DE102013220119A1 - Battery case, battery and method for mounting a battery - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Batteriegehäuse beschrieben, das (a) ein Grundgehäuse (30), das zum Aufnehmen zumindest einer Batteriezelle eingerichtet ist, (b) einen Gehäusedeckel (10), der zum Verbinden mit dem Grundgehäuse eingerichtet ist, und (c) eine Batterieelektronik (20) aufweist, wobei die Batterieelektronik auf einer Innenseite des Gehäusedeckels angebracht ist. Des Weiteren werden eine Batterie und ein Verfahren zum Montieren einer Batterie beschrieben.A battery housing is described which comprises (a) a base housing (30) adapted to receive at least one battery cell, (b) a housing cover (10) adapted to be connected to the base housing, and (c) battery electronics ( 20), wherein the battery electronics is mounted on an inner side of the housing cover. Furthermore, a battery and a method for mounting a battery will be described.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Batterien, insbesondere das technische Gebiet der Batterien für Kraftfahrzeuge. The present invention relates to the technical field of batteries, in particular the technical field of batteries for motor vehicles.

Jedes Kraftfahrzeug braucht für den Betrieb eine jederzeit zur Verfügung stehende elektrische Energiequelle. Diese hat die Aufgabe, z. B. den Anlasser, die Zündanlage, die Scheinwerfer und andere elektrische Verbraucher mit Energie zu versorgen. Each motor vehicle needs for operation a readily available electrical energy source. This has the task, z. B. to supply the starter, the ignition system, the headlights and other electrical consumers with energy.

Solange der Verbrennungsmotor läuft, steht die vom Generator erzeugte elektrische Energie zur Verfügung. Bei stillstehendem Motor (z. B. beim Parken) oder beim Starten ist dagegen eine vom Verbrennungsmotor unabhängige Energiequelle bzw. ein Energiespeicher erforderlich. As long as the internal combustion engine is running, the electrical energy generated by the generator is available. When the engine is at a standstill (eg when parking) or when starting, an energy source independent of the internal combustion engine or an energy store is required.

Vom Prinzip her wären hierzu verschiedene Energiequellen geeignet, doch stehen ihrer Verwendung zum Teil technische oder wirtschaftliche Gründe entgegen. Von den verschiedenen Akkumulatorarten (z.B. Blei-, Nickel-Kadmium, Nickel-Metallhydrid, Nickel-Zink, Silber-Zink-Akkumulatoren) hat sich der Blei-Akkumulator wegen seines günstigen Preises und der langen Erfahrung mit der Technologie (1860 erfunden, seit ca. 1915 als Anlasserbatterie eingesetzt) als Starterbatterie für Kraftfahrzeuge durchgesetzt. Bis vor einigen Jahren war an dieser Position auch schwer etwas zu ändern. In principle, different sources of energy would be suitable for this purpose, but their use is partly countered by technical or economic reasons. Of the different accumulator types (eg lead, nickel-cadmium, nickel-metal hydride, nickel-zinc, silver-zinc accumulators), the lead-acid battery has been invented because of its low price and the long experience with technology (1860, since approx 1915 used as starter battery) enforced as a starter battery for motor vehicles. Until a few years ago, it was difficult to change this position.

Mit der Entwicklung von neuen Akkumulatorentechnologien, insbesondere der Lithium-Ionen Technologie, stehen immer mehr Alternativen zur Ablösung der zwar etablierten, aber technologisch bei weitem nicht überlegenen Bleibatterie bereit. With the development of new battery technologies, especially the lithium-ion technology, more and more alternatives are available to replace the established but technologically far superior lead-acid battery.

Während bei der Blei-Säure-Batterie im Bereich der Anlasserbatterien seit ca. 1915 kontinuierlich Verbesserungen eingeflossen sind, was Leistungsfähigkeit und Lebensdauer betrifft (sei es zum Beispiel die Interzellverschweißung durch die Wand, Taschenseparatoren, neuartige Legierungen auf Kalziumbasis usw.), sind diese Optimierungen auf Lithium-Ionen-Basis noch bei weitem nicht umgesetzt. While improvements have been made to the performance of the lead-acid battery in the field of starter batteries since about 1915, such as intercell welding through the wall, pocket separators, novel calcium based alloys, etc., these are optimizations Lithium ion-based far from being implemented.

