DE102015204111A1 - Batteriezelle, Zellverbinder und Batteriemodul - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle (2), umfassend ein Zellengehäuse (3), an welchem mindestens ein Terminal (11, 12) angeordnet ist, und eine innerhalb des Zellengehäuses (3) angeordnete Spannungsquelle (10), welche einen Pluspol (21) und einen Minuspol (22) aufweist. Dabei weist das mindestens eine Terminal (11, 12) einen ersten Kontaktbereich (41), der mit dem Pluspol (21) verbunden ist, und einen zweiten Kontaktbereich (42), der mit dem Minuspol (22) verbunden ist, auf, wobei die Kontaktbereiche (41, 42) elektrisch voneinander isoliert sind. Die Erfindung betrifft ferner einen Zellverbinder (91, 92, 93, 94) zur elektrischen Verbindung eines Terminals (11, 12) einer ersten Batteriezelle (2) mit einem Terminal (11, 12) einer zweiten Batteriezelle (2), sowie ein Batteriemodul (101, 102, 103) mit mindestens zwei Batteriezellen (2), welche mittels mindestens eines Zellverbinders (91, 92, 93, 94) verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Batteriezelle, umfassend ein Gehäuse, an welchem mindestens ein Terminal angeordnet ist, und eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Spannungsquelle. Die Erfindung betrifft ferner einen Zellverbinder zur elektrischen Verbindung eines Terminals einer ersten Batteriezelle mit einem Terminal einer zweiten Batteriezelle. Die Erfindung betrifft auch ein Batteriemodul, umfassend mindestens zwei Batteriezellen, wobei ein Terminal der ersten Batteriezelle mit einem Terminal der zweiten Batteriezelle mittels mindestens eines Zellverbinders verbunden ist.
  • Stand der Technik
  • Elektrische Energie ist mittels Batterien speicherbar. Batterien wandeln chemische Reaktionsenergie in elektrische Energie um. Hierbei werden Primärbatterien und Sekundärbatterien unterschieden. Primärbatterien sind nur einmal funktionsfähig, während Sekundärbatterien, die auch als Akkumulator bezeichnet werden, wieder aufladbar sind. Eine Batterie umfasst dabei eine oder mehrere Batteriezellen.
  • In einem Akkumulator finden insbesondere sogenannte Lithium-Ionen-Batteriezellen Verwendung. Diese zeichnen sich unter anderem durch hohe Energiedichten, thermische Stabilität und eine äußerst geringe Selbstentladung aus. Lithium-Ionen-Batteriezellen kommen unter anderem in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Elektrofahrzeugen (Electric Vehicle, EV), Hybridfahrzeugen (Hybride Electric Vehicle, HEV) sowie Plug-In-Hybridfahrzeugen (Plug-In-Hybride Electric Vehicle, PHEV) zum Einsatz.
  • Lithium-Ionen-Batteriezellen weisen eine positive Elektrode, die auch als Kathode bezeichnet wird, und eine negative Elektrode, die auch als Anode bezeichnet wird, auf. Die Kathode sowie die Anode umfassen je einen Stromableiter, auf den ein Aktivmaterial aufgebracht ist. Die Elektroden der Batteriezelle sind folienartig ausgebildet und unter Zwischenlage eines Separators, welcher die Anode von der Kathode trennt, zu einem Elektrodenwickel gewunden.
  • Ein solcher Elektrodenwickel wird auch als Jelly-Roll bezeichnet. Die Elektroden können auch zu einem Elektrodenstapel übereinander geschichtet sein. Elektrodenwickel sowie Elektrodenstapel stellen eine Spannungsquelle dar, wobei zwischen den Elektroden der Spannungsquelle eine elektrische Spannung anliegt.
  • Die beiden Elektroden der Spannungsquelle werden mittels Kollektoren elektrisch mit Polen der Batteriezelle, welche auch als Terminals bezeichnet werden, verbunden. Die Elektroden und der Separator sind von einem in der Regel flüssigen Elektrolyt umgeben. Der Elektrolyt ist für die Lithiumionen leitfähig und ermöglicht den Transport der Lithiumionen zwischen den Elektroden.
