteten, zweiten Energiespeichereinrichtung des Paares angepasst ist, insbesondere wenn zwischen diese zwei Energiespeichereinrichtungen ein Rahmen eingefügt ist und der Rahmen eine Berührung von Mantelflächen benachbarter Energiespeichereinrichtungen verhindert. Vorzugsweise entspricht der vorbestimmte Abstand d1 im Wesentlichen dem Abstand zwischen einem der Stromableiter einer ersten dieser Energiespeichereinrichtungen und einem der Stromableiter einer benachbarten, mit der ersten Energiespeichereinrichtung verschalteten, zweiten dieser Energiespeichereinrichtungen.
  • Bei dieser bevorzugten Weiterbildung ist der Abstand d1 zwischen den Begrenzungskanten, welche dem ersten Ende der Trägereinrichtung zugewandt sind, zweier Kontakteinrichtungen, insbesondere der zweiten Kontakteinrichtung und der dritten Kontakteinrichtung vom ersten Ende der Trägereinrichtung aus gesehen, an den Abstand der Flächenschwerpunkte der ersten Mantelflächen zweier benachbarter, insbesondere verschalteter, Energiespeichereinrichtungen angepasst. Vorzugsweise entspricht der der Abstand d1 zwischen den Begrenzungskanten, welche dem ersten Ende der Trägereinrichtung zugewandt sind, zweier Kontakteinrichtungen, insbesondere der zweiten Kontakteinrichtung und der dritten Kontakteinrichtung vom ersten Ende der Trägereinrichtung aus gesehen, dem Abstand der Flächenschwerpunkte der ersten Mantelflächen zweier benachbarter, insbesondere verschalteter, Energiespeichereinrichtungen.
  • Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die Positionierung der Kontakteinrichtungen bezüglich der Stromableiter der zueinander benachbarten Energiespeichereinrichtungen vor der elektrischen Verbindung von Kontakteinrichtungen und Stromableitern bzw. für die elektrische Verbindung von Kontakteinrichtungen vereinfacht ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche vorteilhaft mit einer der vorgenannten Weiterbildungen kombinierbar ist, weist die Trägereinrichtung einen ersten Abschnitt und wenigstens einen abtrennbaren Abschnitt auf, wobei der erste Abschnitt und der abtrennbare Abschnitt jeweils wenigstens eine dieser Kontakteinrichtungen aufweisen, wobei der erste Abschnitt zwischen dem ersten Ende und dem abtrennbaren Abschnitt angeordnet ist.
  • Der erste Abschnitt weist die Schnittstelleneinrichtung auf. Eine dieser Leiterbahnen erstreckt sich, ausgehend von der Schnittstelleneinrichtung, durch den ersten Abschnitt bis zu der Kontakteinrichtung des ersten Abschnitts. Borzugsweise weist der erste Abschnitt mehrere dieser Kontakteinrichtungen auf, welche mittels mehrerer dieser Leiterbahnen mit der Schnittstelleneinrichtung verbunden sind.
  • Wenigstens eine dieser Leiterbahnen erstreckt sich, ausgehend von der Schnittstelleneinrichtung, durch den ersten Abschnitt hindurch bis in den abtrennbaren Abschnitt. Diese Leiterbahn erstreckt sich, ausgehend vom Übergang zum ersten Abschnitt, durch den abtrennbaren Abschnitt bis zu der Kontakteinrichtung des abtrennbaren Abschnitts.
  • Der abtrennbare Abschnitt kann bei Bedarf vom ersten Abschnitt bzw. von der übrigen Trägereinrichtung abgetrennt werden, insbesondere dann, wenn die Anzahl N + 1 der Kontakteinrichtungen des ersten Abschnitts zur Erfassung der elektrischen Potentiale der N Energiespeichereinrichtungen ausreicht. Vorzugsweise verbleiben nach dem Abtrennen wenigstens N + 1 dieser Kontakteinrichtungen an der Trägereinrichtung zur Erfassung der elektrischen Potentiale von N Energiespeichereinrichtungen. Vorzugsweise weist die Potentialerfassungsvorrichtung nach dem Abtrennen N + 1 dieser Kontakteinrichtungen auf zur Erfassung der elektrischen Potentiale von N Energiespeichereinrichtungen.
  • Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die Trägereinrichtung gekürzt werden kann, wenn der abtrennbare Abschnitt zur Erfassung der elektrischen Potentiale der Energiespeichereinrichtungen nicht erforderlich ist. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die Anzahl der Kontakteinrichtungen an die Anzahl der Energiespeichereinrichtungen angepasst werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche vorteilhaft mit einer der vorgenannten Weiterbildungen kombinierbar ist, weisen der erste Abschnitt und der abtrennbare Abschnitt jeweils wenigstens ein Aufnahmeelement zur Aufnahme eines unabhängigen mechanischen Verbindungsmittels aufweisen, wobei das Verbindungsmittel zur mechanischen Verbindung der Trägereinrichtung mit der Energiespeichervorrichtung ausgestaltet ist.
  • Vorzugsweise ist das Aufnahmeelement mit einer Öse, einem Ohr oder einer Lasche ausgebildet. Vorzugsweise ist das Aufnahmeelement zur Aufnahme eines mechanischen Verbindungsmittels, besonders bevorzugt einer Schraube, eines Niets, eines Rastmittels, ausgebildet. Vorzugsweise erstreckt sich das Aufnahmeelement im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung aus dem jeweiligen Abschnitt. Vorzugsweise weisen der erste Abschnitt und/oder der abtrennbare Abschnitt zwei dieser Aufnahmeelemente auf, welche sich in entgegengesetzter Richtung im Wesentlichen senkrecht Haupterstreckungsrichtung aus dem jeweiligen Abschnitt erstrecken.
  • Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die Befestigung der Trägereinrichtung vereinfacht ist. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die Befestigung der Trägereinrichtung sowohl am ersten Ende, als auch am gegenüberliegenden zweiten Ende möglich ist. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die Verbindungen von Kontakteinrichtungen mit Stromableitern mechanisch weniger belastet sind.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche vorteilhaft mit einer der vorgenannten Weiterbildungen kombinierbar ist, sind die Kontakteinrichtungen jeweils mit einer metallischen Kontaktfläche ausgebildet sind, wobei vorzugsweise die Kontaktflächen an oder in derselben Mantelfläche der Trägereinrichtung angeordnet sind. Vorzugsweise ist die Kontaktfläche mit Aluminium, Kupfer oder mit einer Legierung mit Aluminium und/oder Kupfer ausgebildet. Vorzugsweise sind wenigstens eine oder mehrere dieser Kontaktflächen stoffschlüssig mit jeweils einer dieser Leiterbahnen verbunden. Besonders bevorzugt sind wenigstens eine oder mehrere dieser Kontaktflächen an jeweils eine dieser Leiterbahnen angeformt.
  • Vorzugsweise erstreckt sich die Kontaktfläche senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung aus der Trägereinrichtung. Besonders bevorzugt sind benachbarte Kontaktflächen, welche sich wie zuvor beschriebenen aus der Trägereinrichtung erstrecken, untereinander mit einer elektrisch isolierenden Materialbrücke, insbesondere mit einem Polymermaterial, verbunden.
  • Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die elektrische Verbindung einer der Kontaktflächen mit einem der Stromableiter vereinfacht ist. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass eine stoffschlüssige Verbindung einer der Kontaktflächen mit einem der Stromableiter vereinfacht ist. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die Haltbarkeit der Kontakteinrichtung verbessert ist. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass der Werkstoff der Kontakteinrichtung an den Werkstoff des Stromableiters angepasst ist für eine dauerhaftere und verbesserte Verbindung.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche vorteilhaft mit einer der vorgenannten Weiterbildungen kombinierbar ist, weist die Trägereinrichtung wenigstens eine Trennstelle auf, wobei die Trennstelle zwischen zwei dieser abtrennbaren Abschnitte oder zwischen dem ersten Abschnitt und dem benachbarten abtrennbaren Abschnitt angeordnet ist, wobei die Trennstelle eine erste Querschnittfläche q1 aufweist, welche kleiner als die zweite Querschnittfläche q2 ist.
  • Vorzugsweise ist der Wert des Bruches q1/q2 kleiner als 0,9, weiter bevorzugt kleiner als 0,75, weiter bevorzugt kleiner als 0,5, weiter bevorzugt größer als 0,3. Vorzugsweise ist die Trennstelle als Dünnstelle, mit einer Einschnürung, mit wenigstens einer Ausnehmung oder mit wenigstens einer Kerbe ausgebildet.
  • Vorzugsweise ist die erste Trennstelle mit wenigstens zwei oder mehreren Stegen ausgebildet ist, welche sich im Wesentlichen entlang der Haupterstreckungsrichtung r → erstrecken, wobei wenigstens eine oder mehrere der Leiterbahnen entlang eines oder mehrerer dieser Stege geführt sind. Besonders bevorzugt sind wenigstens zwei dieser Stege durch eine zweite Ausnehmung beabstandet.
  • Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass das Abtrennen eines der abtrennbaren Abschnitte vereinfacht ist. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass das Auffinden einer bevorzugten Stelle zum Ablängen der Trägereinrichtung bzw. der Potentialerfassungsvorrichtung vereinfacht ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche vorteilhaft mit einer der vorgenannten Weiterbildungen kombinierbar ist, weist die Trägereinrichtung zwei oder mehrere dieser abtrennbaren Abschnitte sowie mehrere Trennstellen entsprechend der Anzahl der abtrennbaren Abschnitte auf.
  • Durch den ersten Abschnitt ist für jeden der folgenden abtrennbaren Abschnitte wenigstens eine Leiterbahn geführt. Zwischen zwei dieser abtrennbaren Abschnitte ist eine dieser Trennstellen angeordnet.
  • Vorzugsweise weisen wenigstens einer oder mehrerer dieser abtrennbaren Abschnitte wenigstens eine dieser Kontakteinrichtungen, besonders bevorzugt als metallische Kontaktfläche ausgebildet, sowie besonders bevorzugt ein oder zwei dieser Aufnahmeelemente.
  • Einer oder mehrerer dieser abtrennbaren Abschnitte können bei Bedarf vom ersten Abschnitt bzw. von der übrigen Trägereinrichtung abgetrennt werden, insbesondere dann, wenn die Anzahl N + 1 der an der Trägereinrichtung verbleibenden Kontakteinrichtungen zur Erfassung der elektrischen Potentiale der N Energiespeichereinrichtungen ausreicht. Vorzugsweise verbleiben nach dem Abtrennen wenigstens N + 1 dieser Kontakteinrichtungen an der Trägereinrichtung zur Erfassung der elektrischen Potentiale von N Energiespeichereinrichtungen. Vorzugsweise weist die Potentialerfassungsvorrichtung nach dem Abtrennen N + 1 dieser Kontakteinrichtungen auf zur Erfassung der elektrischen Potentiale von N Energiespeichereinrichtungen.
  • Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die Trägereinrichtung gekürzt werden kann, wenn einer oder mehrerer dieser abtrennbaren Abschnitte zur Erfassung der elektrischen Potentiale der Energiespeichereinrichtungen nicht erforderlich ist. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die Anzahl der Kontakteinrichtungen an die Anzahl der Energiespeichereinrichtungen angepasst werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche vorteilhaft mit einer der vorgenannten Weiterbildungen kombinierbar ist, ist die Potentialerfassungsvorrichtung mit wenigstens einem oder mehreren Temperaturfühlern ausgebildet, welche jeweils der Erfassung einer Temperatur einer der Energiespeichereinrichtungen, insbesondere der Temperatur eines dieser Stromableiter, dienen, welche elektrisch mit der Schnittstelleneinrichtung verbindbar sind, welche vorzugsweise jeweils wärmeleitend mit einer der Kontakteinrichtungen verbindbar sind.
  • Vorzugsweise sind die Temperaturfühler wärmeleitend mit den Kontakteinrichtungen verbindbar.
  • Vorzugsweise ist die elektrische Verbindung zwischen einem dieser Temperaturfühler und der Schnittstelleneinrichtung mit einer oder zwei Leiterbahnen ausgestaltet. Vorgehensweise weist die Schnittstelleneinrichtung für jede der Leiterbahnen ein eigenes Schnittstellenelement auf.
  • Vorzugsweise verlaufen die Leiterbahnen zu den Kontaktflächen entlang einer ersten Mantelfläche der Trägereinrichtung und die Leiterbahnen zu den Temperaturfühlern entlang einer zweiten, insbesondere gegenüberliegenden, Mantelfläche der Trägereinrichtung.
  • Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass über die Potentialerfassungsvorrichtung bzw. deren Schnittstelleneinrichtung, insbesondere einer übergeordneten Steuereinrichtung, Temperaturwerte bereitgestellt werden können. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet den Vorteil, dass der Aufwand zur Verkabelung unabhängiger Temperaturfühler vermieden werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche vorteilhaft mit einer der vorgenannten Weiterbildungen kombinierbar ist, ist die Anzahl der Leiterbahnen, welche durch einen ersten der abtrennbaren Abschnitte geführt sind, abhängig von der Anzahl M der abtrennbaren Abschnitte, welche entlang der Haupterstreckungsrichtung r → auf den ersten abtrennbaren Abschnitt folgen, wobei vorzugweise M + 1 Leiterbahnen durch den ersten abtrennbaren Abschnitt geführt sind.
  • Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass Material zur Herstellung von Leiterbahnen eingespart werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche vorteilhaft mit einer der vorgenannten Weiterbildungen kombinierbar ist, ist die Schnittstelleneinrichtung mit einem, insbesondere elektromagnetischen, Kommunikationselement ausgebildet, oder die Schnittstellenelemente der Schnittstelleneinrichtung sind Teile eines Steckverbinders.
  • Vorzugsweise ist das Kommunikationselement als Nahfunkeinrichtung, als Infrarotübertrager, als gepulste Lichtquelle, als induktiver Geber, als kapazitiver Geber ausgebildet. Derart ausgebildet bietet die Schnittstelleneinrichtung insbesondere den Vorteil einer galvanischen Trennung.
  • Alternativ sind die Schnittstellenelemente Teile eines, insbesondere handelsüblichen, Steckverbinders. Derart ausgebildet bietet die Schnittstelleneinrichtung insbesondere den Vorteil einer vereinfachten Montage.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche vorteilhaft mit einer der vorgenannten Weiterbildungen kombinierbar ist, weist die Potentialerfassungsvorrichtung eine Auswerteeinrichtung auf, welche elektrisch mit wenigstens zwei dieser Kontakteinrichtungen verbindbar ist, welche ausgestaltet ist, wenigstens zwei erfasste elektrische Potentiale zu einer elektrischen Spannung einer der Energiespeichereinrichtungen auszuwerten.
  • Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung mit mehreren Paaren von Kontakteinrichtungen elektrisch verbindbar, wobei diese Paare von Kontakteinrichtungen unterschiedliche elektrische Potentiale derselben Energiespeichereinrichtung erfassen können. Alternativ ist die Auswerteeinrichtung mit einem oder mehreren Paaren von Schnittstellenelementen elektrisch verbindbar, wobei diese Paare von Schnittstellenelementen unterschiedliche elektrische Potentiale derselben Energiespeichereinrichtung erfassen können.
  • Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung mit einem oder mehreren dieser Temperaturfühler verbindbar und zur Bereitstellung proportionaler elektrischer Spannungen oder elektrischen Strömen ausgebildet.
  • Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung zwischen die Leiterbahnen und die Schnittstellenelemente geschaltet, und ausgestaltet zur Bereitstellung von elektrischen Spannungen oder elektrischen Strömen, welche proportional zu den erfassten Spannungen sind.
  • Vorzugsweise die ist Auswerteeinrichtung aus wenigstens einer der Energiespeichereinrichtungen mit Energie versorgbar. Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung mit einem integrierten Schaltkreis ausgebildet. Vorzugsweise sind in der Auswerteeinrichtung Kalibriervorschriften hinterlegt.
  • Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass an der Schnittstelleneinrichtung proportionale Signale bereitgestellt werden können.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung, welche vorteilhaft mit einer der vorgenannten Weiterbildungen kombinierbar ist, ist die Trägereinrichtung mit wenigstens einem, insbesondere folienartigen, insbesondere bandförmigen Polymermaterial und/oder mit wenigstens einem Metallstreifen, vorzugsweise mit einem Stanzgitter, ausgebildet.
