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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zellkontaktierungssystem für eine elektrochemische Vorrichtung, die mehrere elektrochemische Zellen umfasst, wobei das Zellkontaktierungssystem
ein Stromleitungssystem mit einem oder mehreren Zellverbindern zum elektrisch leitenden Verbinden von Zellterminals verschiedener elektrochemischer Zellen,
eine Überwachungseinheit zur Überwachung von Signalen von Signalquellen des Zellkontaktierungssystems und
ein Signalleitungssystem mit einer oder mehreren Signalleitungen zum elektrisch leitenden Verbinden jeweils einer Signalquelle mit der Überwachungseinheit umfasst.
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Ein solches Zellkontaktierungssystem dient dazu, einerseits mittels des Stromleitungssystems das Fließen eines Leistungsstroms von und zu den elektrochemischen Zellen der elektrochemischen Vorrichtung zu ermöglichen und andererseits mittels des Signalleitungssystems und der Überwachungseinheit eine Einzelzellüberwachung hinsichtlich physikalischer Messgrößen wie beispielsweise der Spannung und der Temperatur zu bewerkstelligen. Hierzu werden beispielsweise Potentialunterschiede zwischen verschiedenen Zellverbindern gemessen und/oder Temperaturen in der Nähe der Zellverbinder mittels geeigneter Temperatursensoren erfasst. Die Signalquellen oder Messstellen sind durch das Signalleitungssystem elektrisch leitend mit der Überwachungseinheit der elektrochemischen Vorrichtung verbunden.
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Bei bekannten Zellkontaktierungssystemen werden alle Signalleitungen des Signalleitungssystems mit einem Signalleitungsanschluss des Signalleitungssystems verbunden, und die in räumlicher Distanz von dem Signalleitungsanschluss des Signalleitungssystems angeordnete Überwachungseinheit wird über ein Verbindungskabel mit dem Signalleitungsanschluss verbunden.
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Hierdurch sind zum einen viele Verbindungsstellen zwischen den Signalleitungen und dem Signalleitungsanschluss vorhanden, welche bei der Montage des Zellkontaktierungssystems durch stoffschlüssige Verbindung hergestellt werden müssen, wodurch ein hoher Montageaufwand und damit verbunden hohe Montagekosten entstehen. Ferner sind für die Herstellung der Verbindung zwischen der in räumlicher Distanz von dem Signalleitungsanschluss angeordneten Überwachungseinheit und dem Signalleitungsanschluss zusätzliche Bauteile in Form von Kabeln und Steckverbindungen erforderlich.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zellkontaktierungssystem mit Überwachungseinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, welches leicht zu montieren ist und eine einfache Demontage der Überwachungseinheit ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird bei einem Zellkontaktierungssystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Signalleitungssystem mindestens ein elektrisch leitendes Federkontaktelement umfasst.
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Der erfindungsgemäßen Lösung liegt somit das Konzept zugrunde, stoffschlüssige Verbindungen innerhalb des Signalpfades von den Signalquellen des Zellkontaktierungssystems bis zu der Überwachungseinheit zumindest teilweise durch Federkontakte zu ersetzen.
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Verbindungen durch solche Federkontakte sind einfach herstellbar, ohne dass ein Löten oder Schweißen erforderlich ist.
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Ferner lassen sich elektrisch leitende Verbindungen durch solche Federkontakte für Wartungs- und/oder Reparaturzwecke sehr einfach trennen, so dass die Überwachungseinheit besonders einfach zu demontieren ist.
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Ferner kann das Zellkontaktierungssystem einschließlich der Überwachungseinheit sehr kompakt und raumsparend ausgebildet sein, wenn die Überwachungseinheit nicht im Abstand von den Signalleitungen des Signalleitungssystems angeordnet ist, sondern in unmittelbarer Nachbarschaft zu dem mindestens einen elektrisch leitenden Federkontaktelement des Signalleitungssystems. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Federkontaktelement im montierten Zustand des Zellkontaktierungssystems unmittelbar an einem Kontaktelement der Überwachungseinheit anliegt.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass mindestens ein elektrisch leitendes Federkontaktelement unmittelbar an der Überwachungseinheit, insbesondere an einer Leiterbahn der Überwachungseinheit, festgelegt ist.
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In diesen Fällen werden durch den Wegfall einer Kabelverbindung zwischen der Überwachungseinheit und einem Signalleitungsanschluss des Signalleitungssystems Bauteile eingespart, so dass das erfindungsgemäße Zellkontaktierungssystem auch besonders kostengünstig herstellbar ist.
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Die Überwachungseinheit dient dazu, die von den Signalquellen des Zellkontaktierungssystems bereitgestellten Signale, insbesondere elektrische Potentiale und/oder Temperaturdaten, zu überwachen und auszuwerten, um zu jedem Zeitpunkt den Betriebszustand der elektrochemischen Vorrichtung erfassen und gegebenenfalls erforderlich werdende Maßnahmen, beispielsweise eine Abschaltung der elektrochemischen Vorrichtung, vornehmen zu können.
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Hierzu ist es besonders günstig, wenn die Überwachungseinheit einen Prozessor zur elektronischen Verarbeitung der von den Signalquellen bereitgestellten Signale umfasst.
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Eine solche Überwachungseinheit wird auch als "BMU" ("Battery Management Unit") oder als "CSC" ("Circuit Supervisory Controller") bezeichnet.
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Die Überwachungseinheit kann beispielsweise innerhalb eines Gehäuses des Zellkontaktierungssystems angeordnet sein, das vorzugsweise aus einem Trägerelement, welches das Stromleitungssystem und das Signalleitungssystem des Zellkontaktierungssystems trägt, und einem an dem Trägerelement festgelegten Abdeckelement gebildet ist.
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Dabei ist das Abdeckelement vorzugsweise lösbar an dem Trägerelement festgelegt, um das Gehäuse in einfacher Weise öffnen und die Überwachungseinheit für Wartungs- und/oder Reparaturzwecke entnehmen zu können.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine Signalquelle an einem Zellverbinder des Zellkontaktierungssystems angeordnet ist.
