DE102019112552A1 - Batterie für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Laden einer Batterie - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Batterie (1) für ein Kraftfahrzeug mit mehreren ersten Batteriezellen (2) von einem ersten Materialtyp und mehreren zweiten Batteriezellen (3) von einem von dem ersten Materialtyp verschiedenen zweiten Materialtyp, wobei die ersten Batteriezellen (2) elektrisch miteinander zum von den zweiten Batteriezellen (3) unabhängigen Laden und Entladen verschaltet sind und die zweiten Batteriezellen (3) elektrisch miteinander verschaltet sind, und wobei jeweils eine der mehreren ersten Batteriezellen (2) neben jeweils einer der mehreren zweiten Batteriezellen (3) in einer ersten Montageebene (4) angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug (10) mit einer solchen Batterie (1) und ein Verfahren zum Laden und Entladen einer solchen Batterie (1).
Description
- Die Erfindung betrifft eine Batterie für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterie und ein Verfahren zum Laden einer Batterie für ein Kraftfahrzeug.
- Unterschiedliche Materialtypen wie Li-Ion, NiMH und Pb sind in Batteriezellen einer Batterie einsetzbar. Unter anderem von dem Materialtyp hängen die Eigenschaften wie Kapazität, Nennspannung, Ladefähigkeit und Temperaturabhängigkeiten dieser Größen der Batteriezelle ab. In Kraftfahrzeugen müssen Batterien auch bei Temperaturen im Bereich von -40°C bis 60°C betreibbar und ladbar sein. Dies trifft insbesondere auf Starterbatterien oder Bordnetzbatterien zu, die anders als Traktionsbatterien von Kraftfahrzeugen üblicherweise keine separaten aktiven Heiz- und Kühlsysteme aufweisen. Die eingesetzten Batterien müssen entsprechend sowohl in Richtung warmer Temperaturen (beispielsweise über 20°C) als auch in Richtung kalter Temperaturen (beispielsweise unter 0°C) thermisch geeignet sein. Eine Anforderung derartiger Batterien ist beispielsweise, dass diese auch bei kalten Umgebungstemperaturen bzw. kalten Temperaturen sowie warmen Umgebungstemperaturen bzw. warmen Temperaturen der Batteriezellen der Batterie gefahrlos und schädigungsfrei geladen und entladen werden können. Beispielsweise sind Materialtypen für Batteriezellen bekannt, auch bei hohen Temperaturen weitestgehend gefahrlos betrieben und geladen werden können. Auch sind kaltladefähige Materialtypen von Batteriezellen bekannt, die bei kalten Temperaturen mit einem hohen Ladestrom weitestgehend gefahrlos und beschädigungsfrei geladen werden können. Derartige thermisch vorteilhafte Materialtypen sind, insbesondere, wenn sie in den Batteriezellen ansonsten gute Eigenschaften wie eine hohe Kapazität und Nennspannung aufweisen, sehr teuer und daher insbesondere im Automobilbereich, wo Batterien hoher Kapazität in großen Stückzahlen benötigt werden, unwirtschaftlich.
- Aufgabe der Erfindung ist es, aus dem Stand der Technik bekannte Nachteile zu vermindern. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine Batterie, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterie und ein Verfahren zum Laden einer Batterie bereitzustellen, welche thermisch vorteilhafte Eigenschaften aufweisen und dennoch wirtschaftlich sind.
- Die voranstehende Aufgabe wird durch die Gegenstände der Patentansprüche, insbesondere durch eine Batterie nach Anspruch 1, ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 11 und ein Verfahren nach Anspruch 13, gelöst. Weitere Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Batterie offenbart sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
- Gemäß dem ersten Aspekt löst die Erfindung die Aufgabe durch eine Batterie, insbesondere eine Sekundärbatterie oder einen Akkumulator, für ein Kraftfahrzeug mit mindestens zwei ersten Batteriezellen von einem ersten Materialtyp und mindestens zwei zweiten Batteriezellen von einem von dem ersten Materialtyp verschiedenen zweiten Materialtyp, wobei die ersten Batteriezellen elektrisch miteinander zum von den zweiten Batteriezellen unabhängigen Laden verschaltet sind und die zweiten Batteriezellen elektrisch miteinander verschaltet sind, und wobei jeweils eine der mehreren ersten Batteriezellen neben jeweils einer der mehreren zweiten Batteriezellen in einer ersten Montageebene angeordnet ist.
- Erfindungsgemäß werden in einer Batterie Batteriezellen unterschiedlicher Materialtypen eingesetzt, wobei die Batteriezellen unterschiedlicher Materialtypen nebeneinander angeordnet sind. Dadurch wird bezweckt, dass die ersten und zweiten Batteriezellen auch voneinander unterschiedliche thermische Eigenschaften aufweisen, die beim unabhängigen Laden und/oder Entladen der ersten Batteriezellen oder zweiten Batteriezellen günstig auf die jeweils anderen Batteriezellen wirken können. Dadurch wird ein Ausgleich der thermischen Eigenschaften bei gleichzeitiger Wirtschaftlichkeit der Batterie erzielt, da nicht sämtliche Batteriezellen teure Batteriezellen mit thermisch vorteilhaften Eigenschaften sein müssen.
- Die Erfindung bezieht sich zwar insbesondere auf das Anwendungsgebiet und die Eignung in Kraftfahrzeugen, es sind jedoch auch weitere Anwendungsgebiete und Eignungen in anderen Technikgebieten möglich und vorgesehen. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Batterie auch in Elektronikgeräten wie Smartphones und Notebooks und auch in Schienenfahrzeugen, Rollern, Motorrädern, Fahrrädern, Drohnen und Flugzeugen eingesetzt werden.