  • Vorzugsweise ist die Trägereinrichtung bandförmig mit wenigstens einer Polymerfolie ausgebildet, welche zum Abstützen der Leiterbahnen und der mechanischen Verbindung mit der Schnittstelleneinrichtung dient. Vorzugsweise weist die Trägereinrichtung eine Wandstärke zwischen 0,1–0,4 mm auf, besonders bevorzugt etwa 0,2 mm. Vorzugsweise weist die Trägereinrichtung eine zweite Polymerfolie auf zur elektrischen Isolierung der Leiterbahnen gegenüber der Umgebung. Die Leiterbahnen sind als streifenförmige Metallfolien, vorzugsweise mit einer Wandstärke von etwa 0,1 mm, ausgebildet und mit der Trägereinrichtung, insbesondere stoffschlüssig, verbunden. Vorzugsweise treten die Leiterbahnen in Richtung der Energiespeichereinrichtung bzw. deren Stromableiter ins Freie und besondere bevorzugt sind flächenmäßig vergrößert, so dass die Kontakteinrichtungen einstückig mit den Leiterbahnen ausgebildet sind. Vorzugsweise erstrecken sich die metallischen Leiterbahnen zwischen zwei Polymerfolien, welche die Trägereinrichtung bilden. Alternativ erstrecken sich die metallischen Leiterbahnen durch mit einer Polymerfolie ausgebildet Trägereinrichtung und sind gegenüber der Umgebung mit einem elektrisch isolierenden Polymer umspritzt. Vorzugsweise sind die Kontakteinrichtungen stoffschlüssig mit den streifenförmigen Metallfolien verbunden, besonders bevorzugt an die streifenförmigen Metallfolien angeformt. Vorzugsweise sind die Leiterbahnen zwischen zwei dieser Polymerfolien angeordnet. Vorzugsweise ist die Trägereinrichtung als flexible Leiterplatte ausgebildet. Vorzugsweise beträgt die Dicke dieser Trägereinrichtung weniger als 1,5 mm. Nachfolgend wird diese Bauart „Folienbauweise” genannt. Diese Bauart bietet insbesondere den Vorteil einer vereinfachten Montage der Trägereinrichtung bzw. der Potentialerfassungsvorrichtung.
  • Alternativ ist die Trägereinrichtung mit mehreren gestanzten Metallstreifen ausgebildet. Vorzugsweise sind die Metallstreifen zunächst als als Stanzgitter ausgebildet. Die Metallstreifen, welche insbesondere einstückig mit den Leiterbahnen ausgebildet sind, sind wenigstens abschnittsweise mit einem Polymerwerkstoff umspritzt. Vorzugsweise bilden die Metallstreifen die Leiterbahnen. Vorzugsweise sind die Kontakteinrichtungen an die Metallstreifen angeformt und erstrecken sich aus dem Polymermaterial in Richtung der Stromableiter. Vorzugsweise beträgt die Dicke dieser Trägereinrichtung 1 bis 4 mm, besonders bevorzugt mehr als 2 mm. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die mechanische Haltbarkeit der Trägereinrichtung bzw. der Potentialerfassungsvorrichtung verbessert ist. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass der elektrische Widerstand der Leiterbahnen geringer ist. Nachfolgend wird diese Bauart „Stanzgitterbauweise” genannt.
  • Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Potentialerfassungsvorrichtung, welche vorteilhaft mit einer der vorgenannten Weiterbildungen kombinierbar ist, ist die Trägereinrichtung mit einer bandförmigen, im Wesentlichen rechteckigen, Polymerfolie, vorzugsweise in Folienbauweise, ausgebildet.
  • Die Leiterbahnen sind durch die Polymerfolie abgestützt. Die Leiterbahnen sind gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert, insbesondere durch eine zweite Polymerfolie. Die Leiterbahnen erstrecken sich entlang der Polymerfolie und sind bis zum ersten Ende der Trägereinrichtung geführt. Die Leiterbahnen sind als streifenförmige Metallfolien ausgebildet. Vorzugsweise sind die Leiterbahnen durch eine zweite Polymerfolie gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert.
  • Die Kontakteinrichtungen, ausgebildet als metallische, insbesondere im Wesentlichen rechteckige, Kontaktflächen, sind an die Leiterbahnen angeformt. Die Kontakteinrichtungen sind, insbesondere stoffschlüssig, mit der Polymerfolie verbunden. Vorzugsweise sind die Kontakteinrichtungen entlang der Trägereinrichtung entsprechend dem Abstand der zu kontaktierenden Stromableiter zweier Energiespeichereinrichtungen angeordnet bzw. beabstandet. Vorzugsweise sind die metallischen Kontaktflächen einseitig mit einem Polymermaterial geschichtet und gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert. Vorzugsweise sind die Kontakteinrichtungen durch Ausnehmungen bzw. Fenster in der Polymerfolie und innerhalb der im Wesentlichen rechteckigen Gestalt der Polymerfolie zugänglich. Alternativ erstrecken sich die Kontakteinrichtungen im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung, besonders bevorzugt abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen, aus der wesentlichen rechteckigen Polymerfolie.
  • Die Schnittstelleneinrichtung ist mit dem ersten Ende mechanisch verbunden. Die Schnittstelleneinrichtung weist für jede der Leiterbahnen ein Schnittstellenelement auf. Die Schnittstelleneinrichtung, insbesondere deren Schnittstellenelemente, ist/sind elektrisch mit den Leiterbahnen verbunden. Vorzugsweise ist die Schnittstelleneinrichtung als Steckverbinder ausgebildet. Alternativ ist die Schnittstelleneinrichtung mit einem, insbesondere elektromagnetischen, Kommunikationselement ausgebildet.
  • Vorzugsweise weist die Trägereinrichtung entlang der Haupterstreckungsrichtung mehrere dieser Aufnahmeelemente auf. Vorzugsweise erstrecken sich die Aufnahmeelemente im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung. Besonders bevorzugt erstrecken sich Paare von Aufnahmeelementen in entgegengesetzte Richtungen und im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung aus der Polymerfolie.
  • Vorzugsweise weist die Trägereinrichtung einen ersten Abschnitt, wenigstens einen dieser abtrennbaren Abschnitte und besonders bevorzugt eine Trennstelle zwischen dem ersten Abschnitt und dem abtrennbaren Abschnitt auf. Der abtrennbare Abschnitt weist eine dieser Kontakteinrichtungen auf. Der erste Abschnitt weist wenigstens eine, vorzugsweise acht, dieser Kontakteinrichtungen auf. Vorzugsweise weist der erste Abschnitt zwei, vier, sieben, 14 dieser Aufnahmeelemente auf. Diese Alternative der bevorzugten Ausführungsform ist besonders geeignet zur Erfassung der elektrischen Potentiale von acht Energiespeichereinrichtungen und nach dem Abtrennen des abtrennbaren Abschnitts zur Erfassung der elektrischen Potentiale von sieben Energiespeichereinrichtungen.
  • Alternativ weist die Trägereinrichtung einen ersten Abschnitt und acht dieser abtrennbaren Abschnitte auf. Jeder dieser abtrennbaren Abschnitte weist eine dieser Kontakteinrichtungen auf. Vorzugsweise sind acht dieser Leiterbahnen durch den ersten Abschnitt hindurch bis in die abtrennbaren Abschnitte geführt. Der erste Abschnitt weist wenigstens eine, vorzugsweise acht, dieser Kontakteinrichtungen auf. Vorzugsweise weist der erste Abschnitt zwei, vier, sieben, 14 dieser Aufnahmeelemente auf. Vorzugsweise weist jeder dieser abtrennbaren Abschnitte ein oder zwei dieser Aufnahmeelemente auf. Vorzugsweise ist zwischen jeweils zwei dieser abtrennbaren Abschnitte eine Trennstelle angeordnet. Diese Alternative der bevorzugten Ausführungsform ist besonders geeignet zur Erfassung der elektrischen Potentiale von sieben bis 15 Energiespeichereinrichtungen, abhängig davon, wie viele der abtrennbaren Abschnitte abgetrennt sind.
  • Vorzugsweise ist wenigstens eine dieser Trennstellen mit mehreren Ausnehmungen, im Wesentlichen benachbart entlang einer Linie senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung angeordnet, oder als Perforation ausgebildet. Besonders bevorzugt erstrecken sich die Leiterbahnen zwischen den Ausnehmungen in Haupterstreckungsrichtung.
  • Diese bevorzugte Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die elektrischen Potentiale von 7–15 Energiespeichereinrichtungen erfasst werden können. Diese bevorzugte Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Montage der Potentialerfassungsvorrichtung vereinfacht ist. Diese bevorzugte Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Anzahl der Kontakteinrichtungen an die Anzahl der zu kontaktierenden Energiespeichereinrichtungen angepasst werden kann. Diese bevorzugte Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Länge der Trägereinrichtung an die Länge der in Reihe geschalteten Energiespeichereinrichtungen angepasst werden kann. Diese bevorzugte Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Befestigung der Potentialerfassungsvorrichtung vereinfacht ist.
  • Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Potentialerfassungsvorrichtung, welche vorteilhaft mit einer der vorgenannten Weiterbildungen kombinierbar ist, ist die Trägereinrichtung mit wenigstens einem oder mehreren, insbesondere gestanzten, Metallstreifen, vorzugsweise mit wenigstens einem oder mehreren dieser Stanzgitter, ausgebildet. Diese Metallstreifen dienen insbesondere der mechanischen Stabilisierung der Trägereinrichtung, dienen insbesondere als Leiterbahnen, dienen insbesondere der elektrischen Verbindung jeweils einer dieser Kontakteinrichtungen mit der Schnittstelleneinrichtung.
  • Die Metallstreifen bzw. Leiterbahnen sind wenigstens abschnittsweise von einem Polymermaterial umgeben bzw. umspritzt, insbesondere zur elektrischen Isolierung gegenüber der Umgebung, insbesondere zur elektrischen Isolierung der Metallstreifen gegeneinander. Die Metallstreifen erstrecken sich im Wesentlichen entlang der Haupterstreckungsrichtung zwischen einer dieser Kontakteinrichtungen und der Schnittstelleneinrichtung. Vorzugsweise verbindet das ausgehärtete Polymermaterial die einzelnen Metallstreifen miteinander, worauf die Trägereinrichtung gebildet ist.
  • Vorzugsweise weisen die Metallstreifen je eines dieser Verbindungselemente auf, welche sich aus dem ausgehärteten Polymermaterial in Richtung der Schnittstelleneinrichtung erstrecken.
  • Vorzugsweise weisen eine oder mehrere dieser Metallstreifen wenigstens eine oder mehrere verringerte Querschnitte, insbesondere eine Dünnstelle bzw. Kerbe, zum vereinfachten Trennen des Metallstreifens bzw. der Leiterbahnen, insbesondere an jeweils einer Trennstelle der Trägereinrichtung, auf.
  • Die Kontakteinrichtungen, ausgebildet als metallische, insbesondere im Wesentlichen rechteckige, Kontaktflächen, sind an die Leiterbahnen bzw. Metallstreifen angeformt. Vorzugsweise sind die Kontakteinrichtungen entlang der Trägereinrichtung entsprechend dem Abstand wir zu kontaktierenden Stromableiter zweier Energiespeichereinrichtungen angeordnet bzw. beabstandet. Vorzugsweise sind die metallischen Kontakt zwischen einseitig mit einem Polymermaterial beschichtet und gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert. Vorzugsweise erstreckt sich die Kontakteeinrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Metallstreifens, insbesondere in Richtung eines dieser Stromableiter, insbesondere aus dem Polymermaterial in Richtung eines dieser Stromableiter.
  • Die Schnittstelleneinrichtung ist mit dem ersten Ende mechanisch verbunden. Die Schnittstelleneinrichtung weist für jede der Leiterbahnen bzw. jedem der Metallstreifen ein Schnittstellenelement auf. Die Schnittstelleneinrichtung, insbesondere deren Schnittstellenelemente, ist/sind elektrisch mit den Leiterbahnen bzw. Metallstreifen verbunden. Vorzugsweise ist die Schnittstelleneinrichtung als Steckverbinder ausgebildet. Alternativ ist die Schnittstelleneinrichtung mit einem, insbesondere elektromagnetischen, Kommunikationselement ausgebildet.
  • Vorzugsweise weist die Trägereinrichtung entlang der Haupterstreckungsrichtung mehrere dieser Aufnahmeelemente auf. Vorzugsweise erstrecken sich die Aufnahmeelemente im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung. Besonders bevorzugt erstrecken sich Paare von Aufnahmeelementen in entgegengesetzte Richtungen und im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung aus dem Polymermaterial.
  • Vorzugsweise weist die Trägereinrichtung einen ersten Abschnitt, wenigstens einen dieser abtrennbaren Abschnitte und besonders bevorzugt eine Trennstelle zwischen dem ersten Abschnitt und dem abtrennbaren Abschnitt auf. Der abtrennbare Abschnitt weist eine dieser Kontakteinrichtungen auf. Der erste Abschnitt weist wenigstens eine, vorzugsweise acht, dieser Kontakteinrichtungen auf. Vorzugsweise weist der erste Abschnitt zwei, vier, sieben, 14 dieser Aufnahmeelemente auf. Diese Alternative der bevorzugten Ausführungsform ist besonders geeignet zur Erfassung der elektrischen Potentiale von acht Energiespeichereinrichtungen und nach dem Abtrennen des abtrennbaren Abschnitts zur Erfassung der elektrischen Potentiale von sieben Energiespeichereinrichtungen.
  • Alternativ weist die Trägereinrichtung einen ersten Abschnitt und acht dieser abtrennbaren Abschnitte auf. Jeder dieser abtrennbaren Abschnitte weist eine dieser Kontakteinrichtungen auf. Vorzugsweise sind acht dieser Leiterbahnen durch den ersten Abschnitt hindurch bis in die abtrennbaren Abschnitte geführt. Der erste Abschnitt weist wenigstens eine, vorzugsweise acht, dieser Kontakteinrichtungen auf. Vorzugsweise weist der erste Abschnitt zwei, vier, sieben, 14 dieser Aufnahmeelemente auf. Vorzugsweise weist jeder dieser abtrennbaren Abschnitte ein oder zwei dieser Aufnahmeelemente auf. Vorzugsweise ist zwischen jeweils zwei dieser abtrennbaren Abschnitte eine Trennstelle angeordnet. Diese Alternative der bevorzugten Ausführungsform ist besonders geeignet zur Erfassung der elektrischen Potentiale von sieben bis 15 Energiespeichereinrichtungen, abhängig davon, wie viele der abtrennbaren Abschnitte abgetrennt sind.
  • Vorzugsweise ist wenigstens eine dieser Trennstellen mit mehreren Ausnehmungen, im Wesentlichen benachbart entlang einer Linie senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung angeordnet, als Perforation, mit wenigstens einer Dünnstelle bzw. Kerbe, oder mit mehreren Stegen ausgebildet. Besonders bevorzugt erstrecken sich die Metallstreifen durch die Stege.
  • Diese bevorzugte Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die elektrischen Potentiale von 7–15 Energiespeichereinrichtungen erfasst werden können. Diese bevorzugte Ausführungsform bietet den Vorteil, dass mechanische Haltbarkeit der Potentialerfassungsvorrichtung verbessert ist. Diese bevorzugte Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Anzahl der Kontakteinrichtungen an die Anzahl der zu kontaktierenden Energiespeichereinrichtungen angepasst werden kann. Diese bevorzugte Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Länge der Trägereinrichtung an die Länge der in Reihe geschalteten Energiespeichereinrichtungen angepasst werden kann. Diese bevorzugte Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Befestigung der Potentialerfassungsvorrichtung vereinfacht ist. Diese bevorzugte Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der elektrische Widerstand der einzelnen Leiterbahnen geringer ist.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung weist eine Energiespeichervorrichtung diese Potentialerfassungsvorrichtung auf, insbesondere gemäß einer der vorgenannten Weiterbildungen, und wenigstens zwei oder mehreren dieser Energiespeichereinrichtungen. Wenigstens ein erster Stromableiter, insbesondere erster Polarität, der ersten dieser Energiespeichereinrichtungen ist mit einem zweiten Stromableiter, insbesondere zweiter Polarität, der zweiten dieser Energiespeichereinrichtungen, insbesondere stoffschlüssig, elektrisch verbindbar, vorzugsweise mittels Laserschweißen oder Ultraschallschweißen. Wenigstens eine dieser Kontakteinrichtungen ist mit dem ersten Stromableiter oder dem zweiten Stromableiter, insbesondere stoffschlüssig, elektrisch verbindbar, vorzugsweise mittels Laserschweißen oder Ultraschallschweißen.
  • Vorzugsweise sind Stromableiter benachbarter Energiespeichereinrichtungen derart miteinander elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, verbunden, besonders bevorzugt mittels Laserschweißen oder Ultraschallschweißen, sodass die Energiespeichereinrichtungen in Reihe geschaltet sind, insbesondere zur Bildung einer Zellanordnung.
  • Vorzugsweise ist die Potentialerfassungsvorrichtung, bestimmt zur Erfassung der elektrischen Potentiale von N Energiespeichereinrichtungen, mit N + 1 Kontakteinrichtungen ausgebildet. Vorzugsweise sind mittels N + 1 Kontakteinrichtungen der Trägereinrichtung N + 1 Stromableiter der N in Energiespeichereinrichtungen elektrisch kontaktiert, insbesondere stoffschlüssig verbunden. Dabei steht N für die Anzahl der Energiespeichereinrichtungen der Energiespeichervorrichtung bzw. der Zellanordnung. Zur Erfassung der elektrischen Spannungen sämtlicher der N Energiespeichereinrichtungen sollten die elektrischen Potentiale von N + 1 Stromableitern erfasst werden.
