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Stand der Technik
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Lithium-Ionen-Batterien umfassen in der Regel eine Vielzahl einzelner prismatischer Zellen, deren Format beispielsweise durch den Verband deutscher Automobilindustrie (VDA) normiert wurde. Die Batteriezellen müssen während des Betriebes überwacht werden. Dazu werden an Verbindungselementen, welche innerhalb eines Verbundes aus Batteriezellen zu einem Batteriemodul oder einem Batteriepack den elektrischen Kontakt zwischen den einzelnen Batteriezellen entweder in Reihen- oder in Parallelschaltung herstellen verschiedene Sensoren, beispielsweise Temperatursensoren oder Spannungsabgriffe angebracht werden.
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Die Batteriezellen können ein metallisches Gehäuse umfassen, in welches ein Elektrodenensemble, beispielsweise in der Form eines Batteriewickels oder auch in Form einer Stapelanordnung eingebracht werden kann. In der Regel werden mehrere dieser Elektrodenensembles mit Hilfe von Kollektoren parallel zueinander verschaltet. Die Stromkollektoren werden auf die Außenseite des Gehäuses der entsprechenden Batteriezellen geführt und bilden dort die Anschlussterminals. Der innerhalb der Batteriezelle verbleibende Hohlraum wird mit einem Elektrolyten befüllt. Bedingt durch ihre Bauform kann das Potential einer Batteriezelle auch am Gehäuse anliegen, wodurch eine elektrische Isolierung, beispielsweise durch einen Isolationslack erforderlich werden kann.
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US 2011/0244281 A1 bezieht sich auf eine wiederaufladbare Batterie. Eine Elektrodenanordnung ist beispielsweise durch das Herstellen einer Stapelstruktur von Elekrodenplattenelementen (
11), gebildet als dünne Platten oder Filme, einen Separator und eine weitere Elektrodenplatte gegeben. Ein erster Stromkollektor und ein zweiter Stromkollektor sind mit beiden Enden der Elektrodenanordnung verbunden, wobei der erste Stromkollektor ein erstes Anschlussteil und einen ersten Fortsatz aufweist, ein erstes Anschlussloch und eine erste Sicherung. Innerhalb eines Eckenbereiches, innerhalb dessen der erste Verbindungsteil und der erste Fortsatz aufeinandertreffen, verlaufen diese beiden Elemente rechtwinklig zueinander.
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US 2009/0305125 A1 bezieht sich auf ein Batteriepack. Negative Anschlüsse und positive Anschlüsse einer Vielzahl von Batteriezellen sind in miteinander verbundenem Zustand in einem Metallgehäuse untergebracht. Das Metallgehäuse ist mit positivseitigen und negativseitigen äußeren Anschlüssen versehen. Die äußeren Anschlüsse und die Zellanschlüsse sind miteinander durch Leitungen verbunden. Das Metallgehäuse ist mit einem Spannungsanzeigeverbindungselement ausgestattet. Dieser und eine Spannungsmessleitung erstrecken sich von den positiven und den negativen Seiten der entsprechenden Batteriezellen und sind miteinander verbunden. Mittels des Spannungsanzeigeverbinders werden die einzelnen Ladezustände der individuellen Batteriezellen erhalten, so dass verhindert werden kann, dass die Batteriezellen überladen werden.
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DE 10 2011 104 958 A1 bezieht sich auf eine batteriezellenintegrierte Messsensorleitung und einen Ausgleichswiderstand. Die Batteriezelle umfasst ein Gehäuse mit einer Außenfläche, ferner ein anodisches Material, ein kathodisches Material und einen Elektrolyten, die in dem Gehäuse enthalten sind. Des Weiteren sind ein positiver Anschluss und ein negativer Anschluss vorgesehen. Es ist ein erster flacher Draht vorgesehen, der auf der Außenfläche des Gehäuses aufgebracht ist, wobei ein Ende des ersten flachen Drahtes in elektrischem Kontakt mit dem positiven Anschluss steht und das andere Ende des ersten flachen Drahtes in der Nähe einer Kante des Gehäuses endet, derart, dass eine Verbindung mit einem ersten Leitungsdraht ermöglicht wird. Des Weiteren ist ein zweiter flacher Draht vorgesehen, der auf der Außenfläche des Gehäuses aufgebracht ist, wobei ein Ende des zweiten flachen Drahtes in elektrischem Kontakt mit dem negativen Anschluss steht und das andere Ende des zweiten flachen Drahtes in der Nähe der Kante des Gehäuses endet, derart, dass eine Verbindung mit einem zweiten Leitungsdraht ermöglicht wird.
