DE102020003723A1 - Heating device for an electric accumulator - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung (1) für einen einen Pluspol (8) und einen Minuspol (9) umfassenden elektrischen Akkumulator (5), die eine Trägerfolie (2) mit einem elektrischen Heizelement (10, 15) umfasst, wobei in einem Heizbetriebsmodus der Heizeinrichtung (1) der Akkumulator (5) mittels des Heizelements (10, 15) beheizbar ist. Erfindungsgemäß sind eine erste Leiterbahn (12) und eine zweite Leiterbahn (13) vorgesehen, über welche der Pluspol (8) und der Minuspol (9) des Akkumulators mit einem Elektrik- und/oder Elektroniknetz kontaktierbar sind, wobei die Leiterbahnen (12, 13) an der Trägerfolie angebracht sind.The invention relates to a heating device (1) for an electrical accumulator (5) comprising a positive pole (8) and a negative pole (9), which comprises a carrier film (2) with an electrical heating element (10, 15), wherein in a heating operating mode the Heating device (1) the accumulator (5) can be heated by means of the heating element (10, 15). According to the invention, a first conductor track (12) and a second conductor track (13) are provided, via which the positive pole (8) and the negative pole (9) of the accumulator can be contacted with an electrical and / or electronic network, the conductor tracks (12, 13 ) are attached to the carrier film.

Description

Die Erfindung betrifft eine für einen elektrischen Akkumulator, insbesondere Traktionsakkumulator, vorgesehene Heizeinrichtung der im Patentanspruch 1 angegebenen Art, insbesondere mit integrierter Zellspannungsüberwachung.The invention relates to a heating device of the type specified in claim 1, provided for an electrical accumulator, in particular a traction accumulator, in particular with integrated cell voltage monitoring.

Elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge, insbesondere Kraftwagen, weisen einen elektrischen Akkumulator auf, der elektrische Energie für eine elektrische Antriebseinheit des elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs speichert und/oder elektrische Energie der elektrischen Antriebseinheit bereitstellt. Ein solcher Akkumulator, der auch Traktionsakkumulator („Traktionsbatterie“) genannt werden kann, ist also eine elektrische Energiespeichereinrichtung für das elektrisch antreibbare bzw. fortbewegbare Kraftfahrzeug. Im Betrieb des Traktionsakkumulators bzw. der elektrischen Antriebseinheit liegt der höchste Wirkungsgrad des Traktionsakkumulators in einem vorgegebenen Temperaturbereich vor. Folglich ist es wünschenswert, den elektrischen Akkumulator bzw. Traktionsakkumulator schnellstmöglich derart zu temperieren, dass dessen Betrieb in dem vorgegebenen Temperaturbereich bzw. in dem höchsten Wirkungsgrad stattfindet.Electrically drivable motor vehicles, in particular motor vehicles, have an electrical accumulator which stores electrical energy for an electrical drive unit of the electrically drivable motor vehicle and / or provides electrical energy for the electrical drive unit. Such an accumulator, which can also be called a traction accumulator (“traction battery”), is thus an electrical energy storage device for the electrically drivable or mobile motor vehicle. When the traction accumulator or the electric drive unit is in operation, the traction accumulator has the highest degree of efficiency in a predetermined temperature range. Consequently, it is desirable to temper the electrical accumulator or traction accumulator as quickly as possible in such a way that its operation takes place in the predetermined temperature range or with the highest degree of efficiency.

Der Traktionsakkumulator ist üblicherweise aus einer Vielzahl von Akkumulatorzellen bzw. Akkumulatorzellblöcken und besonders raumgreifend ausgebildet, um Anforderungen an ein zumindest teilelektrisches Fortbewegen des Kraftfahrzeugs bzw. des Kraftwagens gerecht zu werden. Die Akkumulatorzellen bzw. -zellblöcke sind zu temperieren, damit diese unter ihrem höchstmöglichen Wirkungsgrad betrieben werden können. Hierbei kann das Temperieren, ein Heizen und insbesondere ein Kühlen der jeweiligen Zelle bzw. des jeweiligen Zellblocks umfassen. Das Kühlen des Traktionsakkumulators dient dazu, den Traktionsakkumulator möglichst schnell auf eine besonders vorteilhafte Betriebstemperatur zu bringen, insbesondere wenn das Kraftfahrzeug, das den Traktionsakkumulator aufweist, besonders lange deaktiviert war und dabei einer besonders niedrigen Außentemperatur, etwa im Winter, unterlag.The traction accumulator is usually formed from a multiplicity of accumulator cells or accumulator cell blocks and is particularly space-consuming in order to meet requirements for an at least partially electric propulsion of the motor vehicle or motor vehicle. The temperature of the accumulator cells or cell blocks must be controlled so that they can be operated at their highest possible efficiency. Here, the temperature control, heating and in particular cooling of the respective cell or the respective cell block can include. The purpose of cooling the traction accumulator is to bring the traction accumulator to a particularly advantageous operating temperature as quickly as possible, especially if the motor vehicle that has the traction accumulator was deactivated for a particularly long time and was subject to a particularly low outside temperature, for example in winter.

Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, das Heizen bzw. Aufheizen oder Erwärmen des Traktionsakkumulators bzw. der Akkumulatorzellen oder der Akkumulatorzellblöcke durchzuführen, indem ein Kühlfluid, z.B. Wasser oder Luft, einen an eine Außenoberfläche des Traktionsakkumulators angelegten Wärmeübertragungskörper durchströmt und zuvor erwärmt worden ist, sodass Wärme von dem erwärmten Kühlfluid über den Wärmeübertragungskörper und über die Außenoberfläche in den Traktionsakkumulator bzw. in die Akkumulatorzellen übergeht, wodurch der Traktionsakkumulator erwärmt wird. Es ist des Weiteren bekannt, den Traktionsakkumulator mittels eines externen Heizelements zu erwärmen.It is known from the prior art to carry out the heating or heating or warming of the traction accumulator or the accumulator cells or the accumulator cell blocks by using a cooling fluid, e.g. Water or air flows through a heat transfer body applied to an outer surface of the traction accumulator and has been previously heated so that heat from the heated cooling fluid passes over the heat transfer body and via the outer surface into the traction accumulator or the accumulator cells, whereby the traction accumulator is heated. It is also known to heat the traction accumulator by means of an external heating element.

Die US 2017/025722 A1 offenbart ein Batteriepaket mit wenigstens einer Beutel-Batteriezelle, bei welcher gegenüberliegende polymerische Folienwände Batterieelektroden halten, wobei exponierte Batterieanschlusselemente bereitgestellt sind. Das Batteriepaket weist weiter einen flexiblen Folienheizer mit exponierten Heizeranschlusselementen auf, wobei der flexible Folienheizer in thermischem Kontakt zu wenigstens einer der polymerischen Folienwände steht, um diese zu heizen, wenn eine Spannung zwischen den Heizeranschlusselementen anliegt. Hierbei ist jedoch ein besonders ungünstiger thermischer Pfad zum Aufheizen der Akkumulatorzellen gegeben, wobei diese herkömmliche Heizfolie als flächige Auflage auf der Außenoberfläche der jeweiligen Akkumulatorzelle aufliegt.The US 2017/025722 A1 discloses a battery pack having at least one pouch battery cell in which opposing polymeric film walls hold battery electrodes, with exposed battery terminal elements being provided. The battery pack further has a flexible film heater with exposed heater connection elements, the flexible film heater being in thermal contact with at least one of the polymeric film walls in order to heat it when a voltage is applied between the heater connection elements. In this case, however, there is a particularly unfavorable thermal path for heating up the accumulator cells, this conventional heating film resting as a flat support on the outer surface of the respective accumulator cell.