  • Die Batteriezelle weist ferner ein Zellengehäuse auf, welches beispielsweise aus Aluminium gefertigt ist. Das Zellengehäuse ist in der Regel prismatisch, insbesondere quaderförmig ausgestaltet und druckfest ausgebildet. Die Spannungsquelle, der Elektrolyt und die Kollektoren sind innerhalb des Zellengehäuses angeordnet.
  • Aus der DE 10 2013 213 877 A1 sind eine gattungsgemäße Batteriezelle sowie eine Batteriesystem, welches mehrere Batteriezellen umfasst, bekannt. Die Batteriezellen weisen jeweils an ihrem oberen Ende Terminals zur elektrischen Kontaktierung auf. Die Batteriezellen sind dabei durch Zellverbinder, welche an den Terminals angeordnet sind, elektrisch miteinander verschaltet.
  • Aus der DE 10 2010 019 708 A1 ist ein Zellverbinder bekannt, mittels welchem je zwei Batteriezellen zu einem Batteriemodul, beziehungsweise zu einem Speichermodul, verbunden sind.
  • Ein Batteriepack mit umschaltbarer Spannung ist in der DE 10 2007 027 902 A1 offenbart. Das Batteriepack weist eine positive Anschlussklemme und eine negative Anschlussklemme sowie mehrere Batteriezellen auf. Mittels mehrerer Schaltelemente können die Batteriezellen dabei wahlweise parallel oder seriell verschaltet werden.
  • Ein bipolarer Spannungserzeuger geht aus der DE 602 13 754 T2 hervor. Mittels einer elektronischen Schaltung sind aus einer Batteriezelle eine positive sowie eine negative Versorgungsspannung erzeugbar, welche an entsprechenden Terminals abgreifbar sind.
  • Eine Batteriezelle mit als weiblicher Steckverbinder ausgebildeten Terminals ist aus der DE 10 2012 209 856 A1 bekannt. Die Terminals weisen einen Hohlraum auf, welcher von einer Buchse gebildet ist, die in ein Gehäuse der Batteriezelle hinein ragt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es wird eine Batteriezelle vorgeschlagen, die ein Zellengehäuse, an welchem mindestens ein Terminal angeordnet ist, und eine innerhalb des Zellengehäuses angeordnete Spannungsquelle, welche einen Pluspol und einen Minuspol aufweist, umfasst.
  • Erfindungsgemäß weist das mindestens eine Terminal der Batteriezelle einen ersten Kontaktbereich, der mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbunden ist, und einen zweiten Kontaktbereich, der mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbunden ist, auf. Dabei sind die beiden Kontaktbereiche des mindestens einen Terminals elektrisch voneinander isoliert.
  • Vorzugsweise ist das Terminal hohlzylindrisch ausgebildet. Insbesondere weist das Terminal einen Hohlraum auf, der in das Zellengehäuse der Batteriezelle hinein ragt.
  • Die Kontaktbereiche des Terminals, die mit dem Pluspol der Spannungsquelle sowie mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbunden sind, sind dabei vorteilhaft an einer inneren Mantelfläche des hohlzylindrisch ausgebildeten Terminals angeordnet.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Kontaktbereiche des Terminals ringförmig ausgebildet. Dabei erstrecken sich die Kontaktbereiche vollumfänglich um die innere Mantelfläche des hohlzylindrisch ausgebildeten Terminals herum.
  • Vorzugsweise sind die Kontaktbereiche des Terminals in axialer Richtung zueinander versetzt angeordnet. Dabei ist in axialer Richtung zwischen den Kontaktbereichen eine Isolation vorgesehen, welche die beiden Kontaktbereiche des mindestens einen Terminals elektrisch voneinander isoliert.
  • Ferner wird ein Zellverbinder zur elektrischen Verbindung eines Terminals einer ersten erfindungsgemäßen Batteriezelle mit einem Terminal einer zweiten erfindungsgemäßen Batteriezelle vorgeschlagen. Der Zellverbinder umfasst einen ersten Kontaktierungsbereich, der mit dem ersten Kontaktbereich des Terminals der ersten Batteriezelle verbindbar ist, und einen zweiten Kontaktierungsbereich, der mit dem zweiten Kontaktbereich des Terminals der zweiten Batteriezelle verbindbar ist. Dabei sind die beiden Kontaktierungsbereiche des Zellverbinders elektrisch, und vorzugsweise auch mechanisch, miteinander verbunden.