- Der Materialtyp bezieht sich auf die in der Batteriezelle verwendeten Materialien. Beispielhafte Materialtypen, die Verwendung finden können, sind Li-Ion (Lithium-Ionen), NiMH (Nickel-Metallhydrid) und Pb (Blei). Spezifische Materialtypen von Li-Ion oder Unterklassen vom Li-Ion-Typ sind beispielsweise LiCoO2 (Lithium-Cobaltdioxid), LiPo (Lithium-Polymer), LiMn (Lithium-Mangan), NMC (Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxide), LiFePO4 (Lithium-Eisenphosphat, auch LFP) und Li4Ti5O12 (Lithium-Titanat, auch LTO). Insbesondere handelt es sich bei der Batterie um einen Lithium-Ionen-Akkumulator, wobei der erste Materialtyp und/oder der zweite Materialtyp von einem Li-Ion-Typ sind.
- Insbesondere sind auch die zweiten Batteriezellen elektrisch miteinander zum von den ersten Batteriezellen unabhängigen Laden verschaltet. Ein Ladesteuergerät kann mit den ersten Batteriezellen und/oder den zweiten Batteriezellen verschaltet sein, sodass unabhängiges Laden ermöglicht wird.
- Auf der Montageebene sind die Batteriezellen angeordnet oder montiert. Die Montageebene kann insbesondere eine Montagefläche sein, sodass die Batteriezellen einer Montageebene alle auf derselben Montagefläche angeordnet oder montiert sind. Die Montageebene oder Montagefläche kann beispielsweise durch ein Batteriegehäuse, insbesondere eine Wandung eines Batteriegehäuses oder eine Montageplatte in einem Batteriegehäuse, der Batterie gebildet werden.
- Insbesondere kann jede der mehreren ersten Batteriezellen neben jeweils einer der mehreren zweiten Batteriezellen in der ersten Montageebene angeordnet sein. Insbesondere können abwechselnd jeweils eine erste Batteriezelle neben einer zweiten Batteriezelle angeordnet sein. Dann ist in der ersten Montageebene eine erste Batteriezelle neben einer zweiten Batteriezelle angeordnet und neben der zweiten Batteriezelle ist eine weitere erste Batteriezelle angeordnet, neben der wiederum eine zweite Batteriezelle angeordnet ist. Mit anderen Worten kann es sich um einen Sandwich-Aufbau handeln, in dem abwechselnd erste Batteriezellen neben zweiten Batteriezellen angeordnet sind. Es ist aber auch möglich, dass beispielsweise zwei oder mehr erste Batteriezellen nebeneinander angeordnet sind und von zweiten Batteriezellen umgeben sind oder beispielsweise zwei oder mehr zweite Batteriezellen nebeneinander angeordnet sind und von ersten Batteriezellen umgeben sind. Diese Anordnung verbessert eine Wärmeübertragung zwischen den nebeneinander und/oder hintereinander und/oder übereinander angeordneten ersten Batteriezellen und den zweiten Batteriezellen.
- Die ersten Batteriezellen und/oder die zweiten Batteriezellen können mit unterschiedlichen Bauformen und unterschiedlichen Baugrößen ausgebildet sein. Beispielsweise können die ersten Batteriezellen und/oder die zweiten Batteriezellen Pouch-Zellen, zylindrische Zellen oder prismatische Zellen sein. Als Batteriezellengehäuse der ersten Batteriezellen und/oder der zweiten Batteriezellen können beispielsweise Metallgehäuse, insbesondere starre Metallgehäuse, und/oder flexible Verbundfolien eingesetzt werden. Die Verbundfolien können mehrere Materiallagen, beispielsweise eine aus Metall, beispielsweise Aluminium, und aus Kunststoff aufweisen.
- Bevorzugt ist jeweils eine der mehreren ersten Batteriezellen neben jeweils einer der mehreren zweiten Batteriezellen in zumindest einer zweiten Montageebene angeordnet, wobei jeweils eine der mehreren ersten Batteriezellen der ersten Montageebene neben jeweils einer der mehreren zweiten Batteriezellen der zweiten Montageebene und jeweils eine der mehreren zweiten Batteriezellen der ersten Montageebene neben jeweils einer der mehreren ersten Batteriezellen der zweiten Montageebene angeordnet sind. Die zumindest zweite Montageebene ist insbesondere eine Montageebene, die parallel zu der ersten Montageebene ist. Insbesondere ist die zweite Montageebene oberhalb oder unterhalb der ersten Montageebene angeordnet. Demgemäß ergibt sich ein Stapel aus ersten Batteriezellen und zweiten Batteriezellen, wobei jede der ersten Batteriezellen neben zumindest zwei der zweiten Batteriezellen und jede der zweiten Batteriezellen neben zumindest zwei der ersten Batteriezellen angeordnet ist. Es können zudem weitere Montageebenen mit erfindungsgemäß angeordneten ersten Batteriezellen und zweiten Batteriezellen vorliegen, wie eine dritte Montageebene, die parallel zu der ersten und zweiten Montageebene angeordnet sind. Dadurch wird die Nutzung der thermischen Flächen der Batteriezellen verbessert.
- Ferner bevorzugt sind Batteriezellengehäuse der nebeneinander angeordneten ersten Batteriezellen und zweiten Batteriezellen miteinander verbunden. Die Verbindung kann insbesondere eine unmittelbare oder mit anderen Worten ausgedrückt direkte Verbindung der Batteriezellengehäuse miteinander sein. Alternativ können die Batteriezellengehäuse der nebeneinander angeordneten ersten Batteriezellen und zweiten Batteriezellen durch ein Wärmeübertragungsmedium wie Luft oder eine Kühlflüssigkeit miteinander verbunden sein. Die Luft oder die Kühlflüssigkeit kann ein Wärmeübertragungsmedium in einem aktiven oder passiven Heizsystem und/oder Kühlsystem der Batterie sein. Dies verbessert die Wärmeübertragung zwischen den nebeneinander angeordneten ersten Batteriezellen und den zweiten Batteriezellen.