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Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann dabei vorgesehen sein, dass der Zellverbinder einen Grundkörper und ein Kontaktelement umfasst, wobei das Kontaktelement einen Bestandteil des Signalleitungssystems bildet und aus einem anderen elektrisch leitenden Material gebildet ist als der Grundkörper.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Kontaktelement aus Kupfer oder einer Kupferlegierung und der Grundkörper des Zellverbinders aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet ist.
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Der Grundkörper des Zellverbinders umfasst vorzugsweise mindestens einen Kontaktbereich, an welchem der Grundkörper im montierten Zustand des Zellkontaktierungssystems mit einem Zellterminal einer elektrochemischen Zelle der elektrochemischen Vorrichtung, vorzugsweise stoffschlüssig, verbunden ist.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Federkontaktelement einstückig mit einem Grundkörper eines Zellverbinders ausgebildet ist.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Federkontaktelement an der Überwachungseinheit festgelegt ist.
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Die Festlegung des Federkontaktelements an der Überwachungseinheit kann beispielsweise durch eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere eine Verlötung oder Verschweißung, insbesondere eine Reibschweißung oder eine Ultraschallschweißung, erfolgen.
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Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Federkontaktelement mindestens zwei Abschnitte umfasst, die aus voneinander verschiedenen elektrisch leitfähigen Materialien gebildet sind.
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Beispielsweise kann ein Abschnitt des Federkontaktelements aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und ein anderer Abschnitt des Federkontaktelements aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet sein.
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Als Federkontaktelement für das erfindungsgemäße Zellkontaktierungssystem kann ein sogenannter SMD-Federkontakt eingesetzt werden, wobei "SMD" für "Service Mounted Device" steht.
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Besonders günstig ist es, wenn das Federkontaktelement eine Formelastizität aufweist.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Federkontaktelement einen wellenförmig gekrümmten Abschnitt aufweist.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Federkontaktelement einen im Querschnitt im Wesentlichen Z-förmigen Abschnitt aufweist.
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Weiter alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Federkontaktelement einen spiralfederförmigen Abschnitt aufweist.
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Die Überwachungseinheit umfasst bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung eine Leiterplatte, an der insbesondere Leiterbahnen zur Verbindung eines Prozessors der Überwachungseinheit mit dem Signalleitungssystem des Zellkontaktierungssystems angeordnet sind.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Signalleitungssystem mindestens ein Kontaktelement umfasst, das von einem Federkontaktelement mit einer elastischen Vorspannkraft beaufschlagt wird.
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Grundsätzlich könnte auch dieses Kontaktelement eine Federelastizität aufweisen.
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Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das von dem Federkontaktelement kontaktierte Kontaktelement im Wesentlichen starr ausgebildet ist.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass ein solches Kontaktelement einen mit einem oder mehreren Vorsprüngen versehenen Kontaktbereich aufweist. Dabei können sich ein oder mehrere Vorsprünge des Kontaktbereichs in einen Kontaktabschnitt des Federkontaktelements eingraben, um eine besonders gute elektrische Verbindung zwischen dem Federkontaktelement und dem Kontaktelement herzustellen.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Zellkontaktierungssystem ein Trägerelement umfasst, welches das Stromleitungssystem trägt, wobei die Überwachungseinheit an dem Trägerelement festgelegt ist.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die Überwachungseinheit einen Signalanschluss zum Anschließen einer Verbindungsleitung zu einer Überwachungseinheit eines anderen Zellkontaktierungssystems oder zu einer zentralen Überwachungsvorrichtung umfasst.
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Für eine einfache Demontage der Überwachungseinheit ist es besonders günstig, wenn alle elektrisch leitenden Verbindungen zwischen der Überwachungseinheit und den Signalquellen des Zellkontaktierungssystems lösbar sind.
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Insbesondere ist es günstig, wenn alle elektrisch leitenden Verbindungen zwischen der Übertragungseinheit und den Signalquellen des Zellkontaktierungssystems keine stoffschlüssigen Verbindungen sind, sondern beispielsweise kraftschlüssige Verbindungen.
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Für eine leichte Demontage der Überwachungseinheit ist es günstig, wenn die Überwachungseinheit lösbar an dem Trägerelement festgelegt ist.
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Besonders günstig ist es, wenn mindestens ein Federkontaktelement und ein mit dem Federkontaktelement zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zusammenwirkendes Kontaktelement an ihrer Kontaktstelle aus im Wesentlichen demselben Material gebildet sind, beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung.
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Um dies zu erreichen, kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Federkontaktelement zumindest abschnittsweise mit einem Material beschichtet ist, welches dem Material des Kontaktelements entspricht.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch vorgesehen sein, dass das Kontaktelement zumindest abschnittsweise mit einem Material beschichtet ist, welches dem Material des Federkontaktelements entspricht.