  • Erfindungsgemäß ist dabei der Zellverbinder derart ausgestaltet, dass eine elektrische Verbindung des zweiten Kontaktierungsbereichs des Zellverbinders mit dem ersten Kontaktbereich des Terminals verhindert ist.
  • Wenn der Zellverbinder also korrekt mit den Terminals der beiden Batteriezellen verbunden ist, ist somit jeder der beiden Kontaktierungsbereiche des Zellverbinders entweder mit dem Pluspol der Spannungsquelle oder mit dem Minuspol der Spannungsquelle elektrisch verbunden. Eine kurzschlussauslösende, gleichzeitige Verbindung eines Kontaktierungsbereichs des Zellverbinders mit Pluspol und Minuspol der Spannungsquelle ist ausgeschlossen.
  • Vorteilhaft ist der erste Kontaktierungsbereich des Zellverbinders an einem ersten zylinderförmig ausgebildeten Kontaktstift angeordnet, und der zweite Kontaktierungsbereich des Zellverbinders ist an einem zweiten zylinderförmig ausgebildeten Kontaktstift angeordnet. Dabei sind die beiden Kontaktstifte parallel versetzt zueinander angeordnet. Die beiden Kontaktstifte des Zellverbinders sind somit in hohlzylindrisch ausgebildete Terminals von zwei nebeneinander stehenden Batteriezellen einsetzbar.
  • Vorzugsweise sind die Kontaktierungsbereiche des Zellverbinders jeweils an einer äußeren Mantelfläche des Kontaktstifts angeordnet. Dadurch können die Kontaktierungsbereiche des Zellverbinders in Kontakt mit Kontaktbereichen der Terminals gelangen, welche an der inneren Mantelfläche der Terminals angeordnet sind.
  • Insbesondere sind die Kontaktierungsbereiche des Zellverbinders dabei ringförmig ausgebildet. Dadurch entsteht ein großflächiger Kontakt zwischen den Kontaktierungsbereichen des Zellverbinders und ringförmig ausgebildeten Kontaktbereichen der Terminals.
  • Es wird auch ein Batteriemodul vorgeschlagen, welches mindestens zwei erfindungsgemäße Batteriezellen umfasst, wobei ein Terminal der ersten erfindungsgemäßen Batteriezelle mit einem Terminal der zweiten erfindungsgemäßen Batteriezelle mittels mindestens eines erfindungsgemäßen Zellverbinders verbunden ist.
  • Vorteile der Erfindung
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Batteriezelle ist jedes der beiden Terminals der Batteriezelle mit dem Pluspol ebenso wie mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbunden. An jedem der beiden Terminals kann somit wahlweise eine positive Spannung oder eine negative Spannung abgegriffen werden.
  • Dadurch können nebeneinander angeordnete Batteriezellen wahlweise elektrisch parallel oder seriell zu einem Batteriemodul verschaltet werden, unabhängig von der Orientierung der Batteriezellen. Der mechanische Aufbau von verschiedenen Batteriemodulen kann somit einheitlich ausgeführt werden, unabhängig davon, ob die einzelnen Batteriezellen elektrisch parallel oder seriell zu verschalten sind. Die elektrische Verbindung der Batteriezellen kann bei der Herstellung des Batteriemoduls in einem späten Produktionsschritt erfolgen. Ferner kann die elektrische Verbindung der Batteriezellen innerhalb des Batteriemoduls auch später geändert werden, und zwar unabhängig von einer mechanischen Verbindung sowie von der Orientierung der einzelnen Batteriezellen innerhalb des Batteriemoduls.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Batteriezelle,
  • 2 eine Draufsicht auf ein Batteriemodul gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • 3 einen Zellverbinder gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • 4 eine Draufsicht auf ein Batteriemodul gemäß einer zweiten Ausführungsform,
  • 5 einen Zellverbinder gemäß einer zweiten Ausführungsform und
  • 6 eine schematische Darstellung eines Batteriemoduls gemäß einer dritten Ausführungsform.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Eine Batteriezelle 2 ist in 1 schematisch dargestellt. Die Batteriezelle 2 umfasst ein Zellengehäuse 3, welches prismatisch, vorliegend quaderförmig, ausgebildet ist. Das Zellengehäuse 3 ist vorliegend elektrisch leitend ausgeführt und beispielsweise aus Aluminium gefertigt. Das Zellengehäuse 3 kann aber auch aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise Kunststoff, gefertigt sein.
