DE102021123979A1

DE102021123979A1 - Batteriegehäuseanordnung, Batterie und Verfahren zum Detektieren eines Defekts einer Batterie

Info

Publication number: DE102021123979A1
Application number: DE102021123979.6A
Authority: DE
Inventors: Tamas GYULAI; Walter Schmieder
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2021-09-16
Filing date: 2021-09-16
Publication date: 2023-03-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batteriegehäuseanordnung (26) für eine Kraftfahrzeugbatterie (10), wobei die Batteriegehäuseanordnung (26) ein Gehäuse (18) aufweist, welches mindestens einen Aufnahmebereich (20) für eine Batterieeinheit (16) aufweist, eine Abdeckeinrichtung (22), die bezüglich einer bestimmten ersten Richtung (z) oberhalb des Aufnahmebereichs (20) angeordnet ist, und eine Detektionseinrichtung (28), zum Detektieren eines Defekts. Dabei umfasst die Detektionseinrichtung (28) mindestens ein Detektionselement (30), welches einen Träger (32) und eine auf dem Träger (32) angeordnete Leiterbahnanordnung (34) aufweist, an welche eine Spannung anlegbar ist, wobei das Detektionselement (30) an der Abdeckeinrichtung (22) angeordnet ist, und wobei die Detektionseinrichtung (28) eine Steuereinrichtung (38) aufweist, die dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von mindestens einer erfassten elektrischen Größe (U1, U2, Un) der Leiterbahnanordnung (34) den Defekt zu detektieren, wenn sich die Leiterbahnanordnung (34) in einem mit Spannung (U0) beaufschlagten Zustand befindet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Batteriegehäuseanordnung für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs, wobei die Batteriegehäuseanordnung ein Gehäuse aufweist, welches mindestens einen Aufnahmebereich zur Aufnahme von mindestens einer Batterieeinheit, welche mindestens eine Batteriezelle aufweist, umfasst, eine Abdeckeinrichtung, welche derart in Bezug auf das Gehäuse angeordnet oder anordenbar ist, dass sich die Abdeckeinrichtung, bezüglich einer bestimmten ersten Richtung oberhalb des Aufnahmebereichs befindet, und eine Detektionseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, wenn die mindestens eine Batterieeinheit im Aufnahmebereich angeordnet ist, einen Defekt der mindestens einen Batteriezelle zu detektieren. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Batterie und ein Verfahren zum Detektieren eines Defekts mindestens einer Batterie.
Batterien für Kraftfahrzeuge, insbesondere Elektro- oder Hybrid-Fahrzeuge, können als Hochvolt-Batterien ausgebildet sein. Diese umfassen in der Regel vielzählige einzelne Batteriezellen. Durch äußere Krafteinwirkung oder auch im Falle eines Kurzschlusses oder durch andere Ursachen bedingt, zum Beispiel einem Überladen von Batteriezellen, kann es zu einem Defekt einer solchen Batteriezelle kommen. Ein solcher Defekt kann sich insbesondere in einem thermischen Durchgehen einer solchen Batteriezelle äußern. Damit einhergehend entstehen Gase in der Batteriezelle, die bei Überdruck aus der Zelle austreten können. Zu diesem Zweck weisen die Zellen typischerweise eine bei Überdruck freigebbare Entgasungsöffnung auf. Neben der Temperatur der Zelle ist das Ausgasen einer Zelle ein wichtiger Indikator dafür, wie weit fortgeschritten das thermische Durchgehen einer solchen Zelle bereits ist. Daher ist es also wünschenswert, das Ausgasen einer Zelle zuverlässig detektieren zu können. Aktuell wird versucht, aufgrund von Spannungsänderungen der überwachten Zellspannungen das Ausgasen einer Zelle zu detektieren. Zudem sind auch Druck- und Gassensoren in der Entwicklung, welche die Druckänderungen und die Änderung der Gaszusammensetzung detektieren. Die bisherigen Maßnahmen zur Detektion eines Ausgasens sind entweder relativ ungenau oder sehr aufwendig. Wünschenswert wäre daher eine Möglichkeit, die ein möglichst einfaches und effizientes Detektieren eines solchen Ausgasens erlaubt.