Dabei sind die Anforderungen an die Starterbatterie vielseitig. Einerseits soll die Batterie eine sehr gute Startleistung auch bei Temperaturen von –30°C aufweisen, anderseits aber auch genug Energie/Kapazität aufweisen, um nach längerer Standzeit über 3 Wochen das Fahrzeug zuverlässig zu starten. Zusätzlich wird eine hohe zyklische bzw. kalendarische Lebensdauer gefordert, welche den Preis bei Anlasserbatterien auf Lithium-Ionen-Basis in Vergleich mit dem Preis der Blei-Säure-Batterie steigen lassen. Gegenüber dem Preis stehen vor allem technische Vorteile und erweiterte Funktionen der Lithium-Ionen-Batterie, wie Fahrzeug-Motor-Aus beim Fahren als Backupbatterie oder erweiterter Anwendung des Start-Stopp Betriebs. Zu den technischen Vorteilen zählt auch die Reparaturfähigkeit einer Lithium-Ionen Starterbatterie. Bei einem geschickten Aufbau der Gesamtbatterie können ausgefallene Batteriezellen, die in Reihe und parallel verschaltetet sind, durch neue Zellmodule ausgetauscht werden, dies erhöht zudem die Lebensdauer, den wirtschaftlichen und ökologischen Nutzen, da die Elektronik und das Batteriegehäuse beibehalten werden darf. The requirements for the starter battery are versatile. On the one hand, the battery should have a very good starting performance even at temperatures of -30 ° C, but on the other hand also have enough energy / capacity to start the vehicle reliably after a longer service life of more than 3 weeks. In addition, a high cyclic or calendar life is required, which increase the price of lithium-ion-based starter batteries in comparison with the price of the lead-acid battery. Compared to the price stand above all technical advantages and advanced features of the lithium-ion battery, such as vehicle engine-off while driving as a backup battery or extended application of the start-stop operation. The technical advantages include the repairability of a lithium-ion starter battery. With a clever design of the overall battery, failed battery cells, which are connected in series and in parallel, can be replaced by new cell modules, which also increases the service life, the economic and environmental benefits, since the electronics and the battery housing may be maintained.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung und Wartung von Batterien zu vereinfachen. The present invention has for its object to simplify the manufacture and maintenance of batteries.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. This object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Batteriegehäuse beschrieben. Das beschriebene Batteriegehäuse weist folgendes auf: (a) ein Grundgehäuse, das zum Aufnehmen zumindest einer Batteriezelle eingerichtet ist, (b) einen Gehäusedeckel, der zum Verbinden mit dem Grundgehäuse eingerichtet ist, und (c) eine Batterieelektronik, wobei die Batterieelektronik auf einer Innenseite des Gehäusedeckels angebracht ist. According to a first aspect of the invention, a battery case is described. The described battery case comprises: (a) a base housing adapted to receive at least one battery cell, (b) a housing cover adapted to be connected to the base housing, and (c) battery electronics, the battery electronics being on an inner side the housing cover is attached.

Dem beschriebenen Batteriegehäuse liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Anbringen der Batterieelektronik auf der Innenseite des Gehäusedeckels eine einfache Montage und Wartung einer Batterie ermöglicht. Genauer gesagt kann die Batterieelektronik bei der Montage in einfacher Weise mit Batteriezellen in dem Grundgehäuse elektrisch verbunden werden, vor das Gehäusedeckel auf dem Grundgehäuse befestigt wird, um das Batteriegehäuse zu schließen. Des Weiteren kann bei der Wartung die elektrische Verbindung zwischen Batterieelektronik und Batteriezellen wieder getrennt werden, so dass nach Entfernen des Gehäusedeckels die Batteriezellen und/oder die Batterieelektronik leicht zugreifbar sind. The battery housing described is based on the finding that attaching the battery electronics on the inside of the housing cover allows easy installation and maintenance of a battery. More specifically, during assembly, the battery electronics can be easily electrically connected to battery cells in the base housing before the housing cover is mounted on the base housing to close the battery housing. Furthermore, during maintenance the electrical connection between battery electronics and battery cells are disconnected again, so that after removing the housing cover, the battery cells and / or the battery electronics are easily accessible.