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Eine solche Beschichtung an dem Federkontaktelement und/oder an dem Kontaktelement kann beispielsweise durch Walzplattieren, Reibschweißen oder selektives Beschichten, insbesondere Bedampfen, eines Grundmaterials des Federkontaktelement bzw. des Kontaktelements hergestellt sein.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines Trägerelements eines Zellkontaktierungssystems, eines an dem Trägerelement gehaltenen Stromleitungssystems, eines an dem Trägerelement gehaltenen Signalleitungssystems und einer Überwachungseinheit zur Überwachung von Signalen von Signalquellen des Zellkontaktierungssystems;
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2 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs I aus 1;
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3 eine perspektivische Darstellung eines Zellverbinders mit einem als Federkontakt ausgebildeten Spannungsabgriffelement;
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4 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs II aus 3;
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5 eine Draufsicht von oben auf das Zellkontaktierungssystem aus den 1 bis 4;
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6 einen Schnitt durch einen Abschnitt des Zellkontaktierungssystems aus 5, längs der Line 6-6 in 5;
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7 eine perspektivische Darstellung des Trägerelements, des Stromleitungssystems und des Signalleitungssystems aus 1, ohne die Überwachungseinheit;
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8 eine perspektivische Darstellung der Überwachungseinheit des Zellkontaktierungssystems;
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9 eine Explosionsdarstellung einer Leiterplatte, eines Signalanschlusses und von Kontaktelementen der Überwachungseinheit;
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10 eine perspektivische Darstellung eines der Kontaktelemente aus 9;
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11 eine perspektivische Darstellung eines auf das Trägerelement aufsetzbaren Abdeckelements des Zellkontaktierungssystems;
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12 eine perspektivische Darstellung einer elektrochemischen Vorrichtung, beispielsweise eines Akkumulatormoduls, mit einem Gehäuse und mehreren darin angeordneten elektrochemischen Zellen, wobei das Zellkontaktierungssystem auf das Gehäuse aufsetzbar und mit Zellterminals der elektrochemischen Zellen elektrisch leitend verbindbar ist;
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13 eine perspektivische Darstellung des Trägerelements, des Stromleitungssystems, des Signalleitungssystems und der Überwachungseinheit bei einer zweiten Ausführungsform des Zellkontaktierungssystems;
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14 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs III aus 13;
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15 eine perspektivische Darstellung eines Zellverbinders mit einem Kontaktelement, das als ein Vorsprung an einem Kontaktbereich des Zellverbinders ausgebildet ist;
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16 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs IV aus 15;
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17 eine Draufsicht von oben auf das Trägerelement, das Stromleitungssystem, das Signalleitungssystem und die Überwachungseinheit aus den 13 bis 16;
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18 einen Schnitt durch einen Abschnitt des Zellkontaktierungssystems aus 17, längs der Linie 18-18 in 17;
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19 einen Schnitt durch das Zellkontaktierungssystem aus 17, längs der Linie 19-19 in 17;
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20 eine perspektivische Darstellung des Trägerelements, des Stromleitungselements und des Signalleitungselements des Zellkontaktierungssystems aus 13, ohne die Überwachungseinheit und die daran angeordneten Federkontaktelemente;
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21 eine perspektivische Darstellung der Überwachungseinheit und der daran angeordneten Federkontaktelemente;
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22 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Leiterplatte und eines Signalanschlusses der Überwachungseinheit aus 21 sowie von Federkontaktelementen;
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23 eine perspektivische Darstellung eines Abdeckelements des Zellkontaktierungssystems, welches auf das Trägerelement aufsetzbar ist;
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24 eine perspektivische Darstellung des Trägerelements, des Stromleitungssystems, des Signalleitungssystems und einer Überwachungseinheit bei einer dritten Ausführungsform des Zellkontaktierungssystems; und
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25 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs V aus 24. Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Ein in den 1 bis 12 dargestelltes, als Ganzes mit 100 bezeichnetes Zellkontaktierungssystem umfasst ein Trägerelement 102, an dem ein Stromleitungssystem 104 und ein Signalleitungssystem 106 gehalten sind, ein auf das Trägerelement 102 aufsetzbares Abdeckelement 108 und eine im Zwischenraum zwischen dem Trägerelement 102 und dem Abdeckelement 108 angeordnete Überwachungseinheit 167 zur Überwachung von Signalen, die über das Signalleitungssystem 106 an die Überwachungseinheit 167 übermittelt werden.
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Das Trägerelement 102 ist auf ein (in 12 dargestelltes) Gehäuse 109 einer elektrochemischen Vorrichtung 111, beispielsweise eines Akkumulatormoduls, mit mehreren elektrochemischen Zellen 113, insbesondere Akkumulatorzellen, aufsetzbar und verschließt im montierten Zustand der elektrochemischen Vorrichtung 111 eine obere Gehäuseöffnung, durch welche Zellterminals 115 der elektrochemischen Zellen 113 der elektrochemischen Vorrichtung 111 hervorstehen.
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Das Trägerelement 102 kann beispielsweise in Form einer vorzugsweise im Wesentlichen rechteckigen Trägerplatte 110 ausgebildet sein.
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Das Trägerelement 102 ist mit einer Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen 112 versehen, wobei jede Durchtrittsöffnung 112 einerseits jeweils einem Kontaktbereich 114 eines Zellverbinders 116 oder eines Stromanschlusses 118 und andererseits jeweils einem Zellterminal 115 der elektrochemischen Zellen 113 der elektrochemischen Vorrichtung 111 zugeordnet ist, so dass durch eine solche Durchtrittsöffnung 112 jeweils ein Zellterminal 115 mit einem zugeordneten Kontaktbereich 114 eines Zellverbinders 116 oder eines Stromanschlusses 118 verbindbar ist.
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Dabei kann sich beispielsweise ein Zellterminal 115 durch die Durchtrittsöffnung 112 hindurch erstrecken, um in Kontakt mit einem Kontaktbereich 114 eines Zellverbinders 116 oder eines Stromanschlusses 118 zu kommen.
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Alternativ hierzu kann sich auch ein Kontaktbereich 114 eines Zellverbinders 116 oder eines Stromanschlusses 118 durch die jeweils zugeordnete Durchtrittsöffnung 112 hindurch erstrecken, um in Kontakt mit dem jeweils zugeordneten Zellterminal 115 zu kommen.
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Ferner ist auch denkbar, dass sich sowohl das Zellterminal 115 als auch der Kontaktbereich 114 des Zellverbinders 116 bzw. des Stromanschlusses 118 beide in die Durchtrittsöffnung 112 hinein erstrecken und dort miteinander verbunden sind.
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Wie aus den 1 und 2 zu ersehen ist, können die Durchtrittsöffnungen 112 des Trägerelements 102 in mehreren Reihen 120 angeordnet sein, wobei die Reihen 120 sich beispielsweise in einer Längsrichtung 122 des Trägerelements 102 erstrecken.
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Die Durchtrittsöffnungen 112 können insbesondere im Wesentlichen rechteckig ausgebildet sein, insbesondere mit abgerundeten Eckbereichen; grundsätzlich sind aber auch andere Formen der Durchtrittsöffnungen 112, insbesondere kreisförmige, ovale, quadratische oder polygonale Durchtrittsöffnungen 112, möglich.
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An der im montierten Zustand des Zellkontaktierungssystems 100 den elektrochemischen Zellen 113 abgewandten Oberseite des Trägerelements 102 ist das Abdeckelement 108 angeordnet, welches zum Abdecken des Stromleitungssystems 104 und des Signalleitungssystems 106 dient.