Die DE 10 2007 020 905 B4 beschreibt ein galvanisches Element mit mindestens einer Einzelzelle, einem Gehäuse, einem elektrischen Leiter, der mit mindestens einer positiven Elektrode verbunden und aus dem Gehäuse herausgeführt ist, und mindestens einem elektrischen Leiter, der mit mindestens einer negativen Elektrode verbunden und aus dem Gehäuse herausgeführt ist. Weiterhin umfasst das galvanische Element ein Sicherungsmittel, das bei Überladung oder Überstrom eine mechanische Durchtrennung eines der elektrischen Leiter herbeiführt. Die Durchtrennung wird durch ein Durchtrennungsmittel herbeigeführt, das sich bei Erwärmung ausdehnt oder deformiert. Das Durchtrennungsmittel kann dabei als eine Kunststofffolie bereitgestellt sein, auf der der Leiter in Form einer Leiterbahn angeordnet ist.
Weiterhin beschreibt die DE 10 2013 226 475 A1 eine Batteriezelle mit einer negativen Elektrode, einem Separator und einer positiven Elektrode, wobei die Batteriezelle ein Berührungs-Sensorelement zur Detektion von an das Berührungs-Sensorelement anliegenden oder auf das Berührungs-Sensorelement Druck ausübenden Elementen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Batteriegehäuseanordnung, eine Batterie und ein Verfahren bereitzustellen, die eine möglichst einfache und effiziente Detektion eines Defekts mindestens einer Batteriezelle ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Batteriegehäuseanordnung, eine Batterie und ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung, sowie der Figuren.
Eine erfindungsgemäße Batteriegehäuseanordnung für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs weist ein Gehäuse auf, welches mindestens einen Aufnahmebereich zur Aufnahme von mindestens einer Batterieeinheit umfasst, welche mindestens eine Batteriezelle aufweist, eine Abdeckeinrichtung, welche derart in Bezug auf das Gehäuse angeordnet oder anordenbar ist, dass sich die Abdeckeinrichtung bezüglich einer bestimmten ersten Richtung oberhalb des Aufnahmebereichs befindet, und eine Detektionseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, wenn die mindestens eine Batterieeinheit im Aufnahmebereich angeordnet ist, einen Defekt der mindestens einen Batteriezelle zu detektieren. Dabei umfasst die Detektionseinrichtung mindestens ein Detektionselement, welches einen Träger und eine auf dem Träger angeordnete Leiterbahnanordnung mit mehreren elektrischen Leiterbahnen aufweist, an welcher eine Spannung anlegbar ist, wobei das Detektionselement an der Abdeckeinrichtung angeordnet ist, und wobei die Detektionseinrichtung eine Steuereinrichtung aufweist, die dazu ausgelegt ist, eine elektrische Größe der Leiterbahnanordnung zu erfassen und in Abhängigkeit von der mindestens einen elektrischen Größe den Defekt zu detektieren, wenn sich die Leiterbahnanordnung in einem mit Spannung beaufschlagten Zustand befindet.
Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass das im Falle eines Ausgasens einer Batteriezelle aus dieser austretende Gas eine extrem zerstörende Wirkung bedingt durch die in diesem Gas enthaltenen Partikel und deren hohe Temperatur hat. Diese zerstörende Wirkung kann nun vorteilhafterweise genutzt werden, um das Austreten eines solchen Gases aus einer Zelle zu detektieren, indem eine Leiterbahnanordnung so angeordnet wird, dass diese sich, oberhalb des Aufnahmebereichs befindet und damit auch oberhalb der mindestens einen Batteriezelle der Batterieeinheit, wenn diese bestimmungsgemäß im Aufnahmebereich der Batteriegehäuseanordnung angeordnet ist. Ein aus der Batteriezelle austretendes Gas führt dann entsprechend zu einer Zerstörung zumindest eines Teils dieser Leiterbahnanordnung. Dies kann durch die Steuereinrichtung vorteilhafterweise anhand der erfassten elektrischen Größe detektiert werden, wenn die Leiterbahnanordnung entsprechend mit Spannung beaufschlagt ist. Eine solche elektrische Größe kann zum Beispiel eine elektrische Spannung oder ein elektrischer Strom beziehungsweise eine Stromstärke sein. Auch können beide elektrische Größen erfasst und überwacht werden. Kommt es zu einer auffälligen oder charakteristischen Änderung dieser elektrischen Größe, kann so einfach auf einen Defekt zurückgeschlossen werden. Das Detektionselement kann auf besonders einfache und kostengünstige Weise bereitgestellt werden. Die Steuereinrichtung der Detektionseinrichtung kann zum Beispiel in vorhandene Elektronikkomponenten einer Batterie, zum Beispiel einem Zellmodulcontroller (CMC, Cell Module Controller) integriert werden. Zudem lässt sich ein solches Detektionselement, wie dies nachfolgend noch näher erläutert wird, besonders kompakt ausbilden. Zudem tritt das Gas im Falle eines thermischen Events üblicherweise nicht in Form eines schmalen Gasstrahls aus der Zelle aus, sondern vielmehr in Form eines sehr breitgefächerten Strahlenbündels. Daher ist es sehr vorteilhaft, das Detektionselement mit einer Leiterbahnanordnung auszubilden, die mehrere elektrische Leiterbahnen aufweist. Dies ermöglicht auf einfache Weise eine sehr großflächige Detektion eines Gasaustritts aus der Zelle. Die Wahrscheinlichkeit, dass die im Gas enthaltenen Partikel auf einer der Leiterbahnen auftreffen und diese zumindest zum Teil zerstören, ist durch das Vorsehen mehrerer elektrischer Leiterbahnen deutlich erhöht. Somit ist vorteilhafterweise eine besonders einfache, aber gleichzeitig effiziente Möglichkeit bereitgestellt, um einen Zelldefekt zu detektieren.
Bei der Batterieeinheit, welche mindestens eine Batteriezelle aufweist, kann es sich auch lediglich um nur eine einzelne Batteriezelle handeln. Die Batterieeinheit kann aber auch mehrere Batteriezellen umfassen, die zum Beispiel in Form eines Zellstapels nebeneinander angeordnet sein können. Bei der mindestens einen Batteriezelle kann es sich zum Beispiel um eine Lithium-Ionen-Zelle handeln. Zudem kann die Batteriezelle als eine prismatische Batteriezelle oder als eine Rundzelle oder Pouchzelle ausgebildet sein. Grundsätzlich eignet sich die Batteriegehäuseanordnung und die beschriebene Detektionseinrichtung für jede Art von Batteriezellen. Bei dem Gehäuse, welches den mindestens einen Aufnahmebereich bereitstellt, kann es sich zum Beispiel um ein Modulgehäuse für ein Batteriemodul handeln. Eine Batterie für ein Kraftfahrzeug, welche insbesondere als Hochvoltbatterie ausgebildet ist, kann dabei mehrere solcher Batteriemodule umfassen. Entsprechend kann dann auch eine Abdeckeinrichtung mit einem daran angeordneten Detektionselement pro Batteriemodul vorgesehen sein. Bei dem Gehäuse kann es sich aber auch um ein Gesamt-Batteriegehäuse handeln. Die Abdeckeinrichtung kann in diesem Beispiel auch als Gehäusedeckel ausgeführt sein. Bevorzugt ist es jedoch, dass die Abdeckeinrichtung als eine Art Modulabdeckung beziehungsweise Modulgehäusedeckel ausgeführt ist. Dadurch lässt sich das Detektionselement besonders nah an der mindestens einen Batteriezelle anordnen, was die Detektionszuverlässigkeit erhöht. Um eine Spannung an der Leiterbahnanordnung anzulegen, kann diese zum Beispiel einen geeigneten Anschlusspunkt aufweisen. Ebenso können an den mehreren einzelnen Leiterbahnen entsprechende Abgriffspunkte angeordnet sein, an denen zum Beispiel eine Spannung als die elektrische Größe gegenüber einem Referenzpotential abgreifbar ist und/oder an welchen ein Stromfluss durch die entsprechenden Leiterbahnen messbar ist. Im Falle einer Zerstörung einer der Leiterbahnen oder eines Leiterbahnabschnitts ist der Stromfluss entsprechend unterbrochen, was sich dann entsprechend erfassen lässt. Die Abgriffspunkte können auch zu einem Stecker zusammengeführt sein, der an die Steuereinrichtung angeschlossen ist. Diese kann beispielsweise als ein Microcontroller ausgeführt sein. Zudem ist die Steuereinrichtung bevorzugt dazu ausgebildet, die elektrische Größe fortwährend wiederholt zu erfassen, insbesondere mit einer sehr hohen Abtastrate, zum Beispiel mehrere Male pro Sekunde, insbesondere mehrere hundert Male pro Sekunde. Dadurch kann eine sehr zuverlässige Überwachung der elektrischen Größe bereitgestellt werden.
Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, in Abhängigkeit von der erfassten mindestens einen elektrischen Größe eine durch den Defekt bedingte Zerstörung mindestens eines Leiterbahnabschnitts mindestens einer der Leiterbahnen der Leiterbahnanordnung zu erfassen, insbesondere wobei die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, als den Defekt ein Austreten eines Gases aus der mindestens einen Batteriezelle in Abhängigkeit von der erfassten mindestens einen elektrischen Größe zu detektieren. Wie bereits beschrieben führt das Austreten eines Gases aus der Batteriezelle zu einer Zerstörung zumindest eines Teils der Leiterbahnanordnung, was sich wiederum in einer Änderung der erfassten elektrischen Größe der mit Spannung beaufschlagten Leiterbahnanordnung äußert. Somit kann mittels der Detektion diese Änderung der elektrischen Größe das Austreten eines Gases aus der mindestens einen Batteriezelle detektiert werden. Bevorzugt stellt die erfasste mindestens eine elektrische Größe dabei eine Spannung dar. Insbesondere ist es bevorzugt, die Spannung an mehreren verschiedenen Abgriffspunkten der Leiterbahnanordnung zu erfassen und zu überwachen. Dadurch kann der Defekt besonders zuverlässig und präzise detektiert werden. Hierdurch ist sogar zumindest näherungsweise auch eine Lokalisierung des Defekts möglich.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Leiterbahnanordnung als eine flexible Leiterbahnanordnung ausgebildet, die auf dem als Folie ausgebildeten Träger angeordnet ist. Der Träger kann also zum Beispiel durch eine Kunststofffolie bereitgestellt sein, zum Beispiel durch eine Polyimid- oder Polyester-Folie. Die Leiterbahnen können als flexible Bahnen einfach auf eine solche Folie aufgedruckt sein. Dadurch ist durch das Detektionselement eine so genannte FPC(Flexible Printed Circuit)-Folie bereitgestellt, das heißt eine flexible Leiterplatte. Die Trägerfolie weist dabei eine äußerst geringe Dicke, zum Beispiel im Bereich maximal weniger Millimeter, insbesondere weniger als 1 mm, zum Beispiel im Bereich von ca. 0,5 mm auf. Auch die Leiterbahnen, die vorzugsweise aus Kupfer gebildet sind, können sehr filigran ausgestaltet sein und zum Beispiel eine Breite beziehungsweise einen Durchmesser im Bereich von 0,2 mm aufweisen. Entsprechend kann hierdurch ein extrem kompaktes Detektionselement bereitgestellt werden, welches kaum Gewicht hat. Zudem lässt sich ein solches flexibles Detektionselement in Form einer solchen FPC-Folie sehr leicht an der Abdeckeinrichtung anbringen, zum Beispiel einfach an dieser ankleben. Durch die filigrane Ausbildung der Leiterbahnen können diese im Falle eines Gasaustritts aus einer Zelle auch sehr einfach zerstört werden, was die Detektion wiederum sehr leicht und zuverlässig macht.