Mittels einer Heizung des Traktionsakkumulators über dessen Akkumulatorpole - also über die jeweiligen Pluspole und Minuspole der Akkumulatorzellen - kann diesem Problem wenigstens teilweise begegnet werden. Eine Temperierung, insbesondere Heizung, der Akkumulatorzellen über die Pole ist einer Temperierung über die jeweilige Außenoberfläche der Akkumulatorzellen vorzuziehen, da durch die Poltemperierung eine gleichmäßigere Temperierung der Akkumulatorzellen ermöglicht ist, was zu einer langsameren Alterung und einem langsameren Abbau der Akkumulatorzellen führt, insbesondere wenn dieser als Lithium-Ionen-Zellen ausgebildet sind. Des Weiteren ist durch die Poltemperierung in vorteilhafter Weise ein geringerer Wärmeübertragungswiderstand gewährleistet, wodurch das Temperieren der Akkumulatorzellen besonders effizient vonstattengeht. Denn die Pole sind üblicherweise direkt mechanisch mit metallischen Trägerfolien von Elektroden der Akkumulatorzellen, also von Zellelektroden, kontaktiert. Jedoch bedarf eine derartige Poltemperierung einer Vielzahl von Bauelementen, sodass eine derartige Poltemperierung besonders komplex ausgebildet ist.By heating the traction accumulator via its accumulator poles - that is to say via the respective plus and minus poles of the accumulator cells - this problem can be counteracted at least partially. Temperature control, in particular heating, of the battery cells via the poles is preferable to temperature control via the respective outer surface of the battery cells, since the pole temperature control enables more uniform temperature control of the battery cells, which leads to slower aging and slower degradation of the battery cells, especially if this are designed as lithium-ion cells. Furthermore, the pole temperature control advantageously ensures a lower heat transfer resistance, so that the temperature control of the accumulator cells takes place particularly efficiently. This is because the poles are usually in direct mechanical contact with metallic carrier foils of electrodes of the accumulator cells, that is to say of cell electrodes. However, such a pole temperature control requires a large number of components, so that such a pole temperature control is particularly complex.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Heizeinrichtung zum besonders effizienten Heizen eines Akkumulators, insbesondere Traktionsakkumulators eines Kraftfahrzeugs, bereitzustellen, die besonders einfach ausgebildet ist.The object of the present invention is to provide a heating device for particularly efficient heating of an accumulator, in particular a traction accumulator of a motor vehicle, which has a particularly simple design.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Heizeinrichtung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.According to the invention, this object is achieved by a heating device having the features specified in claim 1. Advantageous refinements with expedient developments of the invention are specified in the remaining patent claims.

Erfindungsgemäß ist demnach eine Heizeinrichtung für einen elektrischen Akkumulator, insbesondere Traktionsakkumulator, eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Der Traktionsakkumulator ist dazu ausgebildet, mit einer elektrischen Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs zusammenzuwirken, etwa in einem Entladebetrieb, in welchem der elektrische Traktionsakkumulator der Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs elektrische Energie zum Betreiben bzw. Fortbewegen des Kraftfahrzeugs bereitstellt. Weiter kann der Traktionsakkumulator in einem Ladebetrieb betrieben werden, in welchem die elektrische Antriebseinheit dem Traktionsakkumulator elektrische Energie zum Laden oder Wiederaufladen bereitstellt. Das bedeutet, dass im Entladebetrieb des Traktionsakkumulators die elektrische Antriebseinheit motorisch betrieben wird und im Ladebetrieb generatorisch. Darüber hinaus sind noch weitere Betriebsmodi des elektrischen Traktionsakkumulators möglich, beispielsweise ein weiterer Ladebetrieb, in welchem dem elektrischen Traktionsakkumulator elektrische Energie über eine kraftfahrzeugexterne Ladeeinrichtung bereitgestellt wird.According to the invention is therefore a heating device for an electrical accumulator, in particular traction accumulator, a motor vehicle provided. The traction accumulator is designed to interact with an electric drive device of the motor vehicle, for example in a discharge mode in which the electric traction accumulator of the drive unit of the motor vehicle provides electrical energy for operating or moving the motor vehicle. Furthermore, the traction accumulator can be operated in a charging mode in which the electric drive unit provides the traction accumulator with electrical energy for charging or recharging. This means that the electric drive unit is operated as a motor when the traction accumulator is discharged and as a generator when it is charged. In addition, further operating modes of the electric traction accumulator are possible, for example a further charging mode in which the electric traction accumulator is provided with electrical energy via a charging device external to the vehicle.

Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Kraftwagen, also beispielsweise als Personenkraftwagen und/oder Lastkraftwagen, ausgebildet und ist aufgrund der elektrischen Antriebseinheit zumindest teilweise elektrisch antreibbar bzw. fortbewegbar ausgebildet. Das bedeutet, dass es sich bei dem Kraftfahrzeug insbesondere um ein Elektrofahrzeug, Hybridkraftfahrzeug, Brennstoffzellenkraftfahrzeug etc. handelt. Es ist zu verstehen, dass das zumindest teilweise elektrisch antreibbare bzw. fortbewegbare Kraftfahrzeug (fahrzeugintern) den elektrischen Akkumulator bzw. Traktionsakkumulator aufweist, der im Betrieb des elektrisch antreibbaren bzw. fortbewegbaren Kraftfahrzeugs mit der elektrischen Antriebseinheit gekoppelt oder koppelbar ist. Weiter gilt für das Kraftfahrzeug, dass dieses als ein Kraftrad, ein Kraftomnibus, eine selbstfahrende Arbeitsmaschine etc. ausgebildet sein kann.The motor vehicle is designed in particular as a motor vehicle, that is to say, for example, as a passenger car and / or truck, and is designed to be at least partially electrically drivable or movable due to the electric drive unit. This means that the motor vehicle is in particular an electric vehicle, hybrid motor vehicle, fuel cell motor vehicle, etc. It is to be understood that the at least partially electrically drivable or moveable motor vehicle (inside the vehicle) has the electric accumulator or traction accumulator, which is coupled or can be coupled to the electric drive unit during operation of the electrically drivable or moveable motor vehicle. It also applies to the motor vehicle that it can be designed as a motorcycle, a bus, a self-propelled work machine, etc.

Im Allgemeinen ist die erfindungsgemäße Heizeinrichtung im Zusammenspiel mit jeglichem elektrischen Akkumulator einsetzbar, der zum Speichern von elektrischer Energie eingesetzt wird. Das heißt, dass die elektrische Heizeinrichtung nicht auf eine Anwendung im Kraftfahrzeugbereich beschränkt ist. Insbesondere ist es denkbar, die Heizeinrichtung im Bereich der Luft- und Schifffahrt sowie im Bereich von stationären Anlagen einzusetzen.
Der elektrische Akkumulator bzw. Traktionsakkumulator umfasst eine Vielzahl von Akkumulatorzellen oder eine Vielzahl von Akkumulatorzellblöcken, wobei bei dem jeweiligen Akkumulatorzellblock mehrere Akkumulatorzellen zu dem Akkumulatorzellblock zusammengefasst sein können. Die jeweilige Akkumulatorzelle oder der jeweilige Akkumulatorzellblock weist je einen Pluspol und je einen Minuspol auf, die akkumulatorseitige Kontaktierungselemente darstellen.
In general, the heating device according to the invention can be used in conjunction with any electrical accumulator that is used to store electrical energy. This means that the electric heating device is not limited to an application in the automotive field. In particular, it is conceivable to use the heating device in the area of aviation and shipping as well as in the area of stationary systems.
The electrical accumulator or traction accumulator comprises a multiplicity of accumulator cells or a multiplicity of accumulator cell blocks, wherein in the respective accumulator cell block several accumulator cells can be combined to form the accumulator cell block. The respective accumulator cell or the respective accumulator cell block each has a positive pole and a negative pole, which represent contacting elements on the accumulator side.