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Darstellung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Erfassung von Spannungen und Temperaturen an einer Batteriezelle vorgeschlagen, die ein Gehäuse umfasst, welches mit einem Elektrolyten befüllt ist, oder welches einen Batteriewickel aufnimmt, dessen Verpackung mit Elektrolyt befüllt ist, wobei innerhalb des Gehäuses Anode und Kathode jeweils mit Spannungsabgriffen versehen sind, ferner im Gehäuse ein Temperatursensor aufgenommen ist, der, wie die Spannungsabgriffe mit einer Schnittstelle im Gehäuse verbunden ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist die Schnittstelle als ein Steckerteil ausgeführt, welches in eine Gehäusewand des Gehäuses eingebettet ist. Die als Steckteil ausgebildete Schnittstelle kann sehr einfach von der Außenseite des Gehäuses her kontaktiert werden. Eine Kontaktierungsöffnung der als Steckerteil ausgebildeten Schnittstelle ist in der Gehäusewand aufgenommen. Die Kontaktierungsöffnung der als Steckerteil ausgebildeten Schnittstelle liegt derart in die entsprechende Gehäusewand eingebettet, dass diese nicht darüber hinaus hervorsteht und demzufolge eine dichte Packung der Gehäuse, und damit der Batteriezellen, möglich ist. Wird die Kontaktierungsöffnung beispielsweise in die als Boden des Gehäuses dienende Gehäusewand eingelassen, so kann eine standardisierte Kontaktierung eines Batteriepacks, mehrere elektrisch miteinander verschaltete Batteriezellen umfassend, von der Unterseite aus erfolgen, um ein Beispiel zu nennen.
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Insbesondere ist die als Steckerteil ausgebildete Schnittstelle gasdicht in dem Gehäuse aufgenommen. Verlaufen die Leitungen der Spannungsabgriffe bzw. die Verbindungsleitung zwischen der als Steckerteil ausgebildeten Schnittstelle und dem Temperatursensor durch das Innere des Gehäuses, in welchem der Elektrolyt aufgenommen ist, ist es erforderlich, sowohl die als Steckerteil ausgebildete Schnittstelle als auch die Verbindungsleitungen gasdicht zu ummanteln, was beispielsweise mit einer Hotmelt-Kunststoffumspritzung erfolgen kann. Neben dem hier beispielhaft genannten Material, kommen auch andere Kunststoffummantelungsmaterialien in Frage, um sowohl eine gasdichte Einbettung der als Steckerteil ausgebildeten Schnittstelle in die Gehäusewand als auch eine gasdichte Ummantelung der Verbindungsleitung zwischen den Spannungsabgriffen und dem Temperatursensor und der als Steckerteil ausgebildeten Schnittstelle zu realisieren.
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Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend werden die Spannungsabgriffe an der Anode und/oder der Kathode jeweils mit diesen zugeordneten Stromkollektoren stoffschlüssig verbunden. Die stoffschlüssige Verbindung wird beispielsweise durch Ultraschallschweißen, Laserschweißen oder durch eine Verklebung realisiert.
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung zur Erfassung von Spannungen und Temperaturen an einer Batteriezelle ist vorteilhafterweise bei solchen Batteriezellen einzusetzen, die beispielsweise elektrisch miteinander verschaltet zu Batteriemodulen oder ganzen Batteriepacks zusammengefasst sind. derartige die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtungen umfassende Batteriezellen, Batteriemodule oder Batteriepacks kommen in Hybridfahrzeugen (HEV), Plug-in Hybridfahrzeugen (PHEV) oder in Elektrofahrzeugen (EV) jeweils im Rahmen von Traktionsbatterien des elektrischen Antriebsstranges oder Antriebsteilstranges zum Einsatz.
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Vorteile der Erfindung
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Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung kann in vorteilhafter Weise ein Abgriff von zu Spannung korrespondierenden Signalen sowie von Temperatursignalen innerhalb eines Hardcase-Gehäuses sehr nah am Entstehungsort ermittelt werden. Dadurch können insbesondere bei der Temperaturerfassung störende Einflüsse, so zum Beispiel eine Wärmeabgabe an die Umgebung sowie die Trägheit der Messstrecke aufgrund der erforderlichen Wärmeleitung, in vorteilhafter Weise umgangen werden. Damit wiederum können die Wertänderungen der einzelnen Signalwerte hinsichtlich der Spannungen und der Temperaturen rasch und ohne signifikante Verfälschungen aufgenommen und an die Schnittstelle weitergeleitet werden.