Vorzugsweise ist die Batterieelektronik in einem Innenraum angeordnet, der auch zur Aufnahme der Batteriezellen vorgesehen ist. Die Innenseite grenzt an diesen Innenraum und/oder bildet zumindest einen Hüllenabschnitt einer (gedachten) Hülle, die den Innenraum unmittelbar umgibt. Der Innenraum wird gebildet von dem Grundgehäuse. Zumindest ein Teilraum des Innenraums, in dem der die Batterieelektronik untergebracht ist und der zur Aufnahme zumindest einer der Batteriezellen oder zumindest eines Batteriepols (oder zumindest eines Kontaktelements wie etwa das Kontaktelement 34 der 2) der Batteriezellen vorgesehen ist, ist ein durchgehender Raum. Dies ermöglicht eine einfache Verbindung zwischen Batterieelektronik und Batteriezellen, da zwischen diesen eine durchgehende räumliche Verbindung besteht. Es besteht daher eine räumliche Verbindung zwischen Batteriezellen (bzw. deren Pole) und der Batterieelektronik, durch die hindurch auf sehr einfache Weise elektrische Verbindungen (Signalleitungen und/oder Hochstromleitungen ausgelegt zur Übertragung eines Nominalstroms oder Maximalstroms der Batteriezellen) verlaufen können. Im Falle der im Weiteren erläuterten Batterie umfasst diese das Grundgehäuse, den Gehäusedeckel und die Batterieelektronik sowie die mindestens eine Batteriezelle. Das Grundgehäuse bzw. der Deckel ist wie hier dargestellt ausgebildet. Die mindestens eine Batteriezelle ist in dem gleichen Innenraum des Grundgehäuses angeordnet wie die Batterieelektronik. Zwischen Batteriezellen (bzw. deren Pole) und der Batterieelektronik besteht daher räumliche Verbindung durch den Innenraum (durch einen Teil des Innenraums) hindurch, wie bereits vorangehend erwähnt ist. Preferably, the battery electronics is arranged in an interior, which is also provided for receiving the battery cells. The inner side adjoins this interior space and / or forms at least one shell section of a (imaginary) shell, which immediately surrounds the interior space. The interior is formed by the basic housing. At least a partial space of the interior, in which the battery electronics is housed and for receiving at least one of the battery cells or at least one battery terminal (or at least one contact element such as the contact element 34 of the 2 ) of the battery cells is provided, is a continuous space. This allows a simple connection between battery electronics and battery cells, since there is a continuous spatial connection between them. There is therefore a spatial connection between battery cells (or their poles) and the battery electronics, through which electrical connections (signal lines and / or high-current lines designed to transmit a nominal current or maximum current of the battery cells) can run very easily. In the case of the battery explained below, this comprises the basic housing, the housing cover and the battery electronics as well as the at least one battery cell. The basic housing or the cover is formed as shown here. The at least one battery cell is arranged in the same interior space of the basic housing as the battery electronics. Between battery cells (or their poles) and the battery electronics therefore there is spatial connection through the interior (through a part of the interior) through, as already mentioned above.

Das Grundgehäuse kann insbesondere aus Kunststoff gefertigt sein. Das Grundgehäuse kann des Weiteren wie ein Kasten geformt sein, das heißt, es kann einen viereckigen Boden und vier Seitenwände aufweisen. Das Grundgehäuse ist so dimensioniert, dass eine bestimmte Anzahl von Batteriezellen in dem Grundgehäuse hineinpasst, zum Beispiel eine einzelne Batteriezelle, eine einzelne Reihe von nebeneinander angeordneten Batteriezellen oder mehrere Reihen von nebeneinander angeordneten Batteriezellen. The basic housing can be made in particular of plastic. The base housing may further be shaped like a box, that is, it may have a quadrangular bottom and four side walls. The base housing is sized to fit a certain number of battery cells in the base housing, for example a single battery cell, a single row of juxtaposed battery cells, or multiple rows of juxtaposed battery cells.

Die zumindest eine Batteriezelle kann insbesondere eine Lithium-Ionen-Batteriezelle sein. The at least one battery cell can in particular be a lithium-ion battery cell.

Der Gehäusedeckel kann insbesondere aus Kunststoff gefertigt sein. Der Gehäusedeckel ist zum Verbinden mit dem Grundgehäuse eingerichtet, zum Beispiel durch Schrauben und/oder Befestigungsbügeln, so dass ein geschlossenes Gehäuse durch Verbinden des Gehäusedeckels mit dem Grundgehäuse gebildet werden kann. Das auf dieser Weise gebildete geschlossene Gehäuse umschließt dann in dem Grundgehäuse angebrachte Batteriezelle(n) (und somit auch die Batterieelektronik, insbesondere im gleichen Innenraum). Des Weiteren kann das zweiteilige Batteriegehäuse auch wieder geöffnet werden. The housing cover may in particular be made of plastic. The housing cover is designed for connection to the base housing, for example by means of screws and / or mounting brackets, so that a closed housing can be formed by connecting the housing cover to the base housing. The closed housing formed in this way then encloses in the base housing mounted battery cell (s) (and thus also the battery electronics, especially in the same interior). Furthermore, the two-part battery case can also be opened again.

