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Die Erfindung betrifft eine Batterie, insbesondere eine als Energiespeicher für den Antrieb von Hybrid-, Plug-In-Hybrid- oder Elektrofahrzeugen ausgebildete Batterie, mit einer Mehrzahl von Batteriezellen, wobei eine erste Anzahl von Batteriezellen mit Zellverbindern zu einem ersten Batteriemodul elektrisch verschaltet ist und eine zweite Anzahl von Batteriezellen mit Zellverbindern zu einem zweiten Batteriemodul elektrisch verschaltet ist.
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Stand der Technik
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Derartige Batterien sind im Stand der Technik bekannt. Die Batteriezellen weisen dabei üblicherweise jeweils wenigstens eine negative Elektrode und wenigstens eine positive Elektrode auf und sind von einem Zellgehäuse umgeben. Zur elektrischen Kontaktierung beziehungsweise zur elektrischen Verschaltung der Batteriezellen weisen die Batteriezellen ferner üblicherweise ein erstes Zellterminal auf, welches mit einer negativen Elektrode der Batteriezelle elektrisch leitend verbunden ist, und ein zweites Zellterminal auf, welches mit einer positiven Elektrode der Batteriezelle elektrisch leitend verbunden ist. Mittels sogenannter Zellverbinder werden diese Batteriezellen über die Zellterminals elektrisch miteinander zu einem Batteriemodul verschaltet, wobei mehrere Batteriemodule über die Zellterminals mittels Zellverbindern wiederum zu einer Batterie verschaltet werden. Zum Kontaktieren der Zellverbinder mit den Zellterminals ist insbesondere bekannt, die Zellverbinder mit den Zellterminals der Batteriezellen zu verschweißen oder zu verschrauben. Prismatische Batteriezellen sind dabei üblicherweise derart angeordnet, dass ein Batteriemodul zwei parallel zueinander verlaufende Reihen von Zellterminals aufweist. Die Anordnung der Zellverbinder variiert dabei in Abhängigkeit von der Art, wie die Batteriezellen elektrisch verschaltet werden sollen. Insbesondere bei als Energiespeicher für den Antrieb von Hybrid-, Plug-In-Hybrid- oder Elektrofahrzeugen ausgebildeten Batterien resultiert der modulare Aufbau der Batterien aus den stark begrenzten Platzverhältnissen, die beim Fahrzeug für die Batterie ohne zu starke Begrenzung des Nutzraums zur Verfügung steht. Ein Modul einer solchen Batterie weist dabei wenigstens zwei seriell oder parallel verschaltete Batteriezellen auf. Da es insbesondere beim Einsatz solcher Batterien in Fahrzeugen erstrebenswert ist, dass die einzelnen Batteriezellen eine vergleichsweise hohe Energiedichte aufweisen, kommen Batteriezellen zum Einsatz, wie insbesondere Lithium-Ionen-Zellen, deren Betriebsparameter, wie die Batteriezelltemperatur oder die Batteriezellspannung, für einen regulären Betrieb mittels Sensoren überwacht werden. Die Sensorsignale werden dabei zur Auswertung an eine Steuereinrichtung übertragen, beispielsweise eine sogenannte „Cell-Supervising-Circuit“ (CSC). Unter anderem aufgrund der begrenzten Platzverhältnisse ist es dabei wünschenswert, diese Steuereinrichtungen direkt an den Batteriemodulen anzuordnen. Dabei hat sich herausgestellt, dass die elektronischen Bauteile dieser Steuereinrichtungen negativ durch von den stromdurchflossenen Zellverbindern erzeugte Induktivitäten beeinflusst werden. So kann durch die erzeugten Induktivitäten die Signalübertragung von den Sensoren zu der Steuereinrichtung gestört werden. Zudem verursachen die erzeugten Induktivitäten einen Verschleiß an den elektronischen Komponenten der Steuereinrichtungen, welcher letztendlich sogar zum Ausfall der Steuereinrichtungen führen kann.