  • Vorzugsweise und wenn die Anzahl der Kontakteinrichtungen der vorbereiteten Potentialerfassungsvorrichtung für die Kontaktierung der N Energiespeichereinrichtungen nicht ausreicht, dann werden die verbleibenden Energiespeichereinrichtungen mit einer zweiten Potentialerfassungsvorrichtung elektrisch und/oder mechanisch verbunden. Besonders bevorzugt ist die erste oder die zweite dieser Potentialerfassungsvorrichtungen abgelängt zur Anpassung an die Anzahl der Energiespeichereinrichtungen.
  • Vorzugsweise erfolgt die elektrische Kontaktierung der Energiespeichervorrichtung über die Stromableiter der äußeren Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung, besonders bevorzugt bei Reihenschaltung der Energiespeichereinrichtungen.
  • Bei zahlreichen bekannten Energiespeichervorrichtungen können die elektrischen Spannungen der einzelnen, in Reihe geschalteten, Energiespeichereinrichtungen nicht gemessen werden. Im Betrieb einer solchen Reihenschaltung, insbesondere beim Laden oder Entladen, kann es zu unterschiedlichen Spannungen der einzelnen Energiespeichereinrichtungen kommen. Einige Ladevorschriften oder Entladevorschriften für Reihenschaltungen sind abhängig von der summierten elektrischen Spannung der Energiespeichereinrichtungen (Summenspannung) der Reihenschaltung. Es kann vorkommen, dass die elektrische Spannung einer einzelnen Energiespeichereinrichtung U1 merklich vom Mittelwert der elektrischen Spannungen der übrigen Energiespeichereinrichtungen der Reihenschaltung Um abweicht. Wenn die Energiespeichereinrichtung mit vom Mittelwert abweichender Spannung vorschriftsgemäß geladen oder entladen wird, dann kann diese Energiespeichereinrichtung wiederholt überladen oder tiefentladen werden.
  • Es ist beobachtet worden, dass wiederholte Überladung oder Tiefentladung einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung zu deren beschleunigter Alterung und Verlust von Ladekapazität [Ah] führen. Es ist weiter beobachtet worden, dass eine stärker gealterte Energiespeichereinrichtung die Ladekapazität der Reihenschaltung merklich verringern kann, wodurch ein vorzeitiger Austausch der Energiespeichereinrichtung ausgelöst werden kann.
  • Mit der erfindungsgemäßen Potentialerfassungsvorrichtung können aber die elektrischen Potentiale der einzelnen Energiespeichereinrichtungen der Reihenschaltung über die elektrische Kontaktierung zahlreicher, insbesondere sämtlicher, der Stromableiter erfasst und an der Schnittstelleneinrichtung zur Verfügung gestellt werden. Aus den erfassten elektrischen Potentialen der einzelnen Energiespeichereinrichtungen kann auf deren elektrische Spannungen geschlossen werden.
  • In Kenntnis der elektrischen Spannungen kann beim Laden oder Entladen Rücksicht auf die Energiespeichereinrichtung mit höchster bzw. geringster elektrischer Spannung genommen werden. Insbesondere wiederholtes, Überladen sowie Tiefentladen einzelner Energiespeichereinrichtungen der Reihenschaltung kann vermieden werden, wenn die elektrischen Spannungen der einzelnen Energiespeichereinrichtungen bekannt sind. Auf diese Weise kann der beschleunigten Alterung einer der Energiespeichereinrichtungen begegnet werden.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Potentialerfassungsvorrichtung kann der beschleunigten Alterung einer einzelnen Energiespeichereinrichtung, welche Teil einer Reihenschaltung ist, begegnet werden. Mit Vermeidung der beschleunigten Alterung können die Ladekapazitäten [Ah] der Energiespeichereinrichtungen der Reihenschaltung über einen längeren Zeitraum zur Versorgung eines Verbrauchers genutzt werden. So wird die zugrunde liegende Aufgabe gelöst.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des zweiten Aspekts der Erfindung, ist die Trägereinrichtung derart abgelängt, das heißt es sind so viele abtrennbare Abschnitte entfernt worden, dass die Anzahl der Kontakteinrichtungen die Anzahl N der Energiespeichereinrichtungen um 1 überschreitet. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass ausreichend viele elektrische Potentiale zur Bestimmung der elektrischen Spannungen sämtlicher Energiespeichereinrichtungen der Energiespeichereinrichtung erfasst werden können. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass eine Potentialerfassungsvorrichtung bzw. deren Trägereinrichtung keine unnötigen Kontakteinrichtungen verbleiben.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des zweiten Aspekts der Erfindung, welche vorteilhaft mit der vorgenannten Weiterbildung kombinierbar ist, weisen wenigstens eine oder mehrerer der Energiespeichereinrichtungen eine, insbesondere im Wesentlichen rechteckige, erste Mantelfläche auf, wobei sich wenigstens einer oder vorzugsweise zwei der Stromableiter aus dieser Mantelfläche erstrecken, und wenigstens einer oder beide dieser Stromableiter jeweils einen Kontaktierungsabschnitt aufweisen, welcher sich im Wesentlichen parallel zu der ersten Mantelfläche, insbesondere in Richtung einer benachbarten Energiespeichereinrichtung, erstreckt.
  • Vorzugsweise überlappt in der Zellanordnung wenigstens ein Kontaktierungsabschnitt einer ersten dieser Energiespeichereinrichtungen wenigstens abschnittsweise einen Kontaktierungsabschnitt einer zweiten dieser Energiespeichereinrichtungen, wobei die zweite Energiespeichereinrichtung zu der ersten Energiespeichereinrichtung benachbart ist, wobei ein Überlappungsbereich gebildet ist. Vorzugsweise sind diese Kontaktierungsabschnitte im Überlappungsbereich miteinander stoffschlüssig verbunden, besonders bevorzugt mittels Laserschweißen oder Ultraschallschweißen.
  • Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die elektrische, insbesondere stoffschlüssige, Verbindung von Stromableitern benachbarter Energiespeichereinrichtungen vereinfacht ist. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die elektrische, insbesondere stoffschlüssige, Verbindung von Stromableitern benachbarter Energiespeichereinrichtungen dauerhafter ist. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die elektrische, insbesondere stoffschlüssige, Verbindung von Stromableitern einen geringeren Übergangswiderstand aufweist.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des zweiten Aspekts der Erfindung, welche vorteilhaft mit einer der vorgenannten Weiterbildungen kombinierbar ist, weist die Energiespeichervorrichtung wenigstens zwei oder mehrere Rahmen auf, welche jeweils mit vier Rahmenelementen und einem im Wesentlichen quaderförmigen Aufnahmeraum ausgebildet ist, wobei diese Rahmenelemente den Aufnahmeraum umgeben, wobei der Aufnahmeraum zur wenigstens abschnittsweisen Aufnahme wenigstens einer der Energiespeichereinrichtungen ausgestaltet ist. Vorzugsweise ist der Aufnahmeraum zur zeitgleichen und teilweisen Aufnahme von zwei dieser Energiespeichereinrichtungen ausgestaltet.
  • Vorzugsweise weist die Energiespeichervorrichtung bzw. die Zellanordnung für N Energiespeichereinrichtungen N + 1 dieser Rahmen auf. Besonders bevorzugt schließt die Zellanordnung in Stapelrichtung mit äußeren Rahmen ab.
  • Bei dieser bevorzugten Weiterbildung berühren benachbarte Energiespeichereinrichtungen einander nicht. Bei dieser bevorzugten Weiterbildung ist zwischen zwei benachbarten Energiespeichereinrichtung ein Mindestabstand gewahrt.
  • Die Energiespeichereinrichtung weist wenigstens eine Spanneinrichtung auf, welche ausgestaltet ist, wenigstens zwei oder mehrere dieser Rahmen gegeneinander zu drängen, insbesondere kraftschlüssig zu verbinden. Vorzugsweise kann die Spanneinrichtung durch die Rahmen, insbesondere durch je eines der Rahmenelemente, geführt werden. Vorzugsweise weist die Spanneinrichtung einen oder mehrere Zugstäbe auf, welche durch Ausnehmungen in den Rahmen geführt werden können. Besonders bevorzugt ist die Länge der Zugstäbe an die Anzahl der Energiespeichereinrichtungen bzw. die Anzahl und Abmessungen der Rahmen angepasst.
  • Wenigstens einer, vorzugsweise zwei, der Stromableiter einer dieser Energiespeichereinrichtungen können zwischen zwei dieser Rahmen, insbesondere zwischen einem ersten Rahmenelement des ersten Rahmens und einem ersten Rahmenelement des zweiten Rahmens, insbesondere kraftschlüssig, gehalten werden. Vorzugsweise erstrecken sich wenigstens einer oder zwei dieser Stromableiter aus dem Aufnahmeraum zwischen gegenüberliegende Rahmenelemente benachbarter Rahmen.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung ist mit wenigstens einem oder mehreren dieser Rahmen mechanisch, insbesondere kraftschlüssig, verbindbar. Vorzugsweise ist die Potentialerfassungsvorrichtung wenigstens mit den beiden äußeren Rahmen mechanisch, insbesondere kraftschlüssig, verbunden.
  • Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die elektrochemisch aktiven Teile benachbarter Energiespeichereinrichtung einander nicht berühren. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die elektrochemisch aktiven Teile sich beim Laden oder Entladen begrenzt ausdehnen können, ohne gequetscht zu werden. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die elektrochemisch aktiven Teile der Energiespeichereinrichtungen durch die Rahmen bzw. deren Rahmenelemente geschützt werden können. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die Energiespeichervorrichtung, insbesondere die Anzahl der Energiespeichereinrichtungen, an den Bedarf des zu versorgenden Verbrauchers angepasst werden kann. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die mechanische Befestigung der Potentialerfassungsvorrichtung stabiler ist.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung weist ein Verfahren zum Herstellen der Potentialerfassungsvorrichtung, insbesondere gemäß einer der vorgenannten bevorzugten Weiterbildungen, die Schritte auf:
    • S1 Bereitstellen der Trägereinrichtung, welche vorzugsweise mit wenigstens einem, insbesondere folienartigen, insbesondere bandförmigen, Polymermaterial und/oder mit wenigstens einem Metallstreifen, vorzugsweise mit wenigstens einem Stanzgitter, ausgebildet ist, vorzugsweise mit wenigstens einem dieser abtrennbaren Abschnitte,
    • S2 Verbinden, insbesondere mechanisch, der Schnittstelleneinrichtung mit der Trägereinrichtung,
    • S3 Ausbilden einer dieser Kontakteinrichtungen, insbesondere in oder an einer Mantelfläche der Trägereinrichtung,
    • S4 Verbinden der Kontakteinrichtung mit der Schnittstelleneinrichtung, insbesondere mit einem dieser Schnittstellenelemente, mittels einer dieser Leiterbahnen, vorzugsweise Ausbilden der Leiterbahn zwischen einer der Kontakteinrichtungen und einem dieser Schnittstellenelemente auf bzw. in der Trägereinrichtung,
    vorzugsweise mit
    • S5 Ausbilden wenigstens einer dieser Trennstellen in der Trägereinrichtung, insbesondere zwischen zwei abtrennbaren Abschnitten oder zwischen dem ersten Abschnitt und dem benachbarten abtrennbaren Abschnitt.
  • Mit Schritt S1 wird die Trägereinrichtung vorzugsweise bereitgestellt in Folienbauweise oder ausgebildet mit mehreren gestanzten Metallstreifen. Vorzugsweise weist die Trägereinrichtung wenigstens einen dieser abtrennbaren Abschnitte auf. Vorzugsweise weist die Trägereinrichtung wenigstens eines oder mehrere dieser Aufnahmeelemente auf.
  • Während Schritt S2 erfolgt die Verbindung, insbesondere abhängig von der Bauart der Schnittstelleneinrichtung, stoffschlüssig, insbesondere durch Kleben, oder kraftschlüssig, insbesondere durch Klemmen der Trägereinrichtung in der Schnittstelleneinrichtung.
  • Während Schritt S3 können vorbereitete Kontakteinrichtungen bzw. metallische Kontaktflächen mit einer Mantelfläche der Trägereinrichtung, insbesondere stoffschlüssig, verbunden werden. Schritt S3 ist entsprechend der Anzahl der Kontakteinrichtungen gegebenenfalls mehrfach auszuführen. Während Schritt S3 kann eine Ausnehmung bzw. ein Fenster in einem Polymermaterial und benachbart zu der Kontakteinrichtung erzeugt werden.
  • Während Schritt S4 kann eine elektrische Verbindung zwischen bereits vorhandenen Leiterbahnen und der Schnittstelleneinrichtung bzw. deren Schnittstellenelementen hergestellt werden.
  • Mit Schritt S5 wird die Trägereinrichtung bzw. wenigstens einer der abtrennbare Abschnitte zum Abtrennen vorbereitet. Vorzugsweise wird während Schritt S5 die zweite Querschnittsfläche der Trägereinrichtung zur ersten Querschnittsfläche verringert, besonders bevorzugt mit Erzeugen wenigstens einer Kerbe, wenigstens einer Dünnstelle, wenigstens eine Ausnehmung, wenigstens eines Stegs oder einer Perforation. Vorzugsweise wird Schritt S5 mehrfach durchgeführt, insbesondere entsprechend der Anzahl der Trennstellen bzw. der abtrennbaren Abschnitte.
  • Bei zahlreichen bekannten Energiespeichervorrichtungen können die elektrischen Spannungen der einzelnen, in Reihe geschalteten, Energiespeichereinrichtungen nicht gemessen werden. Im Betrieb einer solchen Reihenschaltung, insbesondere beim Laden oder Entladen, kann es zu unterschiedlichen Spannungen der einzelnen Energiespeichereinrichtungen kommen. Einige Ladevorschriften oder Entladevorschriften für Reihenschaltungen sind abhängig von der summierten elektrischen Spannung der Energiespeichereinrichtungen (Summenspannung) der Reihenschaltung. Es kann vorkommen, dass die elektrische Spannung einer einzelnen Energiespeichereinrichtung U1 merklich vom Mittelwert der elektrischen Spannungen der übrigen Energiespeichereinrichtungen der Reihenschaltung Um abweicht. Wenn die Energiespeichereinrichtung mit vom Mittelwert abweichender Spannung vorschriftsgemäß geladen oder entladen wird, dann kann diese Energiespeichereinrichtung wiederholt überladen oder tiefentladen werden.
  • Es ist beobachtet worden, dass wiederholte Überladung oder Tiefentladung einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung zu deren beschleunigter Alterung und Verlust von Ladekapazität [Ah] führen. Es ist weiter beobachtet worden, dass eine stärker gealterte Energiespeichereinrichtung die Ladekapazität der Reihenschaltung merklich verringern kann, wodurch ein vorzeitiger Austausch der Energiespeichereinrichtung ausgelöst werden kann.
  • Mit der erfindungsgemäßen Potentialerfassungsvorrichtung können aber die elektrischen Potentiale der einzelnen Energiespeichereinrichtungen der Reihenschaltung über die elektrische Kontaktierung zahlreicher, insbesondere sämtlicher, der Stromableiter erfasst und an der Schnittstelleneinrichtung zur Verfügung gestellt werden. Aus den erfassten elektrischen Potentialen der einzelnen Energiespeichereinrichtungen kann auf deren elektrische Spannungen geschlossen werden.
  • In Kenntnis der elektrischen Spannungen kann beim Laden oder Entladen Rücksicht auf die Energiespeichereinrichtung mit höchster bzw. geringster elektrischer Spannung genommen werden. Insbesondere wiederholtes, Überladen sowie Tiefentladen einzelner Energiespeichereinrichtungen der Reihenschaltung kann vermieden werden, wenn die elektrischen Spannungen der einzelnen Energiespeichereinrichtungen bekannt sind. Auf diese Weise kann der beschleunigten Alterung einer der Energiespeichereinrichtungen begegnet werden.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Potentialerfassungsvorrichtung kann der beschleunigten Alterung einer einzelnen Energiespeichereinrichtung, welche Teil einer Reihenschaltung ist, begegnet werden. Mit Vermeidung der beschleunigten Alterung können die Ladekapazitäten [Ah] der Energiespeichereinrichtungen der Reihenschaltung über einen längeren Zeitraum zur Versorgung eines Verbrauchers genutzt werden. So wird die zugrunde liegende Aufgabe gelöst.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des vorgenannten Herstellverfahrens ist die Trägereinrichtung für Schritt S1 hergestellt in Folienbauweise oder ausgebildet mit mehreren gestanzten Metallstreifen, vorzugsweise mit wenigstens einem dieser abtrennbaren Abschnitte, vorzugsweise mit wenigstens einem oder mehreren dieser Aufnahmeelemente. Bei dieser Weiterbildung erfolgt Schritt S3 vor Schritt S1, wobei die Kontakteinrichtungen bzw. Kontaktflächen an die Leiterbahnen angeformt sind bevor die Trägereinrichtung bereitgestellt wird. Bei dieser Weiterbildung erfolgt Schritt S2 im Wesentlichen gleichzeitig mit Schritt S4.
  • Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die Potentialerfassungsvorrichtung für Energiespeichervorrichtungen mit unterschiedlich vielen Energiespeichereinrichtungen vorbereitet werden kann. Insbesondere wenn der erste Abschnitt mit nur drei dieser Kontakteinrichtungen ausgebildet bzw. vorbereitet ist, dann kann die Potentialerfassungsvorrichtung vorteilhaft zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung mit nur zwei, in Reihe geschalteten, Energiespeichereinrichtungen verwendet werden. Insbesondere wenn die Potentialerfassungsvorrichtung mit mehr als acht abtrennbaren Abschnitten ausgebildet bzw. vorbereitet ist, dann kann die Potentialerfassungsvorrichtung vorteilhaft zur Herstellung einer Energiespeichervorrichtung mit mehr als 15, in Reihe geschalteten, Energiespeichereinrichtungen verwendet werden. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die Potentialerfassungsvorrichtung für ein Baukastensystem zur Konfektionierung von Energiespeichervorrichtungen mit unterschiedlich vielen Energiespeichereinrichtungen geeignet ist.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung weist ein Verfahren zum Herstellen einer Energiespeichervorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung oder einer bevorzugten Weiterbildung mit N dieser Energiespeichereinrichtungen die Schritte auf:
    • S11 Anordnen einer zweiten dieser Energiespeichereinrichtungen benachbart zu einer ersten dieser Energiespeichereinrichtungen, worauf eine Zellanordnung gebildet ist, wobei vorzugsweise einer dieser Rahmen zwischen diese benachbarten Energiespeichereinrichtungen eingefügt wird, wobei vorzugsweise der Zellanordnung insgesamt N + 1 Rahmen beigefügt werden,
    • S12 elektrisches, insbesondere stoffschlüssiges, Verbinden eines Stromableiters, insbesondere erster Polarität, der ersten Energiespeichereinrichtung mit einem Stromableiter, insbesondere zweiter Polarität, der benachbarten zweiten Energiespeichereinrichtung,
    • S13 elektrisches, insbesondere stoffschlüssiges, Verbinden eines dieser Stromableiter mit einer dieser Kontakteinrichtungen,
    • S14 mechanisches Verbinden der Trägereinrichtung mit der Energiespeichervorrichtung, insbesondere mit einem der Rahmen,
    vorzugsweise mit
    • S15 Abtrennen wenigstens eines dieser abtrennbaren Abschnitte, insbesondere entlang einer dieser Trennstellen, worauf vorzugsweise N + 1 Kontakteinrichtungen an der Trägereinrichtung verbleiben, insbesondere vor Schritt S13, insbesondere vor Schritt S14,
    besonders bevorzugt mit
    • S16 Isolieren wenigstens einer dieser Leiterbahnen an einer dieser Trennstellen, insbesondere nach Schritt S15.
  • Mit Schritt S11 wird eine Anordnung der Energiespeichereinrichtungen erzeugt, die sogenannte Zellanordnung, vorzugsweise mit mehreren, besonders bevorzugt mit N + 1, Rahmen, welche zwischen je zwei dieser Energiespeichereinrichtungen eingefügt sind. Besonders bevorzugt schließt die Zellanordnung in Stapelrichtung mit äußeren Rahmen ab.
  • Vorzugsweise und wenn die Energiespeichereinrichtungen Stromableiter mit Kontaktierungsabschnitten aufweisen, dann wird während Schritt S11 wenigstens ein erster Stromableiter einer ersten diese Energiespeichereinrichtung mit einem zweiten Stromableiter einer zweiten dieser Energiespeichereinrichtungen einen berührend angeordnet und zur elektrischen Verbindung vorbereitet.
  • Vorzugsweise und wenn die Energiespeichervorrichtung diese Rahmen aufweist und wenn die Stromableiter mit diesen Kontaktierungsabschnitten ausgebildet sind, dann erstrecken sich die Kontaktierungsabschnitte wenigstens abschnittsweise entlang jeweils einer äußeren Mantelfläche der Rahmen und sind zur elektrischen, insbesondere stoffschlüssigen, Verbindung gut zugänglich.
  • Vorzugsweise werden die Energiespeichereinrichtungen während Schritt S11 mittels der Spanneinrichtung auch mechanisch zur Zellanordnung verbunden. Besonders bevorzugt schließt die Zellanordnung in Stapelrichtung mit äußeren Rahmen ab, worauf die Zellanordnung mechanisch stabiler ist
  • Während Schritt S12, welcher abhängig von der Anzahl der Energiespeichereinrichtungen mehrfach durchzuführen ist, wird die elektrische Verschaltung der Energiespeichereinrichtungen erzeugt. Wenn die Energiespeichervorrichtung N Energiespeichereinrichtungen aufweist, dann ist Schritt S12 für eine Reihenschaltung N – 1 mal durchzuführen. An den Stromableitern der äußeren Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung ist die elektrische Spannung der Zellanordnung abgreifbar.
  • Während Schritt S13, welcher abhängig von der Anzahl der Kontakteinrichtungen mehrfach durchzuführen ist, wird die Potentialerfassungsvorrichtung zur Bereitstellung der elektrischen Potentiale der Energiespeichereinrichtungen mit den Stromableitern elektrisch verbunden. Wenn die Energiespeichervorrichtung N Energiespeichereinrichtungen aufweist, dann ist Schritt S13 N + 1 mal durchzuführen. Während Schritt S13 wird eine der Kontakteinrichtungen vorzugsweise mittels Laserschweißen oder Ultraschallschweißen mit einem der Stromableiter verbunden.
  • Wenn die Zahl der Kontakteinrichtungen für die Anzahl der Energiespeichereinrichtungen nicht ausreicht, dann können zwei dieser Potentialerfassungsvorrichtungen zur Herstellung der Energiespeichervorrichtung verwendet werden. Wenn die Zahl der Kontakteinrichtungen für die Anzahl der Energiespeichereinrichtungen nicht ausreicht, dann können einige der Energiespeichereinrichtung mit einer zweiten Potentialerfassungsvorrichtung elektrisch und/oder mechanisch verbunden werden
  • Während Schritt S14, welche vorzugsweise wenigstens zwei oder wenigstens vier mal durchzuführen ist, wird die Trägereinrichtung mechanisch mit der Zellanordnung bzw. mit wenigstens zwei dieser Rahmen verbunden. Vorzugsweise wird die Trägereinrichtung mit den äußeren Rahmen mechanisch verbunden. Vorzugsweise wird die Trägereinrichtung mit mehreren, besonders bevorzugt mit sämtlichen, der Rahmen mechanisch verbunden.
  • Eine Reihenfolge der Schritte S13 und S14 ist nicht zwingend.
  • Vorzugsweise erfolgt die elektrische Kontaktierung der Energiespeichervorrichtung über die Stromableiter der äußeren Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung, besonders bevorzugt bei Reihenschaltung der Energiespeichereinrichtungen.
  • Mit Schritt S15 wird die Zahl der Kontakteinrichtungen verringert und an die Anzahl N der Energiespeichereinrichtungen angepasst. Abhängig von der Anzahl N der Energiespeichereinrichtungen ist Schritt S5 gegebenenfalls mehrfach durchzuführen. Mit Schritt S5 wird die Trägereinrichtung gekürzt und die Länge der Trägereinrichtung an die Länge der Zellanordnung angepasst. Mit Schritt S15 wird die Anzahl der Kontakteinrichtungen der Potentialerfassungsvorrichtung an die Anzahl der Energiespeichereinrichtungen angepasst.
  • Mit Schritt S16 werden Leiterbahnen, welche nach dem Abtrennen eines dieser abtrennbaren Abschnitte gegebenenfalls frei liegen, gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert. Anschließend ist insbesondere die Messgenauigkeit verbessert. Anschließend ist insbesondere die Betriebssicherheit der Energiespeichervorrichtung verbessert.
  • Bei zahlreichen bekannten Energiespeichervorrichtungen können die elektrischen Spannungen der einzelnen, in Reihe geschalteten, Energiespeichereinrichtungen nicht gemessen werden. Im Betrieb einer solchen Reihenschaltung, insbesondere beim Laden oder Entladen, kann es zu unterschiedlichen Spannungen der einzelnen Energiespeichereinrichtungen kommen. Einige Ladevorschriften oder Entladevorschriften für Reihenschaltungen sind abhängig von der summierten elektrischen Spannung der Energiespeichereinrichtungen (Summenspannung) der Reihenschaltung. Es kann vorkommen, dass die elektrische Spannung einer einzelnen Energiespeichereinrichtung U1 merklich vom Mittelwert der elektrischen Spannungen der übrigen Energiespeichereinrichtungen der Reihenschaltung Um abweicht. Wenn die Energiespeichereinrichtung mit vom Mittelwert abweichender Spannung vorschriftsgemäß geladen oder entladen wird, dann kann diese Energiespeichereinrichtung wiederholt überladen oder tiefentladen werden.
  • Es ist beobachtet worden, dass wiederholte Überladung oder Tiefentladung einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung zu deren beschleunigter Alterung und Verlust von Ladekapazität [Ah] führen. Es ist weiter beobachtet worden, dass eine stärker gealterte Energiespeichereinrichtung die Ladekapazität der Reihenschaltung merklich verringern kann, wodurch ein vorzeitiger Austausch der Energiespeichereinrichtung ausgelöst werden kann.
  • Mit der erfindungsgemäßen Potentialerfassungsvorrichtung können aber die elektrischen Potentiale der einzelnen Energiespeichereinrichtungen der Reihenschaltung über die elektrische Kontaktierung zahlreicher, insbesondere sämtlicher, der Stromableiter erfasst und an der Schnittstelleneinrichtung zur Verfügung gestellt werden. Aus den erfassten elektrischen Potentialen der einzelnen Energiespeichereinrichtungen kann auf deren elektrische Spannungen geschlossen werden.
  • In Kenntnis der elektrischen Spannungen kann beim Laden oder Entladen Rücksicht auf die Energiespeichereinrichtung mit höchster bzw. geringster elektrischer Spannung genommen werden. Insbesondere wiederholtes, Überladen sowie Tiefentladen einzelner Energiespeichereinrichtungen der Reihenschaltung kann vermieden werden, wenn die elektrischen Spannungen der einzelnen Energiespeichereinrichtungen bekannt sind. Auf diese Weise kann der beschleunigten Alterung einer der Energiespeichereinrichtungen begegnet werden.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Potentialerfassungsvorrichtung kann der beschleunigten Alterung einer einzelnen Energiespeichereinrichtung, welche Teil einer Reihenschaltung ist, begegnet werden. Mit Vermeidung der beschleunigten Alterung können die Ladekapazitäten [Ah] der Energiespeichereinrichtungen der Reihenschaltung über einen längeren Zeitraum zur Versorgung eines Verbrauchers genutzt werden. So wird die zugrunde liegende Aufgabe gelöst.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigt:
  • 1 schematisch eine erfindungsgemäße Potentialerfassungsvorrichtung,
  • 2 schematisch die Potentialerfassungsvorrichtung gemäß 1, welche mit zwei Energiespeichereinrichtungen elektrisch verbunden ist,
  • 3 schematisch eine Energiespeichervorrichtung mit vier Energiespeichereinrichtungen und mit einer Potentialerfassungsvorrichtung zur Erfassung der elektrischen Potentiale der Energiespeichereinrichtungen,
  • 4 schematisch eine Energiespeichervorrichtung mit sieben Energiespeichereinrichtungen und mit einer Potentialerfassungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Weiterbildung mit abtrennbaren Abschnitten,
  • 5 schematisch die Energiespeichervorrichtung gemäß 3, wobei in die Zellanordnung Rahmen eingefügt sind,
  • 6 schematisch eine Energiespeichereinrichtung mit abgewinkelten Stromableitern, welche sich aus derselben Mantelfläche der Energiespeichereinrichtung erstrecken,
  • 7 schematisch und teilweise zerlegt eine Energiespeichervorrichtung mit 15 Energiespeichereinrichtungen gemäß 6, mit in die Zellanordnung eingefügten Rahmen, mit einer Potentialerfassungsvorrichtung, mit einer Spanneinrichtung,
  • 8 schematisch die Energiespeichervorrichtung gemäß 7, nach den Schritten S11 und S13,
  • 9 schematisch einen Schnitt durch die Energiespeichervorrichtung gemäß 7,
  • 10 schematisch einen Schnitt durch die Energiespeichervorrichtung gemäß 8,
  • 11 schematisch eine Einzelheit der Energiespeichervorrichtung gemäß 10, bevor eine der Kontakteinrichtungen mit einem Stromableiter verbunden ist,
  • 12 schematisch die Energiespeichervorrichtung gemäß 11, nachdem eine der Kontakteinrichtungen mit einem der Stromableiter verbunden ist,
  • 13 schematisch eine Einzelheit der Energiespeichervorrichtung gemäß 8,
  • 14 schematisch eine ablängbare Potentialerfassungsvorrichtung in Folienbauweise für 15 Energiespeichereinrichtungen,
  • 15 schematisch eine vergrößerte Einzelheit der Potentialerfassungsvorrichtung gemäß 14,
  • 16 schematisch die ablängbare Potentialerfassungsvorrichtung gemäß 14, vor und nach Schritt S15,
  • 17 schematisch eine Energiespeichervorrichtung, deren Zellanordnung 7 Energiespeichereinrichtungen gemäß 6, eingefügte Rahmen und eine Spanneinrichtung aufweist, sowie eine abgelängte Potentialerfassungsvorrichtung in Folienbauweise, nach Schritt S15, vor Schritt S13,
  • 18 schematisch die Energiespeichervorrichtung gemäß 17 nach Schritt S13,
  • 19 schematisch eine Energiespeichervorrichtung mit 31 Energiespeichereinrichtungen sowie zwei dieser Potentialerfassungsvorrichtungen in Folienbauweise, vor Schritt S13,
  • 20 schematisch die Energiespeichervorrichtung gemäß 19 nach Schritt S13,
  • 21 schematisch und teilweise zerlegt eine Energiespeichervorrichtung mit 15 Energiespeichereinrichtungen gemäß 6, mit in die Zellanordnung eingefügten Rahmen, mit einer Potentialerfassungsvorrichtung in Stanzgitterbauweise, mit einer Spanneinrichtung, nach Schritt S11 und vor Schritt S13,
  • 22 die Energiespeichervorrichtung gemäß 21 nach Schritt S13,
  • 23 schematisch eine vergrößerte Einzelheit der Energiespeichervorrichtung gemäß 22,
  • 24 schematisch eine Potentialerfassungsvorrichtung gemäß 21 in Stanzgitterbauweise mit mehreren abtrennbaren Abschnitten,
  • 25 schematisch eine vergrößerte Einzelheit der Potentialerfassungsvorrichtung gemäß 24,
  • 26 schematisch die Potentialerfassungsvorrichtung gemäß 24, vor und nach Schritt S15,
  • 27 schematisch eine Energiespeichervorrichtung, deren Zellanordnung 7 Energiespeichereinrichtungen gemäß 6, eingefügte Rahmen und eine Spanneinrichtung aufweist, sowie eine abgelängte Potentialerfassungsvorrichtung in Stanzgitterbauweise, nach Schritt S15, vor Schritt S13,
  • 28 schematisch die Energiespeichervorrichtung gemäß 27 nach Schritt S13,
  • 29 schematisch eine Energiespeichervorrichtung mit 31 Energiespeichereinrichtungen sowie zwei dieser Potentialerfassungsvorrichtungen in Stanzgitterbauweise, vor Schritt S13,
  • 30 schematisch der Energiespeichervorrichtung gemäß 29 nach Schritt S13,
  • 31 ein Flussdiagramm zu dem Herstellverfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung,
  • 32 ein Flussdiagramm zu einer bevorzugten Weiterbildung des Herstellverfahrens gemäß 31,
  • 33 ein Flussdiagramm zu einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Herstellverfahrens gemäß 31,
  • 34 ein Flussdiagramm zu einem Herstellverfahren gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung,
  • 35 ein Flussdiagramm zu einer bevorzugten Weiterbildung des Herstellverfahrens gemäß 34.
  • 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Potentialerfassungsvorrichtung 16. Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 weist auf: eine Schnittstelleneinrichtung 18, ein Trägereinrichtung 21, drei Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b und drei Leiterbahnen 20, 20a, 20b.
