DE102018217149A1 - Elektrochemischer Energiespeicher - Google Patents

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Gregor Breuninger
Maximilian Russ-Mohl
Moritz Pickhardt
Stefan Baumann
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Elektrochemisches Energiespeichermodul umfassend ein elektrisch leitfähiges Gehäuse umfassend mindestens eine Anschlussklemme, mindestens einen elektrochemischen Energiespeicher und einen Strommesswiderstand, der mit dem elektrisch leitfähigen Gehäuse und einem Minuspol des elektrochemischen Energiespeichers elektrisch leitend verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem elektrochemischen Energiespeichermodul sowie einer Verwendung des elektrochemischen Energiespeichermoduls gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
  • Stand der Technik
  • Die Druckschrift US 2009/0208836 offenbart eine Batterie, umfassend ein Gehäuse mit einer zentralen Längsachse. Eine Abdeckung ist mit dem Gehäuse verbunden und ein erster Flansch ist integral mit der Abdeckung ausgebildet und konfiguriert, um als ein erster Anschluss für die Batterie zu wirken. Der erste Flansch dient zur elektrischen Kopplung mit einem Anschluss einer benachbarten Batterie in einem Batteriesystem.
  • Die Druckschrift US 2011/0104540 offenbart eine wiederaufladbare Batterie. In einer Ausführungsform umfasst die Batterie eine Stromsammelplatte, eine Mehrzahl von Elektrodenanordnungen, die über die Stromsammelplatte elektrisch parallel miteinander verbunden sind, wobei jede der Elektrodenanordnungen zwei gegenüberliegende Enden und eine dazwischen ausgebildete Außenseite aufweist und wobei die Stromsammelplatte elektrisch mit einem der beiden Enden der Elektrodenanordnungen verbunden ist.
  • Die Druckschrift US 2016/0141731 offenbart eine Batteriezustandserfassungsvorrichtung, umfassend einen Shunt-Widerstand und einen Batteriepolanschluss. Der Shunt-Widerstand enthält einen zweiten Leiterteil in Form einer flachen Platte. Der Batteriepolanschluss umfasst einen Batteriepol-Verbindungsteil zur Verbindung mit einem Batteriepol und einen Shunt-Widerstand-Verbindungsteil zur Verbindung mit dem zweiten Leiterteil des Shunt-Widerstands. Der Shunt-Widerstand-Verbindungsteil hat die Form einer flachen Platte. Der zweite Leiterteil des Shunt-Widerstands und der Shunt-Widerstand-Verbindungsteil des Batteriepolanschlusses sind durch Schweißen miteinander verbunden.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Stand der Technik weiter zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Vorgehensweise mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche weist demgegenüber den Vorteil auf, dass das elektrochemische Energiespeichermodul ein elektrisch leitfähiges Gehäuse umfassend mindestens eine Anschlussklemme, mindestens einen elektrochemischen Energiespeicher und einen Strommesswiderstand, der mit dem elektrisch leitfähigen Gehäuse und einem Minuspol des elektrochemischen Energiespeichers elektrisch leitend verbunden ist, umfasst. Dadurch kann mindestens eine gemäß dem Stand der Technik notwendige Stromsammelschiene entfallen, wodurch Übergangswiderstände und Gewicht reduziert werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die mindestens eine Anschlussklemme umfasst ein Innengewinde zum formschlüssigen elektrischen Verbinden der Anschlussklemme. Dadurch kann das Energiespeichermodul beispielsweise mittels einer mit der Anschlussklemme verschraubten elektrischen Leitung mit einem weiteren Energiespeichermodul und/oder elektrischem Verbraucher elektrisch verbunden werden.
  • Das elektrisch leitfähige Gehäuse umfasst im Wesentlichen Aluminium. Dadurch werden ein Gesamtgewicht des Energiespeichermoduls und elektrische Übergangswiderstände reduziert sowie eine gute elektrische Leitfähigkeit zwischen dem Strommesswiderstand und der mindestens einen Anschlussklemme sichergestellt.
  • Der Strommesswiderstand ist mittels eines Fügeverfahrens mit dem elektrisch leitfähigen Gehäuse und/oder dem Minuspol des elektrochemischen Energiespeichers verbunden. Dadurch wird eine stabile mechanische Verbindung erreicht, die besondere Anforderungen an eine Rüttelfestigkeit erfüllt und geringe elektrische Widerstände aufweist.
  • Die elektrische Verbindung zwischen dem Minuspol, dem Strommesswiderstand und der Anschlussklemme ist hochstromfähig. Dadurch wird sichergestellt, dass hohe Entlade- oder Ladeströmen zuverlässig über den Strommesswiderstand erfasst werden.
  • Der mindestens eine elektrochemische Energiespeicher umfasst eine Lithium-Ionen-, Lithium-Schwefel-, Lithium-Luft-, Lithium-Polymer-, Nickel-Metallhydrid-, Blei-Säure-Batterie, Kondensatoren und/oder Feststoffelektrolyt-Batterie.
  • Vorteilhafterweise wird ein erfindungsgemäßes elektrochemisches Energiespeichermodul in elektrischen Energiespeichern für Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Plug-In-Hybridfahrzeuge, Pedelecs oder E-Bikes, für portable Einrichtungen zur Telekommunikation oder Datenverarbeitung, für elektrische Handwerkzeuge oder Küchenmaschinen, sowie in stationären Speichern zur Speicherung insbesondere regenerativ gewonnener elektrischer Energie verwendet.
  • Kurzbeschreibung der Figuren
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gegenstände werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Dabei ist zu beachten, dass die Zeichnungen nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Ferner können die im Folgenden beschriebenen Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen, wenn sich aus dem Kontext nicht explizit das Gegenteil ergibt.
  • Es zeigen:
    • 1 einen schematischen Ausschnitt einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrochemischen Energiespeichermoduls; und
    • 2 eine schematische Darstellung der Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrochemischen Energiespeichermoduls.
  • Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren gleiche Vorrichtungskomponenten.
  • 1 zeigt einen schematischen Ausschnitt einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrochemischen Energiespeichermoduls. Das Energiespeichermodul 100 umfasst ein elektrisch leitfähiges Gehäuse 101, das insbesondere aus Aluminium gefertigt ist, umfassend mindestens eine Anschlussklemme 102, einen Strommesswiderstand 103, der mit dem elektrisch leitfähigen Gehäuse 101 und einem Minuspol 104 eines elektrochemischen Energiespeichers 105 elektrisch leitend verbunden ist. Der Strom fließt von dem Minuspol 104 des elektrochemischen Energiespeichers 105 über den Strommesswiderstand 103 zu der Anschlussklemme 102, die ein Innengewinde zum formschlüssigen elektrischen Verbinden mit beispielsweise einem elektrischen Verbindungskabel umfasst.
  • Durch die gezeigte Ausführungsform kann mindestens eine Stromsammelschiene entfallen, wodurch Bauteile und Kosten reduziert werden. Weiter kann eine Position der Anschlussklemme flexibel festgelegt werden, wodurch bauvariantenspezifische Anpassungen möglich sind. Da der Minuspol und das elektrisch leitfähige Gehäuse auf dem gleichen Potential liegen, kann ein Schutzleiter gemäß dem Stand der Technik entfallen.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrochemischen Energiespeichermoduls. Das elektrochemische Energiespeichermodul 200 umfasst ein elektrisch leitfähiges Gehäuse 201 sowie eine Anschlussklemme 202.
  • 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
    • US 2009/0208836 [0002]
    • US 2011/0104540 [0003]
    • US 2016/0141731 [0004]