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Aus der Druckschrift
JP 09274904 A ist bekannt, zwei Batteriemodule mit jeweils acht elektrisch miteinander verschalteten Batteriezellen derart nebeneinander anzuordnen, dass vier zueinander parallele Reihen von Zellterminals ausgebildet sind. Durch die Anordnung der Batteriemodule ist dabei eine Reihe von mittels Zellverbindern elektrisch leitend verbundenen Zellterminals des einen Batteriemoduls nahe einer Reihe von mittels Zellverbindern elektrisch leitend verbundenen Zellterminals des anderen Batteriemoduls angeordnet, wobei in den Zellverbindern der einen Reihe von Zellterminals erzeugte Induktivitäten durch in den Zellverbindern der anderen Reihe erzeugte Gegeninduktivitäten reduziert werden. Die von den außen liegenden Zellverbindern erzeugten Induktivitäten werden dabei nicht reduziert.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine eingangs genannte Batterie zu verbessern, insbesondere hinsichtlich einer verbesserten Reduzierung von durch stromdurchflossene Zellverbinder erzeugte Induktivitäten.
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Offenbarung der Erfindung
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Zur Lösung der Aufgabe wird eine Batterie, insbesondere eine als Energiespeicher für den Antrieb von Hybrid-, Plug-In-Hybrid- oder Elektrofahrzeugen ausgebildete Batterie, mit einer Mehrzahl von Batteriezellen, wobei eine erste Anzahl von Batteriezellen mit Zellverbindern zu einem ersten Batteriemodul elektrisch verschaltet ist und eine zweite Anzahl von Batteriezellen mit Zellverbindern zu einem zweiten Batteriemodul elektrisch verschaltet ist, vorgeschlagen, wobei das erste Batteriemodul und das zweite Batteriemodul derart zueinander angeordnet sind, dass die Zellverbinder des ersten Batteriemoduls und die Zellverbinder des zweiten Batteriemoduls einander zugewandt sind. Dabei sind die Zellverbinder des ersten Batteriemoduls und die Zellverbinder des zweiten Batteriemoduls vorteilhafterweise zumindest teilweise einander gegenüberliegend angeordnet und durch einen Luftspalt oder durch einen zwischen den einander gegenüberliegenden Zellverbindern angeordneten elektrischen Isolator beabstandet. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Zellverbindern äquidistant. Der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Zellverbindern ist dabei vorteilhafterweise gering. Das heißt, dass der Abstand zwischen den Zellverbindern nicht mehr als wenige Zentimeter betragen sollte, sodass eine von einem stromdurchflossenen Zellverbinder des ersten Batteriemoduls hervorgerufene Induktivität von einer Induktivität, die von einem diesem Zellverbinder gegenüberliegenden stromdurchflossenen Zellverbinder des zweiten Batteriemoduls hervorgerufen wird, beeinflusst wird. Durch eine geeignete Verschaltung der Batteriezellen des ersten Batteriemoduls und der Batteriezellen des zweiten Batteriemoduls erfolgt die Beeinflussung vorzugsweise derart, dass sich die hervorgerufenen Induktivitäten gegeneinander zumindest teilweise auslöschen. Die von den stromdurchflossenen Zellverbindern hervorgerufenen Induktivitäten werden somit vorteilhafterweise reduziert.