- Weiterhin bevorzugt ist, dass die Batteriezellengehäuse der nebeneinander angeordneten ersten Batteriezellen und der zweiten Batteriezellen mittels eines Wärmeleitelementes miteinander verbunden sind. Das Wärmeleitelement kann beispielsweise eine Wärmeleitplatte, insbesondere aus einem Metall, eine Wärmeleitpaste, eine Wärmeleitmatte oder eine Kombination hieraus sein. Auch dies verbessert die Wärmeübertragung zwischen den nebeneinander angeordneten ersten Batteriezellen und den zweiten Batteriezellen.
- Außerdem bevorzugt sind die ersten Batteriezellen separat von den zweiten Batteriezellen verschaltet. Dadurch wird auf einfache Weise ermöglicht, dass die ersten Batteriezellen unabhängig von den zweiten Batteriezellen und die zweiten Batteriezellen unabhängig von den ersten Batteriezellen geladen werden können. Die ersten Batteriezellen können in Reihe oder parallel miteinander verschaltet sein. Die zweiten Batteriezellen können in Reihe oder parallel miteinander verschaltet sein. Als Verschaltungselemente können beispielsweise Leiterschienen dienen.
- Es ist bevorzugt, dass die Batterie eine Zweispannungsbatterie ist. Eine Zweispannungsbatterie ist so geschaltet, dass sie mit zwei Spannungen geladen und/oder entladen werden kann. Das Umschalten zwischen den zwei Spannungen kann durch ein Steuergerät der Zweispannungsbatterie erfolgen. Vorzugsweise ist eine erste Spannung der zwei Spannungen eine 12 V-Spannung und eine zweite Spannung der zwei Spannungen eine 48 V-Spannung. Insbesondere kann das Ladesteuergerät zum Laden der Zweispannungsbatterie bei 48 V und zum Entladen der Zweispannungsbatterie bei 12 V eingerichtet sein. Die 12 V-Spannung kann eine Entladespannung bzw. Bordnetzspannung insbesondere des Kraftfahrzeuges sein. Die 48 V-Spannung kann eine Ladespannung sein, die beispielsweise durch einen Generator bzw. eine Lichtmaschine des Kraftfahrzeuges gespeist wird.
- Vorzugsweise sind die ersten Batteriezellen kaltladefähig, insbesondere ist der erste Materialtyp Lithiumtitanat. Kaltladefähigkeit bedeutet insbesondere, dass eine Batteriezelle bei Temperaturen von beispielsweise unter 0°C geladen werden kann, ohne dass die Batteriezelle beschädigt wird, beispielsweise an Kapazität verliert oder an Innenwiderstand gewinnt. Dies ermöglicht das Laden der ersten Batteriezellen bei kalten Temperaturen, sodass die Batterie bei kalten Temperaturen geladen werden kann.
- Ferner vorzugsweise sind die zweiten Batteriezellen nicht kaltladefähig, insbesondere ist der zweite Materialtyp Lithium-Eisenphosphat oder Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxid. Zumindest weisen die zweiten Batteriezellen eine schlechtere Kaltladefähigkeit als die ersten Batteriezellen auf. Diese schlechtere Kaltladefähigkeit weisen insbesondere Batteriezellen mit einem kostengünstigen Materialtyp auf.
- Bevorzugt weist die Batterie zumindest einen zweiten Temperatursensor zum Bestimmen einer Ist-Temperatur zumindest einer zu ladenden zweiten Batteriezelle der mehreren zweiten Batteriezellen auf, und die Batterie weist ferner ein Ladesteuergerät auf, das dazu eingerichtet ist: (a) eine Soll-Temperatur der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle zum Starten eines Ladevorganges oder Erhöhen eines Ladestroms in einem Ladevorgang der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle zu bestimmen oder vorzugeben, (b) die Ist-Temperatur der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle von dem zweiten Temperatursensor zu empfangen, (c) zumindest eine der mehreren ersten Batteriezellen, die neben der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle angeordnet sind, zu laden, wobei die zumindest eine zu ladende zweite Batteriezelle mittels einer beim Laden entstehenden Abwärme der zumindest einen ladenden ersten Batteriezelle erwärmt wird, und (d) den Ladevorgang oder den Ladestrom des Ladevorganges der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle zu starten oder zu erhöhen, sobald die Ist-Temperatur der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle die Soll-Temperatur erreicht. Insbesondere kann jede der zweiten Batteriezellen einen zweiten Temperatursensor aufweisen.
- Dadurch wird erreicht, dass die ersten Batteriezellen mit insbesondere guten Kaltladefähigkeiten bei kalten Temperaturen, die unterhalb der Soll-Temperatur liegen, geladen werden und durch die dabei erzeugte Abwärme die daneben angeordneten zweiten Batteriezellen mit insbesondere schlechten Kaltladefähigkeiten aufwärmen. Die Soll-Temperatur wird insbesondere so bestimmt, dass eine Beschädigung der zweiten Batteriezellen vermieden wird. Insbesondere liegt die Soll-Temperatur zumindest bei oder über 0°C. Die Bestimmung der Soll-Temperatur kann in Abhängigkeit unterschiedlicher Faktoren wie Ladezustand und/oder Kapazität der Batteriezellen und/oder Umgebungstemperatur erfolgen oder ein für die zweiten Batteriezellen fest vorgegebener Wert sein. Der zweite Temperatursensor kann dazu eingerichtet sein, kontinuierlich oder in definierten Zeitabständen die Ist-Temperatur der zumindest einen zweiten Batteriezelle zu ermitteln. Entsprechend kann das Steuergerät dazu eingerichtet sein, die Ist-Temperatur kontinuierlich oder in definierten Zeitabständen zu empfangen.