Die Heizeinrichtung weist weiter eine Trägerfolie auf, die ihrerseits ein elektrisches Heizelement umfasst. Bei dem elektrischen Heizelement kann es sich beispielsweise um einen Heizleiter handeln, der aus einem metallischen Material, insbesondere aus einem Kupfer aufweisenden metallischen Material, gebildet ist. Es ist vorgesehen, dass das Heizelement bzw. der Heizleiter Wärme abgibt, indem der Heizleiter bzw. das Heizelement bestromt wird. Es ist zu verstehen, dass die Trägerfolie mehr elektrische Heizelemente aufweisen kann, und darüber hinaus ist zu verstehen, dass die Trägerfolie durch einen Trägerfolienstapel gebildet sein kann, der mehrere, insbesondere direkt aneinander angrenzende Einzelfolien aufweist.The heating device also has a carrier film, which in turn comprises an electrical heating element. The electrical heating element can be, for example, a heating conductor which is formed from a metallic material, in particular from a metallic material comprising copper. It is provided that the heating element or the heating conductor emits heat by energizing the heating conductor or the heating element. It should be understood that the carrier film can have more electrical heating elements, and it is also to be understood that the carrier film can be formed by a carrier film stack which has a plurality of individual films, in particular directly adjoining one another.

Das elektrische Heizelement und die Trägerfolie bzw. der Trägerfolienstapel bilden miteinander sozusagen eine Heizfolie, die in einen Heizbetriebsmodus versetzbar ist, in den an Kontaktierungselemente des elektrischen Heizelements eine elektrische Spannung und/oder ein elektrischer Strom angelegt wird, sodass das elektrische Heizelement von dem elektrischen Strom durchflossen wird. In diesem Fall gibt also das elektrische Heizelement dann Wärme ab, mittels derer der elektrische Akkumulator bzw. Traktionsakkumulator beheizbar ist, beispielsweise wenn die Trägerfolie mitsamt dem elektrischen Heizelement - also die Heizfolie - mit dem Akkumulator thermisch gekoppelt ist. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Heizfolie und der Traktionsakkumulator bzw. dessen Akkumulatorzellen direkt aneinander anliegen.The electrical heating element and the carrier film or the carrier film stack together form, so to speak, a heating film that can be switched to a heating mode in which an electrical voltage and / or an electrical current is applied to contacting elements of the electrical heating element, so that the electrical heating element is powered by the electrical current is traversed. In this case, the electrical heating element then emits heat by means of which the electrical accumulator or traction accumulator can be heated, for example when the carrier film together with the electrical heating element - i.e. the heating film - is thermally coupled to the accumulator. For this purpose, it can be provided, for example, that the heating foil and the traction accumulator or its accumulator cells are in direct contact with one another.

Um nun mittels der Heizeinrichtung den Akkumulator bzw. Traktionsakkumulator besonders effizient erwärmen zu können, wobei die Heizeinrichtung einen besonders einfachen bzw. aufwandsarmen Aufbau aufweist, sind erfindungsgemäß eine erste von dem elektrischen Heizelement unterschiedliche Leiterbahn und eine zweite von dem elektrischen Heizelement und von der ersten Leiterbahn unterschiedliche Leiterbahn vorgesehen. Hierbei ist die erste Leiterbahn dazu ausgebildet, den Akkumulator bzw. Traktionsakkumulator und ein Elektrik- und/oder Elektroniknetz über den Pluspols des Akkumulators miteinander zu kontaktieren, wobei die zweite Leiterbahn dazu ausgebildet ist, den Akkumulator bzw. Traktionsakkumulator und das Elektrik- und/oder Elektroniknetz über den Minuspol miteinander zu kontaktieren. Hierbei sind die erste Leiterbahn und die zweite Leiterbahn (insbesondere direkt) an der Trägerfolie - also an der Heizfolie - angebracht. Das Elektrik- und/oder Elektroniknetz umfasst insbesondere Mittel für eine Zellspannungsüberwachung oder ist zumindest teilweise durch die Mittel zur Zellspannungsüberwachung gebildet.In order to be able to heat the accumulator or traction accumulator particularly efficiently by means of the heating device, the heating device having a particularly simple or low-cost structure, according to the invention a first conductor track different from the electrical heating element and a second conductor track from the electric heating element and from the first conductor track different conductor track provided. Here, the first conductor track is designed to contact the accumulator or traction accumulator and an electrical and / or electronic network via the positive pole of the accumulator, the second conductor track being designed to connect the accumulator or traction accumulator and the electrical and / or Electronics network to contact each other via the negative pole. In this case, the first conductor track and the second conductor track (in particular directly) are attached to the carrier film - that is to say to the heating film. The electrical and / or electronic network includes in particular means for cell voltage monitoring or is at least partially formed by the means for cell voltage monitoring.

Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Trägerfolie, das elektrische Heizelement sowie die beiden Leiterbahnen jeweils zerstörungsfrei und materialermüdungsfrei reversibel biegbar, insbesondere biegeschlaff, ausgebildet sind. Das bedeutet, dass es insbesondere vorgesehen ist, dass die Heizeinrichtung insgesamt in Form einer zerstörungsfrei bzw. materialermüdungsfrei reversibel biegbaren, insbesondere biegeschlaffen Folie bzw. in Form eines ebenso ausgestalteten Folienstapels ausgebildet ist.It is provided in particular that the carrier film, the electrical heating element and the Both conductor tracks are each designed to be reversibly bendable, in particular flexible, non-destructively and without material fatigue. This means that it is provided in particular that the heating device is designed as a whole in the form of a non-destructive or materially fatigue-free reversibly bendable, in particular pliable, film or in the form of a likewise configured film stack.

Hierdurch ist zum einen die besonders effiziente Poltemperierung bzw. Polheizung bereitgestellt, und zum anderen bildet die Heizeinrichtung eine Kontaktierungseinrichtung für den Akkumulator. Das bedeutet, dass die Heizeinrichtung eine Doppelfunktionalität aufweist. Weiter ergibt sich ein Vorteil hinsichtlich des Packagings, da die Leiterbahnen zum Kontaktieren des Akkumulators mit dem Elektrik- und/oder Elektroniknetz und die Trägerfolie mit dem elektrischen Heizelement in einem gemeinsamen Bauteil, nämlich der Heizeinrichtung, bereitgestellt werden, sodass die Heizeinrichtung ein besonders raumeffizientes bzw. bauraumeffizientes Bauteil bildet. Vorteile hinsichtlich des Packagings sind im Fahrzeugbau, insbesondere Serienfahrzeugbau, von hohem Interesse.In this way, on the one hand, the particularly efficient pole temperature control or pole heating is provided, and on the other hand, the heating device forms a contacting device for the accumulator. This means that the heating device has a dual functionality. There is also an advantage with regard to the packaging, since the conductor tracks for contacting the battery with the electrical and / or electronic network and the carrier film with the electrical heating element are provided in a common component, namely the heating device, so that the heating device is particularly space-efficient or . forms a space-efficient component. Advantages in terms of packaging are of great interest in vehicle construction, in particular series vehicle construction.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or alone, without the scope of the Invention to leave.

Dabei zeigt

  • 1 eine schematische und teilweise geschnittene Ansicht einer Heizeinrichtung mit einer Trägerfolie, einem Leiterbahnenbereich und einer Deckfolie;
  • 2 eine schematische und teilweise transparente Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Heizeinrichtung; und
  • 3 eine schematische Ansicht der Heizeinrichtung in einer weiteren Ausführungsform mit Kaltleiter-Heizelementen.
It shows
  • 1 a schematic and partially sectioned view of a heating device with a carrier film, a conductor track area and a cover film;
  • 2 a schematic and partially transparent view of a further embodiment of the heating device; and
  • 3 a schematic view of the heating device in a further embodiment with PTC thermistor heating elements.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, elements that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols.