Grundsätzlich kann die Leiterbahnanordnung, das heißt die Anordnung der mehreren Leiterbahnen zueinander, jede beliebige Ausprägung annehmen. Beispielsweise können mehrere parallel zueinander verlaufende Leiterbahnen, vorgesehen sein, an deren Enden eine Spannung anliegt, und die mit Abgriffen zur Spannungsüberwachung versehen sind, z.B. an einem der Enden.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Leiterbahnanordnung als ein Leiterbahnnetz ausgebildet ist, welches mehrere in einer zweiten Richtung verlaufende Leiterbahnen aufweist, die untereinander durch mehrere in einer von der zweiten Richtung verschiedenen dritten Richtung verlaufende Leiterbahnen elektrisch leitend verbunden sind. Ein solches Leiterbahnnetz ist also als eine Art Leiterbahngitter bereitgestellt. Die in der zweiten Richtung verlaufenden Leiterbahnen kreuzen also entsprechend die in der dritten Richtung verlaufenden Leiterbahnen an entsprechenden Kreuzungspunkten. An diesen Kreuzungspunkten sind die Leiterbahnen elektrisch leitend miteinander verbunden. Durch die einzelnen Leiterbahnabschnitte sind also entsprechend vielzählige kleine Rechtecke oder Quadrate gebildet, insbesondere wenn zum Beispiel die zweite und die dritte Richtung aufeinander senkrecht stehen. Dies ist auch bevorzugt, da dies die Ausbildung des Leiterbahnnetzes vereinfacht. Weiterhin ist es bevorzugt, dass ein solches Leiterbahnnetz möglichst engmaschig ausgebildet ist. Die durch die einzelnen Leiterbahnabschnitte gebildeten Vierecke können zum Beispiel eine Seitenlänge im Bereich zwischen 5 mm und maximal 20 mm, zum Beispiel ca. 10 mm, aufweisen. Durch diese engmaschige Ausbildung wird die Detektionszuverlässigkeit erhöht.
Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das mindestens eine Detektionselement mindestens einen Temperatursensor auf. Ein solcher Temperatursensor lässt sich als so genannte PTC (Positive Temperature Coefficient)-Sensor besonders einfach in ein solches Detektionselement, insbesondere in Form eines Widerstands mit charakteristischer Temperaturkennlinie, integrieren. Ein solcher Widerstand verändert seinen Widerstandswert gemäß der charakteristischen Temperaturkennlinie entsprechend abhängig von der Temperatur. Somit kann durch Widerstandsmessung die aktuelle Temperatur auf Basis der gegebenen Temperaturkennlinie bestimmt werden. Somit kann vorteilhafterweise das Detektionselement gleichzeitig auch genutzt werden, um eine Temperaturüberwachung bereitzustellen. Zu diesem Zweck kann das Detektionselement nicht nur einen solchen Temperatursensor aufweisen, sondern beispielsweise auch vielzählige Temperatursensoren. Dies ermöglicht eine hoch aufgelöste Temperaturüberwachung, was vor allem im Falle einer Batterieeinheit mit vielzähligen Batteriezellen sehr von Vorteil ist. Weiterhin ist es bevorzugt, dass der mindestens eine Temperatursensor an einem Verbindungspunkt oder Kreuzungspunkt zweier Leiterbahnen der Leiterbahnanordnung angeordnet ist. Hintergrund ist, dass die Leiterbahnanordnung im Bereich, in welchem ein solcher Temperatursensor abgeordnet ist, nicht oder nur schwer durch aus einer Zelle ausströmendes Gas zerstört werden kann. Werden die Temperatursensoren also entsprechend auf den Kreuzungspunkten beziehungsweise Verbindungspunkten der einzelnen Leiterbahnen angeordnet, so geht hierdurch kaum Detektionsfläche verloren, da die zwischen diesen Verbindungspunkten oder Kreuzungspunkten verlaufenden Leiterbahnen weiterhin freiliegen, und damit dem aus einer Zelle ausströmenden Gas direkt ausgesetzt sein können. Mit anderen Worten wird durch diese Positionierung der Temperatursensoren die Detektionszuverlässigkeit des Detektionselements nicht beeinträchtigt.
Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das mindestens eine Detektionselement auf einer dem Aufnahmebereich zugewandten Seite der Abdeckeinrichtung angeordnet. Dadurch ist das Detektionselement im Falle eines Ausgasens einer Zelle diesem austretenden Gasstrom im Wesentlichen schutzlos ausgeliefert und kann einen solchen Gasstrom besonders zuverlässig detektieren. Prinzipiell ist es auch denkbar, insbesondere in Kombination mit der später beschriebenen Ausbildung der Abdeckeinrichtung, das Detektionselement auch auf einer dem Aufnahmebereich abgewandten Seite der Abdeckeinrichtung anzuordnen. Dieses ist nämlich vorzugsweise ebenfalls mit freigebbaren Durchtrittsöffnungen ausgebildet, durch die das aus den Zellen austretende Gas hindurchströmen kann beziehungsweise die gerade durch das Austreten eines solchen Gasstroms freigelegt werden. Das Detektionselement kann also solche Öffnungen überdeckend angeordnet sein, und zwar sowohl auf der dem Aufnahmebereich zugewandten als auch auf der dem Aufnahmebereich abgewandten Seite der Abdeckeinrichtung, da dann entsprechend durch das Freigeben dieser Durchtrittsöffnungen im Falle eines Gasaustritts zumindest ein Teil der Leiterbahnabschnitte der Leiterbahnanordnung durch dieses Freilegen zerstört wird.
Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Batterie mit einer erfindungsgemäßen Batteriegehäuseanordnung oder einer ihrer Ausgestaltungen. Die für die erfindungsgemäße Batteriegehäuseanordnung und ihre Ausgestaltungen beschriebenen Vorteile gelten in gleicher Weise für die erfindungsgemäße Batterie.
Die Batterie kann weiterhin mindestens ein Batteriemodul aufweisen, welches die Batteriegehäuseanordnung und die mindestens eine im Aufnahmebereich der Batteriegehäuseanordnung angeordnete Batterieeinheit mit der mindestens einen Batteriezelle aufweist. Mit anderen Worten kann die Batterie als Batteriemodul bereitgestellt sein, wobei dann entsprechend durch das Gehäuse ein Modulgehäuse bereitgestellt ist, in welchem die Batterieeinheit, vorzugsweise eine Zellgruppe mit mehreren Batteriezellen, angeordnet ist. Das Gehäuse kann aber auch als Gesamt-Batteriegehäuse bereitgestellt sein, in welchem mehrere Batteriemodule mit jeweils mehreren Batteriezellen aufgenommen sind. Nichts desto weniger ist es in beiden Fällen bevorzugt, dass die Abdeckeinrichtung einem jeweiligen Batteriemodul zugeordnet ist, das heißt eine Abdeckeinrichtung pro Batteriemodul vorgesehen ist. Entsprechend ist auch jedem Batteriemodul mindestens ein Detektionselement zugeordnet. Auch die Steuereinrichtung kann die einem Batteriemodul zugeordnete Steuereinrichtung sein beziehungsweise in den oben bereits genannten Zellmodulcontroller integriert sein, wobei ebenfalls ein solcher Zellmodulcontroller pro Batteriemodul vorgesehen ist. Die Batterie kann entsprechend als eine Hochvolt-Batterie für ein Kraftfahrzeug ausgebildet sein. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Batterieeinheit derart im Aufnahmebereich angeordnet, dass eine erste Seite der mindestens einen Batteriezelle der Abdeckeinrichtung zugewandt ist, insbesondere wobei die mindestens eine Batteriezelle auf der ersten Seite eine freigebbare Entgasungsöffnung aufweist. Mit anderen Worten ist die Batteriezelle mit ihrer freigebbaren Entgasungsöffnung der Abdeckeinrichtung und damit auch dem Detektionselement zugewandt im Aufnahmebereich angeordnet. Somit kann eine zuverlässige Detektion eines aus der Zelle austretenden Gasstroms bereitgestellt werden. Die Hauptabstrahlrichtung dieses Gasstroms ist dann entsprechend direkt auf das Detektionselement gerichtet.
Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stellt die mindestens eine Batteriezelle eine Spannungsversorgung zur Spannungsbeaufschlagung der Leiterbahnanordnung bereit. Somit lässt sich auch die Spannungsversorgung für das Detektionselement auf besonders einfache Weise zur Verfügung stellen. Bevorzugt wird dabei das Detektionselement, insbesondere die Leiterbahnanordnung, mit einer sehr geringen Spannung beaufschlagt, zum Beispiel mit maximal 10 Volt, zum Beispiel ca. 5 Volt oder weniger.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Abdeckeinrichtung eine der freigebbaren Entgasungsöffnung der Batteriezelle zugeordnete, freigebbare Durchtrittsöffnung auf, durch welche im Falle eines Gasaustritts aus der bei Gasaustritt freigegebenen Entgasungsöffnung der Batteriezelle aus der Batteriezelle austretendes Gas in der ersten Richtung durchführbar ist. Diese freigebbare Durchtrittsöffnung der Abdeckeinrichtung ist entsprechend bevorzugt bezüglich der ersten Richtung oberhalb der freigebbaren Entgasungsöffnung der Batteriezelle angeordnet. Weiterhin kann das mindestens eine Detektionselement die mindestens eine freigebbare Durchtrittsöffnung überdeckend an der Abdeckeinrichtung angeordnet sein. Somit ist das Detektionselement zumindest in einem Bereich angeordnet, auf den das Gas bei Austreten aus einer Zelle mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit auftrifft. Hier ist also die Wahrscheinlichkeit, dass die Leiterbahnanordnung beschädigt wird, am größten. Dies ermöglicht zudem auch eine Anordnung des Detektionselements auf einer der Batteriezelle abgewandten Seite der Abdeckeinrichtung, was jedoch weniger bevorzugt ist.
Vorzugsweise ist das Detektionselement, also die flexible FPC-Folie, großflächig oberhalb eines Batteriemoduls mit mehreren Batteriezellen angeordnet. Das Detektionselement ist hinsichtlich seiner Position also nicht nur auf den räumlichen Bereich dieser Durchtrittsöffnungen beschränkt, sondern erstreckt sich großflächig, insbesondere wenn die Batterieeinheit mehrere in einer ersten Richtung nebeneinander angeordnete Batteriezellen umfasst, über die gesamte Länge des Zellstacks in dieser ersten Richtung, z.B. alle freigebbare Durchtrittsöffnungen der Abdeckeinrichtung überdeckend, und vorzugsweise auch senkrecht dazu über die gesamte Breite dieses Zellstapels bzw. Zellstacks. Da das Detektionselement ohnehin sehr leicht und kostengünstig gefertigt werden kann und sich zudem sehr einfach an der Abdeckeinrichtung anbringen lässt, zum Beispiel ankleben lässt, kann auch diese großflächige Ausgestaltung besonders einfach umgesetzt werden, die wiederum die Detektionszuverlässigkeit deutlich steigert.
Denkbar ist es jedoch auch, dass mehrere separate Detektionselemente vorgesehen sind, zum Beispiel in Form jeweiliger flexibler FPC-Folien, die nebeneinander auf der Abdeckeinrichtung angeordnet beziehungsweise angeklebt sind. Hierdurch lässt sich zum Beispiel eine Fehlerdetektion noch zuverlässiger lokalisieren. Diese einem einzelnen Modul zugeordneten mehreren Detektionselemente können dann wiederum an eine gemeinsame Steuereinrichtung zur Fehlerdetektion angeschlossen sein.
Des Weiteren soll auch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Batterie oder einer ihrer Ausgestaltungen als zur Erfindung gehörend angesehen werden. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Detektieren eines Defekts mindestens einer Batteriezelle, die in einem Aufnahmebereich eines Gehäuses einer Batteriegehäuseanordnung angeordnet ist, wobei die Batteriegehäuseanordnung eine Abdeckeinrichtung aufweist, welche derart in Bezug auf das Gehäuse angeordnet oder anordenbar ist, dass sich die Abdeckeinrichtung bezüglich einer bestimmten ersten Richtung oberhalb der mindestens einen Batteriezelle befindet und wobei eine Detektionseinrichtung einen Defekt der mindestens einen Batteriezelle detektiert. Dabei umfasst die Detektionseinrichtung mindestens ein Detektionselement, welches einen Träger und eine auf dem Träger angeordnete Leiterbahnanordnung mit mehreren elektrischen Leiterbahnen aufweist, an welcher eine Spannung angelegt ist, wobei das Detektionselement an der Abdeckeinrichtung angeordnet ist und wobei die Detektionseinrichtung eine Steuereinrichtung aufweist, die eine elektrische Größe der Leiterbahnanordnung erfasst und in Abhängigkeit von der mindestens einen elektrischen Größe den Defekt detektiert.