- Ferner bevorzugt weist die Batterie zumindest einen ersten Temperatursensor zum Bestimmen einer Ist-Temperatur zumindest einer ersten Batteriezelle der mehreren ersten Batteriezellen auf und das Ladesteuergerät ist ferner dazu eingerichtet: (a) eine Grenztemperatur beim Betrieb zumindest einer ersten Batteriezelle zum Sperren oder Abbrechen eines Betriebs oder Senken eines Stroms in einem Betrieb zumindest einer zweiten Batteriezelle zu bestimmen oder vorzugeben, die neben der zumindest einen ersten Batteriezelle angeordnet ist, (b) die Ist-Temperatur der zumindest einen ersten Batteriezelle von dem ersten Temperatursensor zu empfangen, (c) die zumindest eine erste Batteriezelle, die neben der zumindest einen zweiten Batteriezelle angeordnet ist, zu betreiben, wobei die zumindest eine zweite Batteriezelle mittels einer beim Betreiben entstehenden Abwärme der zumindest einen ersten Batteriezelle, erwärmt wird, und (d) den Betrieb oder Strom im Betrieb der zumindest einen zweiten Batteriezelle zu sperren, abzubrechen oder zu senken, wenn eine Ist-Temperatur der zumindest einen ersten Batteriezelle die Grenztemperatur erreicht. Der Betrieb kann ein Ladevorgang oder ein Entladevorgang sein. Der Strom ist entsprechend ein Ladestrom in einem Ladevorgang oder ein Entladestrom in einem Entladevorgang. Insbesondere kann jede der ersten Batteriezellen einen ersten Temperatursensor aufweisen.
- Dadurch wird erreicht, dass die erste Batteriezellen bei Erreichen einer gefährlichen Grenztemperatur ihre beim Laden oder Entladen erzeugte Abwärme an die daneben angeordneten zweiten Batteriezellen abgeben kann, die im nicht betriebenen Zustand oder mit geringem Strom betriebenen Zustand als Kühlkörper fungieren, da sichergestellt wird, dass sie nicht die hohen Temperaturen der ersten Batteriezellen aufweisen. Damit kann ein passiver Temperaturausgleich zwischen den betriebenen ersten Batteriezellen und den zweiten Batteriezellen erfolgen. Die Grenztemperatur wird insbesondere so bestimmt, dass eine Beschädigung der ersten Batteriezellen vermieden wird. Insbesondere liegt die Grenztemperatur zumindest bei oder über beispielsweise 30°C. Die Bestimmung der Grenztemperatur kann in Abhängigkeit unterschiedlicher Faktoren wie Ladezustand und/oder Kapazität der Batteriezellen und/oder Umgebungstemperatur erfolgen oder ein für die ersten Batteriezellen fest vorgegebener Wert sein. Der erste Temperatursensor kann dazu eingerichtet sein, kontinuierlich oder in definierten Zeitabständen die Ist-Temperatur der zumindest einen ersten Batteriezelle ermitteln. Entsprechend kann das Ladesteuergerät dazu eingerichtet sein, die Ist-Temperatur kontinuierlich oder in definierten Zeitabständen zu empfangen.
- Gemäß dem zweiten Aspekt löst die Erfindung die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Batterie.
- Bevorzugt ist die Batterie eine Bordnetzbatterie. Eine Bordnetzbatterie des Kraftfahrzeuges ist eine Batterie, die Strom in das Bordnetz mit den elektrischen Verbrauchern wie beispielsweise Lichtern und Elektronikkomponenten des Kraftfahrzeuges einspeist. Insbesondere ist die Bordnetzbatterie eine Starterbatterie eines Kraftfahrzeuges mit Verbrennungsmotor, die den Verbrennungsmotor startet. Beispielsweise kann die Bordnetzbatterie eine Maximalspannung von 48 V aufweisen. Die Bordnetzbatterie ist insbesondere eine Zweispannungsbatterie.
- Gemäß dem dritten Aspekt löst die Erfindung die Aufgabe durch ein Verfahren zum Laden einer Batterie für ein Kraftfahrzeug mit mehreren ersten Batteriezellen von einem ersten Materialtyp und mehreren zweiten Batteriezellen von einem zweiten Materialtyp, wobei die ersten Batteriezellen elektrisch miteinander zum von den zweiten Batteriezellen unabhängigen Laden verschaltet sind und die zweiten Batteriezellen elektrisch miteinander verschaltet sind, und wobei jeweils eine der mehreren ersten Batteriezellen neben jeweils einer der mehreren zweiten Batteriezellen in einer ersten Montageebene angeordnet ist, das Verfahren aufweisend die Schritte: (a) Bestimmen oder Vorgeben einer Soll-Temperatur der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle zum Starten eines Ladevorganges oder Erhöhen eines Ladestroms in einem Ladevorgang zumindest einer zu ladenden zweiten Batteriezelle der mehreren zweiten Batteriezellen, (b) Ermitteln einer Ist-Temperatur der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle, (c) Laden zumindest einer der mehreren ersten Batteriezellen, die neben der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle angeordnet sind, wobei die zumindest eine zu ladende zweite Batteriezelle mittels einer beim Laden entstehenden Abwärme der zumindest einen ladenden zweiten Batteriezelle erwärmt wird, und (d) Starten des Ladevorgangs oder Erhöhen des Ladestroms des Ladevorganges der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle, sobald eine Ist-Temperatur der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle der Soll-Temperatur entspricht.
- Damit bringt ein erfindungsgemäßes Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf die erfindungsgemäße Batterie beschrieben worden sind.