  • Die Batteriezelle 2 umfasst ein erstes Terminal 11 und ein zweites Terminal 12. Über die Terminals 11, 12 kann eine von der Batteriezelle 2 zur Verfügung gestellte Spannung abgegriffen werden. Ferner kann die Batteriezelle 2 über die Terminals 11, 12 auch geladen werden. Die Terminals 11, 12 sind beabstandet voneinander an einer Deckfläche des prismatischen Zellengehäuses 3 angeordnet.
  • Innerhalb des Zellengehäuses 3 der Batteriezelle 2 ist eine Spannungsquelle 10 angeordnet. Die Spannungsquelle 10 ist vorliegend als Elektrodenwickel ausgeführt, welcher zwei Elektroden, nämlich eine Anode und eine Kathode, aufweist. Die Anode des Elektrodenwickels stellt dabei einen Minuspol 22 der Spannungsquelle 10 dar, und die Kathode des Elektrodenwickels stellt einen Pluspol 21 der Spannungsquelle 10 dar.
  • Die Anode und die Kathode sind jeweils folienartig ausgeführt und unter Zwischenlage eines Separators zu dem Elektrodenwickel gewickelt. Es ist auch denkbar, dass mehrere Elektrodenwickel in dem Zellengehäuse 3 vorgesehen sind. Anstelle des Elektrodenwickels kann auch beispielsweise ein Elektrodenstapel als Spannungsquelle 10 vorgesehen sein. Das Zellengehäuse 3 der Batteriezelle 2 ist mit einem flüssigen und ionisch leitfähigen Elektrolyt oder mit einem Polymerelektrolyt gefüllt. Der Elektrolyt umgibt dabei den Elektrodenwickel.
  • Die Terminals 11, 12 sind vorliegend hohlzylindrisch, also konkav, ausgebildet und ragen in das Zellengehäuse 3 hinein. An einer inneren Mantelfläche 15 der Terminals 11, 12 sind jeweils ein erster Kontaktbereich 41 und ein zweiter Kontaktbereich 42 vorgesehen. Die Kontaktbereiche 41, 42 sind jeweils ringförmig, also umlaufend um die innere Mantelfläche 15 der Terminals 11, 12, ausgebildet.
  • Die Kontaktbereiche 41, 42 sind an der inneren Mantelfläche 15 der Terminals 11, 12 in axialer Richtung zueinander versetzt angeordnet. Vorliegend ist der erste Kontaktbereich 41 dabei tiefer in dem Zellengehäuse 3 angeordnet als der zweite Kontaktbereich 42. Die Kontaktbereiche 41, 42 sind elektrisch voneinander isoliert. Dazu ist in axialer Richtung zwischen den Kontaktbereichen 41, 42 eine Isolation vorgesehen.
  • Der Pluspol 21 der Spannungsquelle 10 ist mittels eines ersten Kollektors 31 elektrisch mit den ersten Kontaktbereichen 41 der beiden Terminals 11, 12 verbunden. Der Minuspol 22 der Spannungsquelle 10 ist mittels eines zweiten Kollektors 32 elektrisch mit den zweiten Kontaktbereichen 42 der beiden Terminals 11, 12 verbunden.
  • Das erste Terminal 11 und das zweite Terminal 12 sind somit identisch ausgeführt. An jedem der beiden Terminals 11, 12 kann also, unabhängig von einer mechanischen Orientierung des Zellengehäuses 3 der Batteriezelle 2, eine positive sowie eine negative Spannung abgegriffen werden.
  • In 2 ist eine Draufsicht auf ein Batteriemodul 101 gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Das Batteriemodul 101 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst vorliegend zwölf Batteriezellen 2, welche seriell verschaltet sind. In der gezeigten Darstellung sind jeweils die nach oben weisenden Terminals als erste Terminals 11 bezeichnet, und die nach unten weisenden Terminals sind als zweite Terminals 12 bezeichnet.