1 zeigt in schematischer und teilweise geschnittener Ansicht eine Heizeinrichtung 1 mit einer Trägerfolie 2, einem Leiterbahnenbereich 3 und einer Deckfolie 4. Die Heizeinrichtung 1 ist für einen elektrischen Akkumulator 5 (erstmals in 2 dargestellt) vorgesehen. Bei dem elektrischen Akkumulator 5 handelt es sich insbesondere um einen Traktionsakkumulator („Traktionsbatterie“) eines (nicht dargestellten) Kraftfahrzeugs, das insbesondere als ein Kraftwagen - also als ein Personenkraftwagen und/oder als ein Lastkraftwagen - ausgebildet ist. Hierbei ist das Kraftfahrzeug zumindest teilweise elektrisch antreibbar bzw. fortbewegbar, das bedeutet, es handelt sich bei dem Kraftfahrzeug insbesondere um ein Elektrokraftfahrzeug, ein Hybridkraftfahrzeug, ein Brennstoffzellenkraftfahrzeug etc. 1 shows a heating device in a schematic and partially sectioned view 1 with a carrier film 2 , a conductor track area 3 and a cover sheet 4th . The heating device 1 is for an electric accumulator 5 (first time in 2 shown) provided. With the electric accumulator 5 it is, in particular, a traction accumulator (“traction battery”) of a motor vehicle (not shown), which is designed in particular as a motor vehicle - that is, as a passenger vehicle and / or as a truck. Here, the motor vehicle can at least partially be driven or moved electrically, which means that the motor vehicle is in particular an electric motor vehicle, a hybrid motor vehicle, a fuel cell motor vehicle, etc.

Der elektrische Akkumulator bzw. Traktionsakkumulator 5 ist mit einer elektrischen Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs bzw. des Personenkraftwagens verbindbar oder verbunden. Die elektrische Antriebseinheit weist beispielsweise eine elektrische Maschine auf, die in einem motorischen Betrieb elektrische Energie, die in dem Traktionsakkumulator 5 gespeichert ist, in mechanische Energie zum Fortbewegen des Kraftfahrzeugs umwandelt. Die elektrische Maschine der elektrischen Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs ist des Weiteren in einem generatorischen Betrieb betreibbar, in welchem die elektrische Maschine bzw. die elektrische Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs dem Traktionsakkumulator 5 elektrische Energie bereitstellt. Ein solcher generatorischer Betrieb der elektrischen Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs ist gemeinhin als „Rekuperationsbetrieb“ bekannt.The electric accumulator or traction accumulator 5 is connectable or connected to an electric drive unit of the motor vehicle or the passenger vehicle. The electric drive unit has, for example, an electric machine which, in motor operation, generates electrical energy that is stored in the traction accumulator 5 is stored, converted into mechanical energy for moving the motor vehicle. The electric machine of the electric drive unit of the motor vehicle can also be operated in generator mode, in which the electric machine or the electric drive unit of the motor vehicle is connected to the traction accumulator 5 provides electrical energy. Such a generator operation of the electric drive unit of the motor vehicle is commonly known as “recuperation operation”.

Der Traktionsakkumulator 5 weist eine Vielzahl von Akkumulatorzellen 6 auf, wovon in den Figuren lediglich einige wenige dargestellt sind. Des Weiteren sind die Akkumulatorzellen 6 aus Übersichtlichkeitsgründen nur vereinzelt mit dem entsprechenden Bezugszeichen versehen. Es ist des Weiteren denkbar, dass zwei oder mehr der Akkumulatorzellen 6 zu einem jeweiligen Akkumulatorzellblock zusammengefasst sind. Die jeweilige Akkumulatorzelle 6 bzw. der jeweilige Akkumulatorzellblock weist zwei elektrische Kontaktierungselemente 7 auf, die jeweils als ein Pluspol 8 oder als ein Minuspol 9 ausgebildet sind. Die Kontaktierungselemente 7, also die Pluspole 8 und die Minuspole 9, sind erstmal in 3 dargestellt.The traction accumulator 5 has a large number of accumulator cells 6 on, of which only a few are shown in the figures. Furthermore, the accumulator cells 6 for reasons of clarity, only occasionally provided with the corresponding reference numerals. It is also conceivable that two or more of the accumulator cells 6 are combined to form a respective accumulator cell block. The respective battery cell 6 or the respective accumulator cell block has two electrical contacting elements 7th on, each as a positive pole 8th or as a negative pole 9 are trained. The contacting elements 7th , so the positive poles 8th and the negative poles 9 , are in 3 shown.

Die Heizeinrichtung 1 weist weiter die Trägerfolie 2 auf, die wenigstens ein Heizelement 10, vorliegend eine Vielzahl von Heizelementen 10, aufweist. Das Heizelement 10 ist als ein elektrisches Heizelement ausgebildet, das Wärme abgibt, wenn das elektrische Heizelement 10 bestromt ist, beispielsweise mittels einer externen Spannungsquelle. Die Heizeinrichtung 1 ist weiter dazu ausgebildet, zum Heizen des Traktionsakkumulators 5 mit diesem zumindest thermisch gekoppelt zu werden. Wird also von einer Akkumulatoranordnung 11 (siehe 2 und 3) ausgegangen, die die Heizeinrichtung 1 und den Traktionsakkumulator 5 aufweist, ist dabei vorgesehen, dass die Heizeinrichtung 1 und der Akkumulator 5 thermisch miteinander gekoppelt sind, beispielsweise dass die Heizeinrichtung 1 und der Akkumulator 5 sich einander direkt bzw. unmittelbar berühren.The heating device 1 further has the carrier film 2 on the at least one heating element 10 , present a variety of heating elements 10 , having. The heating element 10 is designed as an electrical heating element that emits heat when the electrical heating element 10 is energized, for example by means of an external voltage source. The heating device 1 is further designed to heat the traction accumulator 5 to be at least thermally coupled with this. So it is from an accumulator arrangement 11 (please refer 2 and 3 ) assumed that the heating device 1 and the traction accumulator 5 has, it is provided that the heating device 1 and the accumulator 5 are thermally coupled to one another, for example that the heating device 1 and the accumulator 5 touch each other directly or immediately.

Zum Heizen bzw. Erwärmen des Traktionsakkumulators 5 ist vorgesehen, dass die Heizeinrichtung in einen Heizbetriebsmodus geschaltet wird, beispielsweise indem die Heizelemente 10 mit Spannung versorgt werden. Hierdurch ist dann der Traktionsakkumulator 5 mittels der Heizeinrichtung 1, insbesondere mittels der Heizelemente 10, beheizbar.For heating or warming the traction accumulator 5 it is provided that the heating device is switched to a heating operating mode, for example by the heating elements 10 be supplied with voltage. This then makes the traction accumulator 5 by means of the heating device 1 , in particular by means of the heating elements 10 , heatable.

Darüber hinaus ist bei der Heizeinrichtung 1 vorgesehen, dass diese eine erste Leiterbahn 12 und wenigstens eine zweite Leiterbahn 13 aufweist, die in dem Leiterbahnenbereich 3 der Heizeinrichtung 1 ausgebildet sind. Das bedeutet, dass die Heizeinrichtung 1 den Leiterbahnenbereich 3 und infolgedessen zumindest die Leiterbahnen 12, 13 umfasst. Die Leiterbahnen 12, 13 sind dazu ausgebildet, über die Kontaktierungselemente 7 den Traktionsakkumulator 5 und ein Elektrik- und/oder Elektroniknetz, insbesondere des Kraftfahrzeugs, elektrisch miteinander zu verbinden.In addition, is with the heater 1 provided that this is a first conductor track 12th and at least one second conductor track 13th having that in the conductor track area 3 the heater 1 are trained. That means the heating device 1 the conductor track area 3 and consequently at least the conductor tracks 12th , 13th includes. The conductor tracks 12th , 13th are designed to use the contacting elements 7th the traction accumulator 5 and to electrically connect an electrical and / or electronic network, in particular of the motor vehicle, to one another.

Das Elektrik- und/oder Elektroniknetz weist insbesondere eine Messeinrichtung auf, sodass die Leiterbahnen 12, 13 bzw. der Leiterbahnenbereich 3 zum Messen wenigstens eines Betriebsparameters des Elektrik- und/oder Elektroniknetzes einsetzbar sind, wobei es sich bei dem Betriebsparameter beispielsweise um eine Spannung, um eine Temperatur etc. handeln kann. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Leiterbahnen 12, 13 bzw. der Leiterbahnenbereich 3 dazu eingesetzt werden/wird, eine Zellspannung der Akkumulatorzellen 6 zu messen bzw. zu überwachen. Weiter können die Leiterbahnen 12, 13 für ein Balancing des Traktionsakkumulators 5 eingesetzt werden.The electrical and / or electronic network in particular has a measuring device so that the conductor tracks 12th , 13th or the conductor track area 3 can be used to measure at least one operating parameter of the electrical and / or electronic network, wherein the operating parameter can be a voltage, a temperature, etc., for example. It is particularly preferred if the conductor tracks 12th , 13th or the conductor track area 3 a cell voltage of the accumulator cells is / will be used for this purpose 6 to measure or monitor. Next can the conductor tracks 12th , 13th for balancing the traction accumulator 5 can be used.