- Bevorzugt weist das Verfahren ferner die Schritte auf: (a) Bestimmen oder Vorgeben einer Grenztemperatur zumindest einer ersten Batteriezelle zum Sperren oder Abbrechen eines Betriebs oder Senken eines Stroms in einem Betrieb zumindest einer zweiten Batteriezelle der mehreren zweiten Batteriezellen, die neben der zumindest einen ersten Batteriezelle angeordnet ist, (b) Ermitteln einer Ist-Temperatur der zumindest einen ersten Batteriezelle, (c) Betreiben der zumindest einen ersten Batteriezelle, wobei die zumindest eine zweite Batteriezelle mittels einer beim Betrieb entstehenden Abwärme der zumindest einen ersten Batteriezelle erwärmt wird, und (d) Sperren oder Abbrechen des Betriebs oder Senken des Stroms des Betriebs der zumindest einen zweiten Batteriezelle, wenn eine Ist-Temperatur der zumindest einen ersten Batteriezelle die Grenztemperatur erreicht.
- Die vorstehenden Verfahrensschritte können auch nach einem separaten weiteren Aspekt die Aufgabe lösen. Nämlich durch ein Verfahren zum Betreiben einer Batterie für ein Kraftfahrzeug mit mehreren ersten Batteriezellen von einem ersten Materialtyp und mehreren zweiten Batteriezellen von einem zweiten Materialtyp, wobei die ersten Batteriezellen elektrisch miteinander zum von den zweiten Batteriezellen unabhängigen Laden verschaltet sind und die zweiten Batteriezellen elektrisch miteinander verschaltet sind, und wobei jeweils eine der mehreren ersten Batteriezellen neben jeweils einer der mehreren zweiten Batteriezellen in einer ersten Montageebene angeordnet ist, das Verfahren aufweisend die Schritte: (a) Bestimmen oder Vorgeben einer Grenztemperatur zumindest einer ersten Batteriezelle zum Sperren oder Abbrechen eines Betriebs oder Senken eines Stroms in einem Betrieb zumindest einer zweiten Batteriezelle der mehreren zweiten Batteriezellen, die neben der zumindest einen ersten Batteriezelle angeordnet ist, (b) Ermitteln einer Ist-Temperatur der zumindest einen ersten Batteriezelle, (c) Betreiben der zumindest einen ersten Batteriezelle, wobei die zumindest eine zweite Batteriezelle mittels einer beim Betrieb entstehenden Abwärme der zumindest einen ersten Batteriezelle erwärmt wird, und (d) Sperren oder Abbrechen des Betriebs oder Senken des Stroms des Betriebs der zumindest einen zweiten Batteriezelle, wenn eine Ist-Temperatur der zumindest einen ersten Batteriezelle die Grenztemperatur erreicht. Der Betrieb kann ein Ladevorgang oder ein Entladevorgang sein. Der Strom ist entsprechend ein Ladestrom in einem Ladevorgang oder ein Entladestrom in einem Entladevorgang.
- Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Figuren hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.
- Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 eine schematische Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batterie, -
2 eine schematische Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batterie, -
3 eine Vorderansicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges, -
4 ein schematisches Diagramm zu einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens und -
5 ein schematisches Diagramm zu einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. - Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den
1 bis5 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. -
1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batterie1 . Die Batterie1 weist zwei erste Batteriezellen2.1 ,2.2 von einem ersten Materialtyp, vorliegend LTO, und zwei zweite Batteriezellen3.1 ,3.2 von einem von dem ersten Materialtyp verschiedenen zweiten Materialtyp, vorliegend LFP oder NMC, auf. Jede der ersten Batteriezellen2.1 ,2.2 ist jeweils neben einer der zweiten Batteriezellen3.1 ,3.2 in einer ersten Montageebene4 angeordnet. Um genau zu sein, ist die zweite Batteriezelle3.1 vom zweiten Materialtyp zwischen der ersten Batteriezelle2.1 und der zweiten Batteriezelle2.2 , die beide vom ersten Materialtyp sind, angeordnet, wobei die zweite Batteriezelle3.2 vom zweiten Materialtyp neben der zweiten Batteriezelle2.2 vom ersten Materialtyp angeordnet ist. Die ersten Batteriezellen2.1 ,2.2 sind mittels Leiterschienen9.1 ,9.3 in Reihe miteinander und mit einem Ladesteuergerät8 der Batterie1 verschaltet. Die zweiten Batteriezellen3.1 ,3.2 sind mittels Leiterschienen9.2 ,9.4 in Reihe miteinander und mit einem Ladesteuergerät8 der Batterie1 verschaltet. Somit können die ersten Batteriezellen2.1 ,2.2 unabhängig von den zweiten Batteriezellen3.1 ,3.2 geladen werden. An den ersten Batteriezellen2.1 ,2.2 sind jeweils erste Temperatursensoren6.1 ,6.2 angeordnet. An den zweiten Batteriezellen3.1 ,3.2 sind jeweils zweite Temperatursensoren7.1 ,7.2 angeordnet. -
2 ist eine schematische Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batterie1 . Hier ist unter anderem eine Anordnung von ersten Batteriezellen2.1 ,2.2 und zweiten Batteriezellen3.1 ,3.2 in der ersten Montageebene4 der Batterie1 des ersten Ausführungsbeispiels aus1 gezeigt, wobei die ersten Temperatursensoren6 , die zweiten Temperatursensoren7 , das Ladesteuergerät8 und die Leiterschienen9 der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt sind. Anders als die Batterie1 aus1 weist die Batterie2 gemäß dieses zweiten Ausführungsbeispieles eine zweite Montageebene5 mit ersten Batteriezellen2.3 ,2.4 und zweiten Batteriezellen3.3 ,3.4 auf. Die zweite Montageebene5 ist parallel zu der ersten Montageebene4 und unterhalb der ersten Montageebene4 angeordnet. Erste Batteriezellen2.1 ,2.2 der ersten Montageebene4 liegen flächig an zweiten Batteriezellen3.3 ,3.4 der zweiten Montageebene5 an und zweite Batteriezellen3.1 ,3.2 der ersten Montageebene4 liegen flächig an ersten Batteriezellen2.3 ,2.4 der zweiten Montageebene5 an. Dadurch wird eine Wärmeübertragung zwischen ersten Batteriezellen2 und zweiten Batteriezellen3 jeweils in den Montageebenen4 ,5 selbst als auch über die Montageebenen4 ,5 hinweg ermöglicht. - Auch wenn in den