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Insbesondere dann, wenn die Zellverbinder des ersten Batteriemoduls und die Zellverbinder des zweiten Batteriemoduls durch einen zwischen die Zellverbinder eingebrachten elektrischen Isolator, beispielsweise einen Isolationslack, beabstandet sind, kann der Abstand zwischen den Zellverbindern des ersten Batteriemoduls und den Zellverbindern des zweiten Batteriemoduls aber auch deutlich geringer sein und beispielsweise nur wenige zehntel Millimeter betragen. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Zellverbindern aber wenigstens einige Millimeter.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung des ersten Batteriemoduls und des zweiten Batteriemoduls ist vorteilhafterweise der Bereich, in welchem Induktivitäten durch stromdurchflossene Zellverbinder hervorgerufen werden, gegenüber einer Anordnung von gleichartigen Batteriemodulen nebeneinander, wie in der Druckschrift
JP 09274904 A offenbart, reduziert, sodass eine Steuereinrichtung zum Empfang und/oder zur Auswertung von Sensorsignalen einfacher außerhalb des Einwirkungsbereiches der erzeugten Induktivitäten angeordnet werden kann.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Batteriezellen derart elektrisch verschaltet sind, dass ein durch einen Zellverbinder des ersten Batteriemoduls fließender elektrischer Strom einem durch einen dem Zellverbinder des ersten Batteriemoduls gegenüberliegenden Zellverbinder des zweiten Batteriemoduls fließenden elektrischen Strom entgegengerichtet ist. Hierdurch wird vorteilhafterweise eine in einem Zellverbinder des ersten Batteriemoduls erzeugte Induktivität durch eine in einem dem Zellverbinder gegenüberliegenden Zellverbinder des zweiten Batteriemoduls erzeugte Gegeninduktivität reduziert. Störungen anderer elektronischer Komponenten, insbesondere von an den Batteriemodulen angeordneten Sensoren und/oder Steuereinrichtungen, durch von den in den Zellverbindern fließenden Batteriezellströmen verursachten Induktivitäten werden somit vorteilhafterweise reduziert oder sogar vollständig vermieden. Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt dabei darin, dass die Zellverbinder des ersten oder des zweiten Batteriemoduls grundsätzlich beliebig angeordnet sein können, solange zumindest für eine Mehrzahl von stromführenden Zellverbindern jeweils einem Zellverbinder des ersten Batteriemoduls ein Zellverbinder des zweiten Batteriemoduls unmittelbar gegenüberliegt, wobei die Batteriezellen so miteinander verschaltet sind, dass die einander gegenüberliegenden Zellverbinder jeweils in unterschiedlicher Richtung von einem elektrischen Strom durchströmt werden. Hierdurch bilden sich an den einander gegenüberliegenden Zellverbindern magnetische Felder aus, welche einander zumindest teilweise eliminieren, sodass die hervorgerufenen Induktivitäten reduziert sind.
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Die Batteriezellen des ersten Batteriemoduls der Batterie können also grundsätzlich in einer beliebigen „XpYs“-Anordnung verschaltet sein. Bei einer solchen „XpYs“-Anordnung sind „X“ Batteriezellen jeweils parallel zu „Y“ Sub-Modulen verschaltet. Die „Y“ Sub-Module sind dabei miteinander seriell, also elektrisch in Reihe, verschaltet. Die Batteriezellen des zweiten Batteriemoduls sollten dabei vorteilhafterweise in gleicher Weise miteinander oder zumindest in nahezu gleicher Weise miteinander verschaltet sein, vorzugsweise derart, dass die Anordnung der Zellverbinder des zweiten Batteriemoduls quasi ein Spiegelbild der Anordnung der Zellverbinder des ersten Batteriemoduls darstellt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Batteriezellen des ersten Batteriemoduls und die Batteriezellen des zweiten Batteriemoduls jeweils in Reihe geschaltet sind. Bei einer solchen Anordnung werden in den stromdurchflossenen Zellverbindern hervorgerufene Induktivitäten vorteilhafterweise nahezu vollständig eliminiert. Das erste und das zweite Batteriemodul können dabei elektrisch parallel oder in Reihe geschaltet sein, wobei die Ströme in den einander gegenüberliegenden Zellverbindern in entgegengesetzte Richtung fließen.