Die Batterieelektronik ist auf der Innenseite des Gehäusedeckels angebracht, das heißt auf der Seite des Gehäusedeckels, die sich nach dem Verbinden des Gehäusedeckels mit dem Grundgehäuse im Inneren des Batteriegehäuses befindet. Genauer gesagt, ist die Batterieelektronik ausschließlich am Gehäusedeckel befestigt, nämlich auf der Innenseite des Gehäusedeckels. Dadurch kann die Batterieelektronik auf einfacher Weise mit Batteriezellen in dem Grundgehäuse elektrisch verbunden werden, vor dem mechanischen Verbinden des Gehäusedeckels mit dem Grundgehäuse. Des Weiteren kann die Batterieelektronik auf einfacher Weise von den Batteriezellen wieder elektrisch getrennt werden, nach Trennen des Gehäusedeckels von dem Grundgehäuse, das heißt nach Öffnen des Batteriegehäuses. Somit ist sowohl das Montieren als auch das Warten einer Batterie mit dem beschriebenen Batteriegehäuse sehr einfach. The battery electronics is mounted on the inside of the housing cover, that is on the side of the housing cover, which is located after connecting the housing cover to the base housing inside the battery case. More specifically, the battery electronics is attached exclusively to the housing cover, namely on the inside of the housing cover. As a result, the battery electronics can be electrically connected to battery cells in the basic housing in a simple manner, before the mechanical connection of the housing cover to the base housing. Furthermore, the battery electronics can be electrically separated again from the battery cells in a simple manner, after disconnecting the housing cover from the basic housing, that is to say after opening the battery housing. Thus, both the mounting and the maintenance of a battery with the described battery case is very simple.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Batterieelektronik in einer Ausprägung auf der Innenseite des Gehäusedeckels befestigt. According to one embodiment of the invention, the battery electronics is mounted in a form on the inside of the housing cover.

Die Ausprägung erleichtert ein präzises Anbringen der Batterieelektronik bei der Montage und kann des Weiteren die Befestigung der Batterieelektronik auf der Innenseite des Gehäusedeckels unterstützen. The design facilitates a precise mounting of the battery electronics during assembly and can further support the attachment of the battery electronics on the inside of the housing cover.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Batterieelektronik auf der Innenseite des Gehäusedeckels durch Anschrauben befestigt. According to a further embodiment of the invention, the battery electronics is mounted on the inside of the housing cover by screwing.

Mit anderen Worten ist die Batterieelektronik mit einem oder mehreren Schrauben auf der Innenseite des Gehäusedeckels befestigt. Dabei wird eine sichere Befestigung gewährleistet, die aber auch bei Bedarf ein Lösen der Batterieelektronik erlaubt, zum Beispiel für Wartung oder Umtausch. In other words, the battery electronics is secured with one or more screws on the inside of the housing cover. In this case, a secure attachment is guaranteed, but also allows if necessary, a loosening of the battery electronics, for example, for maintenance or replacement.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Batterieelektronik auf der Innenseite des Gehäusedeckels durch Einklemmen befestigt. According to a further embodiment of the invention, the battery electronics on the inside of the housing cover is secured by clamping.

Mit anderen Worten ist die Batterieelektronik in eine auf der Innenseite des Gehäusedeckels gebildete Struktur eingeklemmt. Abhängig von der geometrischen Form der Batterieelektronik kann die ganze Batterieelektronik oder nur ein Teil davon in der Struktur eingeklemmt sein. Anders ausgedrückt kann die Batterieelektronik einen oder mehrere Teile aufweisen, die in der Struktur eingepresst werden können, oder die ganze Batterieelektronik weist eine Form auf, die in die Struktur hineingepresst werden kann. In other words, the battery electronics is clamped in a structure formed on the inside of the housing cover. Depending on the geometric shape of the battery electronics, the whole battery electronics or only a part thereof may be clamped in the structure. In other words, the battery electronics may have one or more parts that can be pressed into the structure, or the whole battery electronics has a shape that can be pressed into the structure.

Auch das Einklemmen gewährleistet eine sichere Befestigung, die aber auch bei Bedarf ein Lösen der Batterieelektronik erlaubt, zum Beispiel für Wartung oder Umtausch. Also, the clamping ensures a secure attachment, but also when required, a release of the battery electronics, for example, for maintenance or replacement.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Batterieelektronik zum Überwachen und/oder Angleichen der Spannung der zumindest einen Batteriezelle eingerichtet. According to a further exemplary embodiment of the invention, the battery electronics are set up to monitor and / or equalize the voltage of the at least one battery cell.

Die Batterieelektronik kann insbesondere zum Überwachen der Spannung jeder einzelner Batteriezelle und/oder der Spannung der gesamten Batterie eingerichtet sein. Die Batterieelektronik kann ferner zum Überwachen von weiteren Parametern, wie Ladezustand, Alter, Temperatur etc., der einzelnen Batteriezellen sowie der gesamten Batterie eingerichtet sein. The battery electronics may in particular be designed to monitor the voltage of each individual battery cell and / or the voltage of the entire battery. The battery electronics can also be configured to monitor other parameters such as state of charge, age, temperature, etc., the individual battery cells and the entire battery.