1 und2 jeweils nur Ausführungsbeispiele gezeigt sind, bei denen bezogen auf die Montageebene jeweils nur zwei erste Batteriezellen vom ersten Materialtyp und zwei zweite Batteriezellen vom zweiten Materialtyp vorgesehen sind, so ist die Erfindung jedoch keineswegs darauf beschränkt. Es ist vielmehr in nicht dargestellten Ausführungsbeispielen vorgesehen, bezogen auf eine Montagebene mehr als zwei erste Batteriezellen vom ersten Materialtyp und mehr als zwei zweite Batteriezellen vom zweiten Materialtyp vorzusehen. -
3 ist eine Vorderansicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges10 . Das Kraftfahrzeug10 weist eine erfindungsgemäße Batterie1 auf, die vorliegend als Bordnetzbatterie, insbesondere als Starterbatterie, ausgebildet ist. -
4 ist ein schematisches Diagramm zu einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens.4 stellt die TemperaturT zumindest einer ersten Batteriezelle2 und die TemperaturT zumindest einer zweiten Batteriezelle3 einer erfindungsgemäßen Batterie1 über der Zeitt dar. Es kann sich bei den TemperaturenT jeweils um TemperaturenT einer einzigen der ersten Batteriezelle2 und einer einzigen der zweiten Batteriezelle3 oder jeweils um Durchschnittswerte der TemperaturenT mehrerer oder aller der ersten Batteriezellen2 und mehrerer oder aller der zweiten Batteriezellen3 handeln. Eine Soll-TemperaturT3S zumindest einer zu ladenden zweiten Batteriezelle3 zum Starten eines Ladevorganges wurde vor Start des Ladevorganges bestimmt oder vorgegeben. Die Soll-TemperaturT3S liegt insbesondere über der UmgebungstemperaturTu und ferner insbesondere über 0°C. Kontinuierlich wird eine Ist-TemperaturT3I der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle3 gemessen, die hier über der Zeitt aufgetragen ist. - Vorliegend ist ein Kaltstart der Batterie gezeigt, bei dem sowohl die Temperatur
T der ersten Batteriezelle2 zum Zeitpunktt = 0 als auch die gemessene TemperaturT3I (t=0) der zweiten Batteriezelle3 zum Zeitpunktt = 0 bei der UmgebungstemperaturTu liegt. Zu diesem Zeitpunkt wird angefangen, zumindest eine der mehreren ersten Batteriezellen2 , die neben der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle3 angeordnet sind, durch einen Ladevorgang zu laden. Dabei wird die eine zu ladende zweite Batteriezelle3 mittels einer beim Laden entstehenden Abwärme der zumindest einen ladenden zweiten Batteriezelle2 auf die Soll-Temperatur T3s erwärmt. Zu dem Soll-Zeitpunkt t3s, zu dem die Soll-Temperatur T3s der zweiten Batteriezelle3 erreicht ist, wird ein Ladevorgang der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle3 gestartet. Zusätzlich zu der Abwärme der zumindest einen ersten Batteriezelle2 wird die zumindest eine ladende zweite Batteriezelle3 nunmehr auch durch den Ladevorgang aufgewärmt und steigt auf ihre BetriebstemperaturT3B . Die BetriebstemperaturT2B der zumindest einen ersten Batteriezelle2 und die BetriebstemperaturT3B der zumindest einen zweiten Batteriezelle3 sind vorliegend nur beispielhaft gleich gezeigt, sie können auch unterschiedlich ausfallen. Das Verfahren kann zudem auch Anwendung finden, wenn die zumindest eine zweite Batteriezelle3 bereits mit einem Ladestrom geladen wird, der nicht einem maximalen Ladestrom entspricht, um den Ladestrom zu dem Soll-Zeitpunkt t3s, zu dem die Soll-Temperatur T3s der zumindest einen zweiten Batteriezelle3 erreicht ist, zu erhöhen. -
5 ist ein schematisches Diagramm zu einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens.5 stellt die TemperaturT einer ersten Batteriezelle2 und die TemperaturT einer zweiten Batteriezelle3 einer erfindungsgemäßen Batterie1 über der Zeitt dar. Es kann sich bei den TemperaturenT jeweils um TemperaturenT einer einzigen der ersten Batteriezelle2 und einer einzigen der zweiten Batteriezelle3 oder jeweils um Durchschnittswerte der TemperaturenT mehrerer oder aller der ersten Batteriezellen2 und mehrerer oder aller der zweiten Batteriezellen3 handeln. Eine GrenztemperaturT2G zumindest einer entladenden ersten Batteriezelle2 zum Abbrechen eines Entladevorganges zumindest einer zweiten Batteriezelle3 der mehreren zweiten Batteriezellen3 , die neben der zumindest einen ladenden ersten Batteriezelle2 angeordnet ist, wurde vor dem Start des Ladevorgangs oder während des Ladevorgangs bestimmt oder vorgegeben. Die GrenztemperaturT2G liegt insbesondere über der UmgebungstemperaturTu . Kontinuierlich wird die Ist-TemperaturT2I der zumindest einen entladenden ersten Batteriezelle2 gemessen, die hier über der Zeitt aufgetragen ist. - Vorliegend ist ein laufender Betrieb in Form eines Entladevorganges der Batterie gezeigt, bei dem die gemessene Ist-Temperatur