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Über die insbesondere als Steckerteil ausgebildete definierte Schnittstelle, die in eine der Gehäusewände des Gehäuses eingelassen ist, können die Signale nach außen übermittelt werden, so dass die mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung versehenen Batteriezellen einfach, insbesondere vor deren Einbau, überprüft werden können. Zudem wird eine weitere Überwachungsmöglichkeit für Batteriezellen während des Absorbierens von Testläufen in Prüfständen geschaffen. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann das nachträgliche Befestigen von Sensoren, insbesondere eines Temperatursensors sowie von Abgriffen, insbesondere von Spannungsabgriffen, an Zellverbindern entfallen. Bisher wurden die Sensoren außerhalb der Gehäuse und die entsprechenden Spannungsabgriffe bzw. Temperatursensoren außerhalb der Gehäuse angebracht, was einerseits einen zusätzlichen Platzbedarf nach sich zog und andererseits Montagekleinteile bedingt hat. Diese Nachteile können durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung umgangen werden. Ferner ist die Signalwerterfassung wesentlich genauer, da näher am Entstehungsort der jeweiligen Werte der Spannungs- bzw. Temperatursignale gemessen werden können. Innerhalb eines Batteriemodules, welches in der Regel eine Anzahl elektrisch miteinander verschalteter Batteriezellen umfasst, können über entsprechende Steckverbindungen, die beispielsweise standardisiert einheitlich an der Unterseite oder einer schmalen Seite der Batteriezellen des Batteriemoduls angeordnet sind, die Signale über entsprechende Steckverbinder und/oder Kabelbäume an Steuergeräte, wie beispielsweise Modulcontroller oder ein Batteriemanagementsystem weitergeleitet werden.
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Bei den Gehäusen, die durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung verbessert werden können, handelt es sich einerseits um Gehäuse, die unmittelbar mit dem Elektrolyten, der den Batteriewickel umgibt, befüllt sind. Durch eine Kunststoffummantelung oder dergleichen sowie gasdichtes Einlassen der in vorteilhafter Weise als Steckerteil ausgebildeten Schnittstelle in eine Gehäusewand des Gehäuses kann der Abdichtung vorteilhaft Rechnung getragen werden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, Pouchzellen einzusetzen, bei welchen der Elektrolyt in einer Beutelartigen Verpackung des Elektrodenensembles aufgenommen ist. In diesem Falle ist der Elektrolyt durch die Umverpackung – meist in Form eines Beutels – des Elektrodenensembles
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vom Gehäuse getrennt, so dass eine Ummantelung beispielsweise aus einem Hotmelt-Kunststoff der Verbindungsleitung zwischen den Spannungsabgriffen und dem Temperatursensor einerseits und der als Steckerteil ausgebildeten standardisierten definierten Schnittstelle entfallen kann.
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Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Konzept lässt sich auch auf größere Baugruppen übertragen. So können – um ein Beispiel zu nennen – mehrere Unterelemente, d.h. die Unterelemente darstellende Batteriezellen wie beispielsweise 10 oder 12 Pouchzellen zu einem Verbund zusammengefasst werden. Ein derartiger Verbund mehrerer Batteriezellen – hier ausgebildet als Pouchzellen – wird üblicherweise auch als Batteriemodul bezeichnet. Mehrere Batteriemodule bilden wiederum ein Batteriepack einer Traktionsbatterie.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
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Es zeigt:
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1 eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Elektrodenensembles,
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2 das in 1 dargestellte Elektrodenensemble aufgenommen in einem Gehäuse, hier ebenfalls in Draufsicht und Seitenansicht dargestellt,
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3 Draufsicht und Seitenansicht eines in einer Umverpackung aufgenommenen Batteriedeckels (Pouchzelle) und
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4 die in 3 in Draufsicht und Seitenansicht dargestellte Pouchzelle aufgenommen in einem Gehäuse ebenfalls in Draufsicht und Seitenansicht.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Elektrodenensembles. Eine Batteriezelle 10 umfasst einen Batteriewickel 12, der auf Seiten einer Anode 26 durch einen ersten Stromkollektor 16 kontaktiert ist. Die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Stromkollektor 16 und dem Batteriewickel 12 erfolgt auf Seiten der Anode 26 durch ein Aluminium-Inlay 17. Auf der gegenüberliegenden Seite, d. h. auf der Seite einer Kathode 28 ist der Batteriewickel 12 der Batteriezelle 10 über einen zweiten Stromkollektor 18 kontaktiert. Die elektrische Verbindung zwischen Batteriewickel 12 und dem zweiten Stromkollektor 18 erfolgt über ein Kupfer-Inlay 19 wie in 1 dargestellt. Der erste Stromkollektor 16 auf Seiten der Anode 26 geht in ein erstes Anschlussterminal 38 über, während der auf Seiten der Kathode 28 vorgesehene zweite Stromkollektor 18 in ein zweites Anschlussterminal 40 übergeht.
