DE102015122213A1 - battery assembly - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieanordnung (10) insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Mehrzahl von Batteriezellen (12) zum Speichern von elektrischer Energie, wobei die Batteriezellen (12) jeweils zwei elektrische Kontakte (14, 16) aufweisen, einer Leiterplatte (18) mit einer Mehrzahl von elektrischen Bauelementen, wobei die Leiterplatte (18) elektrisch mit den elektrischen Kontakten (14, 16) der Batteriezellen (12) verbunden ist und wobei die Leiterplatte (18) zwei gegenüberliegende Oberflächen (20, 22) aufweisen und wenigstens eine Seitenfläche (24) aufweist, die die Oberflächen (20, 22) miteinander verbindet, wobei an der Seitenfläche (24) wenigstens eine metallische Kontaktfläche (26) ausgebildet ist und dass die metallische Kontaktfläche (26) mittels einer Bonddrahtverbindung (28) mit wenigstens einem der elektrischen Kontakte (14, 16) der Batteriezellen (16) elektrisch verbunden ist.The present invention relates to a battery arrangement (10), in particular for a motor vehicle, having a plurality of battery cells (12) for storing electrical energy, the battery cells (12) each having two electrical contacts (14, 16), a printed circuit board (18). with a plurality of electrical components, wherein the circuit board (18) is electrically connected to the electrical contacts (14, 16) of the battery cells (12) and wherein the circuit board (18) has two opposite surfaces (20, 22) and at least one side surface (24) which connects the surfaces (20, 22) to each other, wherein on the side surface (24) at least one metallic contact surface (26) is formed and that the metallic contact surface (26) by means of a bonding wire connection (28) with at least one of electrical contacts (14, 16) of the battery cells (16) is electrically connected.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieanordnung insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Mehrzahl von Batteriezellen zum Speichern von elektrischer Energie, wobei die Batteriezellen jeweils zwei elektrische Kontakte aufweisen, und einer Leiterplatte mit einer Mehrzahl von elektrischen Bauelementen, wobei die Leiterplatte elektrisch mit den elektrischen Kontakten der Batteriezellen verbunden ist und wobei die Leiterplatte zwei gegenüberliegende Oberflächen aufweist und wenigstens eine Seitenfläche aufweist, die die Oberflächen miteinander verbindet. The present invention relates to a battery assembly, in particular for a motor vehicle, having a plurality of battery cells for storing electrical energy, wherein the battery cells each have two electrical contacts, and a printed circuit board with a plurality of electrical components, wherein the circuit board electrically connected to the electrical contacts of Battery cells is connected and wherein the circuit board has two opposite surfaces and has at least one side surface which connects the surfaces together.
Im technischen Bereich von Batteriezellen, insbesondere von Batterien für Kraftfahrzeuge ist es allgemein bekannt, einzelne Batteriezellen separat elektrisch mit einer Batterie-Management-Einheit zu verbinden, um eine Messung der Zellspannung der einzelnen Batteriezellen durchzuführen und um gegebenenfalls ein Ladungsausgleich zwischen den Batteriezellen durchzuführen. Dies ist insbesondere bei Lithium-Ionen-Batterien vorteilhaft. In the technical field of battery cells, in particular of batteries for motor vehicles, it is generally known to separately connect individual battery cells electrically to a battery management unit in order to carry out a measurement of the cell voltage of the individual battery cells and, if necessary, to carry out a charge equalization between the battery cells. This is particularly advantageous in lithium-ion batteries.
Üblicherweise werden die Batteriezellen herkömmlicher Batterieanordnungen mittels Folienleitern oder Leitungssätzen mit der Batterie-Management-Einheit verbunden, um die Batteriezellen separat überwachen zu können und einen Ladungsausgleich vornehmen zu können. Die Leitungssätze oder Folienleiter werden dabei üblicherweise an Kontakten der Batteriezellen angelötet oder angeschweißt. Usually, the battery cells of conventional battery assemblies are connected by means of foil conductors or sets of wires to the battery management unit in order to monitor the battery cells separately and to make a charge balance can. The cable sets or foil conductors are usually soldered or welded to contacts of the battery cells.
Es ist ferner aus dem Stand der Technik bekannt die einzelnen Batteriezellen untereinander mittels Bonddrahtverbindungen zu kontaktieren und die Batteriezellen mit einer Leiterplatte mittels Bonddrahtverbindungen zu kontaktieren. Eine entsprechende Batterieanordnung mit einer Leiterplatte ist beispielsweise aus der
Nachteilig bei den bekannten Batterieanordnungen ist es, dass die elektrische Verbindung mittels Leitungssätzen und Folienleitern technisch aufwändig ist und für eine Bonddrahtverbindung die Kontaktflächen der zu verbindenden Batteriezellen und der Platine parallel angeordnet sein müssen so dass ein großer Bauraum für die Batteriezellen und die Platine benötigt wird. A disadvantage of the known battery arrangements is that the electrical connection by means of cable sets and film conductors is technically complex and for a bonding wire connection, the contact surfaces of the battery cells to be connected and the board must be arranged in parallel so that a large space for the battery cells and the board is needed.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Batterieanordnung bereitzustellen, die mit technisch geringem Aufwand in kompakter Bauform herzustellen ist. It is therefore an object of the present invention to provide a battery assembly that is to produce with a low technical complexity in a compact design.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Batterieanordnung dadurch gelöst, dass an der Seitenfläche wenigstens eine metallische Kontaktfläche ausgebildet ist und das die metallische Kontaktfläche mittels einer Bonddrahtverbindung mit wenigstens einem der elektrischen Kontakte der Batteriezellen elektrisch verbunden ist. This object is achieved with the battery arrangement mentioned above in that at least one metallic contact surface is formed on the side surface and that the metallic contact surface is electrically connected to at least one of the electrical contacts of the battery cells by means of a bonding wire connection.