  • Je zwei erste Terminals 11 von nebeneinander liegenden Batteriezellen 2 sind elektrisch mittels eines Zellverbinders 91 gemäß einer ersten Ausführungsform miteinander verbunden. Ebenso sind je zwei zweite Terminals 12 von nebeneinander liegenden Batteriezelle 2 elektrisch mittels eines Zellverbinders 91 gemäß der ersten Ausführungsform miteinander verbunden.
  • Die Zellverbinder 91 gemäß der ersten Ausführungsform stellen dabei jeweils eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Kontaktbereich 41 des Terminals 11, 12 einer der Batteriezellen 2 und dem zweiten Kontaktbereich 42 des Terminals 11, 12 der benachbarten Batteriezelle 2 her. Somit entsteht eine serielle Verschaltung der vorliegend zwölf Batteriezellen 2 zu dem Batteriemodul 101 gemäß der ersten Ausführungsform.
  • In 3 ist der Zellverbinder 91 gemäß der ersten Ausführungsform dargestellt. Der Zellverbinder 91 gemäß der ersten Ausführungsform ist U-förmig ausgebildet und weist einen ersten Kontaktstift 81 und einen zweiten Kontaktstift 82 auf. Die Kontaktstifte 81, 82 sind jeweils zylinderförmig ausgebildet und parallel versetzt zueinander angeordnet. Die Kontaktstifte 81, 82 sind mittels eines Jochs 85 miteinander verbunden.
  • An einer äußeren Mantelfläche des ersten Kontaktstifts 81 ist ein erster Kontaktierungsbereich 71 vorgesehen, und an einer äußeren Mantelfläche des zweiten Kontaktstifts 82 ist ein zweiter Kontaktierungsbereich 72 vorgesehen. Die Kontaktierungsbereiche 71, 72 sind jeweils ringförmig, also umlaufend um die äußere Mantelfläche der Kontaktstifte 81, 82, ausgebildet.
  • Die Kontaktierungsbereiche 71, 72 sind in axialer Richtung unterschiedlich weit von dem Joch 85 beabstandet angeordnet. Vorliegend ist der erste Kontaktierungsbereich 71 weiter von dem Joch 85 beabstandet als der zweite Kontaktierungsbereich 72. Der Abstand der Kontaktierungsbereiche 71, 72 des Zellverbinders 91 gemäß der ersten Ausführungsform in axialer Richtung entspricht dem Abstand der Kontaktbereiche 41, 42 der Terminals 11, 12 der Batteriezelle 2 in axialer Richtung.
  • Beim Einführen des Zellverbinders 91 gemäß der ersten Ausführungsform in zwei Terminals 11, 12 von zwei benachbart angeordneten Batteriezellen 2 wird somit der erste Kontaktierungsbereich 71 des Zellverbinders 91 gemäß der ersten Ausführungsform mit dem ersten Kontaktbereich 41 des Terminals 11, 12 der einen Batteriezelle 2 verbunden, und der zweite Kontaktierungsbereich 72 des Zellverbinders 91 gemäß der ersten Ausführungsform wird mit dem zweiten Kontaktbereich 42 des Terminals 11, 12 der benachbarten Batteriezelle 2 verbunden.
  • Die Kontaktierungsbereiche 71, 72 sind elektrisch miteinander verbunden. Beim Einführen des Zellverbinders 91 gemäß der ersten Ausführungsform in zwei Terminals 11, 12 von zwei benachbart angeordneten Batteriezellen 2 wird somit der Pluspol 21 der Spannungsquelle 10 der einen Batteriezelle 2 mit dem Minuspol 22 der Spannungsquelle 10 der benachbarten Batteriezelle 2 elektrisch verbunden.
  • Bei korrekter Ausrichtung der Batteriezellen 2 ist somit insbesondere eine elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Kontaktierungsbereich 72 des Zellverbinders 91 gemäß der ersten Ausführungsform und dem ersten Kontaktbereich 41 des Terminals 11, 12 ausgeschlossen. Ebenso ist eine kurzschlussauslösende, gleichzeitige Verbindung eines Kontaktierungsbereichs 71, 72 des Zellverbinders 91 gemäß der ersten Ausführungsform mit beiden Kontaktbereichen 41, 42 des Terminals 11, 12 ausgeschlossen.