Durch Überwachung und gegebenenfalls Angleichung der Spannungen der Batteriezellen kann die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Batterie optimiert werden. By monitoring and, if necessary, equalizing the voltages of the battery cells, the performance and life of the battery can be optimized.

Die Batterieelektronik kann eine oder mehrere Platinen mit elektronischen Bauteilen aufweisen. The battery electronics can have one or more boards with electronic components.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Batteriegehäuse ferner zumindest ein elektromechanisches Bauteil auf, welches auf der Innenseite des Gehäusedeckels durch Anschrauben oder Einklemmen befestigt ist. According to a further embodiment of the invention, the battery housing further comprises at least one electromechanical component, which is fixed on the inside of the housing cover by screwing or clamping.

Das zumindest eine elektromechanische Bauteil kann in gleicher oder anderer Weise wie die Batterieelektronik auf der Innenseite des Gehäusedeckels befestigt sein. Mit anderen Worten ist auch das zumindest ein elektromechanischer Bauteil ausschließlich am Gehäusedeckel befestigt, nämlich auf der Innenseite des Gehäusedeckels. Wenn mehr als ein elektromechanisches Bauteil vorhanden ist, kann jedes elektromechanisches Bauteil in gleicher Weise befestigt sein, das heißt, alle elektromechanische Bauteile sind entweder anageschraubt oder eingeklemmt, oder die elektromechanische Bauteile mögen in verschiedener Weise befestigt sein, das heißt, einige elektromechanische Bauteile sind angeschraubt und andere eingeklemmt. The at least one electromechanical component can be fastened in the same or another way as the battery electronics on the inside of the housing cover. In other words, the at least one electromechanical component is also fastened exclusively to the housing cover, namely on the inside of the housing cover. If more than one electromechanical component is present, each electromechanical component may be fastened in the same way, that is, all electromechanical components are either anag-threaded or clamped, or the electromechanical components may be fastened in various ways, that is, some electromechanical components are screwed on and others pinched.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das zumindest eine elektromechanischen Bauteil eine Sicherung, einen Schutz, einen Schalter, einen Verbinder und/oder einen Ableiter auf. According to a further exemplary embodiment of the invention, the at least one electromechanical component has a fuse, a protection, a switch, a connector and / or an arrester.

Die Sicherung und der Schutz kann insbesondere die zumindest eine Batteriezelle gegen die Folgen zu hoher Strömen schützen. The fuse and the protection can in particular protect the at least one battery cell against the consequences of high currents.

Der Schalter kann insbesondere ein mechanischer oder halbleiterbasierter Schalter zum Ein- und Ausschalten verschiedener Teile der Batterieelektronik oder der Batteriezellen sein, zum Beispiel in Verbindung mit einem Ladevorgang. The switch may in particular be a mechanical or semiconductor-based switch for switching on and off various parts of the battery electronics or the battery cells, for example in connection with a charging process.

Der Verbinder kann insbesondere zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung zwischen Batterieelektronik und Batteriezelle(n) eingerichtet sein. Der Verbinder kann insbesondere ein flexibles oder auch starres Metallband, zum Beispiel Kupferband aufweisen, das mit der Batteriezelle(n) verbunden werden kann, zum Beispiel durch Anschrauben. The connector may in particular be designed to provide an electrical connection between the battery electronics and the battery cell (s). In particular, the connector may comprise a flexible or even rigid metal strip, for example copper strip, which can be connected to the battery cell (s), for example by screwing on.

Der Ableiter kann insbesondere zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung mit einem anzutreibenden Gerät (Verbraucher) oder einem Ladegerät außerhalb des Batteriegehäuses eingerichtet sein. The arrester may in particular be designed to provide an electrical connection with a device to be driven (consumer) or a charger outside the battery case.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Batterie beschrieben. Die beschriebene Batterie weist folgendes auf: (a) ein Grundgehäuse, (b) zumindest eine Batteriezelle, die in dem Grundgehäuse angebracht ist, (c) einen Gehäusedeckel, der lösbar mit dem Grundgehäuse verbunden ist, und (d) eine Batterieelektronik, wobei die Batterieelektronik auf einer Innenseite des Gehäusedeckels angebracht und lösbar mit der zumindest einer Batteriezelle verbunden ist. According to a second aspect of the invention, a battery is described. The described battery comprises: (a) a base case, (b) at least one battery cell mounted in the base case, (c) a case cover detachably connected to the base case, and (d) battery electronics Battery electronics mounted on an inner side of the housing cover and is detachably connected to the at least one battery cell.