Weist der Traktionsakkumulator 5 mehr als eine Akkumulatorzelle 6 auf, sind die Pole 8, 9 über Zellverbinder 21 (siehe 2) miteinander verbunden. Für eine Reihenschaltung der Akkumulatorzellen 6 sind mittels eines Zellverbinders 21 ein Pluspol 8 einer ersten Akkumulatorzelle 6 und ein Minuspol 9 einer weiteren Akkumulatorzelle 6 miteinander elektrisch leitend verbunden. Es ist dann vorgesehen, dass eine der Leiterbahnen 12, 13, 14 und einer der Zellverbinder 21 elektrisch miteinander verbunden sind.The traction accumulator points 5 more than one battery cell 6 on, are the poles 8th , 9 via cell connectors 21st (please refer 2 ) connected with each other. For a series connection of the accumulator cells 6 are by means of a cell connector 21st a positive pole 8th a first accumulator cell 6 and a negative pole 9 another battery cell 6 electrically connected to one another. It is then provided that one of the conductor tracks 12th , 13th , 14th and one of the cell connectors 21st are electrically connected to each other.

Der die Leiterbahnen 12, 13 umfassende Leiterbahnenbereich 3 ist an der Trägerfolie 2 angebracht bzw. daran befestigt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Trägerfolie 2 und der Leiterbahnenbereich 3 miteinander verklebt oder anderweitig stoff-, kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind. Es handelt es sich bei dem Leiterbahnenbereich 3 beispielsweise um eine Materialschicht, in der die Leiterbahnen 12, 13 sowie eventuell weitere Leiterbahnen 14 eingebettet sind.The conductor tracks 12th , 13th comprehensive conductor track area 3 is on the carrier film 2 attached or attached to it. For example, it can be provided that the carrier film 2 and the conductor track area 3 glued to one another or otherwise connected to one another in a material, non-positive and / or positive manner. It is the conductor track area 3 for example a material layer in which the conductor tracks 12th , 13th as well as possibly further conductor tracks 14th are embedded.

Es ist bei dieser Ausgestaltung der Heizeinrichtung 1 des Weiteren vorgesehen, dass das Heizelement 10, welches insbesondere ein elektrisches Kaltleiter-Heizelement 15 (PTC-Heizelement, PTC: positive temperature coefficient - positiver Temperatur Koeffizient) umfasst oder aus diesem ausgebildet ist, ebenfalls an der Trägerfolie 2 angebracht ist. Das Heizelement 10 bzw. das Kaltleiter-Heizelement 15 ist dann derart an der Trägerfolie 2 angebracht, dass die Leiterbahnen 12, 13, 14 bzw. der Leiterbahnenbereich 3 und das Kaltleiter-Heizelement 15 bzw. das Heizelement 10 über die Trägerfolie 2 voneinander beabstandet sind. Hinsichtlich 1 ist festzuhalten, dass die abgebildete Stärke bzw. Dicke des jeweiligen Heizelements 10 von der Stärke bzw. Dicke der Trägerfolie 2 abweichen kann, sodass zwischen dem Leiterbahnenbereich 3 und dem jeweiligen Heizelement 10 Material der Trägerfolie 2 angeordnet sein kann.In this configuration, it is the heating device 1 further provided that the heating element 10 , which in particular is an electrical PTC thermistor heating element 15th (PTC heating element, PTC: positive temperature coefficient - positive temperature coefficient) includes or is formed from this, also on the carrier film 2 is appropriate. The heating element 10 or the PTC thermistor heating element 15th is then such on the carrier film 2 attached that the conductor tracks 12th , 13th , 14th or the conductor track area 3 and the PTC thermistor heating element 15th or the heating element 10 over the carrier film 2 are spaced from each other. Regarding 1 It should be noted that the illustrated strength or thickness of the respective heating element 10 on the strength or thickness of the carrier film 2 may differ, so that between the conductor track area 3 and the respective heating element 10 Material of the carrier film 2 can be arranged.

Es ist des Weiteren denkbar, dass das Heizelement 10 bzw. das Kaltleiter-Heizelement 15 an einer Außenoberfläche 16 der Trägerfolie 2 angebracht ist. Weiter - und wie in 1 dargestellt - kann vorgesehen sein, dass das jeweilige Heizelement 10 bzw. das jeweilige Kaltleiter-Heizelement 15 zumindest teilweise in das Material der Trägerfolie 2 eingebettet ist, wobei die Leiterbahnen 12, 13, 14 bzw. der Leiterbahnenbereich 3 an der Außenoberfläche 16 der Trägerfolie 2 angeordnet sind/ist. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die Leiterbahnen 12, 13, 14 lediglich an der Außenoberfläche 16 der Trägerfolie 2 angeordnet sind, das heißt dass sich die Leiterbahnen 12, 13, 14 nicht in das Material der Trägerfolie 2 hineinerstrecken bzw. dass die Leiterbahnen 12, 13, 14 nicht - auch nicht teilweise - in dem Material der Trägerfolie 2 eingebettet sind.It is also conceivable that the heating element 10 or the PTC thermistor heating element 15th on an outside surface 16 the carrier film 2 is appropriate. Next - and as in 1 shown - it can be provided that the respective heating element 10 or the respective PTC thermistor heating element 15th at least partially in the material of the carrier film 2 is embedded, the conductor tracks 12th , 13th , 14th or the conductor track area 3 on the outer surface 16 the carrier film 2 are / is arranged. It is particularly provided here that the conductor tracks 12th , 13th , 14th only on the outer surface 16 the carrier film 2 are arranged, that is, that the conductor tracks 12th , 13th , 14th not in the material of the carrier film 2 extend into it or that the conductor tracks 12th , 13th , 14th not - not even partially - in the material of the carrier film 2 are embedded.

Das Heizelement 10 umfasst alternativ oder zusätzlich zu dem Kaltleiter-Heizelement 15 ein Peltier-Element oder ist zumindest teilweise aus diesem gebildet. Das Peltier-Element weist bei einer gegebenen Polung einer Versorgungsgleichspannung eine Heißseite und eine Kaltseite auf, wobei vorliegend vorgesehen ist, dass die Kaltseite - die eine Wärmesenke darstellt - von den Leiterbahnen 12, 13, 14 abgewandt ist, wohingegen die Heißseite des Peltier-Elements den Leiterbahnen 12, 13,14 und infolgedessen den zu beheizenden Polen 8, 9 der jeweiligen Akkumulatorzelle 6 zugewandt ist.The heating element 10 comprises alternatively or in addition to the PTC thermistor heating element 15th a Peltier element or is at least partially formed from it. With a given polarity of a DC supply voltage, the Peltier element has a hot side and a cold side, it being provided in the present case that the cold side - which represents a heat sink - of the conductor tracks 12th , 13th , 14th is turned away, whereas the hot side of the Peltier element is the conductor tracks 12th , 13th , 14 and consequently the poles to be heated 8th , 9 the respective accumulator cell 6 is facing.