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Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jeweils einem Zellverbinder des ersten Batteriemoduls ein Zellverbinder des zweiten Batteriemoduls gegenüberliegt. Vorteilhafterweise ist durch diese Art der Anordnung der Zellverbinder ermöglicht, dass sämtliche in den Zellverbindern des ersten Batteriemoduls hervorgerufenen Induktivitäten durch entsprechende Gegeninduktivitäten in den Zellverbindern des zweiten Batteriemoduls eliminiert oder zumindest reduziert werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Anzahl von Batteriezellen der zweiten Anzahl von Batteriezellen entspricht. Das heißt, dass das erste Batteriemodul die gleiche Anzahl von Batteriezellen aufweist wie das zweite Batteriemodul. Ist die Anzahl der Batteriezellen des ersten Batteriemoduls nicht mit der Anzahl der Batteriezellen des zweiten Batteriemoduls identisch, so können zumindest in einem Randbereich des Batteriemoduls mit der größeren Anzahl von Batteriezellen Induktivitäten erzeugt werden, die nicht reduziert werden. Diese können mitunter noch geeignet sein, Störungen und/oder Verschleiß an elektronischen Bauteilen hervorzurufen, sodass eine gleiche Anzahl von Batteriezellen pro Batteriemodul besonders vorteilhaft ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass einander gegenüberliegende Zellverbinder baugleich sind. Dies hat den Vorteil, dass von den stromdurchflossenen Zellverbindern hervorgerufene Induktivitäten im Wesentlichen identisch sind, wenn die durch diese Zellverbinder fließenden Ströme jeweils gleich sind. Werden die sich gegenüberliegenden Zellverbinder von gleichen Strömen aber jeweils in entgegengesetzter Richtung durchflossen, so werden die von den stromdurchflossenen Zellverbindern hervorgerufenen Induktivitäten vorteilhafterweise im Wesentlichen vollständig eliminiert. Die Zellverbinder können insbesondere als Metallstreifen ausgebildet sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Zellverbinder zumindest teilweise aus Aluminium und/oder Kupfer sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass wenigstens ein erster Abschnitt eines Zellverbinders einen Aluminiumanteil aufweist und wenigstens ein zweiter Abschnitt eines Zellverbinders einen Kupferanteil aufweist. Vorzugsweise wird ein Zellterminal einer Batteriezelle, welches aus Aluminium ist, mit dem aluminiumhaltigen Abschnitt des Zellverbinders kontaktiert und ein Zellterminal aus Kupfer mit einem Abschnitt des Zellverbinders, welcher einen Kupferanteil aufweist. Die Zellverbinder können dabei auf unterschiedliche Art und Weise mit den Zellterminals elektrisch leitfähig verbunden werden, beispielsweise durch Verschweißen, Verschrauben oder mittels eines Durchsetzfügeverfahrens.
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Vorteilhafterweise sind die Batteriezellen jeweils baugleich. Vorzugsweise sind die Batteriezellen prismatische Zellen. Insbesondere ist vorgesehen, dass das erste Batteriemodul und das zweite Batteriemodul einen gleichen Aufbau aufweisen, vorzugsweise derart, dass die Batteriezellen eines Batteriemoduls jeweils derart nebeneinander angeordnet sind, dass zwei parallel zueinander verlaufende Reihen von Zellterminals ausgebildet sind, wobei die Zellterminals entsprechend der Verschaltung der Batteriezellen mit Zellverbindern elektrisch leitfähig verbunden sind. Durch diesen baugleichen Aufbau des ersten Batteriemoduls und des zweiten Batteriemoduls fließen durch die Zellverbinder vorteilhafterweise im Wesentlichen gleich große elektrische Ströme. Da die Stromrichtung in den Zellverbindern des ersten Batteriemoduls und in den Zellverbindern des zweiten Batteriemoduls entgegengesetzt ist, wird zu jeder in einem stromdurchflossenen Zellverbinder des ersten Batteriemoduls erzeugten Induktivität in dem entsprechend spiegelbildlich gegenüberliegenden stromdurchflossenen Zellverbinder des zweiten Batteriemoduls eine Gegeninduktivität erzeugt, wobei sich die erzeugte Induktivität und die erzeugte Gegeninduktivität vorteilhafterweise nahezu vollständig eliminieren.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Batteriemodul über dem zweiten Batteriemodul angeordnet ist. Die Zellterminals und die Zellverbinder des ersten Batteriemoduls weisen dabei zu den Zellterminals und Zellverbindern des zweiten Batteriemoduls. Vorzugsweise sind das erste Batteriemodul und das zweite Batteriemodul dabei baugleich ausgebildet. Das erste Batteriemodul ist dabei quasi spiegelbildlich zu dem zweiten Batteriemodul angeordnet und gegenüber der Ausrichtung des zweiten Batteriemoduls um 180° bezüglich der Längserstreckungsrichtung des Batteriemoduls verdreht.