Der beschriebenen Batterie liegt im Wesentlichen die gleiche Erkenntnis zugrunde, die oben in Verbindung mit dem ersten Aspekt beschrieben wurde, nämlich dass das Anbringen der Batterieelektronik auf der Innenseite des Gehäusedeckels eine einfache Montage und Wartung der Batterie ermöglicht. Die beschriebene Batterie ist einfach zu montieren und Warten. The battery described is based essentially on the same knowledge described above in connection with the first aspect, namely that the attachment of the battery electronics on the inside of the housing cover allows easy installation and maintenance of the battery. The described battery is easy to assemble and maintain.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Montieren einer Batterie beschrieben. Das beschriebene Verfahren weist folgendes auf: (a) Bereitstellen eines Grundgehäuses, das zum Aufnehmen zumindest einer Batteriezelle eingerichtet ist, (b) Bereitstellen eines Gehäusedeckels, der zum Verbinden mit dem Grundgehäuse eingerichtet ist und eine auf seiner Innenseite angebrachte Batterieelektronik aufweist, (c) Anbringen zumindest einer Batteriezelle in dem Grundgehäuse, (d) Verbinden der Batterieelektronik mit der zumindest einer Batteriezelle, und (e) Verbinden des Gehäusedeckels mit dem Grundgehäuse. According to a third aspect of the invention, a method of mounting a battery is described. The described method comprises: (a) providing a base housing adapted to receive at least one battery cell, (b) providing a housing cover adapted to be connected to the base housing and having battery electronics mounted on the inside thereof, (c) Attaching at least one battery cell in the base housing, (d) connecting the battery electronics to the at least one battery cell, and (e) connecting the housing cover to the base housing.

Dem beschriebenen Verfahren liegt im Wesentlichen die gleiche Erkenntnis zugrunde, die oben in Verbindung mit dem ersten und zweiten Aspekt beschrieben wurde. The described method is based essentially on the same knowledge described above in connection with the first and second aspects.

Das beschriebene Verfahren erlaubt insbesondere eine effiziente Herstellung einer Batterie durch Verwendung eines Gehäusedeckels mit vormontierter Batterieelektronik auf seiner Innenseite, welche Batterieelektronik folglich in einfacher Weise mit zumindest einer in dem Grundgehäuse angebrachten Batteriezelle elektrisch verbunden werden kann. The method described in particular allows efficient production of a battery by using a housing cover with pre-assembled battery electronics on its inside, which battery electronics can therefore be electrically connected in a simple manner with at least one mounted in the base housing battery cell.

Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören. It should be noted that embodiments of the invention described with reference to different subject matters were. In particular, some embodiments of the invention are described with method claims and other embodiments of the invention with apparatus claims. However, it will be readily apparent to those skilled in the art upon reading this application that, unless explicitly stated otherwise, in addition to a combination of features belonging to a type of subject matter, any combination of features that may result in different types of features is also possible Subject matters belong.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform. Further advantages and features of the present invention will become apparent from the following exemplary description of a preferred embodiment.

1 zeigt eine Innenseite eines Gehäusedeckels für ein Batteriegehäuse gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1 shows an inside of a housing cover for a battery housing according to an embodiment of the invention.

2 zeigt eine Explosionsansicht einer Batterie gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 2 shows an exploded view of a battery according to an embodiment of the invention.

Es wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebene Ausführungsform lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellt. It should be noted that the embodiment described below represents only a limited selection of possible embodiments of the invention.

1 zeigt eine Innenseite eines Gehäusedeckels 10 für ein Batteriegehäuse gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der Gehäusedeckel ist mittels eines Spritzgießverfahrens aus Kunststoff hergestellt und weist eine im Wesentlichen rechteckige Form auf. Der Gehäusedeckel 10 weist eine Mehrzahl von Schraublöchern 12 auf, die entlang der Peripherie des Gehäusedeckels 10 angeordnet sind. Der Gehäusedeckel 10 weist ferner eine weitere Mehrzahl von Schraublöchern auf, die nicht entlang der Peripherie angeordnet sind und zur Befestigung von Batterieelektronik 20, Relais 21, Verbindungsschienen 22 und flexiblen Kupferbänder 26 mit Schrauben 24 dienen. Am freien Ende der flexiblen Kupferbänder 26 sind Verbindungsösen 28 angebracht. Es wird keine Abdeckung zur Schutz der Batterieelektronik 20, Relais 21, Verbindungsschienen 22 usw. benötigt. Folglich sind die auf der Innenseite des Gehäusedeckels 10 angebrachten Bauteile leicht zugreifbar und können folglich in einfacher Weise montiert und gewartet werden. 1 shows an inside of a housing cover 10 for a battery case according to an embodiment of the invention. The housing cover is made of plastic by means of an injection molding process and has a substantially rectangular shape. The housing cover 10 has a plurality of screw holes 12 on that along the periphery of the housing cover 10 are arranged. The housing cover 10 also has a further plurality of screw holes that are not arranged along the periphery and for attachment of battery electronics 20 , Relay 21 , Connecting rails 22 and flexible copper bands 26 with screws 24 serve. At the free end of the flexible copper bands 26 are lugs 28 appropriate. There will be no cover to protect the battery electronics 20 , Relay 21 , Connecting rails 22 etc. needed. Consequently, they are on the inside of the housing cover 10 mounted components easily accessible and can therefore be easily mounted and maintained.