Weiter ist 1 zu entnehmen, dass die Heizeinrichtung 1 vorliegend als ein Folienstapel 17 ausgebildet ist, der die Trägerfolie 2, den Leiterbahnenbereich 3 und die Deckfolie 4 umfasst. Das bedeutet, dass der Folienstapel 17 bzw. die Heizeinrichtung 1 vorliegend durch die Trägerfolie 2, durch den als Folie ausgebildeten Leiterbahnenbereich 3 und durch die Deckfolie 4 gebildet ist. Es ist hierbei besonders bevorzugt, wenn die Trägerfolie 2, der Leiterbahnenbereich 3, die Deckfolie 4 sowie die Leiterbahnen 12, 13, 14 und die Heizelemente 10 jeweils zerstörungsfrei reversibel biegbar, insbesondere biegeschlaff, ausgebildet sind. Auf diese Weise ist die Heizeinrichtung 1 insgesamt zerstörungsfrei reversibel biegbar, insbesondere biegeschlaff, ausgebildet, wodurch die Heizeinrichtung 1 besonders vielseitig und/oder flexibel einsetzbar ist. Beispielsweise kann sich die Heizeinrichtung 1 bzw. der Folienstapel 17 dann besonders innig an eine Kontur, beispielsweise des Traktionsakkumulators 5, anschmiegen, sodass eine besonders effiziente Wärmeübertragung zwischen den Heizelementen 10 und dem Traktionsakkumulator 5 erfolgen kann.Next is 1 it can be seen that the heater 1 present as a stack of foils 17th is formed that the carrier film 2 , the Conductor area 3 and the cover sheet 4th includes. That means the stack of foils 17th or the heating device 1 in the present case through the carrier film 2 , through the strip conductor area designed as a film 3 and through the cover sheet 4th is formed. It is particularly preferred here if the carrier film 2 , the conductor track area 3 , the cover sheet 4th as well as the conductor tracks 12th , 13th , 14th and the heating elements 10 are each designed to be reversibly bendable, in particular pliable, in a non-destructive manner. In this way the heater is 1 overall non-destructive and reversibly bendable, in particular flexurally slack, so that the heating device 1 is particularly versatile and / or flexible in use. For example, the heating device 1 or the stack of foils 17th then particularly closely to a contour, for example the traction accumulator 5 , so that a particularly efficient heat transfer between the heating elements 10 and the traction accumulator 5 can be done.

Bei dem Folienstapel 17 kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die einzelnen Folien, das heißt die Trägerfolie 2, der Leiterbahnenbereich 3 und die Deckfolie 4 verlaminiert sind, sodass beispielsweise die Trägerfolie 2 und der Leiterbahnenbereich 3 flächig miteinander verbunden sind und der Leiterbahnenbereich 3 und die Deckfolie 4 ebenfalls flächig miteinander verbunden sind. Es kann des Weiteren vorgesehen sein, dass der Leiterbahnenbereich 3 eine Zwischenschicht zwischen der Trägerfolie 2 und der Deckfolie 4 bildet und formschlüssig zwischen der Trägerfolie 2 und der Deckfolie 4 gehalten ist, indem die Trägerfolie 2 und die Deckfolie 4, beispielsweise an Randbereichen, miteinander verlaminiert sind. Anders ausgedrückt können die Trägerfolie 2 und die Deckfolie 4 miteinander eine Tasche bilden, in welcher der Leiterbahnenbereich 3 angeordnet ist.At the stack of foils 17th can furthermore be provided that the individual films, that is to say the carrier film 2 , the conductor track area 3 and the cover sheet 4th are laminated, so that for example the carrier film 2 and the conductor track area 3 are flatly connected to each other and the conductor track area 3 and the cover sheet 4th are also connected to one another over a large area. It can also be provided that the conductor track area 3 an intermediate layer between the carrier film 2 and the cover sheet 4th forms and form-fitting between the carrier film 2 and the cover sheet 4th is held by the carrier film 2 and the cover sheet 4th , for example at the edge areas, are laminated together. In other words, the carrier film 2 and the cover sheet 4th together form a pocket in which the conductor track area 3 is arranged.

2 zeigt in schematischer und teilweise transparenter Ansicht eine weitere Ausführungsform der Heizeinrichtung 1. Die Heizeinrichtung 1, die in 2 als Teil der Akkumulatoranordnung 11 dargestellt ist, weist in diesem Fall lediglich bereichsweise bzw. abschnittsweise die Heizelemente 10 auf. Generell gilt für die Heizeinrichtung 1 im Zusammenhang mit dem jeweiligen Heizelement 10, dass das jeweilige Heizelement 10 seinerseits als eine Heizfolie ausgebildet sein kann. Derartige Heizfolien sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Das bedeutet, dass die Heizelemente 10 bzw. die Heizfolien vorliegend in einem ersten Bereich 18 und in einem zweiten Bereich 19 der Heizeinrichtung 1 bzw. der Akkumulatoranordnung 11 ausgebildet sind. Auf diese Weise ist die Heizeinrichtung 1 besonders ressourcensparend und bedarfsgerecht herstellbar. Dementsprechend ist vorliegend vorgesehen, dass die Heizelemente 10, 15 genau in den Bereichen 18, 19 angeordnet sind, die bei der Akkumulatoranordnung 11 mit einer positionellen Lage der Kontaktierungselemente 7 bzw. der Pole 8, 9 korrespondieren. Aufgrund dessen ist die Heizeinrichtung 1 besonders effizient betreibbar ausgebildet, denn auf ein Erwärmen bzw. Heizen eines anderen Bereichs wird vorteilhafter Weise verzichtet, und die Polheizung bzw. Poltemperierung erfolgt über die Heizelemente 10, 15 in den Bereichen 18, 19. 2 shows a further embodiment of the heating device in a schematic and partially transparent view 1 . The heating device 1 , in the 2 as part of the accumulator assembly 11 is shown, in this case has the heating elements only in regions or sections 10 on. Generally applies to the heating device 1 in connection with the respective heating element 10 that the respective heating element 10 in turn can be designed as a heating film. Such heating foils are already known from the prior art. That means the heating elements 10 or the heating foils in the present case in a first area 18th and in a second area 19th the heater 1 or the accumulator arrangement 11 are trained. In this way the heater is 1 particularly resource-saving and can be produced according to requirements. Accordingly, it is provided in the present case that the heating elements 10 , 15th exactly in the areas 18th , 19th are arranged in the accumulator arrangement 11 with a positional position of the contacting elements 7th or the Pole 8th , 9 correspond. Because of this, the heater is 1 designed so that it can be operated particularly efficiently, because heating or heating of another area is advantageously dispensed with, and the pole heating or pole temperature control takes place via the heating elements 10 , 15th in the fields of 18th , 19th .

In 2 sind des Weiteren von den Polen 8, 9 unterschiedliche Kontaktierungselemente 20 angedeutet, über welche die Heizelemente 10 mit einer Energieversorgung, insbesondere Spannungsquelle, elektrisch verbindbar sind, um die Heizeinrichtung 1 im Heizbetriebsmodus mit Betriebsenergie zu versorgen. Es ist zu verstehen, dass die Kontaktierungselemente 20 der Heizelemente 10, 15 - ähnlich wie die Heizelemente 10, 15 selbst - mit der Trägerfolie 2 (mechanisch) in Verbindung stehen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Kontaktierungselemente 20 als Leiterbahn 12, 13, 14 oder zusätzlich zu den Leiterbahnen 12, 13, 14 in dem Leiterbahnenbereich 3 angeordnet sind bzw. darin verlaufen.In 2 are also from the Poles 8th , 9 different contacting elements 20th indicated over which the heating elements 10 can be electrically connected to an energy supply, in particular a voltage source, to the heating device 1 to be supplied with operating energy in heating mode. It should be understood that the contacting elements 20th the heating elements 10 , 15th - similar to the heating elements 10 , 15th yourself - with the carrier film 2 are (mechanically) connected. Alternatively or additionally it can be provided that the contacting elements 20th as a conductor path 12th , 13th , 14th or in addition to the conductor tracks 12th , 13th , 14th in the conductor track area 3 are arranged or run therein.