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Vorteilhafterweise weist die erfindungsgemäße Batterie eine Haltevorrichtung auf, durch welche das erste Batteriemodul und das zweite Batteriemodul fixiert zueinander angeordnet sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Haltevorrichtung derart ausgebildet ist, dass das erste Batteriemodul von der Haltevorrichtung über dem zweiten Batteriemodul gehalten wird, sodass das erste Batteriemodul über dem zweiten Batteriemodul angeordnet ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Batterie wenigstens einen Sensor zur Überwachung wenigstens eines Batterieparameters aufweist, wobei der wenigstens eine Sensor an wenigstens einem der Batteriemodule angeordnet ist. Zu erfassende Batterieparameter können dabei insbesondere eine an einer Batteriezelle anliegende Batteriezellspannung, eine Batteriezelltemperatur und/oder ein Batteriezellstrom sein. Dadurch, dass sich die in den Zellverbindern durch die Zellströme hervorgerufenen Induktivitäten gegenseitig reduzieren, wird der wenigstens eine Sensor vorteilhafterweise nicht durch in den Zellverbindern hervorgerufene Induktivitäten gestört und somit in seiner Funktion nicht beeinträchtigt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Batterie wenigstens eine Steuereinrichtung auf, welche zum Empfang und zur Auswertung von Sensorsignalen ausgebildet ist, wobei die wenigstens eine Steuereinrichtung an wenigstens einem der Batteriemodule angeordnet ist. Eine solche Steuereinrichtung kann beispielsweise eine „Cell-Supervising-Circuit“ (CSC) sein. Dadurch, dass in den Zellverbindern hervorgerufene Induktivitäten durch die erfindungsgemäße Anordnung der Batteriemodule reduziert werden, kann die Steuereinrichtung vorteilhafterweise unmittelbar an dem ersten oder dem zweiten Batteriemodul angeordnet werden, ohne dass die Funktionsfähigkeit durch in den Zellverbindern hervorgerufene Störinduktivitäten beeinträchtigt würde. Durch die Anordnung wenigstens einer Steuereinrichtung unmittelbar an wenigstens einem der Batteriemodule ist vorteilhafterweise eine besonders platzsparende Anordnung der Steuereinrichtung realisiert, was insbesondere bei Nutzung erfindungsgemäßer Batterien im Fahrzeugbau besonders vorteilhaft ist.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten, Merkmale und Ausgestaltungsdetails der Erfindung werden im Zusammenhang mit den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 in einer schematischen Darstellung eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Batterie; und
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2 in einer schematischen Darstellung eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Batterie.
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Batterie 1 in einer Draufsicht dargestellt. Die Batterie 1 ist vorliegend als Energiespeicher für den Antrieb von Elektrofahrzeugen ausgebildet. Die Batterie 1 weist eine Mehrzahl von Batteriezellen 2 auf, wobei eine erste Anzahl von Batteriezellen 2 mit Zellverbindern 5 zu einem ersten Batteriemodul 3 elektrisch verschaltet ist und eine zweite Anzahl von Batteriezellen 2 mit Zellverbindern 5 zu einem zweiten Batteriemodul 4 elektrisch verschaltet ist. Die Batteriezellen 2 des ersten Batteriemoduls 3 und des zweiten Batteriemoduls 4 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils nachladbare Lithium-Ionen-Zellen, welche in einem prismatischen Zellgehäuse angeordnet sind. Die Batteriezellen 2 des ersten Batteriemoduls 3 und des zweiten Batteriemoduls 4 sind jeweils nebeneinander angeordnet und mittels eines Verspannelements 7, beispielsweise mittels eines Blechstreifens, fixiert.