2 zeigt eine Explosionsansicht einer Batterie gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die gezeigte Batterie weist den oben beschriebenen Gehäusedeckel 10 und ein Kastenförmige Grundgehäuse 30 auf. Das Grundgehäuse 30 weist eine Mehrzahl von Schraublöchern 32 auf, die entlang der Peripherie des Grundgehäuse so angebracht ist, dass die (nicht gezeigten) Schrauben durch die Schraublöcher 12 in dem Gehäusedeckel 10 eingesetzt und in die Schraublöcher 32 eingeschraubt werden können, um den Gehäusedeckel 10 mit dem Grundgehäuse 30 zu verbinden. Im Inneren des Grundgehäuses 30 sind (nicht gezeigte) Batteriezellen angebracht und von einer herausnehmbaren Abdeckung 40 abgedeckt. Auf der Oberseite der Abdeckung 40 sind Kontaktelemente 34 angebracht, die Schrauben aufweisen, so dass die Verbindungsösen 28 am Ende der flexiblen Kupferbänder 26 festgeschraubt werden können, um elektrische Verbindungen zwischen den Batteriezellen unter der Abdeckung 40 und Batterieelektronik 20 und (nicht gezeigte) Batteriepolen auf der Außenseite des Batteriedeckels 10 bereitzustellen. 2 shows an exploded view of a battery according to an embodiment of the invention. The battery shown has the housing cover described above 10 and a box-shaped base housing 30 on. The basic housing 30 has a plurality of screw holes 32 mounted along the periphery of the base housing so that the screws (not shown) pass through the screw holes 12 in the housing cover 10 inserted and in the screw holes 32 can be screwed to the housing cover 10 with the basic housing 30 connect to. Inside the basic housing 30 are battery cells (not shown) and attached by a removable cover 40 covered. On top of the cover 40 are contact elements 34 attached, have the screws, so that the connecting lugs 28 at the end of the flexible copper bands 26 can be screwed to electrical connections between the battery cells under the cover 40 and battery electronics 20 and (not shown) battery poles on the outside of the battery cover 10 provide.

Der Gehäusedeckel 10 mit vormontierten Batterieelektronik 20 und weiteren elektromechanischen Bauteilen 20, 21, 22, kann nach Montage einer Mehrzahl von Batteriezellen in dem Grundgehäuse 30 und Festschrauben der Verbindungsösen 28 auf den jeweiligen Verbindungselementen 34 sehr einfach oben auf dem Grundgehäuse angebracht und festgeschraubt werden. The housing cover 10 with pre-assembled battery electronics 20 and other electromechanical components 20 . 21 . 22 , may after mounting a plurality of battery cells in the base housing 30 and tighten the connection eyes 28 on the respective connecting elements 34 very simply mounted on top of the basic housing and screwed tight.

Dabei wird durch die Erfindung eine Kosten- und Aufwandsreduzierung bei der Herstellung von Batteriesystemen ermöglicht, indem die Elektronik 20 schon im Inneren des Batteriedeckels 10 vormontiert wird und die Endmontage nur noch durch das Zusammenführen des Gehäusedeckels 10 und des Grundgehäuses 30 passiert. In this case, a cost and effort reduction in the manufacture of battery systems is made possible by the invention by the electronics 20 already inside the battery cover 10 is pre-assembled and the final assembly only by merging the housing cover 10 and the basic housing 30 happens.