Dadurch, dass die Batteriezellen mittels einer Bonddrahtverbindung mit den metallischen Kontaktflächen an der Seitenfläche der Leiterplatte verbunden sind, kann die Leiterplatte in einer senkrechten Position relativ zu den elektrischen Kontakten der Batteriezellen angeordnet werden, wodurch eine besonders kompakte Bauform erzielt werden kann und durch die Bonddrahtverbindung im Allgemeinen zwischen der Leiterplatte und den elektrischen Kontakten der Batteriezellen kann eine elektrische Verbindung zwischen den Batteriezellen und der Leiterplatte mit technisch geringem Aufwand realisiert werden. The fact that the battery cells are connected by means of a bonding wire connection with the metallic contact surfaces on the side surface of the circuit board, the circuit board can be arranged in a vertical position relative to the electrical contacts of the battery cells, whereby a particularly compact design can be achieved and by the bonding wire connection in Generally, between the circuit board and the electrical contacts of the battery cells, an electrical connection between the battery cells and the circuit board can be realized with little technical effort.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird somit vollständig gelöst. The object of the present invention is thus completely solved.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Leiterplatte parallel zu den Batteriezellen angeordnet. In a preferred embodiment, the printed circuit board is arranged parallel to the battery cells.
Dadurch ist eine besonders kompakte Bauform der Batterieanordnung möglich. As a result, a particularly compact design of the battery assembly is possible.
Es ist dabei besonders bevorzugt, wenn die Batteriezellen langgestreckt ausgebildet sind und die Leiterplatte parallel zu Längsachsen der Batteriezellen ausgerichtet ist. It is particularly preferred if the battery cells are elongate and the circuit board is aligned parallel to the longitudinal axes of the battery cells.
Dadurch ist eine besonders flache Bauform der Batterieanordnung möglich. As a result, a particularly flat design of the battery assembly is possible.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die metallische Kontaktfläche als galvanisch abgeschiedene Schicht ausgebildet. In a preferred embodiment, the metallic contact surface is formed as a galvanically deposited layer.
Dadurch lässt sich die metallische Kontaktfläche mit technisch geringem Aufwand an der Seitenfläche der Leiterplatte herstellen. As a result, the metallic contact surface can be produced with little technical effort on the side surface of the printed circuit board.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Leiterplatte eine Mehrzahl von beabstandeten metallischen Kontaktflächen auf, die an der Seitenfläche nebeneinander ausgebildet sind. In a preferred embodiment, the printed circuit board has a plurality of spaced metallic contact surfaces formed side by side on the side surface.
Dadurch können die einzelnen Batteriezellen separat mit der Leiterplatte elektrisch kontaktiert werden, wodurch eine unabhängige Überwachung einer Spannung der Batteriezellen und ein Ladungsausgleich zwischen den Batteriezellen möglich ist. As a result, the individual battery cells can be electrically contacted separately with the printed circuit board, whereby an independent monitoring of a voltage of the battery cells and a charge balance between the battery cells is possible.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die wenigstens eine metallische Kontaktfläche sowohl an der Seitenfläche als auch teilweise an den gegenüberliegenden Oberflächen der Platine angeordnet. In a preferred embodiment, the at least one metallic contact surface is arranged both on the side surface and partially on the opposite surfaces of the board.
Dadurch lässt sich mit technisch geringem Aufwand eine Kontaktierung der metallischen Kontaktfläche mit Leiterbahnen der Leiterplatte an wenigstens einer der Oberflächen realisieren. As a result, it is possible with little technical effort to realize a contacting of the metallic contact surface with conductor tracks of the printed circuit board on at least one of the surfaces.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Mehrzahl von elektrischen Bauelementen an wenigstens einer der Oberflächen angeordnet. In a preferred embodiment, the plurality of electrical components is disposed on at least one of the surfaces.
Dadurch lässt sich eine elektrische Steuereinheit für die Batterieanordnung in kompakter Bauform mit technisch geringem Aufwand realisieren. This makes it possible to realize an electrical control unit for the battery assembly in a compact design with little technical effort.
In einer bevorzugten Ausführungsform bildet die Leiterplatte zusammen mit den elektrischen Bauelementen eine Steuereinheit zum Steuern eines Ladevorgangs und/oder eines Entladevorgangs der Batteriezellen. In a preferred embodiment, the printed circuit board together with the electrical components forms a control unit for controlling a charging process and / or a discharging process of the battery cells.
Dadurch lässt sich eine Batterieanordnung mit einem Batterie-Management-System in kompakter Bauform mit technisch geringem Aufwand bereitstellen. This makes it possible to provide a battery assembly with a battery management system in a compact design with little technical effort.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Steuereinheit eine Spannungsmesseinheit aufweist, um eine Spannung der Batteriezellen zu erfassen. In this case, it is particularly preferred if the control unit has a voltage measuring unit in order to detect a voltage of the battery cells.
Dadurch lässt sich in kompakter Bauform eine Zellspannungsüberwachung realisieren. This makes it possible to realize a cell voltage monitoring in a compact design.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. Show it:
In
Die Batterieanordnung
Die Seitenfläche
Die Leiterplatte
Die metallischen Kontaktflächen
Der positive Pol
Dadurch, dass die metallischen Kontaktflächen
Die Batteriezellen
In
Die metallischen Kontaktflächen
Die metallischen Kontaktflächen
Die elektrischen Kontaktflächen
Insgesamt kann durch die spezielle Anordnung der metallischen Kontaktflächen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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