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Das erste Batteriemodul 3 und das zweite Batteriemodul 4 sind derart zueinander angeordnet, dass die Zellverbinder 5 des ersten Batteriemoduls 3 und die Zellverbinder 5 des zweiten Batteriemoduls 4 seitlich an dem jeweiligen Batteriemodul angeordnet sind und dabei einander gegenüberliegen. Die an den Zellterminals 6 der Batteriezellen 2 angeordneten Zellverbinder 5 sind dabei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als baugleiche Metallstreifen mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet, wobei sich die Flächen der Zellverbinder 5 des ersten Batteriemoduls 3 und die Flächen der Zellverbinder 5 des zweiten Batteriemoduls 4 direkt gegenüberliegen. Die einander gegenüberliegenden Zellverbinder 5 des ersten Batteriemoduls 3 und des zweiten Batteriemoduls 4 sind jeweils durch einen Luftspalt beabstandet. Dieser Luftspalt beträgt vorliegend etwa 3 cm. Der Abstand zwischen den einander gegenüber liegenden Zellverbindern 5 ist über die gesamte Länge der Batterie 1 im Wesentlichen konstant.
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Der elektrische Strom, der durch die Zellverbinder 5 des ersten Batteriemoduls 3 fließt, ist dem elektrischen Strom, der durch die Zellverbinder 5 des zweiten Batteriemoduls 4 fließt, entgegengerichtet. Die Richtung, in der die Zellverbinder 5 des ersten Batteriemoduls 3 von einem Batteriezellstrom durchflossen werden, ist durch die Pfeile 8 symbolisch dargestellt. Die Richtung, in der die Zellverbinder 5 des zweiten Batteriemoduls 4 von einem Batteriezellstrom durchflossen werden, ist durch die Pfeile 9 symbolisch dargestellt. Die in den stromdurchflossenen Zellverbindern 5 hervorgerufenen Induktivitäten des ersten Batteriemoduls 3 sind in 1 symbolisch durch die Pfeile 10 dargestellt. Die in den stromdurchflossenen Zellverbindern 5 hervorgerufenen Induktivitäten des zweiten Batteriemoduls 4 sind in 1 symbolisch durch die Pfeile 11 dargestellt. Dadurch, dass die Zellverbinder 5 des ersten Batteriemoduls 3 und die Zellverbinder 5 des zweiten Batteriemoduls 4 in entgegengesetzter Richtung von einem elektrischen Strom durchflossen werden, sind auch die durch die stromdurchflossenen Zellverbinder 5 verursachten Induktivitäten 10 und 11 entgegengesetzt, sodass sich diese Induktivitäten 10, 11 gegenseitig eliminieren oder zumindest in ihrer Wirkung reduzieren. Da die Anzahl der Batteriezellen 2 in dem ersten Batteriemodul 3 und die Anzahl der Batteriezellen 2 in dem zweiten Batteriemodul 4 gleich ist und die Batteriezellen 2 der Batteriemodule 3 und 4 in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel baugleich ausgebildet sind, ist die Batterie 1 quasi durch eine gespiegelte Anordnung der Batteriemodule 3 und 4 ausgebildet, wobei die Spiegelebene senkrecht zur Bildebene in dem Luftspalt liegt. Die Zellterminals 6 der Batteriezellen 2 und die die Batteriezellen 2 elektrisch miteinander verschaltenden Zellverbinder 5 der Batteriemodule 3, 4 weisen dabei in Richtung der Spiegelebene. Aufgrund der beschriebenen Anordnung beeinflussen sich in den stromdurchflossenen Zellverbindern 5 erzeugte Induktivitäten 10, 11 gegenseitig, insbesondere derart, dass Induktivitäten 10 durch Gegeninduktivitäten 11 von gegenüberliegenden Zellverbinder 5 eliminiert werden.