  • Die Trägereinrichtung 21 erstreckt sich ausgehend von einem ersten Ende mit einer im Wesentlichen rechteckigen Querschnittsfläche q2 entlang einer Haupterstreckungsrichtung r →. Die Trägereinrichtung 21 ist mit einem Polymermaterial ausgebildet. Vorzugsweise ist die Trägereinrichtung 21 mit einer Polymerfolie ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Trägereinrichtung 21 mit zwei dieser Polymerfolien ausgebildet und die Leiterbahnen 20, 20a, 20b sind zwischen diesen Polymerfolien angeordnet.
  • Die Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b erstrecken sich aus der Trägereinrichtung 21 im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung r →.
  • Die Leiterbahnen 20, 20a, 20b erstrecken sich zwischen den Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b und der Schnittstelleneinrichtung 18 entlang der Trägereinrichtung 21. Vorzugsweise sind die Leiterbahnen 20, 20a, 20b mit jeweils einer Metallfolie ausgebildet und vorzugsweise stoffschlüssig mit der Trägereinrichtung 21 verbunden. Vorzugsweise sind die Leiterbahnen 20, 20a, 20b gegenüber der Umgebung isoliert.
  • Vorzugsweise weist die Schnittstelleneinrichtung 18 für jede der Leiterbahnen 20, 20a, 20b ein eigenes Schnittstellenelement auf. Vorzugsweise ist die Schnittstelleneinrichtung als Steckverbinder ausgebildet.
  • 1b zeigt schematisch, dass der Abstand d1 zwischen der ersten Kontakteinrichtung 17 und der dritten Kontakteinrichtung 17b, vom ersten Ende der Trägereinrichtung gesehen, an die Kantenlänge k1 der gestrichelt dargestellten ersten Energiespeichereinrichtung angepasst ist, vorzugsweise wenigstens der ersten Kantenlänge k1 entspricht.
  • 1b zeigt schematisch, dass der Abstand d1 zwischen den Begrenzungskanten, welche dem ersten Ende der Trägereinrichtung zugewandt sind, der zweiten Kontakteinrichtung 17b und der dritten Kontakteinrichtung 17a, vom ersten Ende der Trägereinrichtung gesehen, an die erste Kantenlänge k1 der gestrichelt dargestellten ersten Energiespeichereinrichtung angepasst ist, vorzugsweise im Wesentlichen der ersten Kantenlänge k1 entspricht.
  • 1c zeigt schematisch, dass der Abstand d1 zwischen einer Kontakteinrichtung 17 und einer benachbarten Kontakteinrichtung 17b an den Abstand zwischen einem Stromableiter 11b der zweiten Energiespeichereinrichtung 3a und einem Stromableiter 11 der ersten Energiespeichereinrichtung 3 angepasst ist, vorzugsweise im Wesentlichen dem Abstand zwischen einem Stromableiter 11b der zweiten Energiespeichereinrichtung 3a und einem Stromableiter 11 der ersten Energiespeichereinrichtung 3 entspricht.
  • 1c zeigt schematisch, dass der Abstand d1 zwischen den Begrenzungskanten, welche dem ersten Ende der Trägereinrichtung zugewandt sind, der Kontakteinrichtung 17b und der Kontakteinrichtung 17a an den Abstand zwischen den Begrenzungskanten, welche dem ersten Ende der Trägereinrichtung zugewandt sind, eines Stromableiter 11b der zweiten Energiespeichereinrichtung 3a und eines Stromableiter 11a der ersten Energiespeichereinrichtung 3 angepasst ist, vorzugsweise im Wesentlichen dem Abstand zwischen einem Stromableiter 11b der zweiten Energiespeichereinrichtung 3a und einem Stromableiter 11 der ersten Energiespeichereinrichtung 3 entspricht.
  • 1c zeigt schematisch, dass der Abstand d1 zwischen den Begrenzungskanten, welche dem ersten Ende der Trägereinrichtung zugewandt sind, der Kontakteinrichtung 17b und der Kontakteinrichtung 17a an den Abstand der Flächenschwerpunkte der gestrichelt dargestellten Energiespeichereinrichtungen 3, 3a angepasst ist, dass vorzugsweise der Abstand d1 zwischen den Begrenzungskanten, welche dem ersten Ende der Trägereinrichtung zugewandt sind, der Kontakteinrichtung 17b und der Kontakteinrichtung 17a im Wesentlichen dem Abstand der Flächenschwerpunkte der gestrichelt dargestellten Energiespeichereinrichtungen 3, 3a entspricht.
  • 2 zeigt schematisch die Potentialerfassungsvorrichtung 16 gemäß 1, welche mit zwei Energiespeichereinrichtungen 3, 3a elektrisch verbunden ist.
  • Die beiden Energiespeichereinrichtungen 3, 3a sind zu einer Zellanordnung 2 zusammengefasst und miteinander, vorzugsweise in Reihe, verschaltet. Der zweite Stromableiter 11a der ersten Energiespeichereinrichtung 3 ist mit dem ersten Stromableiter 11b der zweiten Energiespeichereinrichtung 3a elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, verbunden.
  • Eine erste der Kontakteinrichtungen 17 ist mit dem ersten Stromableiter 11 der ersten Energiespeichereinrichtung 3 elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, verbunden. Eine zweite der Kontakteinrichtungen 17b ist mit dem zweiten Stromableiter 11a der ersten Energiespeichereinrichtung 3 elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, verbunden. Eine dritte der Kontakteinrichtungen 17c ist mit dem zweiten Stromableiter 11c der zweiten Energiespeichereinrichtung 3a elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, verbunden.
  • Es ist nicht dargestellt, dass die Potentialerfassungsvorrichtung 16 auch mechanisch mit der Zellanordnung 2 bzw. deren Energiespeichereinrichtungen 3, 3a verbunden ist.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu 1.
  • 3 zeigt schematisch eine Energiespeichervorrichtung 1 mit vier Energiespeichereinrichtungen 3, 3a, 3b, 3c und mit einer Potentialerfassungsvorrichtung 16 zur Erfassung der elektrischen Potentiale der Energiespeichereinrichtungen 3, 3a, 3b, 3c.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 weist fünf dieser Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b, 17c, 17d auf, welche sich aus der Trägereinrichtung 21 im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung r → erstrecken. Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 weist auch fünf dieser Leiterbahnen 20, 20a, 20b, 20c, 20d auf. Vorzugsweise weist die Schnittstelleneinrichtung 18 fünf dieser Schnittstellenelemente auf und ist als Steckverbinder ausgebildet. Im Übrigen ist die Potentialerfassungsvorrichtung 16 gemäß 2 ausgebildet.
  • Die vier Energiespeichereinrichtungen 3, 3a, 3b, 3c sind zu einer Zellanordnung 2 verbunden und miteinander, insbesondere in Reihe, verschaltet. Beispielhaft weist diese Zellanordnung 2 bzw. diese Energiespeichervorrichtung 1 vier Energiespeichereinrichtungen 3, 3a, 3b, 3c auf.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren.
  • 4 zeigt schematisch eine Energiespeichervorrichtung 1 mit sieben Energiespeichereinrichtungen 3, 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f und einer bevorzugten Weiterbildung der Potentialerfassungsvorrichtung 16 mit drei abtrennbaren Abschnitten 23, 23a, 23b.
  • Die Energiespeichereinrichtungen 3, 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f sind zu einer Zellanordnung 2 verbunden und untereinander, insbesondere in Reihe, verschaltet. Beispielhaft weist diese Zellanordnung 2 bzw. diese Energiespeichervorrichtung 1 sieben Energiespeichereinrichtungen 3, 3a, 3b, 3c auf.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 weist insgesamt acht dieser Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b, 17c, 17d, 17e, 17f, 17g auf, welche sich aus der Trägereinrichtung 21 im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung r → erstrecken. Vorzugsweise sind die Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b, 17c, 17d, 17e, 17f, 17g als Metallfolien ausgebildet.
  • Die Trägereinrichtung 21 weist einen ersten Abschnitt 22 mit fünf dieser Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b, 17c, 17d sowie drei dieser abtrennbaren Abschnitte 23, 23a, 23b auf. Jeder dieser abtrennbaren Abschnitte 23, 23a, 23b weist eine dieser Kontakteinrichtungen 17e, 17f, 17g auf. Die Trägereinrichtung 21 weist drei Trennstellen 25, 25a, 25b auf, entlang welcher die abtrennbaren Abschnitte 23, 23a, 23b jeweils abgetrennt werden können. Vorzugsweise sind die Trennstellen 25, 25a, 25b als Perforationen ausgebildet.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 weist auch acht dieser Leiterbahnen auf, welche vorzugsweise als Metallfolien ausgebildet sind, welche mit der Trägereinrichtung 21, insbesondere stoffschlüssig, verbunden sind. Vorzugsweise weist die Schnittstelleneinrichtung 18 acht dieser Schnittstellenelemente auf und ist als Steckverbinder ausgebildet.
  • Im Übrigen ist die Potentialerfassungsvorrichtung 16 gemäß 2 ausgebildet. Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren.
  • 5 zeigt schematisch die Energiespeichervorrichtung 1 gemäß 3 wobei in die Zellanordnung 2 Rahmen 40, 40a, 40b eingefügt sind.
  • Beispielhaft weist diese Zellanordnung 2 bzw. diese Energiespeichervorrichtung 1 vier Energiespeichereinrichtungen 3, 3a, 3b, 3c auf. Die Energiespeichereinrichtungen 3a, 3b sind durch die Rahmen 40, 40a, 40b abgedeckt und deswegen gestrichelt dargestellt. Die Energiespeichereinrichtungen 3, 3c sind teilweise durch die Rahmen 40, 40a, 40b abgedeckt und teilweise gestrichelt dargestellt.
  • Die Stromableiter 11, 11a erstrecken sich zwischen den Rahmen 40, 40a, 40b in die Umgebung und können von den Rahmen 40, 40a, 40b kraftschlüssig gehalten werden. Die Stromableiter 11, 11a der Energiespeichereinrichtungen 3, 3a, 3b, 3c weisen diese Kontaktierungsabschnitte 13, 13a auf. Die Kontaktierungsabschnitte 13, 13a erstrecken sich im Wesentlichen in Haupterstreckungsrichtung r → und jeweils in Richtung einer benachbarten Energiespeichereinrichtung. Ein Kontaktierungsabschnitt 13 einer ersten Energiespeichereinrichtung 3 überdeckt wenigstens abschnittsweise einen Kontaktierungsabschnitt 13a einer benachbarten und verschalteten zweiten Energiespeichereinrichtung 3a. Der genannte Kontaktierungsabschnitt 13a der zweiten Energiespeichereinrichtung 3a ist zwischen dem Rahmen 40 und dem Kontaktierungsabschnitt 13 einer ersten Energiespeichereinrichtung 3 angeordnet. Der Kontaktierungsabschnitt 13 ist mit dem Kontaktierungsabschnitt 13a elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, verbunden.
  • Die Kontakteinrichtung 17 ist mit dem Kontaktierungsabschnitt 13 der ersten Energiespeichereinrichtung 3 elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, verbunden.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren.
  • 6 zeigt schematisch eine Energiespeichereinrichtung 3 mit abgewinkelten Stromableitern 11, 11a welche sich aus derselben ersten Mantelfläche der Energiespeichereinrichtung 3 erstrecken.
  • Die Stromableiter 11, 11a weisen Kontaktierungsabschnitte 13, 13a auf. Der erste Kontaktierungsabschnitt 13 und der zweite Kontaktierungsabschnitt 13a erstrecken sich in entgegengesetzte Richtung und jeweils in Richtung einer benachbarten, insbesondere verschalteten, Energiespeichereinrichtung.
  • Vorzugsweise ist die Energiespeichereinrichtung 3 mit einer Verbundfolie gegenüber der Umgebung begrenzt. Diese Verbundfolie wirkt einem Austausch chemischer Stoffe zwischen dem elektrochemisch aktiven Teil der Energiespeichereinrichtung und der Umgebung entgegen.
  • 7 zeigt teilweise schematisch und zerlegt eine Energiespeichervorrichtung 1 mit 15 Energiespeichereinrichtungen 3, 3a gemäß 6, mit in die Zellanordnung 2 eingefügten Rahmen 40, 40a, mit einer Potentialerfassungsvorrichtung 16 und mit einer Spanneinrichtung 43.
  • Beispielhaft weist diese Zellanordnung 2 bzw. diese Energiespeichervorrichtung 1 fünfzehn dieser Energiespeichereinrichtungen 3, 3a, 3b, 3c auf.
  • Schritt S11 ist wenigstens noch einmal auszuführen. Erst anschließend können die Schritte S13 und S14 ausgeführt werden.
  • Die Rahmen 40, 40a weisen jeweils einen dieser Aufnahmeräume 42, 42a auf. Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 ist in Folienbauweise vorbereitet und weist 16 dieser Kontakteinrichtungen 17, 17a auf. Die Spanneinrichtung 43 weist mehrere Zugstäbe auf, welche durch Ausnehmungen in den Rahmen 40, 40a geführt werden können. Zwischen je zwei dieser Rahmen 40, 40a sind die Stromableiter 11, 11a einer dieser Energiespeichereinrichtungen 3, 3a geführt.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren.
  • 8 zeigt schematisch die Energiespeichervorrichtung 1 gemäß 7, im Anschluss an die Schritte S11 und S13.
  • Beispielhaft weist diese Zellanordnung 2 bzw. diese Energiespeichervorrichtung 1 fünfzehn Energiespeichereinrichtungen 3, 3a, 3b, 3c auf.
  • Die Zellanordnung 2 bzw. die Rahmen 40, 40a ist/sind durch die Spanneinrichtung 43 verspannt. Die Trägereinrichtung 21 weist Aufnahmeelemente 24, 24a auf und ist mechanisch wenigstens mit den äußeren Rahmen 40, 40b verbunden. Die mechanische Befestigung der Trägereinrichtung 21 an den Rahmen dient der dauerhafteren elektrischen, insbesondere stoffschlüssigen, Verbindung zwischen den Kontakteinrichtungen 17, 17a und den Stromableitern 11, 11b. Die Schnittstelleneinrichtung 18 erstreckt sich über den ersten Rahmen 40 hinaus. Die Stromableiter 11a, 11b, welche benachbarten Energiespeichereinrichtungen zugehörig sind, erstrecken sich zwischen je zwei dieser Rahmen und weisen Kontaktierungsabschnitte 13, 13a auf. Diese Kontaktierungsabschnitte 13, 13a erstrecken sich im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsrichtung bzw. zur Anordnungslängsachse, überlappen einander wenigstens abschnittsweise und sind stoffschlüssig miteinander verbunden.
  • Vorzugsweise erfolgt die elektrische Kontaktierung der Energiespeichervorrichtung über die Stromableiter der äußeren Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung, besonders bevorzugt bei Reihenschaltung der Energiespeichereinrichtungen.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren.
  • 9 zeigt teilweise schematisch einen Schnitt durch die Energiespeichervorrichtung 1 gemäß 7.
  • Beispielhaft weist diese Zellanordnung 2 bzw. diese Energiespeichervorrichtung 1 fünfzehn Energiespeichereinrichtungen 3, 3a, 3b, 3c auf.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren.
  • 10 zeigt teilweise schematisch einen Schnitt durch die Energiespeichervorrichtung 1 gemäß 8.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren.
  • 11 zeigt schematisch eine Einzelheit der Energiespeichervorrichtung 1 gemäß 10, bevor eine der Kontakteinrichtungen 17 mit einem Stromableiter 11a verbunden wird.
  • Die Kontaktierungsabschnitte 13, 13a der benachbarten Energiespeichereinrichtungen 3, 3a überlappen einander abschnittsweise und sind miteinander stoffschlüssig verbunden. Der Kontaktierungsabschnitt 13 liegt an einem Rahmenelement 41a des Rahmens 40a an. Die Kontakteinrichtung 17 ist noch nicht mit dem Kontaktierungsabschnitt 13a elektrisch verbunden.
  • Die Aufnahmeräume 42, 42a, 42b sind so bemessen, dass die elektrochemisch aktiven Teile der Energiespeichereinrichtungen 3, 3a einander nicht berühren.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren.
  • 12 zeigt schematisch die Energiespeichervorrichtung 1 gemäß 11, nachdem die Kontaktierungseinrichtung 17, gemäß Schritt S13, mit einem der Stromableiter 11, insbesondere mit dem Kontaktierungsabschnitt 13a, elektrisch verbunden ist. Die Trageinrichtung 21 ist mit dem Verbindungsmittel 44 mit dem Rahmen 40 verbunden.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren.
  • 13 zeigt schematisch eine Einzelheit der Energiespeichervorrichtung gemäß 8.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 bzw. deren Trageinrichtung 21, ist mit dem Rahmen 40 mechanisch verbunden durch Kunststoff-Warmniete 44.