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Das Abdeckelement 108 ist beispielsweise in Form einer im Wesentlichen rechteckigen Abdeckplatte 124 ausgebildet.
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Wie am besten aus 11 zu ersehen ist, ist das Abdeckelement 108 ferner vorzugsweise mit einem längs eines äußeren Randes umlaufenden, im montierten Zustand des Zellkontaktierungssystems 100 zu dem Trägerelement 102 hin vorstehenden Randbereich 126 versehen.
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Der Randbereich 126 des Abdeckelements 108 kann von zwei Durchtrittskanälen 128 unterbrochen sein, welche vom Rand des Abdeckelements 108, beispielsweise in der Längsrichtung 122 nach vorne oder nach hinten, vorstehen und beispielsweise einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweisen können.
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Wie am besten aus 1 zu ersehen ist, ist auch das Trägerelement 102 vorzugsweise mit einem längs eines äußeren Randes umlaufenden, im montierten Zustand des Zellkontaktierungssystems 100 zu dem Abdeckelement 108 hin vorstehenden Randbereich 130 versehen.
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Auch der Randbereich 130 des Trägerelements 102 kann von zwei Durchtrittskanälen 132 unterbrochen sein, welche vom Rand des Trägerelements 102, vorzugsweise in der Längsrichtung 122 nach vorne oder nach hinten, vorstehen und beispielsweise einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweisen können.
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Die Durchtrittskanäle 132 des Trägerelements 102 und die Durchtrittskanäle 128 des Abdeckelements 108 sind an einander entsprechenden Stellen der jeweiligen Randbereiche 130 bzw. 126 angeordnet und mit ihren offenen Seiten einander zugewandt, so dass die Durchtrittskanäle 132, 128 zusammen jeweils einen Durchtrittsschacht 134 bilden, welcher zur Aufnahme jeweils eines der Stromanschlüsse 118 des Zellkontaktierungssystems 100 dient.
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Die Stromanschlüsse 118 und die Zellverbinder 116, mittels welcher die Zellterminals 115 jeweils zweier einander benachbarter elektrochemischer Zellen 113 mit unterschiedlicher Polarität elektrisch leitend miteinander verbindbar sind, bilden zusammen das Stromleitungssystem 104 des Zellkontaktierungssystems 100.
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Das Stromleitungssystem 104 dient dazu, einen Stromfluss zwischen den elektrochemischen Zellen 113 der elektrochemischen Vorrichtung 111 und zu den oder von den Stromanschlüssen 118 des Zellkontaktierungssystems 100 zu ermöglichen.
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Durch dieses Stromleitungssystem 104 werden beispielsweise die elektrochemischen Zellen 113 der elektrochemischen Vorrichtung 111 elektrisch in Reihe geschaltet.
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Dabei verbindet jeder Zellverbinder 116 ein erstes Zellterminal 115a negativer Polarität einer ersten elektrochemischen Zelle 113a mit einem zweiten Zellterminal 115b positiver Polarität einer benachbarten zweiten elektrochemischen Zelle 113b (siehe 12).
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Jeweils ein Zellterminal 115c der den Anfang der Zellen-Reihenschaltung der elektrochemischen Vorrichtung bildenden elektrochemischen Zelle 113c und ein Zellterminal 115d der das Ende der Zellen-Reihenschaltung bildenden elektrochemischen Zelle 113d sind elektrisch leitend mit einem der elektrisch leitenden Stromanschlüsse 118 des Zellkontaktierungssystems 100 verbunden.
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Mehrere elektrochemische Vorrichtungen 111 mit jeweils einem Zellkontaktierungssystem 100 sind vorzugsweise elektrisch in Reihe geschaltet.
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Eine solche Reihenschaltung kann insbesondere dadurch hergestellt werden, dass ein Stromanschluss 118 einer ersten elektrochemischen Vorrichtung 111 mittels eines (nicht dargestellten) Modulverbinders elektrisch leitend mit einem elektrischen Stromanschluss 118 (entgegengesetzter Polarität) einer zweiten elektrochemischen Vorrichtung 111 verbunden wird.
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Um das Abdeckelement 108 lösbar an dem Trägerelement 102 festlegen zu können, ist vorzugsweise eine Rastvorrichtung 136 vorgesehen, welche ein oder mehrere an dem Abdeckelement 108 vorgesehene Rastelemente 138 und ein oder mehrere an dem Trägerelement 102 vorgesehene Rastelemente 140 umfasst.
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Die abdeckelementseitigen Rastelemente 138 und die trägerelementseitigen Rastelemente 140 sind an einander entsprechenden Stellen des Randbereichs 126 des Abdeckelements 108 bzw. des Randbereichs 130 des Trägerelements 102 angeordnet und verrasten miteinander, wenn das Abdeckelement 108 auf das Trägerelement 102 aufgesetzt wird, so dass das Abdeckelement 108 mittels der Rastvorrichtung 136 lösbar an dem Trägerelement 102 gehalten ist.
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Das Trägerelement 102 ist an seinem Randbereich 130 vorzugsweise mit einer oder mehreren Anschlussausnehmungen 142 versehen, durch welche jeweils ein Signalanschluss 144 (siehe insbesondere 1) mit mehreren Anschlusspins 146 von außerhalb des Zellkontaktierungssystems 100 für die Kontaktierung mit einem zum Signalanschluss 144 komplementären Signalleitungselement zugänglich ist.
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Der Signalanschluss 144 kann beispielsweise als ein Signalleitungsstecker ausgebildet sein.
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In diesem Fall ist das komplementär zu dem Signalanschluss 144 ausgebildete Signalleitungselement vorzugsweise als eine Signalbuchse ausgebildet.
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Der Signalanschluss 144 dient zum Anschließen der an dem Trägerelement 102 angeordneten Überwachungseinheit 167 an eine (nicht dargestellte) zentrale Überwachungsvorrichtung oder an die Überwachungseinheit 167 eines anderen (nicht dargestellten) Zellkontaktierungssystems 100 über eine (nicht dargestellte), vorzugsweise mehrpolige, Verbindungsleitung.