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In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Batterie 1 in einer Seitenansicht dargestellt. Die in 2 dargestellten Batteriemodule 3 und 4 entsprechen dabei im Wesentlichen den in 1 dargestellten Batteriemodulen 3 und 4. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Batterie 1 eine Haltevorrichtung 13 auf, mittels der die Batteriemodule 3 und 4 übereinander angeordnet sind, wobei das erste Batteriemodul 3 mittels der Haltevorrichtung 13 über dem zweiten Batteriemodul 4 fixiert wird. Die Haltevorrichtung 13 weist dazu Beschläge 14 auf, welche jeweils an dem Verspannelement 7, welches die Batteriezellen 2 der Batteriemodule 3 und 4 jeweils mechanisch verspannt, angeordnet sind. Die Batterie 1 weist darüber hinaus eine Steuereinrichtung 12 zum Empfang und zur Auswertung von Sensorsignalen auf (in 2 ist die Steuereinrichtung symbolisch durch einen Kasten 12 dargestellt), wobei die Steuereinrichtung 12 an dem ersten Batteriemodul 3 angeordnet ist.
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Die Batterie 1 weist ferner eine Vielzahl von Sensoren zur Erfassung von Batterieparametern auf (in 2 nicht explizit dargestellt), welche insbesondere ausgebildet sind, die an den jeweiligen Batteriezellen 2 anfallenden Zellspannungen, Zelltemperaturen und Zellströme zu erfassen. Die Sensoren sind dabei mit der Steuereinrichtung 12 zur Übertragung von Sensorsignalen verbunden, wobei von den Sensoren erfasste Signale von der Steuereinrichtung 12 empfangen und ausgewertet werden. Die Batteriezellen 2 der Batteriemodule 3 und 4 sind jeweils elektrisch in Reihe geschaltet, wobei die Zellverbinder 5 des ersten Batteriemoduls 3 von einem elektrischen Strom durchflossen werden, welcher dem durch die Zellverbinder 5 des Batteriemoduls 4 fließenden Strom entgegengesetzt ist. Die Stromrichtung des durch die Zellverbinder 5 des ersten Batteriemoduls 3 fließenden Stroms ist dabei symbolisch durch die Pfeile 8 dargestellt. Die Stromrichtung des durch die Zellverbinder 5 des zweiten Batteriemoduls 4 fließenden Stroms ist symbolisch durch die Pfeile 9 dargestellt.
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In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Batteriezellen 2 baugleich. Ferner liegt jedem Zellverbinder 5 des ersten Batteriemoduls 3 ein Zellverbinder 5 des zweiten Batteriemoduls 4 gegenüber, wobei einander gegenüberliegende Zellverbinder 5 baugleich sind. Aufgrund der unterschiedlichen Stromrichtung in den einander gegenüberliegenden stromdurchflossenen Zellverbindern 5 sind die von den einander gegenüberliegenden stromdurchflossenen Zellverbindern 5 hervorgerufenen Induktivitäten 10, 11 entgegen gerichtet. Bei im Wesentlichen gleicher Stromstärke des durch die einander gegenüberliegenden Zellverbindern 5 fließenden Stroms eliminieren sich die von den einander gegenüberliegenden stromdurchflossenen Zellverbindern 5 hervorgerufenen Induktivitäten 10, 11. Vorteilhafterweise werden die Steuereinrichtung 12 sowie die Sensoren der Batterie 1 somit nicht durch die von den stromdurchflossenen Zellverbindern 5 erzeugten Induktivitäten 10, 11 gestört. Somit ist vorteilhafterweise eine kompakte Anordnung der Steuereinrichtung 12 und der Sensoren an der Batterie 1 ermöglicht.
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Die in den Figuren dargestellten und im Zusammenhang mit diesen erläuterten Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 09274904 A [0003, 0007]