T2I (t=0) der zumindest einen ersten Batteriezelle2 zum Zeitpunktt = 0 bei einer BetriebstemperaturT2B liegt. Auch die gemessene Ist-TemperaturT3I (t=0) der zumindest einen zweiten Batteriezelle3 liegt zum Zeitpunktt = 0 bei einer BetriebstemperaturT3B , die hier lediglich beispielhaft geringer als die BetriebstemperaturT2B der ersten Batteriezelle2 ist und alternativ gleich der BetriebstemperaturT3B der zweiten Batteriezelle3 oder höher als diese sein kann. - Zu einem Aufheiz-Zeitpunkt
t2H steigt die Ist-TemperaturT2I der ersten Batteriezelle2 , wobei die zumindest eine zweite Batteriezelle3 mittels einer beim Entladen entstehenden Abwärme der zumindest einen entladenden ersten Batteriezelle2 mit erwärmt wird. Der Anstieg der Ist-TemperaturT3I der ersten Batteriezelle3 ist dabei wegen der Temperaturdifferenz zwischen der ersten Batteriezelle2 und der zweiten Batteriezelle3 steiler als ein Anstieg der Ist-TemperaturT2I (t=0) der zumindest einen ersten Batteriezelle2 . Sobald die Ist-TemperaturT2I der ersten Batteriezelle2 der GrenztemperaturT2G entspricht, wird der Entladevorgang der zumindest einen zweiten Batteriezelle3 abgebrochen. Dadurch wird diese nicht mehr durch das Entladen erwärmt. Sie kann damit abkühlen, wobei sie als Kühlkörper für die bei Überschreiten der GrenztemperaturT2G zu überhitzen drohende zumindest eine erste Batteriezelle2 fungiert. Statt also in der zumindest einen zweiten Batteriezelle3 weiter Wärme durch Entladen zu erzeugen, wird der zumindest einen zweiten Batteriezelle3 Abwärme von der ersten Batteriezelle2 zugeführt. - Statt einen Entladevorgang der zumindest einen zweiten Batteriezelle
3 abzubrechen kann auch nur der Entladestrom des Entladevorganges gesenkt werden, um weniger Wärme zu produzieren. Ebenso kann, falls die zumindest eine zweite Batteriezelle3 nicht zum Grenzzeitpunktt2G entladen wird, ein Entladevorgang dieser zweiten Batteriezelle3 gesperrt werden, um einen Entladevorgang und die Erzeugung von Wärme zu unterbinden. Außerdem kann das vorbeschriebene Verfahren auch bei einem Betrieb in Form eines Ladevorganges der zumindest einen ersten Batteriezelle2 und der zumindest einen zweiten Batteriezelle3 entsprechend Anwendung finden. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Batterie
- 2
- erste Batteriezelle
- 3
- zweite Batteriezelle
- 4
- erste Montageebene
- 5
- zweite Montageebene
- 6
- erster Temperatursensor
- 7
- zweiter Temperatursensor
- 8
- Ladesteuergerät
- 9
- Leiterschiene
- 10
- Kraftfahrzeug
- T
- Temperatur
- Tu
- Umgebungstemperatur
- T2B
- Betriebstemperatur der ersten Batteriezelle
- T3B
- Betriebstemperatur der zweiten Batteriezelle
- T2I
- Ist-Temperatur der ersten Batteriezelle
- T3I
- Ist-Temperatur der zweiten Batteriezelle
- T2G
- Grenztemperatur der ersten Batteriezelle
- T3S
- Soll-Temperatur der zweiten Batteriezelle
- t
- Zeitpunkt
- t3S
- Soll-Zeitpunkt der zweiten Batteriezelle
- t2H
- Aufheiz-Zeitpunkt der ersten Batteriezelle
- t2G
- Grenzzeitpunkt der ersten Batteriezelle
Claims (14)
- Batterie (1) für ein Kraftfahrzeug mit mindestens zwei ersten Batteriezellen (2) von einem ersten Materialtyp und mindestens zwei zweiten Batteriezellen (3) von einem von dem ersten Materialtyp verschiedenen zweiten Materialtyp, wobei die ersten Batteriezellen (2) elektrisch miteinander zum von den zweiten Batteriezellen (3) unabhängigen Laden/Entladen verschaltet sind und die zweiten Batteriezellen (3) elektrisch miteinander verschaltet sind, und wobei jeweils eine der mehreren ersten Batteriezellen (2) neben jeweils einer oder zwischen zwei der mehreren zweiten Batteriezellen (3) in einer ersten Montageebene (4) angeordnet ist.
- Batterie (1) nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine der mehreren ersten Batteriezellen (2) neben jeweils einer der mehreren zweiten Batteriezellen (3) in zumindest einer zweiten Montageebene (5) angeordnet ist, wobei jeweils eine der mehreren ersten Batteriezellen (2) der ersten Montageebene (4) neben jeweils einer oder zwischen zwei der mehreren zweiten Batteriezellen (3) der zweiten Montageebene (5) und jeweils eine der mehreren zweiten Batteriezellen (3) der ersten Montageebene (4) neben jeweils einer oder zwischen zwei der mehreren ersten Batteriezellen (2) der zweiten Montageebene (5) angeordnet sind. - Batterie (1) nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass Batteriezellengehäuse der nebeneinander angeordneten ersten Batteriezellen (2) und zweiten Batteriezellen (3) miteinander verbunden sind. - Batterie (1) nach
Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellengehäuse der nebeneinander angeordneten ersten Batteriezellen (2) und der zweiten Batteriezellen (3) mittels eines Wärmeleitelementes (5) miteinander verbunden sind. - Batterie (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Batteriezellen (2) separat von den zweiten Batteriezellen (3) verschaltet sind.
- Batterie (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (1) eine Zweispannungsbatterie ist.
- Batterie (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Batteriezellen kaltladefähig sind, insbesondere ist der erste Materialtyp Lithiumtitanat.
- Batterie (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Batteriezellen nicht kaltladefähig sind, insbesondere ist der zweite Materialtyp Lithium-Eisenphosphat oder Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxid.