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Aus der Darstellung gemäß 1 geht hervor, dass auf Seiten der Anode 26 ein erster Spannungsabgriff 22 und auf Seiten der Kathode 28 ein zweiter Spannungsabgriff 24 vorgesehen sind. Die beiden Verbindungsleitungen zu den Spannungsabgriffen 22 bis 24 verlaufen zu einer definierten Schnittstelle, die im Falle der Ausführungsvariante nach 1 als Steckerteil 30 ausgeführt ist. Darüber hinaus ist die definierte Schnittstelle – hier ausgeführt als Steckerteil 30 – mit einem Temperatursensor 20 verbunden, der im in 1 dargestellten Beispiel der Batteriezelle 10 in den zweiten Stromkollektor 18 eingelassen ist.
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Aus der in 1 dargestellten Ausführungsvariante der Batteriezelle 10 geht hervor, dass das die definierte Schnittstelle darstellende Steckerteil 30 auf der den Anschlussterminals 38 bzw. 40 gegenüberliegenden Seite des Batteriewickels 12 der Batteriezelle 10 liegt. Mit Bezugszeichen 31 ist eine Kontaktierungsöffnung des die definierte Schnittstelle darstellende Steckerteils 30 bezeichnet.
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Der Darstellung gemäß 2 ist zu entnehmen, dass der in 1 dargestellte Batteriewickel 12 der Batteriezelle 10 in ein Gehäuse 32 eingelassen ist. Der Darstellung gemäß 2 ist sowohl die Draufsicht auf das Gehäuse 32 der Batteriezelle 10 als auch die Seitenansicht des Gehäuses 32 zu entnehmen. Bei der in den 1 und 2 dargestellten Batteriezelle handelt es sich um eine Batteriezelle, die in einem Gehäuse 32 aufgenommen ist, welches als ein Hardcase-Gehäuse ausgeführt ist. Dies bedeutet, dass der Batteriewickel 12, der über die beiden Stromkollektoren 16 und 18 auf Seiten der Anode 26 und auf Seiten der Kathode 28 elektrisch kontaktiert ist, in das Gehäuse 32 eingelassen ist, in welchem sich der Elektrolyt befindet. Der Elektrolyt füllt demzufolge die Hohlräume innerhalb des Gehäuses 32 aus, die nach der Montage des Batteriewickels 12 samt Stromkollektoren 16 und 18 in dem Gehäuse 32 verblieben sind.
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Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass bei einem derartigen Typus von Batteriezellen 10 das Steckerteil 30, welches die definierte Schnittstelle darstellt, eine Gehäusewand 36 des Gehäuses 32 eingebettet ist. Demzufolge weist die Gehäusewand 36 des Gehäuses 32, bei welchem es sich um ein Hardcase-Gehäuse handelt, eine zum Steckerteil 30 korrespondierende Öffnung 34 auf. In diese Öffnung 34 ist das die definierte Schnittstelle darstellende Steckerteil 30 gasdicht eingebettet. Des Weiteren sind gemäß dieser Ausführungsvariante die Verbindungsleitungen zwischen den Spannungsabgriffen 22, 24, die sich durch das im Gehäuse 32 befindliche Elektrolyt erstrecken, mit einer gasdichten Ummantelung, die beispielsweise aus einem Hotmelt-Kunststoffmaterial gefertigt sein kann, versehen. Die gasdichten Ummantelungen über die Verbindungsleitungen erstrecken sich von den Spannungsabgriffen 22, 24 bzw. dem Temperatursensor 20 durch den Innenraum des Gehäuses 32 zum die definierte Schnittstelle darstellende Steckerteil 30. Dessen Kontaktierungsöffnung 31 liegt – gasdicht eingebettet in die Öffnung 34 der Gehäusewand 36 – plan an der Außenseite der Gehäusewand 36, im in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel an der Unterseite, d. h. der Bodenseite des Gehäuses 32.