  • Die Stromableiter 11, 11a, 11b bzw. deren Kontaktierungsabschnitte 13, 13a, 13b erstrecken sich jeweils im Wesentlichen in Richtung der Haupterstreckungsrichtung der Trageinrichtung 21. Die erste Kontaktierungseinrichtung 17 ist mit dem ersten Stromableiter 11 der ersten Energiespeichereinrichtung bzw. dessen Kontaktierungsabschnitt 13 elektrisch verbunden, insbesondere verschweißt. Die zweite Kontaktierungseinrichtung 17a ist mit dem Stromableiter 11b der zweiten Energiespeichereinrichtung bzw. deren Kontaktierungsabschnitt 13b verschweißt. Der Stromableiter 11b der zweiten Energiespeichereinrichtung ist mit dem zweiten Stromableiter 11a der ersten Energiespeichereinrichtung elektrisch verbunden, insbesondere verschweißt.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren.
  • 14 zeigt schematisch eine ablängbare Potentialerfassungsvorrichtung 16 in Folienbauweise für 15 Energiespeichereinrichtungen.
  • Die Trägereinrichtung 21 weist mehrere Aufnahmeelemente 24, 24a zur Befestigung mit der Zellanordnung bzw. mit Rahmen zwischen benachbarten Energiespeichereinrichtungen auf. Die Trägereinrichtung 21 weist wenigstens eine Polymerfolie auf, welche zum Abstützen der Leiterbahnen und der mechanischen Verbindung mit der Schnittstelleneinrichtung dient. Vorzugsweise weist die Trägereinrichtung eine Wandstärke zwischen 0,1–0,4 mm auf, besonders bevorzugt etwa 0,2 mm. Vorzugsweise weist die Trägereinrichtung 21 eine zweite Polymerfolie auf zur elektrischen Isolierung der Leiterbahnen gegenüber der Umgebung.
  • Beispielhaft ist diese Potentialerfassungsvorrichtung zur Erfassung der elektrischen Potentiale von 15 Energiespeichereinrichtungen dargestellt. Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 weist insgesamt 16 Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b auf, welche sich im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung der Trägereinrichtung 21 erstrecken.
  • Die Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b sind als flächige Metallfolien ausgebildet. Die Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b sind über Leiterbahnen 20, 20a mit der Schnittstelleneinrichtung 18 verbunden.
  • Es ist erkennbar, dass die Anzahl der Leiterbahnen 20, 20a mit zunehmender Entfernung von der Schnittstelleneinrichtung 18 abnimmt. Die Leiterbahnen 20, 20a sind mit der Trägereinrichtung 21 stoffschlüssig verbunden. Vorzugsweise sind die Leiterbahnen 20, 20a als Metallfolien, besonders bevorzugt mit einer Wandstärke von etwa 0,1 mm, ausgebildet. Vorzugsweise treten die Leiterbahnen in Richtung der Energiespeichereinrichtungen bzw. deren Stromableiter ins Freie und sind flächenmäßig vergrößert, so dass die Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b einstückig mit den Leiterbahnen ausgebildet sind. Vorzugsweise erstrecken sich die metallischen Leiterbahnen 20, 20a zwischen zwei Polymerfolien, welche die Trägereinrichtung 21 bilden. Alternativ erstrecken sich die metallischen Leiterbahnen 20, 20a durch mit einer Polymerfolie ausgebildet Trägereinrichtung 21 und sind gegenüber der Umgebung mit einem Polymer umspritzt.
  • Vorzugsweise ist die Schnittstelleneinrichtung als Steckverbinder ausgebildet.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren.
  • 15 zeigt schematisch eine vergrößerte Einzelheit der Potentialerfassungsvorrichtung 16 gemäß 14.
  • Die Trägereinrichtung 21, ausgebildet mit wenigstens einer Polymerfolie 30, 30a, weist Vorsprünge 30a in Richtung der Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b auf, welche die Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b und die Leiterbahnen 20, 20a abstützen.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren.
  • 16 zeigt schematisch die ablängbare Potentialerfassungsvorrichtung 16, 16a gemäß 14, vor (oben) und nach (unten) Schritt S15.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 ist mit einer Trennstelle 25 ausgebildet, entlang welcher der abtrennbare Abschnitt 23 vom ersten Abschnitt 22 abgetrennt werden kann. Der erste Abschnitt weist acht dieser Kontakteinrichtungen 17, 17a sowie Aufnahmeelemente 24 auf. Der abtrennbare Abschnitt 23 weist ebenfalls acht dieser Kontakteinrichtungen und Aufnahmeelemente auf.
  • Vor Schritt S15 ist die Potentialerfassungsvorrichtung 16 beispielhaft zur Erfassung der elektrischen Potentiale von 15 Energiespeichereinrichtungen vorbereitet. Nach Schritt S15 ist die Potentialerfassungsvorrichtung 16a beispielhaft zur Erfassung der elektrischen Potentiale von sieben Energiespeichereinrichtungen ausgestaltet.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren.
  • 17 zeigt schematisch eine Energiespeichervorrichtung 1, deren Zellanordnung 2 sieben Energiespeichereinrichtungen 3 gemäß 6, eingefügte Rahmen 40, 40a und eine Spanneinrichtung 43 aufweist, sowie eine abgelängte Potentialerfassungsvorrichtung 16 in Folienbauweise, nach Schritt S15, vor Schritt S13.
  • Beispielhaft weist diese Zellanordnung 2 bzw. diese Energiespeichervorrichtung 1 sieben Energiespeichereinrichtungen 3, 3a, 3b, 3c auf. In der Zellanordnung 2 sind die Energiespeichereinrichtungen zwischen Rahmen gehalten. Die beiden Stromableiter einer dieser Energiespeichereinrichtungen sind kraftschlüssig zwischen zwei dieser Rahmen gehalten. Die Rahmen sind miteinander mit der Spanneinrichtung 43 verbunden und insbesondere verspannt.
  • Die Stromableiter 11, 11a der Energiespeichereinrichtung 3 sind kraftschlüssig zwischen den Rahmen 40, 40a gehalten. Das gilt auch für die übrigen, durch die Rahmen abgedeckten, Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung 2. die Stromableiter 11, 11a, 11b weisen Kontaktierungsabschnitte 13, 13a, 13b auf, welche sich im Wesentlichen in Richtung der Anordnungslängsachse erstrecken. Der Kontaktierungsabschnitt 13a der Energiespeichereinrichtung 3 ist zwischen dem Kontaktierungsabschnitt 13b der benachbarten Energiespeichereinrichtung und dem Rahmen 40a angeordnet. Diese Kontaktierungsabschnitte 13a, 13b sind miteinander elektrisch, insbesondere stoffschlüssig verbunden.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 weist acht Kontakteinrichtungen 17, 17a auf, welche als metallische Kontaktflächen ausgebildet sind. Die Kontakteinrichtung 17a ist vorgesehen, mit dem Kontaktierungsabschnitt 13b elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, verbunden zu werden.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 weist mehrere Aufnahmeelemente 24 auf, welche der mechanischen Verbindung mit insbesondere den äußeren Rahmen 40, 40b der Zellanordnung 2, insbesondere mit Verbindungsmitteln 44, dienen.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren.
  • 18 zeigt schematisch die Energiespeichervorrichtung 1 gemäß 17 nach Schritt S13, insbesondere nach Schritt S14.
  • Die Kontakteinrichtungen 17 der Potentialerfassungsvorrichtung 16 sind jeweils mit Stromableitern 11 bzw. deren Kontaktierungsabschnitten 13 elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, verbunden.
  • Die Trägereinrichtung 21 ist mit den äußeren Rahmen 40, 40b der Zellanordnung 2 mechanisch verbunden. Vorzugsweise sind die Verbindungsmittel 44 als Warmniete ausgebildet und mit den äußeren Rahmen 40, 40b stoffschlüssig verbunden.
  • Vorzugsweise erfolgt die elektrische Kontaktierung der Energiespeichervorrichtung über die Stromableiter der äußeren Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung, besonders bevorzugt bei Reihenschaltung der Energiespeichereinrichtungen.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren.
  • 19 zeigt schematisch eine Energiespeichervorrichtung 1 mit 31 Energiespeichereinrichtungen sowie zwei dieser Potentialerfassungsvorrichtungen 16, 16a in Folienbauweise, vor Schritt S13.
  • Die Zellanordnung 2 entspricht im Wesentlichen der Zellanordnung gemäß 17, weist beispielhaft aber 31 Energiespeichereinrichtungen auf.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtungen 16, 16a sind mit jeweils 16 Kontakteinrichtungen 17, 17a zur Erfassung der elektrischen Potentiale eines Teils der Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung 2 ausgestaltet und weisen eigene Schnittstelleneinrichtungen 18, 18a auf. Durch die Verwendung von zwei dieser Potentialerfassungsvorrichtungen 16, 16a können vorteilhaft die elektrischen Potentiale Energiespeichereinrichtungen erfasst werden, selbst wenn eine einzelne dieser Potentialerfassungsvorrichtungen 16, 16a für die Anzahl der Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung 2 nicht ausreicht.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren.
  • 20 zeigt schematisch die Energiespeichervorrichtung 1 gemäß 19 nach Schritt S13. Die Potentialerfassungsvorrichtungen 16, 16a sind mit den Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung 2 elektrisch verbunden. Weiter sind die Trägereinrichtung 21 mit den Rahmen 40, 40a und die Trägereinrichtung 21a mit den Rahmen 40b, 40c mechanisch verbunden.
  • Vorzugsweise erfolgt die elektrische Kontaktierung der Energiespeichervorrichtung über die Stromableiter der äußeren Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung, besonders bevorzugt bei Reihenschaltung der Energiespeichereinrichtungen.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren.
  • 21 zeigt schematisch eine Energiespeichervorrichtung 1 mit 15 Energiespeichereinrichtungen gemäß 6, mit in die Zellanordnung 2 eingefügten Rahmen, mit einer Potentialerfassungsvorrichtung 16 in Stanzgitterbauweise, mit einer Spanneinrichtung, nach Schritt S11 und vor Schritt S13.
  • Die Zellanordnung 2 ist im Wesentlichen entsprechend 8 ausgebildet. Beispielhaft weist diese Zellanordnung 2 bzw. diese Energiespeichervorrichtung 15 Energiespeichereinrichtungen 3, 3a, 3b, 3c auf. Die Zellanordnung 2 ist durch die äußeren Rahmen 40, 40b begrenzt.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 ist mit gestanzten Leiterbahnen ausgebildet, welche wenigstens abschnittsweise von einem Polymermaterial umspritzt sind. Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 weist einen ersten Abschnitt 22 mit zwei dieser Kontakteinrichtungen 17, 17a und mit mehreren Aufnahmeelementen 24 auf.
  • Die Schnittstelleneinrichtung 18 ist mit dem ersten Abschnitt 22 und mit der Trägereinrichtung verbunden. Die gestanzten Leiterbahnen sind mit der Schnittstelleneinrichtung 18 elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, verbunden.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 weist 14 abtrennbare Abschnitte 23, 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 23g, 23h, 23i, 23j, 23h, 23k, 23l und ebenso viele Trennstellen 25 auf. Jeder dieser abtrennbaren Abschnitte 23, 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 23g, 23h, 23i, 23j, 23h, 23k, 23l weist eine dieser Kontakteinrichtungen 17b und zwei dieser Aufnahmeelemente auf. Vorzugsweise sind die Trennstellen 25 als Perforationen ausgebildet. Die metallischen Leiterbahnen erstrecken sich durch die Stege zwischen den Ausnehmungen der Perforationen.
  • Jeder dieser abtrennbaren Abschnitte 23, 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 23g, 23h, 23i, 23j, 23h, 23k, 23l weist eine dieser Kontakteinrichtungen 17b und zwei dieser Aufnahmeelemente auf.
  • Die Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b sind als metallische Kontaktflächen ausgebildet und vorzugsweise einstückig mit den gestanzten Leiterbahnen ausgebildet. Die Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b erstrecken sich aus der Trägereinrichtung 21 bzw. aus deren Polymermaterial im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung der Trägereinrichtung 21.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Ausführung der Potentialerfassungsvorrichtung 16 in Stanzgitterbauweise.
  • 22 zeigt schematisch die Energiespeichervorrichtung 1 gemäß 21 nach Schritt S13.
  • Der erste Abschnitt 22 ist mechanisch mit einem der äußeren Rahmen 40 verbunden. Der abtrennbare Abschnitt 23l ist mit dem anderen der äußeren Rahmen 40b mechanisch verbunden.
  • Die Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b sind mit Stromableitern 11, 11b der Zellanordnung 2, insbesondere mit deren Kontaktierungsabschnitten 13, 13b, elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, verbunden.
  • Vorzugsweise erfolgt die elektrische Kontaktierung der Energiespeichervorrichtung über die Stromableiter der äußeren Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung, besonders bevorzugt bei Reihenschaltung der Energiespeichereinrichtungen.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Ausführung der Potentialerfassungsvorrichtung 16 in Stanzgitterbauweise.
  • 23 zeigt schematisch eine vergrößerte Einzelheit Energiespeichervorrichtung gemäß 22.
  • Die Kontakteinrichtung 17 ist elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, mit dem Stromableiter 11 der ersten Energiespeichereinrichtung 3 verbunden. Die Kontakteinrichtung 17a ist elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, mit einem der Stromableiter 11a der zweiten Energiespeichereinrichtung verbunden, wobei die zweite Energiespeichereinrichtung in der Zellanordnung 2 benachbart zu der ersten Energiespeichereinrichtung 3 angeordnet ist. Die Kontakteinrichtung 17b ist elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, mit einem Stromableiter 11d der dritten Energiespeichereinrichtung verbunden, wobei die dritte Energiespeichereinrichtung in der Zellanordnung 2 benachbart zu der zweiten Energiespeichereinrichtung angeordnet ist.
  • Der zweite Stromableiter 11a der ersten Energiespeichereinrichtung 3 ist elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, mit dem Stromableiter 11a der zweiten Energiespeichereinrichtung verbunden und weist dasselbe elektrische Potential auf.
  • Der Stromableiter 11d der dritten Energiespeichereinrichtung ist elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, mit dem zweiten Stromableiter 11c der zweiten Energiespeichereinrichtung verbunden und weist dasselbe elektrische Potential auf.
  • Die erste Abschnitt 22 ist mit dem äußeren Rahmen 40 der Zellanordnung 2 mechanisch verbunden.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Ausführung der Potentialerfassungsvorrichtung 16 in Stanzgitterbauweise.
  • 24 zeigt schematisch eine Potentialerfassungsvorrichtung 16 gemäß 21 in Stanzgitterbauweise mit mehreren abtrennbaren Abschnitten 23, 23a, 23b zur Erfassung der elektrischen Potentiale von 15 Energiespeichereinrichtungen.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 ist mit gestanzten Leiterbahnen ausgebildet, welche wenigstens abschnittsweise von einem Polymermaterial umspritzt sind. Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 weist einen ersten Abschnitt 22 mit zwei dieser Kontakteinrichtungen 17, 17a und mit mehreren Aufnahmeelementen 24 auf.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 weist beispielhaft insgesamt 16 Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b auf, welche sich im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung der Trägereinrichtung 21 erstrecken. Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 weist 14 abtrennbare Abschnitte 23, 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 23g, 23h, 23i, 23j, 23h, 23k, 23l und ebenso viele Trennstellen 25 auf. Jeder dieser abtrennbaren Abschnitte 23, 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 23g, 23h, 23i, 23j, 23h, 23k, 23l weist eine dieser Kontakteinrichtungen 17b und zwei dieser Aufnahmeelemente auf. Vorzugsweise sind die Trennstellen 25 als Perforationen ausgebildet. Die metallischen Leiterbahnen erstrecken sich durch die Stege zwischen den Ausnehmungen der Perforationen. Jeder dieser abtrennbaren Abschnitte 23, 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 23g, 23h, 23i, 23j, 23h, 23k, 23l weist eine dieser Kontakteinrichtungen 17b und zwei dieser Aufnahmeelemente auf.
  • Die Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b sind als metallische Kontaktflächen ausgebildet und vorzugsweise einstückig mit den gestanzten Leiterbahnen ausgebildet. Die Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b erstrecken sich aus der Trägereinrichtung 21 bzw. aus deren Polymermaterial im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung der Trägereinrichtung 21. Die Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b sind über gestanzte Leiterbahnen 20, 20a mit der Schnittstelleneinrichtung 18 verbunden. Es ist erkennbar, dass die Anzahl der Leiterbahnen 20, 20a mit zunehmender Entfernung von der Schnittstelleneinrichtung 18 abnimmt. Die gestanzten Leiterbahnen 20, 20a sind wenigstens abschnittsweise mit einem Polymermaterial umspritzt.
  • Die Trägereinrichtung 21 weist mehrere Aufnahmeelemente 24, 24a zur Befestigung mit der Zellanordnung bzw. mit Rahmen zwischen benachbarten Energiespeichereinrichtungen auf. Vorzugsweise weist die Trägereinrichtung eine Dicke zwischen 1 bis 4 mm auf, besonders bevorzugt etwa 3,5 mm.