  • In 4 ist eine Draufsicht auf ein Batteriemodul 102 gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Das Batteriemodul 102 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst vorliegend zwölf Batteriezellen 2, welche abwechselnd parallel und seriell verschaltet sind. In der gezeigten Darstellung sind jeweils die nach oben weisenden Terminals als erste Terminals 11 bezeichnet, und die nach unten weisenden Terminals sind als zweite Terminals 12 bezeichnet.
  • Je vier erste Terminals 11 von nebeneinander liegenden Batteriezellen 2 sind elektrisch mittels eines Zellverbinders 92 gemäß einer zweiten Ausführungsform miteinander verbunden. Ebenso sind je vier zweite Terminals 12 von nebeneinander liegenden Batteriezelle 2 elektrisch mittels eines Zellverbinders 92 gemäß der zweiten Ausführungsform miteinander verbunden.
  • Die Zellverbinder 92 gemäß der zweiten Ausführungsform stellen dabei jeweils eine elektrische Verbindung zwischen den ersten Kontaktbereichen 41 von zwei Terminals 11, 12 von zwei Batteriezellen 2 und den zweiten Kontaktbereichen 42 von zwei Terminals 11, 12 von zwei weiteren Batteriezellen 2 her. Somit entsteht eine parallele Verschaltung von je zwei Batteriezellen 2 sowie eine serielle Verschaltung von je zwei parallel geschalteten Batteriezellen 2 zu dem Batteriemodul 102 gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • In 5 ist der Zellverbinder 92 gemäß der zweiten Ausführungsform dargestellt. Der Zellverbinder 92 gemäß der zweiten Ausführungsform ähnelt dem Zellverbinder 91 gemäß der ersten Ausführungsform, weshalb hier in erster Linie auf Unterschiede eingegangen wird.
  • Der Zellverbinder 92 gemäß der zweiten Ausführungsform weist zwei erste Kontaktstift 81 und zwei zweiten Kontaktstifte 82 auf. Die Kontaktstifte 81, 82 sind jeweils zylinderförmig ausgebildet und parallel versetzt zueinander angeordnet. Die Kontaktstifte 81, 82 sind mittels eines Jochs 85 miteinander verbunden.
  • Die Anordnung der Kontaktierungsbereiche 71, 72 an den Kontaktstiften 81, 82 des Zellverbinders 92 gemäß der zweiten Ausführungsform entspricht der Anordnung der Kontaktierungsbereiche 71, 72 an den Kontaktstiften 81, 82 des Zellverbinders 91 gemäß der ersten Ausführungsform.
  • Mittels des Zellverbinders 92 gemäß der zweiten Ausführungsform werden somit zwei erste Kontaktbereiche 41 von Terminals 11, 12 von zwei Batteriezellen 2 mit zwei zweiten Kontaktbereichen 42 von Terminals 11, 12 von zwei weiteren Batteriezellen 2 verbunden. Es werden somit zwei Pluspole 21 von zwei Spannungsquellen 10 von zwei Batteriezellen 2 mit zwei Minuspolen 22 von zwei Spannungsquellen 10 von zwei weiteren Batteriezelle 2 elektrisch verbunden.
  • In 6 ist eine schematische Darstellung eines Batteriemoduls 103 gemäß einer dritten Ausführungsform gezeigt. Das Batteriemodul 103 gemäß der dritten Ausführungsform umfasst vorliegend sechs Batteriezellen 2, wobei jeweils zwei Batteriezellen 2 mittels eines Zellverbinders 93 gemäß einer dritten Ausführungsform und eines Zellverbinders 94 gemäß einer vierten Ausführungsform miteinander verbunden sind.
  • Der Zellverbinder 93 gemäß der dritten Ausführungsform umfasst zwei erste Kontaktstifte 81, welche miteinander fluchtend angeordnet sind. An jedem ersten Kontaktstift 81 ist dabei je ein erster Kontaktierungsbereich 71 vorgesehen. Der Zellverbinder 93 gemäß der dritten Ausführungsform verbindet somit zwei erste Kontaktbereiche 41 von Terminals 11, 12 von zwei Batteriezellen 2, welche einander gegenüber liegend angeordnet sind.