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In dem in 1 und 2 dargestellten Falle steht der Elektrolyt mit dem Gehäuse 32 in Verbindung, weswegen das Gehäuse 32 nicht potentialfrei ist, sondern auf seiner Außenseite beispielsweise durch ein Isolationsmedium in Gestalt einer Isolationslackschicht zu versehen ist.
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Im in 2 dargestellten Zustand befinden sich die beiden Anschlussterminals 38 bzw. 40 auf der Oberseite des Gehäuses 32, während die Kontaktierungsöffnung 31 des Steckerteils 30 an der Unterseite des Gehäuses 32 liegt. Mit Bezugszeichen 42 ist der mit dem Elektrolyten befüllte Hohlraum des Gehäuses 32 bezeichnet, der nach Montage des Batteriewickels 12 samt mit diesem verbundener Stromkollektoren 16 und 18 sowie nach Montage des die definierte Schnittstelle darstellenden Steckerteiles im Gehäuse 32 der Batteriezelle 10 verbleibt.
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3 zeigt eine weitere Ausführungsvariante der Batteriezelle nach einem anderen Batteriezellentyp, nämlich einer Pouchzelle.
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Eine Pouchzelle 14, wie sie in 3 dargestellt ist, umfasst ein Elektrodenensemble einen Batteriewickel 12 umfassend, der von einer Umverpackung, beispielsweise einem Beutel, umgeben ist. Innerhalb dieses Beutels der Pouchzelle 14 befindet sich der Elektrolyt, so dass ein Gehäuse, in welches als eine Pouchzelle aufnimmt, elektrolytfrei ist, da dieses von der Umverpackung des Batteriewickels 12 aufgenommen wird. 3 zeigt, dass eine Umverpackung 44 abgeflachte Enden aufweist, die sich auf Seiten der Anode 26 und der Kathode 28 erstrecken. An der Oberseite der Pouchzelle 14 befinden sich das erste Anschlussterminal 38 sowie das zweite Anschlussterminal 40. Die Stromkollektoren 16 bzw. 18, die sich an den Seiten der Pouchzelle 14 erstrecken, sind an Kontaktierungen 48 mit der Pouchzelle 14 verbunden. Zur Darstellung der Kontaktierung 48 der Stromkollektoren 16 bzw. 18 dienen gewinkelte Bleche 50 bzw. 52. Auf Seiten der Anode 26 können das erste gewinkelte Blech 50 sowie das zweite gewinkelte Blech 52 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt angeordnet sein, während die beiden gewinkelten Bleche 50 bzw. 52 auf Seiten der Kathode 28 aus Kupfer oder einer Kupfermaterial enthaltenden Legierung gefertigt sein können. Über ein Aluminium-Inlay 17 bzw. ein Kupfer-Inlay 19 sind die beiden Stromkollektoren 16 bzw. 18 mit dem Elektrodenensemble der Pouchzelle 14 elektrisch leitend verbunden. Aus der Darstellung gemäß 3 geht hervor, dass das Steckerteil 30, welches in dieser Ausführungsvariante die definierte Schnittstelle darstellt, über Verbindungsleitungen mit dem ersten Spannungsabgriff 22 und der Unterseite des ersten Stromkollektors 16 sowie mit dem zweiten Spannungsabgriff 24 an der Unterseite des zweiten Stromkollektors 18 verbunden ist. Der auf Seiten der Kathode 28 vorgesehene Temperatursensor 20 ist ebenfalls mit dem die definierte Schnittstelle darstellenden Steckerteil 30 verbunden. 4 ist die in 3 dargestellte Pouchzelle 14 zu entnehmen, nachdem diese in einem Gehäuse 32 montiert wurde.