Auch bei Reparatur von einer erfindungsgemäßen Batterie ist ein leichter Wechsel der einzelnen elektronischen und/oder elektromechanischen Bauteile möglich, ohne dass der gesamte Batterieblock gewechselt werden muss. Insbesondere bei kleinen Batteriesystemen, wie zum Beispiel 12V Kfz-Batterien, bei denen ein kompletter Modulwechsel sehr kostenintensiv ist, bietet diese Elektronikinstallation den großen Vorteil des schnellen Wechsels. Dennoch besteht ein sehr guter Schutz der elektronischen/elektromechanischen Komponenten. Even when repairing a battery according to the invention a simple change of the individual electronic and / or electromechanical components is possible without the entire battery pack must be replaced. Especially with small battery systems, such as 12V car batteries, where a complete module change is very costly, this electronics installation offers the great advantage of rapid change. Nevertheless, there is a very good protection of the electronic / electromechanical components.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10
Gehäusedeckel housing cover
12 12
Schraubloch screw
20 20
Batterieelektronik battery electronics
21 21
Relais relay
22 22
Verbindungsschiene connecting rail
24 24
Schraube screw
26 26
Kupferband copper tape
28 28
Verbindungsöse joiner
30 30
Grundgehäuse Headers
32 32
Schraubloch screw
34 34
Verbindungselement connecting element
40 40
Abdeckung cover

Claims (9)

Batteriegehäuse aufweisend ein Grundgehäuse (30), das zum Aufnehmen zumindest einer Batteriezelle eingerichtet ist, einen Gehäusedeckel (10), der zum Verbinden mit dem Grundgehäuse eingerichtet ist, und eine Batterieelektronik (20), wobei die Batterieelektronik auf einer Innenseite des Gehäusedeckels angebracht ist. Battery housing comprising a basic housing ( 30 ), which is adapted to receive at least one battery cell, a housing cover ( 10 ), which is adapted for connection to the base housing, and a battery electronics ( 20 ), wherein the battery electronics is mounted on an inner side of the housing cover. Batteriegehäuse gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Batterieelektronik in einer Ausprägung auf der Innenseite des Gehäusedeckels befestigt ist.  Battery housing according to the preceding claim, wherein the battery electronics is mounted in an expression on the inside of the housing cover. Batteriegehäuse gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batterieelektronik auf der Innenseite des Gehäusedeckels durch Anschrauben befestigt ist.  Battery housing according to one of the preceding claims, wherein the battery electronics is mounted on the inside of the housing cover by screwing. Batteriegehäuse gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Batterieelektronik auf der Innenseite des Gehäusedeckels durch Einklemmen befestigt ist.  Battery housing according to claim 1 or 2, wherein the battery electronics is fixed on the inside of the housing cover by clamping. Batteriegehäuse gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Batterieelektronik zum Überwachen und/oder Angleichen der Spannung der zumindest einen Batteriezelle eingerichtet ist.  Battery housing according to one of the preceding claims, wherein the battery electronics for monitoring and / or adjusting the voltage of the at least one battery cell is set up. Batteriegehäuse gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend zumindest ein elektromechanisches Bauteil, welches auf der Innenseite des Gehäusedeckels durch Anschrauben oder Einklemmen befestigt ist.  Battery housing according to one of the preceding claims, further comprising at least one electromechanical component, which is fixed on the inside of the housing cover by screwing or clamping. Batteriegehäuse gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei das zumindest eine elektromechanischen Bauteil eine Sicherung, einen Schutz, einen Schalter, einen Verbinder und/oder einen Ableiter aufweist.  Battery housing according to the preceding claim, wherein the at least one electromechanical component comprises a fuse, a protection, a switch, a connector and / or an arrester. Batterie aufweisend ein Grundgehäuse (30), zumindest eine Batteriezelle, die in dem Grundgehäuse angebracht ist, einen Gehäusedeckel (10), der lösbar mit dem Grundgehäuse verbunden ist, und eine Batterieelektronik (20), wobei die Batterieelektronik auf einer Innenseite des Gehäusedeckels angebracht und lösbar mit der zumindest einer Batteriezelle verbunden ist. Battery having a basic housing ( 30 ), at least one battery cell, which is mounted in the base housing, a housing cover ( 10 ), which is detachably connected to the base housing, and a battery electronics ( 20 ), wherein the battery electronics mounted on an inner side of the housing cover and is detachably connected to the at least one battery cell. Verfahren zum Montieren einer Batterie, das Verfahren aufweisend Bereitstellen eines Grundgehäuses (30), das zum Aufnehmen zumindest einer Batteriezelle eingerichtet ist, Bereitstellen eines Gehäusedeckels (10), der zum Verbinden mit dem Grundgehäuse eingerichtet ist und eine auf seiner Innenseite angebrachte Batterieelektronik (20) aufweist, Anbringen zumindest einer Batteriezelle in dem Grundgehäuse, Verbinden der Batterieelektronik mit der zumindest einer Batteriezelle, und Verbinden des Gehäusedeckels mit dem Grundgehäuse. A method of mounting a battery, the method comprising providing a base housing ( 30 ) arranged for receiving at least one battery cell, providing a housing cover ( 10 ), which is adapted for connection to the base housing and a battery electronics ( 20 ), Attaching at least one battery cell in the base housing, connecting the battery electronics with the at least one battery cell, and connecting the housing cover to the base housing.
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