Die Heizeinrichtung 1 grenzt - wie in 2 dargestellt - mit den Leiterbahnen 12, 13, 14 bzw. mit dem Leiterbahnenbereich 3 direkt an die Akkumulatorzellen 6 des Traktionsakkumulators 5 an, vorliegend über die Zellverbinder 21, die jeweils benachbarte Pole 8, 9 der Akkumulatorzellen 6 miteinander verbinden bzw. kurzschließen. Das bedeutet, dass sich ein jeweiliger Zellverbinder 21 und eine jeweilige der Leiterbahnen 12, 13, 14 direkt berühren, sodass der jeweilige Zellverbinder 21 und die jeweilige der Leiterbahnen 12, 13, 14 elektrisch leitend bzw. leitfähig miteinander verbunden sind. Daraus folgt, dass die Pole 8, 9 der Akkumulatorzellen 6 über die Zellverbinder 21 und über die damit elektrisch kontaktierten Leiterbahnen 12, 13, 14 mit dem Elektrik- oder Elektroniknetz elektrisch leitend verbunden oder verbindbar sind, wobei das Elektrik- oder Elektroniknetz - wie bereits erwähnt - die Messeinrichtung zur Spannungsüberwachung der Akkumulatorzellen 6 und infolgedessen zur Spannungsüberwachung des Traktionsakkumulators 5 aufweist.The heating device 1 borders - as in 2 shown - with the conductor tracks 12th , 13th , 14th or with the conductor track area 3 directly to the battery cells 6 of the traction accumulator 5 on, in this case via the cell connector 21st each adjacent pole 8th , 9 of the accumulator cells 6 connect or short-circuit. This means that there is a respective cell connector 21st and a respective one of the conductor tracks 12th , 13th , 14th touch directly so that the respective cell connector 21st and the respective of the conductor tracks 12th , 13th , 14th are electrically conductively or conductively connected to one another. It follows that the pole 8th , 9 of the accumulator cells 6 via the cell connector 21st and via the conductive paths with which electrical contact is made 12th , 13th , 14th are electrically conductively connected or connectable to the electrical or electronic network, the electrical or electronic network - as already mentioned - the measuring device for voltage monitoring of the accumulator cells 6 and consequently for voltage monitoring of the traction accumulator 5 having.

Sollte die Deckfolie 4 vorgesehen sein, sind zur Kontaktierung der Leiterbahnen 12, 13, 14 mit Zellverbindern 21 und/oder mit den Polen 8, 9 der Akkumulatorzellen 6 deckfolienfreie Bereiche bei der Heizeinrichtung 1 vorgesehen, die beispielsweise unter einem Herstellen der Heizeinrichtung 1 und/oder bei einem Herstellen der Akkumulatoranordnung 11 erzeugt werden können.Should be the cover sheet 4th be provided are for contacting the conductor tracks 12th , 13th , 14th with cell connectors 21st and / or with the poles 8th , 9 of the accumulator cells 6 Areas without cover film at the heating device 1 provided, for example, under a manufacture of the heating device 1 and / or when producing the accumulator arrangement 11 can be generated.

3 zeigt in schematischer Ansicht die Heizeinrichtung 1 in einer weiteren Ausführungsform, bei welcher keine Deckfolie 4 zum Einsatz kommt und die als Kaltleiter-Heizelement 15 ausgebildeten Heizelemente 10 auf der Trägerfolie 2 angeordnet sind. Es ist zu erkennen, dass die Trägerfolie 2 und der Leiterbahnenbereich 3 miteinander einstückig ausgebildet sein können, das heißt ein und dieselbe Folie bilden, da die Kontaktierungselemente 20 der Kaltleiter-Heizelemente 15 gemäß 3 in/an einem einzigen Folienkörper, nämlich der durch die Trägerfolie 2 und den Leiterbahnenbereich 3 gebildeten Folie, verlaufen. Es können dennoch bei dem einstückigen Herstellen der Trägerfolie 2 mit dem Leiterbahnenbereich 3 mehrere unterschiedliche Materialien zum Einsatz kommen, beispielsweise ein erstes Material für die Trägerfolie 2, ein zweites Material für den Leiterbahnenbereich 3 sowie ein drittes Material für die Leiterbahnen 12, 13, 14 bzw. Kontaktierungselemente 20, etwa indem die unterschiedlichen Materialien miteinander coextrudiert werden. 3 shows the heating device in a schematic view 1 in a further embodiment in which no cover film 4th is used and as a PTC thermistor heating element 15th trained heating elements 10 on the carrier film 2 are arranged. It can be seen that the carrier film 2 and the conductor track area 3 can be designed in one piece with one another, that is to say form one and the same film, since the contacting elements 20th the PTC thermistor heating elements 15th according to 3 in / on a single film body, namely that through the carrier film 2 and the conductor track area 3 formed film, run. However, when the carrier film is produced in one piece 2 with the conductor track area 3 several different materials are used, for example a first material for the carrier film 2 , a second material for the conductor track area 3 and a third material for the conductor tracks 12th , 13th , 14th or contacting elements 20th by coextruding the different materials with one another, for example.

Insgesamt zeigt die Erfindung, wie mittels der Heizeinrichtung 1 ein besonders effizientes Heizen bzw. Aufwärmen - nämlich per Polheizung - des Traktionsakkumulators 5 ermöglicht ist, wobei die Heizeinrichtung 1 dennoch besonders einfach bzw. aufwandsarm ausgebildet ist. Es wird vorgeschlagen, zum Vermeiden einer besonders hohen Bauteilanzahl und zum besonders effizienten Einkoppeln von Wärme in gut wärmeleitende Bereiche des Traktionsakkumulators 5, mithilfe der Heizeinrichtung 1, die als Heizfolie bzw. Heizfolienstapel ausgebildet ist, die Heizwärme über die Kontaktierungselemente 7 der jeweiligen Akkumulatorzelle 6 direkt auf die inneren Elektrodenfolien der jeweiligen Akkumulatorzelle 6 zu leiten. Hierdurch wird eine besonders effiziente Heizung der jeweiligen Akkumulatorzelle 6 und infolgedessen des Traktionsakkumulators 5 erreicht, wobei die Leiterbahnen 12, 13, 14 und insbesondere die Kontaktierungselemente 20 zum Betreiben der Heizelemente 10, 15 ausreichend ausgelegt bzw. dimensioniert sind, insbesondere für Ströme bis 5 Ampere.Overall, the invention shows how by means of the heating device 1 a particularly efficient heating or warming up - namely by pole heating - of the traction accumulator 5 is made possible, the heating device 1 is nevertheless particularly simple and inexpensive. It is proposed to avoid a particularly high number of components and for the particularly efficient coupling of heat into areas of the traction accumulator that conduct heat well 5 , using the heater 1 , which is designed as a heating foil or heating foil stack, the heating heat via the contacting elements 7th the respective accumulator cell 6 directly onto the inner electrode foils of the respective accumulator cell 6 to direct. This results in particularly efficient heating of the respective accumulator cell 6 and consequently the traction accumulator 5 reached, the conductor tracks 12th , 13th , 14th and in particular the contacting elements 20th to operate the heating elements 10 , 15th are adequately designed or dimensioned, in particular for currents up to 5 amperes.

Ferner ist es denkbar, alternativ oder zusätzlich zu den Leiterbahnen 12, 13, 14 und/oder zu den Kontaktierungselementen 20 weitere (elektrische und/oder elektronische) Bauteile bzw. Bauelemente in den Folienstapel 17 oder an dem Folienstapel 17 vorzusehen. Insbesondere können diese weiteren elektrischen bzw. elektronischen Bauelemente in dem Leiterbahnenbereich 3 angeordnet sein.It is also conceivable as an alternative or in addition to the conductor tracks 12th , 13th , 14th and / or to the contacting elements 20th further (electrical and / or electronic) components or components in the film stack 17th or on the stack of foils 17th to be provided. In particular, these further electrical or electronic components can be in the conductor track area 3 be arranged.