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Das Signalleitungssystem 106 dient zum Verbinden von einer oder mehreren Spannungsabgriffstellen 148 an jeweils einem Zellverbinder 116 oder Stromanschluss 118 und/oder von einem oder mehreren Temperatursensoren 150 des Zellkontaktierungssystems 100 mit der Überwachungseinheit 167.
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Das Signalleitungssystem 106 umfasst eine oder mehrere Signalleitungen 152, welche jeweils eine Signalquelle 154 elektrisch leitend mit der Überwachungseinheit 167 verbinden.
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Wenn die Signalquelle 154 eine Spannungsabgriffstelle 148 an einem Zellverbinder 116 oder an einem Stromanschluss 118 ist, so ist diese Signalquelle 154 über eine Spannungsabgriffsleitung 156 mit der Überwachungseinheit 167 verbunden.
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Die Spannungsabgriffstellen 148 sind an jeweils einem Kontaktbereich 114 eines Zellverbinders 116 oder eines Stromanschlusses 118 des Zellkontaktierungssystems 100 angeschlossen, um das dort jeweils herrschende elektrische Potential abgreifen zu können.
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Jeder der Kontaktbereiche 114 der Zellverbinder 116 und jeder Stromanschluss 118 ist jeweils einem Zellterminal 115 der elektrochemischen Vorrichtung 111 zugeordnet und im montierten Zustand der elektrochemischen Vorrichtung 111 elektrisch leitend, vorzugsweise stoffschlüssig, mit dem jeweils zugeordneten Zellterminal 115 verbunden.
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Jeder Zellverbinder 116 umfasst zwei Kontaktbereiche 114 zum elektrischen Kontaktieren von jeweils einem Zellterminal 115 und einen die beiden Kontaktbereiche 114 miteinander verbindenden Kompensationsbereich 160. Der Kompensationsbereich 160 ist vorzugsweise elastisch und/oder plastisch verformbar, um eine Relativbewegung der beiden Kontaktbereiche 114 des Zellverbinders 116 relativ zueinander im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung 111 und/oder zum Toleranzausgleich bei der Montage des Zellkontaktierungssystems 100 zu ermöglichen.
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Zu diesem Zweck kann der Kompensationsbereich 160 insbesondere eine oder mehrere quer zu einer Verbindungsrichtung, welche ein Zentrum des ersten Kontaktbereichs 114a und ein Zentrum des zweiten Kontaktbereichs 114b des Zellverbinders 116 miteinander verbindet, verlaufende Kompensationswellen 162 aufweisen.
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Jeder Kontaktbereich 114 eines Zellverbinders 116 oder eines Stromanschlusses 122 kann mittels jeweils eines Positionierungsloches 164 an einem jeweils zugeordneten Positionierungsstift 166 des Trägerelements 102 positioniert sein.
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Dabei durchsetzt vorzugsweise der Positionierungsstift 166 des Trägerelements 102 das jeweils zugeordnete Positionierungsloch 164 des Zellverbinders 116 bzw. des Stromanschlusses 118.
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Das Trägerelement 102 und/oder das Abdeckelement 108 umfasst vorzugsweise ein elektrisch nicht leitendes Kunststoffmaterial, beispielsweise PBT (Polybutylenterephthalat), PP (Polypropylen), PA (Polyamid), ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) und/oder LCP ("Liquid Crystal Polymer"), und ist vorzugsweise im Wesentlichen vollständig aus einem solchen Kunststoffmaterial gebildet.
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Ein besonders geeignetes Material für das Trägerelement 102 und/oder das Abdeckelement 108 ist ein mit Talkum verstärktes Polypropylen-Material (beispielsweise das Material mit der Bezeichnung PP TV20). Dieses Material weist durch die Talkumverstärkung eine besonders hohe Formstabilität auf.
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Die Überwachungseinheit 167 umfasst eine Leiterplatte 168 mit (an der dem Trägerelement 102 zugewandten Seite angeordneten und daher in den Figuren nicht dargestellten) Leiterbahnen, welche zu den Eingängen eines Prozessors führen, der ebenfalls an der dem Trägerelement 102 zugewandten Seite der Leiterplatte 168 angeordnet und daher in den Figuren nicht dargestellt ist.
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Das dem jeweiligen Eingang des Prozessors der Überwachungseinheit 167 abgewandte Ende jeder Leiterbahn der Überwachungseinheit 167 ist elektrisch mit einem Kontaktelement 170 verbunden, wie insbesondere in den 8 bis 10 dargestellt.
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Jedes der Kontaktelemente 170 umfasst einen Halteteil 172, der beispielsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und sich im montierten Zustand des Kontaktelements 170 durch eine Durchtrittsöffnung 174 der Leiterplatte 168 hindurch erstreckt, einen sich an den Halteteil 172 anschließenden Bundteil 176, beispielsweise in Form eines Ringbundes, mit welchem das Kontaktelement 170 im montierten Zustand an einer dem Trägerelement 102 zugewandten Unterseite der Leiterplatte 168 anliegt, einen sich an den Bundteil 176 anschließenden Sockelteil 178, der beispielsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, und einen sich an den Sockelteil 178 anschließenden Kontaktteil 180, der beispielsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und an seinem im montierten Zustand der Leiterplatte 168 abgewandten Ende einen Kontaktbereich 182 aufweist, welcher mit mehreren Vorsprüngen 184 versehen ist.
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Die Vorsprünge 184 können beispielsweise im Wesentlichen pyramidenförmig ausgebildet sein.
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Im an der Überwachungseinheit 167 montierten Zustand ist der Halteteil 172 jedes Kontaktelements 170 elektrisch leitend, vorzugsweise stoffschlüssig, insbesondere durch Verlötung, mit einer jeweils zugeordneten Leiterbahn der Überwachungseinheit 167 verbunden.
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Der Kontaktteil 180 jedes Kontaktelements 170 erstreckt sich in einer Kontaktrichtung 186, welche vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu der Längsrichtung 122 des Trägerelements 102 und vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu einer (senkrecht zur Längsrichtung 122 verlaufenden) Querrichtung 188 des Trägerelements 102 ausgerichtet ist, von der Leiterplatte 168 weg zu einem dem jeweiligen Kontaktelement 170 jeweils zugeordneten Federkontaktelement 190 des Signalleitungssystems 106 hin.