Claims (7)

  1. Elektrochemisches Energiespeichermodul (100, 200) umfassend: - ein elektrisch leitfähiges Gehäuse (101, 201) umfassend mindestens eine Anschlussklemme (102, 202); - mindestens einen elektrochemischen Energiespeicher (105); und - einen Strommesswiderstand (103), der mit dem elektrisch leitfähigen Gehäuse (101, 201) und einem Minuspol (104) des elektrochemischen Energiespeichers (105) elektrisch leitend verbunden ist.
  2. Elektrochemisches Energiespeichermodul (100, 200) gemäß Anspruch 1, wobei die mindestens eine Anschlussklemme (102, 202) ein Innengewinde zum formschlüssigen elektrischen Verbinden der Anschlussklemme (102, 202) umfasst.
  3. Elektrochemisches Energiespeichermodul (100, 200) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das elektrisch leitfähige Gehäuse (101, 201) im Wesentlichen Aluminium umfasst.
  4. Elektrochemisches Energiespeichermodul (100, 200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Strommesswiderstand (103) mittels eines Fügeverfahrens mit dem elektrisch leitfähigen Gehäuse (101, 201) und/oder dem Minuspol (104) des elektrochemischen Energiespeichers (105) verbunden ist.
  5. Elektrochemisches Energiespeichermodul (100, 200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektrische Verbindung zwischen dem Minuspol (104), dem Strommesswiderstand (105) und der Anschlussklemme (102, 202) hochstromfähig ist.
  6. Elektrochemisches Energiespeichermodul (100, 200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der mindestens eine elektrochemische Energiespeicher (105) eine Lithium-Ionen-, Lithium-Schwefel-, Lithium-Luft-, Lithium-Polymer-, Nickel-Metallhydrid-, Blei-Säure-Batterie, Kondensatoren und/oder Feststoffelektrolyt-Batterie umfasst.
  7. Verwendung eines elektrochemischen Energiespeichermoduls (100, 200) gemäß Anspruch 6 in elektrischen Energiespeichern für Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Plug-In-Hybridfahrzeuge, Pedelecs oder E-Bikes, für portable Einrichtungen zur Telekommunikation oder Datenverarbeitung, für elektrische Handwerkzeuge oder Küchenmaschinen, sowie in stationären Speichern zur Speicherung insbesondere regenerativ gewonnener elektrischer Energie.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5064735A (en) * 1988-11-21 1991-11-12 Gates Energy Products, Inc. Cadium electrode and process for its production
US6628102B2 (en) * 2001-04-06 2003-09-30 Microchip Technology Inc. Current measuring terminal assembly for a battery
DE102011050330A1 (de) * 2011-05-13 2012-11-15 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kraftfahrzeugbatterie

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5064735A (en) * 1988-11-21 1991-11-12 Gates Energy Products, Inc. Cadium electrode and process for its production
US6628102B2 (en) * 2001-04-06 2003-09-30 Microchip Technology Inc. Current measuring terminal assembly for a battery
DE102011050330A1 (de) * 2011-05-13 2012-11-15 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kraftfahrzeugbatterie

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