Es ist bei der Heizeinrichtung 1 des Weiteren festzuhalten, dass die Leiterbahnen 12, 13, 14 bzw. die Kontaktierungselemente 20 von den Kontaktierungselementen 7 des Traktionsakkumulators 5 elektrisch isoliert bleiben, wenn nicht ein direkter elektrischer Kontakt zwischen den Leiterbahnen 12, 13, 14 und den Kontaktierungselementen 7 erforderlich ist (beispielsweise für eine Spannungsmessung). Wird die Heizeinrichtung 1 beispielsweise zum Messen einer Temperatur des Traktionsakkumulators 5 eingesetzt, wäre durch einen unerwünschten Kurzschluss zwischen den Zellverbindern 21 bzw. den Kontaktierungselementen 7 und den Leiterbahnen 12, 13, 14 und/oder der Kontaktierungselemente 20 ein sicherer Betrieb des Traktionsakkumulators 5 nicht gewährleistet. Denn dabei kann es beispielsweise zu einem Isolationsfehler zwischen einem Hochvolt-Potential und einem Niedervolt-Potential kommen.It's by the heater 1 also note that the conductor tracks 12th , 13th , 14th or the contacting elements 20th of the contacting elements 7th of the traction accumulator 5 Remain electrically isolated if there is no direct electrical contact between the conductor tracks 12th , 13th , 14th and the contacting elements 7th required (e.g. for a voltage measurement). Will the heating device 1 for example, to measure a temperature of the traction accumulator 5 used would be due to an undesired short circuit between the cell connectors 21st or the contacting elements 7th and the conductor tracks 12th , 13th , 14th and / or the contacting elements 20th safe operation of the traction accumulator 5 not guaranteed. This can lead to an insulation fault between a high-voltage potential and a low-voltage potential, for example.

Um die Heizeinrichtung 1 weiter vor einer Überhitzung zu schützen, kann vorgesehen sein, dass in dem Leiterbahnenbereich 3, insbesondere in der jeweiligen Leiterbahn 12, 13, 14 ein von dem Kaltleiter-Heizelement 15 unterschiedliches PTC-Element eingebracht ist, das wirkprinzipbedingt bei einer entsprechenden Temperatur den Strom reduziert, insbesondere unterbricht. Diese Temperatur, anhand derer das PCT-Element den Strom reduziert oder unterbricht, kann beispielsweise aus einer Abwärme des Traktionsakkumulators 5 resultieren.To the heater 1 To further protect against overheating, it can be provided that in the conductor track area 3 , especially in the respective conductor track 12th , 13th , 14th one of the PTC thermistor heating element 15th different PTC element is introduced, which, due to the operating principle, reduces, in particular interrupts, the current at a corresponding temperature. This temperature, on the basis of which the PCT element reduces or interrupts the current, can, for example, be derived from waste heat from the traction accumulator 5 result.

Die Kaltleiter-Heizelemente 15, die beispielsweise eine Heizleistung von etwa 2 Watt bereitstellen können, bieten den Vorteil, dass diese bei der Herstellung der Heizeinrichtung 1 bzw. bei der Herstellung der Akkumulatoranordnung 11 bedarfsgerecht auf eine maximal erforderliche bzw. maximal gewünschte Heiztemperatur einstellbar sind, insbesondere mittels einer Wahl der Materialzusammensetzung der Kaltleiter-Heizelemente 15. Die maximale Heiztemperatur kann beispielsweise auf ca. 60 °C eingestellt werden, indem die Materialzusammensetzung des jeweiligen Kaltleiter-Heizelements 15 entsprechend ausgewählt wird. Es ist weiter denkbar, dass die Kaltleiter-Heizelemente 15 zerstörungsfrei reversibel biegbar, insbesondere biegeschlaff, ausgebildet sind, was dem Gedanken an die insgesamt zerstörungsfrei reversibel biegbare, insbesondere biegeschlaffe Heizeinrichtung 1 in Form des zerstörungsfrei reversibel biegbaren, insbesondere biegeschlaffen Folienstapels 17, der wenigstens eine entsprechen ausgebildete Einzelfolie umfasst, entspricht.The PTC thermistor heating elements 15th , for example, a heating power of about 2 Watts can provide the advantage that they are used in the manufacture of the heating device 1 or in the manufacture of the accumulator arrangement 11 can be adjusted as required to a maximum required or maximum desired heating temperature, in particular by means of a selection of the material composition of the PTC thermistor heating elements 15th . The maximum heating temperature can be set, for example, to approx. 60 ° C by changing the material composition of the respective PTC thermistor heating element 15th is selected accordingly. It is also conceivable that the PTC thermistor heating elements 15th non-destructively reversibly bendable, in particular pliable, are formed, which is what the idea of the overall non-destructively reversibly bendable, in particular pliable heating device 1 in the form of the non-destructively reversibly bendable, particularly limp film stack 17th , which comprises at least one correspondingly designed individual film.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
HeizeinrichtungHeating device
22
TrägerfolieCarrier film
33
LeiterbahnenbereichConductor area
44th
DeckfolieCover sheet
55
(Traktions-)Akkumulator(Traction) accumulator
66
AkkumulatorzelleAccumulator cell
77th
KontaktierungselementContacting element
88th
PluspolPositive pole
99
MinuspolNegative pole
1010
HeizelementHeating element
1111
AkkumulatoranordnungAccumulator arrangement
12 12th
LeiterbahnTrack
1313th
LeiterbahnTrack
1414th
LeiterbahnTrack
1515th
Kaltleiter-HeizelementPTC thermistor heating element
1616
AußenoberflächeExterior surface
1717th
FolienstapelStack of foils
1818th
BereichArea
1919th
BereichArea
2020th
KontaktierungselementContacting element
2121st
ZellverbinderCell connector

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Claims (5)

Heizeinrichtung (1) für einen einen Pluspol (8) und einen Minuspol (9) umfassenden elektrischen Akkumulator (5), die eine Trägerfolie (2) mit einem elektrischen Heizelement (10, 15) umfasst, wobei in einem Heizbetriebsmodus der Heizeinrichtung (1) der Akkumulator (5) mittels des Heizelements (10, 15) beheizbar ist, gekennzeichnet durch eine erste Leiterbahn (12) und eine zweite Leiterbahn (13), über welche der Pluspol (8) und der Minuspol (9) des Akkumulators (5) mit einem Elektrik- und/oder Elektroniknetz kontaktierbar sind, wobei die Leiterbahnen (12, 13) an der Trägerfolie (2) angebracht sind.Heating device (1) for an electrical accumulator (5) comprising a positive pole (8) and a negative pole (9), which comprises a carrier film (2) with an electrical heating element (10, 15), with the heating device (1) in a heating operating mode the accumulator (5) can be heated by means of the heating element (10, 15), characterized by a first conductor track (12) and a second conductor track (13), via which the positive pole (8) and the negative pole (9) of the accumulator (5) can be contacted with an electrical and / or electronic network, the conductor tracks (12, 13) being attached to the carrier film (2). Heizeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (10) ein elektrisches Kaltleiter-Heizelement (15) ist, wobei das Kaltleiter-Heizelement (15) an der Trägerfolie (2) angebracht ist, derart, dass die Leiterbahnen (12, 13) und das Kaltleiter-Heizelement (15) über die Trägerfolie (2) voneinander beabstandet sind.Heating device (1) Claim 1 , characterized in that the heating element (10) is an electrical PTC thermistor heating element (15), the PTC thermistor heating element (15) being attached to the carrier film (2) in such a way that the conductor tracks (12, 13) and the PTC thermistor -Heating element (15) are spaced apart from one another via the carrier film (2). Heizeinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (10, 15) zumindest teilweise in ein Material der Trägerfolie (2) eingebettet ist und die Leiterbahnen (12, 13) an einer Außenoberfläche (16) der Trägerfolie (2) angeordnet sind.Heating device (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the heating element (10, 15) is at least partially embedded in a material of the carrier film (2) and the conductor tracks (12, 13) are arranged on an outer surface (16) of the carrier film (2). Heizeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Deckfolie (4), die die Leiterbahnen (12, 13) zumindest teilweise bedeckt, sodass diese zwischen der Deckfolie (4) und der Trägerfolie (2) angeordnet sind.Heating device (1) according to one of the preceding claims, characterized by a cover film (4) which at least partially covers the conductor tracks (12, 13) so that they are arranged between the cover film (4) and the carrier film (2). Heizeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (1) insgesamt in Form einer zerstörungsfrei reversibel biegbaren, insbesondere biegeschlaffen Folie (17) ausgebildet ist.Heating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the heating device (1) is designed overall in the form of a non-destructively reversibly bendable, in particular pliable film (17).
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