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Bei der in den 1 bis 12 dargestellten ersten Ausführungsform eines Zellkontaktierungssystems 100 umfasst jede Spannungsabgriffsleitung 156 des Signalleitungssystems 106 jeweils ein Federkontaktelement 190 in Form eines wellenförmig gebogenen Spannungsabgriffselements 192.
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Das Spannungsabgriffselement 192 kann insbesondere einstückig mit einem Grundkörper 194 eines Zellverbinders 116 oder eines Stromanschlusses 118 ausgebildet sein (siehe insbesondere die 2 bis 4).
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Jedes der Spannungsabgriffselemente 192 ist als ein Federkontaktelement 190 mit einem dem jeweils zugeordneten Kontaktelement 170 der Überwachungseinheit 167 zugewandten Kontaktabschnitt 196 und einem dem Kontaktelement 170 der Überwachungseinheit 167 abgewandten federelastischen Abschnitt 198.
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Der Kontaktabschnitt 196 dient zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit dem Kontaktelement 170 der Überwachungseinheit 167.
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Der federelastische Abschnitt 198 weist aufgrund seiner Formgebung eine Formelastizität auf und dient dazu, den Kontaktabschnitt 196 elastisch gegen das jeweils zugeordnete Kontaktelement 170 der Überwachungseinheit 167 vorzuspannen, um einen ausreichenden Anpressdruck zum Herstellen einer gut leitfähigen elektrischen Verbindung zwischen dem Federkontaktelement 190 und dem starren Kontaktelement 170 der Überwachungseinheit 167 herzustellen.
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Damit der Kontaktabschnitt 196 und der federelastische Abschnitt 198 ihre jeweilige Aufgabe optimal erfüllen können, ist es von Vorteil, wenn der Kontaktabschnitt 196 und der federelastische Abschnitt 198 aus voneinander verschiedenen Materialien gebildet sind.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der federelastische Abschnitt 198 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet ist und dass der Kontaktabschnitt 196 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet ist.
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In diesem Fall sind der Kontaktabschnitt 196 und der federelastische Abschnitt 198 des Federkontaktelements 190 in einem Verbindungsbereich 200 stoffschlüssig miteinander verbunden, beispielsweise durch Reibschweißen und/oder durch Ultraschallschweißen.
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Alternativ oder ergänzend hierzu ist es auch möglich, das Federkontaktelement 190 aus einem einheitlichen Material zu bilden, beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, und dieses Material im Bereich des Kontaktabschnitts 196 mit einer Beschichtung aus einem anderen elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, zu versehen, beispielsweise durch Walzplattieren, galvanisches Beschichten oder Bedampfen.
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Wie am besten aus dem Schnitt der 6 zu ersehen ist, liegt jedes Federkontaktelement 190 im montierten Zustand des Zellkontaktierungssystems 100 mit seinem Kontaktabschnitt 196 auf einer Auflagefläche 202 des Trägerelements 102 auf.
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Die Auflagefläche 202 kann dabei insbesondere an einem in der Kontaktrichtung 186 vorstehenden Auflagevorsprung 204 des Trägerelements 102 angeordnet sein.
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Wie am besten aus den 2 und 7 zu ersehen ist, ist ferner jeder Auflagevorsprung 204 vorzugsweise mit zwei Führungswänden 206 versehen, zwischen denen der Kontaktabschnitt 196 des Federkontaktelements 190 aufgenommen ist, so dass ein seitliches Ausweichen des Kontaktabschnitts 196 verhindert wird, wenn das Federkontaktelement 190 bei der Montage des Zellkontaktierungssystems 100 in Kontakt mit dem jeweils zugeordneten Kontaktelement 170 der Überwachungseinheit 167 kommt.
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Die Überwachungseinheit 167 wird von Positionierelementen 208 getragen, welche an der der Überwachungseinheit 167 zugewandten Seite des Trägerelements 102 angeordnet sind.
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Die Positionierelemente 208 können insbesondere einstückig mit dem Trägerelement 102 ausgebildet sein.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die Positionierelemente 208 mit jeweils einem Auflagevorsprung 204 des Trägerelements 102, vorzugsweise einstückig, verbunden sind.
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Wie am besten aus der Schnittdarstellung von 6 zu ersehen ist, umfasst jedes Positionierelement 208 einen Halsteil 210 und einen gegenüber dem Halsteil 210 verbreiterten Kopfteil 212 sowie einen auf der dem Kopfteil 212 abgewandten Seite des Halsteils 210 angeordneten Sockelteil 214.
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Im montierten Zustand des Zellkontaktierungssystems liegt die Überwachungseinheit 167 auf den Sockelteilen 214 der Positionierelemente 208 auf, wobei sich die Halsteile 210 der Positionierelemente 208 durch jeweils eine zugeordnete Durchtrittsöffnung 216 in der Überwachungseinheit 167 hindurch erstrecken und die Kopfteile 212 der Positionierelemente 208 an einer dem Trägerelement 102 abgewandten Oberseite 218 der Überwachungseinheit 167 anliegen, so dass die Überwachungseinheit 167 durch Formschluss mittels der Positionierelemente 208 an dem Trägerelement 102 gehalten ist.
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Das vorstehend beschriebene Zellkontaktierungssystem 100 wird vorzugsweise als eine separate Baugruppe der elektrochemischen Vorrichtung 111 komplett vormontiert.
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Bei dieser Vormontage werden die Bestandteile des Stromleitungssystems 104, insbesondere die Zellverbinder 116 und die Stromanschlüsse 118, an dem Trägerelement 102 positioniert.
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Dabei werden die als Federkontaktelemente 190 ausgebildeten Spannungsabgriffselemente 192 des Signalleitungssystems 106 über den jeweils zugeordneten Auflageflächen 202 der Auflagevorsprünge 204 des Trägerelements 102 positioniert (siehe 7).