  • Die Schnittstelleneinrichtung 18 ist mit dem ersten Abschnitt 22 und mit der Trägereinrichtung verbunden. Die gestanzten Leiterbahnen sind mit der Schnittstelleneinrichtung 18 elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, verbunden. Die Schnittstelleneinrichtung 18 ist als Steckverbinder ausgebildet.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Ausführung der Potentialerfassungsvorrichtung 16 in Stanzgitterbauweise.
  • 25 zeigt schematisch eine vergrößerte Einzelheit der Potentialerfassungsvorrichtung 16 gemäß 24.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 ist mit gestanzten Leiterbahnen ausgebildet, welche wenigstens abschnittsweise von einem Polymermaterial umspritzt sind. Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 weist einen ersten Abschnitt 22 mit zwei dieser Kontakteinrichtungen 17, 17a und mit mehreren Aufnahmeelementen 24 auf.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 weist insgesamt 16 Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b auf, welche sich im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung der Trägereinrichtung 21 erstrecken. Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 weist 14 abtrennbare Abschnitte 23, 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 23g, 23h, 23i, 23j, 23h, 23k, 23l und ebenso viele Trennstellen 25 auf. Jeder dieser abtrennbaren Abschnitte 23, 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 23g, 23h, 23i, 23j, 23h, 23k, 23l weist eine dieser Kontakteinrichtungen 17b und zwei dieser Aufnahmeelemente auf.
  • Vorzugsweise sind die Trennstellen 25 als Perforationen ausgebildet. Die metallischen Leiterbahnen erstrecken sich durch die Stege zwischen den Ausnehmungen der Perforationen. Jeder dieser abtrennbaren Abschnitte 23, 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f, 23g, 23h, 23i, 23j, 23h, 23k, 23l weist eine dieser Kontakteinrichtungen 17b und zwei dieser Aufnahmeelemente auf.
  • Die Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b sind als metallische Kontaktflächen ausgebildet und vorzugsweise einstückig mit den gestanzten Leiterbahnen ausgebildet. Die Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b erstrecken sich aus der Trägereinrichtung 21 bzw. aus deren Polymermaterial im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung der Trägereinrichtung 21. Die Kontakteinrichtungen 17, 17a, 17b sind über gestanzte Leiterbahnen 20, 20a mit der Schnittstelleneinrichtung 18 verbunden. Es ist erkennbar, dass die Anzahl der Leiterbahnen 20, 20a mit zunehmender Entfernung von der Schnittstelleneinrichtung 18 abnimmt. Die gestanzten Leiterbahnen 20, 20a sind wenigstens abschnittsweise mit einem Polymermaterial umspritzt.
  • Die Trägereinrichtung 21 weist mehrere Aufnahmeelemente 24, 24a zur Befestigung mit der Zellanordnung bzw. mit Rahmen zwischen benachbarten Energiespeichereinrichtungen auf.
  • Die Schnittstelleneinrichtung 18 ist mit dem ersten Abschnitt 22 und mit der Trägereinrichtung verbunden. Die gestanzten Leiterbahnen sind mit der Schnittstelleneinrichtung 18 elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, verbunden.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Ausführung der Potentialerfassungsvorrichtung 16 in Stanzgitterbauweise.
  • 26 zeigt schematisch die Potentialerfassungsvorrichtung gemäß 24, vor (oben) und nach (unten) Schritt S15.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtung 16 ist in Stanzgitterbauweise mit einem ersten Abschnitt 22, 14 abtrennbaren Abschnitten 23 und 14 Trennstellen 25 ausgebildet. Entlang jeder der Trennstellen kann einer dieser abtrennbaren Abschnitte vom Rest der Trägereinrichtung 21 abgetrennt werden. Der erste Abschnitt weist zwei dieser Kontakteinrichtungen 17, 17a sowie Aufnahmeelemente 24 auf. Jeder der abtrennbaren Abschnitt 23 weist zwei dieser Kontakteinrichtungen und zwei dieser Aufnahmeelemente 21 auf.
  • Vor Schritt S15 ist die Potentialerfassungsvorrichtung 16 beispielhaft zur Erfassung der elektrischen Potentiale von 15 Energiespeichereinrichtungen vorbereitet. Nach Schritt S15 ist die Potentialerfassungsvorrichtung 16a beispielhaft zur Erfassung der elektrischen Potentiale von sieben Energiespeichereinrichtungen ausgestaltet. Nach Schritt S15 weist die Potentialerfassungsvorrichtung 16a sechs dieser abtrennbaren Abschnitte 23e auf.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Ausführung der Potentialerfassungsvorrichtung 16 in Stanzgitterbauweise.
  • 27 zeigt schematisch eine Energiespeichervorrichtung 1, deren Zellanordnung 2 sieben Energiespeichereinrichtungen 3 gemäß 6, eingefügte Rahmen 40 und eine Spanneinrichtung 43 aufweist, sowie eine abgelängte Potentialerfassungsvorrichtung 16 in Stanzgitterbauweise, nach Schritt S15, vor Schritt S13.
  • Die Zellanordnung 2 ist im Wesentlichen entsprechend 17 ausgebildet. Beispielhaft weist diese Zellanordnung 2 bzw. diese Energiespeichervorrichtung 1 sieben Energiespeichereinrichtungen 3, 3a, 3b, 3c auf.
  • Die abgelängte Potentialerfassungsvorrichtung 16 ist im Wesentlichen entsprechend der Potentialerfassungsvorrichtung 16a der 26 ausgebildet und weist sechs dieser abtrennbaren Abschnitte 23 auf.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Ausführung der Potentialerfassungsvorrichtung 16 in Stanzgitterbauweise.
  • 28 zeigt schematisch die Energiespeichervorrichtung 1 gemäß 27 nach Schritt S13 insbesondere nach Schritt S14.
  • Die Kontakteinrichtungen 17 der Potentialerfassungsvorrichtung 16 sind jeweils mit Stromableitern 11 bzw. deren Kontaktierungsabschnitten 13 elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, verbunden.
  • Die Trägereinrichtung 21 ist mit den äußeren Rahmen 40, 40b der Zellanordnung 2 mechanisch verbunden. Vorzugsweise sind die Verbindungsmittel 44 als Warmniete ausgebildet und mit den äußeren Rahmen 40, 40b stoffschlüssig verbunden.
  • Vorzugsweise erfolgt die elektrische Kontaktierung der Energiespeichervorrichtung über die Stromableiter der äußeren Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung, besonders bevorzugt bei Reihenschaltung der Energiespeichereinrichtungen.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Ausführung der Potentialerfassungsvorrichtung 16 in Stanzgitterbauweise.
  • 29 zeigt schematisch eine Energiespeichervorrichtung 1 mit 31 Energiespeichereinrichtungen sowie zwei dieser Potentialerfassungsvorrichtungen 16, 16a in Stanzgitterbauweise, vor Schritt S13.
  • Die Zellanordnung 2 entspricht im Wesentlichen der Zellanordnung gemäß 17, weist beispielhaft aber 31 Energiespeichereinrichtungen gemäß 6 auf.
  • Die Potentialerfassungsvorrichtungen 16, 16a sind im Wesentlichen entsprechend 24 ausgebildet. Die Potentialerfassungsvorrichtungen 16, 16a sind mit jeweils 16 Kontakteinrichtungen 17, 17a zur Erfassung der elektrischen Potentiale eines Teils der Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung 2 ausgestaltet und weisen eigene Schnittstelleneinrichtungen 18, 18a auf. Durch die Verwendung von zwei dieser Potentialerfassungsvorrichtungen 16, 16a können vorteilhaft die elektrischen Potentiale Energiespeichereinrichtungen erfasst werden, selbst wenn eine einzelne dieser Potentialerfassungsvorrichtungen 16, 16a für die Anzahl der Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung 2 nicht ausreicht.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Ausführung der Potentialerfassungsvorrichtung 16 in Stanzgitterbauweise.
  • 30 zeigt schematisch die Energiespeichervorrichtung 1 gemäß 29 nach Schritt S13. Die Potentialerfassungsvorrichtungen 16, 16a sind mit den Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung 2 elektrisch verbunden. Weiter sind die Trägereinrichtung 21 mit den Rahmen 40, 40a und die Trägereinrichtung 21a mit den Rahmen 40b, 40c mechanisch verbunden.
  • Vorzugsweise erfolgt die elektrische Kontaktierung der Energiespeichervorrichtung über die Stromableiter der äußeren Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung, besonders bevorzugt bei Reihenschaltung der Energiespeichereinrichtungen.
  • Im Übrigen gelten die Ausführungen zu den vorherigen Figuren unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Ausführung der Potentialerfassungsvorrichtung 16 in Stanzgitterbauweise.
  • 31 zeigt ein Flussdiagramm zu einem Herstellverfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung.
  • Mit Schritt S1 wird die Trägereinrichtung vorzugsweise bereitgestellt in Folienbauweise oder ausgebildet mit mehreren gestanzten Metallstreifen. Vorzugsweise weist die Trägereinrichtung wenigstens einen dieser abtrennbaren Abschnitte auf. Vorzugsweise weist die Trägereinrichtung wenigstens eines oder mehrere dieser Aufnahmeelemente auf.
  • Während Schritt S2 erfolgt die Verbindung, insbesondere abhängig von der Bauart der Schnittstelleneinrichtung, stoffschlüssig, insbesondere durch Kleben, oder kraftschlüssig, insbesondere durch Klemmen der Trägereinrichtung in der Schnittstelleneinrichtung.
  • Während Schritt S3 können vorbereitete Kontakteinrichtungen bzw. metallische Kontaktflächen mit einer Mantelfläche der Trägereinrichtung, insbesondere stoffschlüssig, verbunden werden. Schritt S3 ist entsprechend der Anzahl der Kontakteinrichtungen gegebenenfalls mehrfach auszuführen. Während Schritt S3 kann eine Ausnehmung bzw. ein Fenster in einem Polymermaterial und benachbart zu der Kontakteinrichtung erzeugt werden.
  • Während Schritt S4 kann eine elektrische Verbindung zwischen bereits vorhandenen Leiterbahnen und der Schnittstelleneinrichtung bzw. deren Schnittstellenelementen hergestellt werden.
  • Nach Durchführung der Schritte S1 bis S4 ist der Zustand E1 erreicht, wobei die Potentialerfassungsvorrichtung mit einer vorbestimmten Anzahl von Kontakteinrichtungen hergestellt ist.
  • 32 zeigt ein Flussdiagramm zu einer bevorzugten Weiterbildung des Herstellverfahrens gemäß 31.
  • An den Zustand E1 schließt sich der Schritt S5 an, worauf der Zustand E2 erreicht ist.
  • Mit Schritt S5 wird die Trägereinrichtung bzw. wenigstens einer der abtrennbare Abschnitte zum Abtrennen vorbereitet. Vorzugsweise wird während Schritt S5 die zweite Querschnittsfläche der Trägereinrichtung zur ersten Querschnittsfläche verringert, besonders bevorzugt mit Erzeugen wenigstens einer Kerbe, wenigstens einer Dünnstelle, wenigstens eine Ausnehmung, wenigstens eines Stegs oder einer Perforation. Vorzugsweise wird Schritt S5 mehrfach durchgeführt, insbesondere entsprechend der Anzahl der Trennstellen bzw. der abtrennbaren Abschnitte.
  • Im Zustand E2 ist die Potentialerfassungsvorrichtung mit einer vorbestimmten Anzahl abtrennbarer Abschnitte hergestellt. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass die Potentialerfassungsvorrichtung ein Baukastensystem zur Konfektionierung von Energiespeichervorrichtungen mit unterschiedlich vielen Energiespeichereinrichtungen geeignet ist.
  • 33 zeigt ein Flussdiagramm zu einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Herstellverfahrens gemäß 31.
  • Dabei erfolgt Schritt S3 vor Schritt S1, wobei die Kontakteinrichtungen bzw. Kontaktflächen an die Leiterbahnen angeformt sind bevor die Trägereinrichtung bereitgestellt wird. Bei dieser Weiterbildung kann Schritt S2 im Wesentlichen gleichzeitig mit Schritt S4 erfolgen.
  • Vorzugsweise schließt sich der Schritt S5 an den Zustand E1 an, worauf der Zustand E2 erreicht ist.
  • Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass der Aufwand zur Herstellung verringert ist. Diese bevorzugte Weiterbildung bietet insbesondere den Vorteil, dass das Handling der Kontakteinrichtungen während der Herstellung vereinfacht ist.
  • 34 zeigt ein Flussdiagramm zu einem Herstellverfahren gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung.
  • Mit Schritt S11 wird eine Anordnung der Energiespeichereinrichtungen erzeugt, die sogenannte Zellanordnung, vorzugsweise mit mehreren, besonders bevorzugt mit N + 1, Rahmen, welche zwischen je zwei dieser Energiespeichereinrichtungen eingefügt sind. Besonders bevorzugt schließt die Zellanordnung in Stapelrichtung mit äußeren Rahmen ab.
  • Vorzugsweise und wenn die Energiespeichereinrichtungen Stromableiter mit Kontaktierungsabschnitten aufweisen, dann wird während Schritt S11 wenigstens ein erster Stromableiter einer ersten diese Energiespeichereinrichtung mit einem zweiten Stromableiter einer zweiten dieser Energiespeichereinrichtungen einen berührend angeordnet und zur elektrischen Verbindung vorbereitet.
  • Vorzugsweise und wenn die Energiespeichervorrichtung diese Rahmen aufweist und wenn die Stromableiter mit diesen Kontaktierungsabschnitten ausgebildet sind, dann erstrecken sich die Kontaktierungsabschnitte wenigstens abschnittsweise entlang jeweils einer äußeren Mantelfläche der Rahmen und sind zur elektrischen, insbesondere stoffschlüssigen, Verbindung gut zugänglich.
  • Vorzugsweise werden die Energiespeichereinrichtungen während Schritt S11 mittels der Spanneinrichtung auch mechanisch zur Zellanordnung verbunden. Besonders bevorzugt schließt die Zellanordnung in Stapelrichtung mit äußeren Rahmen ab, worauf die Zellanordnung mechanisch stabiler ist Während Schritt S12, welcher abhängig von der Anzahl der Energiespeichereinrichtungen mehrfach durchzuführen ist, wird die elektrische Verschaltung der Energiespeichereinrichtungen erzeugt. Wenn die Energiespeichervorrichtung N Energiespeichereinrichtungen aufweist, dann ist Schritt S12 für eine Reihenschaltung N – 1 mal durchzuführen. An den Stromableitern der äußeren Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung ist die elektrische Spannung der Zellanordnung abgreifbar.
  • Während Schritt S13, welcher abhängig von der Anzahl der Kontakteinrichtungen mehrfach durchzuführen ist, wird die Potentialerfassungsvorrichtung zur Bereitstellung der elektrischen Potentiale der Energiespeichereinrichtungen mit den Stromableitern elektrisch verbunden. Wenn die Energiespeichervorrichtung N Energiespeichereinrichtungen aufweist, dann ist Schritt S13 N + 1 mal durchzuführen.
  • Wenn die Zahl der Kontakteinrichtungen für die Anzahl der Energiespeichereinrichtungen nicht ausreicht, dann können zwei dieser Potentialerfassungsvorrichtungen zur Herstellung der Energiespeichervorrichtung verwendet werden. Wenn die Zahl der Kontakteinrichtungen für die Anzahl der Energiespeichereinrichtungen nicht ausreicht, dann können einige der Energiespeichereinrichtung mit einer zweiten Potentialerfassungsvorrichtung elektrisch und/oder mechanisch verbunden werden
  • Während Schritt S14, welche vorzugsweise wenigstens zwei oder wenigstens vier mal durchzuführen ist, wird die Trägereinrichtung mechanisch mit der Zellanordnung bzw. mit wenigstens zwei dieser Rahmen verbunden. Vorzugsweise wird die Trägereinrichtung mit den äußeren Rahmen mechanisch verbunden. Vorzugsweise wird die Trägereinrichtung mit mehreren, besonders bevorzugt mit sämtlichen, der Rahmen mechanisch verbunden.
  • Eine Reihenfolge der Schritte S13 und S14 ist nicht zwingend.
  • Im Anschluss an die Schritte S13 und S14 ist der Zustand E3 erreicht, wobei mittels der Potentialerfassungsvorrichtung die elektrischen Potentiale der Energiespeichereinrichtungen erfasst werden können.
  • Vorzugsweise erfolgt die elektrische Kontaktierung der Energiespeichervorrichtung über die Stromableiter der äußeren Energiespeichereinrichtungen der Zellanordnung, besonders bevorzugt bei Reihenschaltung der Energiespeichereinrichtungen.
  • 35 zeigt ein Flussdiagramm zu einer bevorzugten Weiterbildung des Herstellverfahrens gemäß 34.
  • Gemäß dieser bevorzugten Weiterbildung des Herstellverfahrens wird Schritt S15 nach Erreichen des Zustands E3 wenigstens einmal ausgeführt und der Zustand E4 erreicht. Mit Schritt S15 wird die Zahl der Kontakteinrichtungen verringert und an die Anzahl N der Energiespeichereinrichtungen angepasst.