- Batterie (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (1) zumindest einen zweiten Temperatursensor (7) zum Bestimmen einer Ist-Temperatur (T3I) zumindest einer zu ladenden zweiten Batteriezelle (3) der mehreren zweiten Batteriezellen (3) aufweist und die Batterie (1) ferner ein Batteriesteuergerät (8) aufweist, das dazu eingerichtet ist: (a) eine Soll-Temperatur (T3S) der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle (3) zum Starten eines Ladevorganges oder Erhöhen eines Ladestroms in einem Ladevorgang der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle (3) zu bestimmen oder vorzugeben, (b) die Ist-Temperatur (T3I) der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle (3) von dem zweiten Temperatursensor (7) zu empfangen, (c) zumindest eine der mehreren ersten Batteriezellen (2), die neben der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle (3) angeordnet sind, zu laden/entladen, wobei die zumindest eine zu ladende zweite Batteriezelle (3) mittels einer beim Laden/Entladen entstehenden Abwärme der zumindest einen ladenden/entladenden ersten Batteriezelle (2) erwärmt wird, und (d) den Ladevorgang oder den Ladestrom des Ladevorganges der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle (3) zu starten oder zu erhöhen, sobald die Ist-Temperatur (T3I) der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle (3) die Soll-Temperatur (T3S) erreicht.
- Batterie (1) nach
Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (1) zumindest einen ersten Temperatursensor (6) zum Bestimmen einer Ist-Temperatur (T2I) zumindest einer ersten Batteriezelle (2) der mehreren ersten Batteriezellen (2) aufweist und das Ladesteuergerät (8) ferner dazu eingerichtet ist: (a) eine Grenztemperatur (T2G) der zumindest einen ersten Batteriezelle (2) zum Sperren oder Abbrechen eines Betriebs oder Senken eines Stroms in einem Betrieb zumindest einer zweiten Batteriezelle (3) zu bestimmen oder vorzugeben, die neben der zumindest einen ersten Batteriezelle (2) angeordnet ist, (b) die Ist-Temperatur (T2I) der zumindest einen ersten Batteriezelle (2) von dem ersten Temperatursensor (6) zu empfangen, (c) die zumindest eine erste Batteriezelle (2), die neben der zumindest einen zweiten Batteriezelle (3) angeordnet sind, zu betreiben, wobei die zumindest eine zweite Batteriezelle (3) mittels einer beim Betrieb entstehenden Abwärme der zumindest einen betriebenen ersten Batteriezelle (2), erwärmt wird, und (d) den Betrieb oder den Strom des Betriebs der zumindest einen zweiten Batteriezelle (3) zu sperren, abzubrechen oder zu senken, wenn eine Ist-Temperatur (T2I) der zumindest einen betriebenen ersten Batteriezelle (2) die Grenztemperatur (T2G) erreicht. - Kraftfahrzeug (10) mit einer Batterie (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche.
- Kraftfahrzeug (10) nach
Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (1) eine Bordnetzbatterie ist. - Verfahren zum Laden einer Batterie (1) für ein Kraftfahrzeug mit mehreren ersten Batteriezellen (2) von einem ersten Materialtyp und mehreren zweiten Batteriezellen (3) von einem zweiten Materialtyp, wobei die ersten Batteriezellen (2) elektrisch miteinander zum von den zweiten Batteriezellen (3) unabhängigen Laden verschaltet sind und die zweiten Batteriezellen (3) elektrisch miteinander verschaltet sind, und wobei jeweils eine der mehreren ersten Batteriezellen (2) neben jeweils einer der mehreren zweiten Batteriezellen (3) in einer ersten Montageebene (4) angeordnet ist, das Verfahren aufweisend die Schritte: (a) Bestimmen oder Vorgeben einer Soll-Temperatur (T3S) der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle (3) zum Starten eines Ladevorganges oder Erhöhen eines Ladestroms in einem Ladevorgang zumindest einer zu ladenden zweiten Batteriezelle (3) der mehreren zweiten Batteriezellen (3), (b) Ermitteln einer Ist-Temperatur (T3I) der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle (3), (c) Laden oder Entladen zumindest einer der mehreren ersten Batteriezellen (2), die neben der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle (3) angeordnet sind, wobei die zumindest eine zu ladende zweite Batteriezelle (3) mittels einer beim Laden entstehenden Abwärme der zumindest einen ladenden zweiten Batteriezelle (2) erwärmt wird, und (d) Starten des Ladevorgangs oder Erhöhen des Ladestroms des Ladevorganges der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle (3), sobald eine Ist-Temperatur (T3S) der zumindest einen zu ladenden zweiten Batteriezelle (3) der Soll-Temperatur (T3S) entspricht.
- Verfahren nach
Anspruch 13 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner die Schritte aufweist: (a) Bestimmen oder Festlegen einer Grenztemperatur (T2G) zumindest einer ersten Batteriezelle (2) zum Sperren oder Abbrechen eines Betriebs oder Senken eines Stroms in einem Betrieb zumindest einer zweiten Batteriezelle (3) der mehreren zweiten Batteriezellen (3), die neben der zumindest einen ersten Batteriezelle (2) angeordnet ist, (b) Ermitteln einer Ist-Temperatur (T2I) der zumindest einen ersten Batteriezelle (2), (c) Betreiben der zumindest einen ersten Batteriezelle (2), wobei die zumindest eine zweite Batteriezelle (3) mittels einer beim Betrieb entstehenden Abwärme der zumindest einen betriebenen ersten Batteriezelle (2) erwärmt wird, und (d) Sperren oder Abrechen des Betriebs oder Senken des Stroms des Betriebs der zumindest einen zweiten Batteriezelle (3), wenn eine Ist-Temperatur (T2I) der zumindest einen ladenden ersten Batteriezelle (2) die Grenztemperatur (T2G) erreicht.
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