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Anschließend wird die Überwachungseinheit 167 längs der Kontaktrichtung 186 auf das Trägerelement 102 aufgesetzt und an den Positionierelementen 208, vorzugsweise durch Verrastung, festgelegt.
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Dabei kommen alle Kontaktelemente 170 der Überwachungseinheit 167 gleichzeitig in elektrisch leitenden Kontakt mit den jeweils zugeordneten Federkontaktelementen 190 des Signalleitungssystems 106.
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Hierbei werden die Kontaktabschnitte 196 der Federkontaktelemente 190 elastisch gegen die Kontaktbereiche 182 der Kontaktelemente 170 vorgespannt.
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Die Vorsprünge 184 der Kontaktbereiche 182 an den Kontaktelementen 170 können sich in den jeweils zugeordneten Kontaktabschnitt 196 eines Federkontaktelements 190 eingraben, um eine besonders sichere elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem Kontaktelement 170 und dem zugeordneten Federkontaktelement 190 herzustellen.
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Somit sind alle für die Kontaktierung der elektrochemischen Zellen 113 der elektrochemischen Vorrichtung 111 benötigten Bauteile in einer als Einheit handhabbaren Baugruppe, nämlich in dem Zellkontaktierungssystem 100, bereits in der erforderlichen relativen Positionierung zusammengefasst.
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Das Trägerelement 102 mit dem Stromleitungssystem 104 und dem Signalleitungssystem 106 sowie der Überwachungseinheit 167 wird bei der Montage der elektrochemischen Vorrichtung 111 auf das Gehäuse 109 aufgesetzt, in welchem die elektrochemischen Zellen 113 angeordnet sind, und mit dem die Gehäuseöffnung umgebenden Rand des Gehäuses 109 verbunden.
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Anschließend werden die Zellverbinder 116 und die Stromanschlüsse 118 elektrisch leitend mit den jeweils zugeordneten Zellterminals 115 der elektrochemischen Vorrichtung 111 kontaktiert, beispielsweise durch Stoffschluss, insbesondere durch Verschweißung, und/oder durch Formschluss.
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Nach erfolgter Kontaktierung zwischen dem Stromleitungssystem 104 und den Zellterminals 115 der elektrochemischen Zellen 113 der elektrochemischen Vorrichtung 111 wird das Abdeckelement 108 auf das Trägerelement 102 aufgesetzt und mit demselben verbunden, insbesondere durch Verrastung, so dass das Abdeckelement 108 das Stromleitungssystem 104, das Signalleitungssystem 106 und die Überwachungseinheit 167 des Zellkontaktierungssystems 100 abdeckt und vor einer ungewollten Berührung schützt.
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Hierdurch wird eine Beschädigung des Stromleitungssystems 104, des Signalleitungssystems 106 und der Überwachungseinheit 107 während des Transports und der Montage der elektrochemischen Vorrichtung 111 verhindert.
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Die fertig montierte elektrochemische Vorrichtung 111 kann mit mehreren anderen elektrochemischen Vorrichtungen 111, insbesondere Akkumulatormodulen, zu einer elektrochemischen Vorrichtungsgruppe zusammengesetzt werden, wobei insbesondere verschiedene elektrochemische Vorrichtungen 111 mittels (nicht dargestellter) Modulverbinder, welche die Stromanschlüsse 118 verschiedener elektrochemischer Vorrichtungen 111 miteinander verbinden, zusammengeschaltet werden können.
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Auch die Signalanschlüsse 144 der Überwachungseinheiten 167 der verschiedenen elektrochemischen Vorrichtungen 111 können mit einem hierzu komplementären Signalleitungselement über jeweils eine, vorzugsweise mehrpolige, Verbindungsleitung untereinander verbunden oder an eine zentrale Überwachungsvorrichtung der elektrochemischen Vorrichtungsgruppe angeschlossen werden.
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Während des Betriebs der elektrochemischen Vorrichtung 111 bzw. der elektrochemischen Vorrichtungsgruppe ermöglicht es die Überwachungseinheit 167 jedes Zellkontaktierungssystems 100, die von den Signalquellen 154 des jeweiligen Zellkontaktierungssystems 100 bereitgestellten Signale, insbesondere elektrische Potentiale, zu überwachen und auszuwerten, um zu jedem Zeitpunkt den Betriebszustand der elektrochemischen Vorrichtung 111 erfassen und gegebenenfalls erforderlich werdende Maßnahmen, beispielsweise eine Abschaltung der elektrochemischen Vorrichtung 111, vornehmen zu können.
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Für Wartungs- und/oder Reparaturzwecke kann die Überwachungseinheit 167 aus dem jeweiligen Zellenkontaktierungssystem 100 entnommen werden, indem das Abdeckelement 108 von dem Trägerelement 102 abgenommen und anschließend die Überwachungseinheit 167 von den Positionierelementen 208 an dem Trägerelement 102 gelöst, insbesondere entrastet, wird.
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Eine in den 13 bis 23 dargestellte zweite Ausführungsform des Zellkontaktierungssystems 100 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform dadurch, dass die Federkontaktelemente 190 des Signalleitungssystems 106 nicht an den Zellverbindern 116 und Stromanschlüssen 118, sondern an der Überwachungseinheit 167 festgelegt sind.
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Diese Federelemente 190 weisen beispielsweise, wie insbesondere aus 18 zu ersehen ist, einen im Wesentlichen Z-förmigen Querschnitt auf mit einem Anschlussabschnitt 220, welcher an einer Unterseite 222 der Leiterplatte 168 der Überwachungseinheit 167 anliegt, mit einem Kontaktabschnitt 224, der im montierten Zustand des Zellkontaktierungssystems 100 an einem Kontaktelement 226 eines dem jeweiligen Federkontaktelement 190 zugeordneten Zellverbinders 116 oder Stromanschlusses 118 anliegt, und mit einem den Kontaktabschnitt 224 des Federkontaktelements 190 mit dessen Anschlussabschnitt 220 verbindenden Mittelabschnitt 228.