  • Abhängig von der Anzahl N der Energiespeichereinrichtungen ist Schritt S5 gegebenenfalls mehrfach durchzuführen. Mit Schritt S5 wird die Trägereinrichtung gekürzt und die Länge der Trägereinrichtung an die Länge der Zellanordnung angepasst. Mit Schritt S15 wird die Anzahl der Kontakteinrichtungen der Potentialerfassungsvorrichtung an die Anzahl der Energiespeichereinrichtungen angepasst.
  • Vorzugsweise folgt Schritt S16 auf den Zustand E4. Mit Schritt S16 werden Leiterbahnen, welche nach dem Abtrennen eines dieser abtrennbaren Abschnitte gegebenenfalls frei liegen, gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert. Anschließend ist insbesondere die Messgenauigkeit verbessert. Anschließend ist insbesondere die Betriebssicherheit der Energiespeichervorrichtung verbessert.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Energiespeichervorrichtung
    2
    Zellanordnung
    3, 3a, 3b
    elektrochemische Energiespeichereinrichtung
    11, 11a
    Stromableiter
    13, 13a
    Kontaktierungsabschnitt eines Stromableiters
    16
    Potentialerfassungsvorrichtung
    17, 17a
    Kontakteinrichtung der Potentialerfassungsvorrichtung
    18
    Schnittstelleneinrichtung
    19, 19a
    Kontaktelemente der Schnittstelleneinrichtung
    20, 20a
    Leiterbahn zwischen Kontaktfläche und Kontaktelemente
    21
    Trägereinrichtung
    22
    erster Abschnitt der Trägereinrichtung
    23, 23a
    abtrennbarer Abschnitt der Trägereinrichtung
    24, 24a
    Aufnahmeelement der Trägereinrichtung
    25, 25a
    Trennstelle der Trägereinrichtung
    26, 26a
    Steg der Trägereinrichtung
    27
    zweite Ausnehmung der Trägereinrichtung
    30
    Polymerfolie, Polymermaterial
    38
    Auswerteeinrichtung
    40, 40a
    Rahmen
    41, 41a
    Rahmenelement
    42
    Aufnahmeraum
    43
    Spanneinrichtung
    44
    Verbindungsmittel
    d1
    Abstand zwischen zwei der Kontakteinrichtungen
    k1
    erste Kantenlängeeiner der Energiespeichereinrichtungen
    N
    Anzahl der Energiespeichereinrichtungen
    q1
    erste Querschnittfläche der Trägereinrichtung
    q2
    zweite Querschnittfläche der Trägereinrichtung
    r →
    Haupterstreckungsrichtung

Claims (14)

  1. Potentialerfassungsvorrichtung (16) zur Erfassung von wenigstens zwei elektrischen Potentialen einer Energiespeichervorrichtung (1), wobei die Energiespeichervorrichtung (1) wenigstens zwei, miteinander in Reihe geschaltete, elektrochemische Energiespeichereinrichtungen (3, 3a) aufweist, wobei die Energiespeichereinrichtungen (3, 3a) jeweils eine erste Kantenlänge k1 und jeweils zwei Stromableiter (11, 11a) unterschiedlicher elektrischer Polarität aufweisen, wobei an den Stromableitern (11, 11a) die elektrische Spannung der Energiespeichereinrichtung (3, 3a) abgreifbar ist, wobei die Potentialerfassungsvorrichtung (16) aufweist: eine Trägereinrichtung (21), welche sich ausgehend von einem ersten Ende mit einer, im Wesentlichen rechteckigen, zweiten Querschnittsfläche q2 entlang einer Haupterstreckungsrichtung r → erstreckt, welche insbesondere mit einem Tragband ausgebildet ist, wenigstens drei elektrische Kontakteinrichtungen (17, 17a), welche mit der Trägereinrichtung (21) verbunden sind, welche jeweils ausgestaltet sind, mit einem der Stromableiter (11, 11a) elektrisch, insbesondere stoffschlüssig, verbunden zu werden, welche der Erfassung des elektrischen Potentials des verbundenen Stromableiters (11, 11a) dienen, eine Schnittstelleneinrichtung (18), welche mit dem ersten Ende verbunden ist, welche mit den Kontakteinrichtungen (17, 17a) elektrisch verbindbar ist, welche wenigstens drei Schnittstellenelemente (19, 19a) aufweist, wobei an wenigstens einem der Schnittstellenelemente (19, 19a) das elektrische Potential einer der Kontakteinrichtungen (17, 17a) abgreifbar ist, wenigstens drei Leiterbahnen (20, 20a), welche mit der Trägereinrichtung (21) verbunden sind, welche sich wenigstens abschnittsweise entlang der Trägereinrichtung (21) erstrecken, welche jeweils ausgestaltet sind, eine dieser Kontakteinrichtungen (17, 17a) mit einem der Schnittstellenelemente (19, 19a) elektrisch zu verbinden, wobei vorzugsweise wenigstens zwei der Kontakteinrichtungen (17, 17a) zueinander mit einem vorbestimmten Abstand d1 entlang der Trägereinrichtung (21) angeordnet sind, wobei der vorbestimmte Abstand d1 an die erste Kantenlänge k1 angepasst ist, wobei vorzugsweise wenigstens zwei der Kontakteinrichtungen (17, 17a) zueinander mit einem vorbestimmten Abstand d1 entlang der Trägereinrichtung (21) angeordnet sind, wobei der vorbestimmte Abstand d1 an den Abstand zwischen einem Stromableiter (11) einer ersten dieser Energiespeichereinrichtungen (3) und einem Stromableiter (11a) einer benachbarten, mit dieser ersten Energiespeichereinrichtung (3) verschalteten, zweiten dieser Energiespeichereinrichtungen (3a) angepasst ist.
  2. Potentialerfassungsvorrichtung (16) gemäß Anspruch 1, wobei die Trägereinrichtung (21) einen ersten Abschnitt (22), und wenigstens einen abtrennbaren Abschnitt (23, 23a) aufweist, wobei der erste Abschnitt (22) und der abtrennbare Abschnitt (23, 23a) jeweils wenigstens eine dieser Kontakteinrichtungen (17, 17a) aufweisen, wobei der erste Abschnitt (22) zwischen dem ersten Ende und dem abtrennbaren Abschnitt (23, 23a) angeordnet ist, wobei vorzugsweise der erste Abschnitt (22) und der abtrennbare Abschnitt (23, 23a) jeweils wenigstens ein Aufnahmeelement (24, 24a) aufweisen zur Aufnahme eines unabhängigen mechanischen Verbindungsmittels (44, 44a), wobei das Verbindungsmittel (44, 44a) zur mechanischen Verbindung der Trägereinrichtung (21) mit der Energiespeichervorrichtung (1) ausgestaltet ist.
  3. Potentialerfassungsvorrichtung (16) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontakteinrichtungen (17, 17a) jeweils mit einer metallischen Kontaktfläche ausgebildet sind, wobei vorzugsweise die Kontaktflächen an oder in derselben Mantelfläche der Trägereinrichtung (21) angeordnet sind.
  4. Potentialerfassungsvorrichtung (16) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägereinrichtung (21) wenigstens eine Trennstelle (25, 25a) aufweist, wobei die Trennstelle (25, 25a) zwischen zwei dieser abtrennbaren Abschnitte (23, 23a) oder zwischen dem ersten Abschnitt (22) und dem benachbarten abtrennbaren Abschnitt (23, 23a) angeordnet ist, wobei die Trennstelle (25, 25a) eine erste Querschnittfläche q1 aufweist, welche kleiner als die zweite Querschnittfläche q2 ist, wobei vorzugsweise die erste Trennstelle (25, 25a) mit wenigstens zwei Stegen (26, 26a) ausgebildet ist, welche sich im Wesentlichen entlang der Haupterstreckungsrichtung r → erstrecken, wobei wenigstens eine der Leiterbahnen (20, 20a) entlang eines dieser Stege (26, 26a) geführt ist, wobei besonders bevorzugt die wenigstens zwei Stege (26, 26a) durch eine zweite Ausnehmung (27, 27a) beabstandet sind.
  5. Potentialerfassungsvorrichtung (16) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägereinrichtung (21) zwei oder mehrere dieser abtrennbaren Abschnitte (23, 23a) sowie mehrere Trennstellen (25, 25a), insbesondere entsprechend der Anzahl der abtrennbaren Abschnitte (23, 23a), aufweist.
  6. Potentialerfassungsvorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, mit wenigstens einem Temperaturfühler, welcher der Erfassung einer Temperatur einer der Energiespeichereinrichtungen (3, 3a), insbesondere der Temperatur eines dieser Stromableiter (11, 11a), dient, welcher elektrisch mit der Schnittstelleneinrichtung (18) verbindbar ist, welcher vorzugsweise wärmeleitend mit einer der Kontakteinrichtungen (17, 17a) verbindbar ist.
  7. Potentialerfassungsvorrichtung (16) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Anzahl der Leiterbahnen (20, 20a), welche durch einen ersten der abtrennbaren Abschnitte (23, 23a) geführt sind, abhängig ist von der Anzahl M der abtrennbaren Abschnitte (23, 23a), welche entlang der Haupterstreckungsrichtung r → auf den ersten abtrennbaren Abschnitt (23, 23a) folgen, wobei vorzugweise M + 1 Leiterbahnen (20, 20a) durch den ersten abtrennbaren Abschnitt (23, 23a) geführt sind.
  8. Potentialerfassungsvorrichtung (16) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schnittstelleneinrichtung (18) mit einem, insbesondere elektromagnetischen, Kommunikationselement ausgebildet ist, oder wobei die Schnittstellenelemente (19, 19a) der Schnittstelleneinrichtung (18) Teile eines Steckverbinders sind.
  9. Potentialerfassungsvorrichtung (16) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, mit einer Auswerteeinrichtung (38), welche elektrisch mit wenigstens zwei dieser Kontakteinrichtungen (17, 17a) verbindbar ist, welche ausgestaltet ist, wenigstens zwei erfasste elektrische Potentiale zu einer elektrischen Spannung einer der Energiespeichereinrichtungen (3, 3a) auszuwerten, wobei vorzugsweise die Auswerteeinrichtung (38) aus wenigstens einer der Energiespeichereinrichtungen (3, 3a) mit Energie versorgbar ist.
  10. Potentialerfassungsvorrichtung (16) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Trägereinrichtung (21), insbesondere deren Tragband, mit wenigstens einem, insbesondere folienartigen, insbesondere bandförmigen, Polymermaterial und/oder mit wenigstens einem Metallstreifen, vorzugsweise mit wenigstens einem Stanzgitter, ausgebildet ist.
  11. Energiespeichervorrichtung (1) zur Bereitstellung elektrischer Energie, mit einer Potentialerfassungsvorrichtung (16) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, mit wenigstens zwei, vorzugsweise N, dieser Energiespeichereinrichtungen (3, 3a), wobei wenigstens ein erster Stromableiter (11), insbesondere erster Polarität, der ersten dieser Energiespeichereinrichtungen (3) mit einem zweiten Stromableiter (11a), insbesondere zweiter Polarität, der zweiten dieser Energiespeichereinrichtungen (3a), insbesondere stoffschlüssig, verbindbar ist, wenigstens eine dieser Kontakteinrichtungen (17, 17a) mit dem ersten Stromableiter (11) oder dem zweiten Stromableiter (11a), insbesondere stoffschlüssig, verbindbar ist, vorzugsweise die Trägereinrichtung derart abgelängt ist, dass die Anzahl der Kontakteinrichtungen (17, 17a) die Anzahl der Energiespeichereinrichtungen (3, 3a) um 1 überschreitet, vorzugsweise wenigstens eine der Energiespeichereinrichtungen (3, 3a) eine, insbesondere im Wesentlichen rechteckige, erste Mantelfläche aufweist, wobei sich wenigstens einer der Stromableiter (11, 11a) aus dieser Mantelfläche erstreckt, und dieser Stromableiter (11, 11a) einen Kontaktierungsabschnitt (13, 13a) aufweist, welcher sich im Wesentlichen parallel zu der ersten Mantelfläche, insbesondere in Richtung einer benachbarten Energiespeichereinrichtung (3, 3a), erstreckt.
  12. Energiespeichervorrichtung (1) gemäß dem vorherigen Anspruch, mit wenigstens zwei Rahmen (40, 40a), welche jeweils mit vier Rahmenelementen (41, 41a) und einem im Wesentlichen quaderförmigen Aufnahmeraum (42) ausgebildet sind, wobei diese Rahmenelemente (41, 41a) den Aufnahmeraum (42) umgeben, wobei der Aufnahmeraum (42) zur wenigstens abschnittsweisen Aufnahme wenigstens einer der Energiespeichereinrichtungen (3, 3a) ausgestaltet ist, wenigstens eine Spanneinrichtung (43), welche ausgestaltet ist, wenigstens zwei dieser Rahmen (40, 40a) gegeneinander zu drängen, insbesondere kraftschlüssig zu verbinden, welche vorzugsweise durch die Rahmen (40, 40a), insbesondere durch je eines der Rahmenelemente (41, 41a), geführt werden kann, wobei wenigstens einer der Stromableiter (11, 11a) einer dieser Energiespeichereinrichtungen (3, 3a) zwischen zwei dieser Rahmen (40, 40a), insbesondere zwischen einem ersten Rahmenelement (41) des ersten Rahmens (40) und einem ersten Rahmenelement (41a) des zweiten Rahmens (40a), insbesondere kraftschlüssig, gehalten werden kann, wobei die Potentialerfassungsvorrichtung (16) mit wenigstens einem dieser Rahmen (40, 40a) mechanisch, insbesondere kraftschlüssig, verbindbar ist.
  13. Verfahren zum Herstellen der Potentialerfassungsvorrichtung (16) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, mit S1 Bereitstellen der Trägereinrichtung (21), welche vorzugsweise mit wenigstens einem, insbesondere folienartigen, insbesondere bandförmigen, Polymermaterial und/oder mit wenigstens einem Metallstreifen, vorzugsweise mit wenigstens einem Stanzgitter, ausgebildet ist, vorzugsweise mit wenigstens einem dieser abtrennbaren Abschnitte (23, 23a), S2 Verbinden der Schnittstelleneinrichtung (18) mit der Trägereinrichtung (21), S3 Ausbilden wenigstens einer dieser Kontakteinrichtungen (17, 17a), insbesondere in oder an einer Mantelfläche der Trägereinrichtung (21), S4 Verbinden der Kontakteinrichtung (17, 17a) mit der Schnittstelleneinrichtung (18), insbesondere mit einem dieser Schnittstellenelemente (19, 19a), mittels einer dieser Leiterbahnen (20, 20a), vorzugsweise Ausbilden der Leiterbahn (20, 20a) zwischen einer der Kontakteinrichtungen (17, 17a) und einem dieser Schnittstellenelemente (19, 19a) auf bzw. in der Trägereinrichtung (21), vorzugsweise mit S5 Ausbilden wenigstens einer dieser Trennstellen (25, 25a) in der Trägereinrichtung (21), insbesondere zwischen zwei abtrennbaren Abschnitten (23, 23a) oder zwischen dem ersten Abschnitt (22) und dem benachbarten abtrennbaren Abschnitt (23, 23a).
  14. Verfahren zum Herstellen der Energiespeichervorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, mit N dieser Energiespeichereinrichtungen (3, 3a), mit den Schritten S11 Anordnen einer zweiten dieser Energiespeichereinrichtungen (3a) benachbart zu einer ersten dieser Energiespeichereinrichtungen (3), wobei vorzugsweise einer dieser Rahmen (40, 40a) zwischen diese benachbarten Energiespeichereinrichtungen (3, 3a) eingefügt wird, worauf eine Zellanordnung (2) gebildet ist, S12 elektrisches, insbesondere stoffschlüssiges, Verbinden eines Stromableiters (11), insbesondere erster Polarität, der ersten Energiespeichereinrichtung (3) mit einem Stromableiter (11a), insbesondere zweiter Polarität, der benachbarten zweiten Energiespeichereinrichtung (3a), S13 elektrisches, insbesondere stoffschlüssiges, Verbinden eines dieser Stromableiter (11, 11a) mit einer dieser Kontakteinrichtungen (17, 17a), S14 mechanisches Verbinden der Trägereinrichtung (21) mit der Energiespeichervorrichtung (1), insbesondere mit einem der Rahmen (40, 40a), vorzugsweise mit S15 Abtrennen wenigstens eines dieser abtrennbaren Abschnitte (23, 23a), insbesondere entlang einer dieser Trennstellen (25, 25a), worauf vorzugsweise N + 1 Kontakteinrichtungen (17, 17a) an der Trägereinrichtung (21) verbleiben, besonders bevorzugt mit S16 Isolieren wenigstens einer dieser Leiterbahnen (20, 20a) an einer dieser Trennstellen (25, 25a), insbesondere nach Schritt S15.
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