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Analog zur Darstellung gemäß 2 ist in 4 dargestellt, dass im montierten Zustand der Pouchzelle 14 der Batteriezelle 10 im Gehäuse 32 das erste Anschlussterminal 38 sowie das zweite Anschlussterminal 40 an der Oberseite des Gehäuses 32 liegen und von außen her elektrisch kontaktiert werden können. Im Inneren des Gehäuses 32 der Batteriezelle 10 gemäß den Darstellungen in den 3 und 4 befindet sich die in der Umverpackung 44 aufgenommene Pouchzelle 14 sowie das Steckerteil 30, welches auch in dieser Ausführungsvariante die definierte Schnittstelle nach außen hin darstellt. Im montierten Zustand des die definierte Schnittstelle darstellenden Steckerteils 30 ist dieses in eine komplementär zur Geometrie des Steckerteils 30 ausgebildete Öffnung 34 eingelassen. Vom ersten Spannungsabgriff 22 bzw. dem zweiten Spannungsabgriff 24 sowie dem Temperatursensor 20 erstrecken sich durch den Hohlraum 46, der in dieser Ausführungsvariante der Batteriezellen elektrolytfrei ist, die Verbindungsleitungen zum die definierte Schnittstelle darstellenden Steckerteil 30. Da in dieser Ausführungsvariante der Batteriezelle 10, der Hohlraum 46 frei von Elektrolyt ist, ist eine gasdichte Einbettung des Steckerteils 30 in die Gehäusewand 36 des Gehäuses 32 ebenso entbehrlich wie eine gasdichte Ummantelung der Verbindungsleitungen zwischen dem Steckerteil 30 und dem ersten Spannungsabgriff 22 und dem zweiten Spannungsabgriff 24.
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Der Darstellung gemäß 4 ist darüber hinaus zu entnehmen, dass die beiden Stromkollektoren 16 bzw. 18 an den Kontaktierungen 58 über ein paar gewinkelter Bleche 50 bzw. 52 mit der Pouchzelle 14 elektrisch leitend verbunden sind. Werden nun die Batteriezellen 10 gemäß der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsvariante sowie gemäß der 3 und 4 dargestellten Ausführungsvarianten zu Batteriezellen oder Batteriepacks zusammengefasst, erfolgt deren elektrische Verschaltung miteinander durch eine Serienverschaltung oder eine Parallelverschaltung. Nach Zusammenfassung der Batteriezellen 10 gemäß der oben dargestellten Ausführungsvarianten zu Batteriemodulen oder Batteriepacks von Traktionsbatterien für Hybridfahrzeuge (HEV), Plug-in-Hybridfahrzeuge (PHEV) oder in Elektrofahrzeugen (EV) besteht durch die Implementierung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung die Möglichkeit, die Batteriemodule oder die Batteriepacks standardisiert an den entsprechenden Kontaktierungsöffnungen 31, die in der Gehäusewand 36 des Gehäuses 32 eingelassen sind, mit einem Stecker zu kontaktieren und mit Modulcontrollern von Batteriemodulen oder mit Steuergeräten von Batteriemanagementsystemen direkt oder über Zwischenschaltung eines Kabelbaums zu kontaktieren. Die an den Spannungsabgriffen 22, 24 erfassten, die Spannungen repräsentierenden Signale sowie die durch den Temperatursensor 20 im Inneren des Gehäuses 32 der Batteriezelle 10 erfassten Temperaturen entsprechen gemäß der erfindungsgemäßen Lösung den dort tatsächlich herrschenden Werten, d. h. werden nicht verfälscht oder über die Trägheit einer Messkette anderweitig beeinflusst.
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Die Kontaktierungsöffnungen 31 des die definierte Schnittstelle darstellenden Steckerteils 30 können sowohl auf der Unterseite, d. h. am Gehäuseboden des Gehäuses 32 angebracht sein, oder sich auch in einer schmalen Seitenwand des Gehäuses 32 der Batteriezelle 10 befinden. Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist ein hohes Maß an Standardisierung verwirklichbar, so dass die beiden Typen von Batteriezellen 10 gemäß den Darstellungen in den 1 und 2 sowie in den Darstellungen gemäß Punkt 3, Punkt 4, die Pouchzellen 14 betreffen, gewährleistet ist. Die Batteriezellen 10 können durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung während des Testläufen, kurz vor dem Einbau oder kurz vor der Verschaltung zu Batteriemodulen kontaktiert werden und hinsichtlich der in diesen auftretenden Betriebsparametern überwacht werden.
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Mehrere Batteriezellen 10 können der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Konzeption folgend, auch zu einer größeren Baugruppe, beispielsweise einem Batteriemodul oder einem Batteriepack zusammengefasst werden. Werden beispielsweise 10 oder mehr Pouchzellen 14 zu einem Verbund elektrisch zusammengeschaltet, stellt ein derartiger Verbund beispielsweise ein Batteriemodul dar. Mehrere Batteriemodule wiederum können zu einem Batteriepack einer Traktionsbatterie eines Hybridfahrzeuges eines Plug-in-Hybridfahrzeuges oder eines Elektrofahrzeugs zusammengefasst werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2011/0244281 A1 [0003]
- US 2009/0305125 A1 [0004]
- DE 102011104958 A1 [0005]