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Aufgrund seiner Z-förmigen Gestalt weist ein solches Federkontaktelement 190 eine Formelastizität auf, so dass das Federkontaktelement 190 im montierten Zustand des Zellkontaktierungssystems 100 federelastisch gegen das Kontaktelement 226 des Zellverbinders 116 bzw. des Stromanschlusses 118 vorgespannt ist und hierdurch eine elektrisch gut leitfähige Verbindung zwischen dem Kontaktelement 226 und einer jeweils zugeordneten Leiterbahn der Überwachungseinheit 167 herstellt.
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Mit dieser Leiterbahn der Überwachungseinheit 167 ist der Anschlussabschnitt 220 elektrisch leitend, insbesondere stoffschlüssig, beispielsweise durch Verlötung und/oder Reißschweißen und/oder Ultraschallschweißen, verbunden.
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Wie am besten aus den 15 und 16 zu ersehen ist, ist das Kontaktelement 226 mit einem Grundkörper 194 eines Zellverbinders 116 oder eines Stromanschlusses 118 des Zellkontaktierungssystems 100 verbunden.
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Der Grundkörper 194 weist mindestens einen Kontaktbereich 114 auf, welcher im montierten Zustand der elektrochemischen Vorrichtung 111 mit einem Zellterminal 115 einer elektrochemischen Zelle 113, vorzugsweise stoffschlüssig, verbunden ist, beispielsweise durch Verlötung oder Verschweißung.
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Der Grundkörper 194 des Zellverbinders 116 oder des Stromanschlusses 118 mit dem Kontaktbereich 114 kann dabei aus einem von dem Material des Kontaktelements 226 verschiedenen Material gebildet sein.
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In diesem Fall ist das Kontaktelement 226 vorzugsweise stoffschlüssig, insbesondere durch Reibschweißung, an dem Grundkörper 194 festgelegt.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper 194 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet ist und dass das Kontaktelement 226 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet ist.
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Das mit dem Kontaktelement 226 in Kontakt kommende Federkontaktelement 190 ist vorzugsweise aus demselben Material gebildet wie das Kontaktelement 226, also beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung.
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Bei einer alternativen Ausgestaltung des Zellkontaktierungssystems 100 kann auch vorgesehen sein, dass das Kontaktelement 226 einstückig mit dem Grundkörper 194 des Zellverbinders 116 oder des Stromanschlusses 118 ausgebildet ist, beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, und mit einer Beschichtung aus einem anderen elektrisch leitenden Material, beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, versehen ist.
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Eine solche Beschichtung kann beispielsweise durch Walzplattieren, durch galvanische Beschichtung oder durch Bedampfen erzeugt werden.
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Wie am besten aus den 13 und 17 zu ersehen ist, ist die Überwachungseinheit 167 bei dieser zweiten Ausführungsform breiter ausgebildet als bei der in den 1 bis 12 dargestellten ersten Ausführungsform (d.h., die Ausdehnung der Überwachungseinheit 167 in der Querrichtung 188 des Zellkontaktierungssystems 100 ist bei der zweiten Ausführungsform größer). Hierdurch wird erreicht, dass die an der Überwachungseinheit 167 festgelegten Federkontaktelemente 190 in der Kontaktrichtung 186 genau über den jeweils zugeordneten Kontaktelementen 226 an den Zellverbindern 116 bzw. an den Stromanschlüssen 118 angeordnet sind, wenn die Überwachungseinheit 167 auf das Trägerelement 102 aufgesetzt ist.
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Bei der Montage des Zellkontaktierungssystems 100 werden alle elektrisch leitenden Kontakte zwischen den Kontaktelementen 226 und den Federkontaktelementen 190 an der Überwachungseinheit 167 gleichzeitig geschlossen, wenn die Überwachungseinheit 167 auf das Trägerelement 102 aufgesetzt und mit den Positionierelementen 208 in Eingriff gebracht wird.
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Im Übrigen stimmt die in den 13 bis 23 dargestellte zweite Ausführungsform des Zellkontaktierungssystems hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellungsweise mit der in den 1 bis 12 dargestellten ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in den 24 und 25 dargestellte dritte Ausführungsform des Zellkontaktierungssystems 100 unterscheidet sich von der in den 13 bis 23 dargestellten zweiten Ausführungsform dadurch, dass statt Federkontaktelementen 190 mit Z-förmigem Querschnitt Federkontaktelemente 190 in Form von Spiralfedern 230 vorgesehen sind.
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Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Radius einer solchen Spiralfeder 230 sich ausgehend von einem an der Überwachungseinheit 167 anliegenden Anschlussabschnitt 220 längs der Kontaktrichtung 178 bis zu einem im montierten Zustand des Zellkontaktierungssystems 100 an dem Kontaktelement 226 eines Zellverbinders 116 oder eines Stromanschlusses 118 anliegenden Kontaktabschnitts 224 hin vergrößert (siehe 25).
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Die so ausgebildeten spiralfederförmigen Federkontaktelemente 190 weisen eine Formelastizität auf, so dass das jeweils zugeordnete Kontaktelement 226 mittels eines solchen Federkontaktelements 190 mit einer elastischen Vorspannkraft beaufschlagt wird.
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Der Anschlussabschnitt 220 des Federkontaktelements 190 ist elektrisch leitend mit einer zugeordneten Leiterbahn der Überwachungseinheit 167 verbunden, vorzugsweise stoffschlüssig, insbesondere durch Verlötung, Reibschweißen oder Ultraschallschweißen.
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Das spiralfederförmige Federkontaktelement 190 ist vorzugsweise aus demselben Material ausgebildet wie das jeweils zugeordnete Kontaktelement 226, also beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung.
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Beim Aufsetzen der Überwachungseinheit 167 auf das Trägerelement 102 kommen die an der Überwachungseinheit 167 festgelegten Federkontaktelemente 190 alle gleichzeitig in Kontakt mit dem jeweils zugeordneten Kontaktelement 226, so dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Zellverbindern 116 und den Stromanschlüssen 118 des Zellkontaktierungssystems 100 einerseits und der Überwachungseinheit 167 andererseits einfach und rasch hergestellt wird.
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Im Übrigen stimmt die in den 24 und 25 dargestellte dritte Ausführungsform des Zellkontaktierungssystems 100 hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellungsweise mit der in den 13 bis 23 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