  • Der Zellverbinder 94 gemäß der vierten Ausführungsform umfasst zwei zweite Kontaktstifte 82, welche miteinander fluchtend angeordnet sind. An jedem zweiten Kontaktstift 82 ist dabei je ein zweiter Kontaktierungsbereich 72 vorgesehen. Der Zellverbinder 94 gemäß der vierten Ausführungsform verbindet somit zwei zweite Kontaktbereiche 42 von Terminals 11, 12 von zwei Batteriezellen 2, welche einander gegenüber liegend angeordnet sind.
  • Mittels des Zellverbinders 93 gemäß der dritten Ausführungsform und des Zellverbinders 94 gemäß der vierten Ausführungsform sind somit die zwei gegenüber liegenden Batteriezellen 2 elektrisch parallel geschaltet.
  • 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.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013213877 A1 [0008]
    • DE 102010019708 A1 [0009]
    • DE 102007027902 A1 [0010]
    • DE 60213754 T2 [0011]
    • DE 102012209856 A1 [0012]

Claims (10)

  1. Batteriezelle (2), umfassend ein Zellengehäuse (3), an welchem mindestens ein Terminal (11, 12) angeordnet ist, und eine innerhalb des Zellengehäuses (3) angeordnete Spannungsquelle (10), welche einen Pluspol (21) und einen Minuspol (22) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Terminal (11, 12) einen ersten Kontaktbereich (41), der mit dem Pluspol (21) verbunden ist, und einen zweiten Kontaktbereich (42), der mit dem Minuspol (22) verbunden ist, aufweist, wobei die Kontaktbereiche (41, 42) elektrisch voneinander isoliert sind.
  2. Batteriezelle (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Terminal (11, 12) hohlzylindrisch ausgebildet ist.
  3. Batteriezelle (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbereiche (41, 42) an einer inneren Mantelfläche (15) des Terminals (11, 12) angeordnet sind.
  4. Batteriezelle (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbereiche (41, 42) ringförmig ausgebildet sind.
  5. Batteriezelle (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbereiche (41, 42) in axialer Richtung zueinander versetzt angeordnet sind.
  6. Zellverbinder (91, 92, 93, 94) zur elektrischen Verbindung eines Terminals (11, 12) einer ersten Batteriezelle (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einem Terminal (11, 12) einer zweiten Batteriezelle (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend einen ersten Kontaktierungsbereich (71), der mit dem ersten Kontaktbereich (41) des Terminals (11, 12) der ersten Batteriezelle (2) verbindbar ist, und einen zweiten Kontaktierungsbereich (72), der mit dem zweiten Kontaktbereich (42) des Terminals (11, 12) der zweiten Batteriezelle (2) verbindbar ist, wobei die Kontaktierungsbereiche (71, 72) miteinander elektrisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellverbinder (91, 92, 93, 94) derart ausgestaltet ist, dass eine elektrische Verbindung des zweiten Kontaktierungsbereichs (72) mit dem ersten Kontaktbereich (41) des Terminals (11, 12) verhindert ist.
  7. Zellverbinder (91, 92, 93, 94) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktierungsbereich (71) an einem ersten zylinderförmig ausgebildeten Kontaktstift (81) angeordnet ist, und dass der zweite Kontaktierungsbereich (72) an einem zweiten zylinderförmig ausgebildeten Kontaktstift (82) angeordnet ist, wobei die Kontaktstifte (81, 82) parallel versetzt zueinander angeordnet sind.
  8. Zellverbinder (91, 92, 93, 94) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungsbereiche (71, 72) jeweils an einer äußeren Mantelfläche des Kontaktstifts (81, 82) angeordnet sind.
  9. Zellverbinder (91, 92, 93, 94) nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungsbereiche (71, 72) ringförmig ausgebildet sind.
  10. Batteriemodul (101, 102, 103), umfassend mindestens zwei Batteriezellen (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Terminal (11, 12) der ersten Batteriezelle (2) mit einem Terminal (11, 12) der zweiten Batteriezelle (2) mittels mindestens eines Zellverbinders (91, 92, 93, 94) nach einem der Ansprüche 6 bis 9 verbunden ist.
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