Auch hier gelten die für die erfindungsgemäße Batteriegehäuseanordnung und ihre Ausgestaltungen, sowie die für die erfindungsgemäße Batterie und ihre Ausgestaltungen beschriebene Vorteile in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Batteriegehäuseanordnung und Batterie beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Batterie gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
2 eine schematische Darstellung einer Detektionseinrichtung für eine Batteriegehäuseanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Batterie 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Insbesondere ist hierbei ein Teil einer Batterie 10 dargestellt, insbesondere ein Teil eines Batteriemoduls 12. Die Batterie 10 kann im Allgemeinen als eine Hochvolt-Batterie für ein Kraftfahrzeug ausgebildet sein und im Allgemeinen noch mehrere solcher Batteriemodule 12 aufweisen. In diesem Beispiel weist das Batteriemodul 12 wiederum mehrere Batteriezellen 14 auf, die in Form eines Zellstapels 16 bereitgestellt sind, der eine Zelleneinheit 16 darstellt. Die Batteriezellen 14 sind weiterhin in diesem Beispiel als prismatische Batteriezellen ausgebildet und im Zellstapel 16 in x-Richtung nebeneinander angeordnet. Weiterhin weist das Batteriemodul 12 ein Modulgehäuse 16 auf. Von diesem ist exemplarisch in 1 lediglich eine Seitenwand 18a dargestellt. Dieses Batteriegehäuse 18 stellt weiterhin einen Aufnahmebereich 20 zur Aufnahme des Zellstapels 16 bereit, in welchem der Zellstapel 16 in der Darstellung in 1 angeordnet ist. Weiterhin weist das Batteriemodul 12 eine Abdeckeinrichtung 22 in Form eines Moduldeckels 22 auf. Diese kann beispielsweise auf das Modulgehäuse 18 aufgesetzt sein und entsprechend den Aufnahmebereich 20 nach oben hin, das heißt bezüglich der hier dargestellten Zellrichtung, abschließen. Dieser Moduldeckel 22 erstreckt sich also vorzugsweise über die gesamte Länge des Batteriemoduls beziehungsweise der Zellanordnung 16 in x-Richtung, sowie auch über die gesamte Breite der Zellanordnung 16 in y-Richtung, und insbesondere noch darüber hinaus. In z-Richtung oberhalb dieses Moduldeckels 22 ist eine Platte 24 angeordnet. Diese kann ebenfalls als Bestandteil der Batterie 10 angesehen werden und dient dem Brandschutz zum Innenraum des Kraftfahrzeugs hin. Beispielsweise kann diese Platte 24 als Stahlplatte oder Keramikplatte oder ähnliches ausgebildet sein. Eine jeweilige Batteriezelle 14 weist eine Oberseite 14a bezüglich der z-Richtung auf. An dieser Oberseite 14a können optional die Zellpole 14b der Batteriezellen 14 angeordnet sein. Zusätzlich sind an dieser Oberseite 14a hier nicht näher dargestellte, freigebbare Zellentgasungsöffnungen angeordnet. Vorzugsweise ist dabei eine Zellentgasungsöffnung mittig in Bezug auf die y-Richtung an einer jeweiligen Oberseite 14a der betreffenden Batteriezelle 14 angeordnet. Insbesondere kann der grundsätzliche Aufbau eines solchen Batteriemoduls 12 beziehungsweise der Batterie 10 wie in der Anmeldung DE 10 2020 102 221 A1 beschrieben ausgebildet sein. Insbesondere kann die vorliegende Abdeckeinrichtung 22 wie die dort beschriebene Abdeckschicht ausgebildet und bezüglich der Batteriezellen 14 angeordnet sein. Somit kann also auch diese Abdeckeinrichtung 22 den jeweiligen freigebbaren Entgasungsöffnungen der Zellen 14 zugeordnete, freigebbare Durchtrittsöffnungen in z-Richtung aufweisen. Diese können bedingt durch einen aus einer Zelle 14 austretenden Gasstrom automatisch geöffnet werden, wodurch das aus der betreffenden Zelle 14 austretende Gas in den Zwischenraum 26 zwischen der Schutzplatte 24 und der Abdeckeinrichtung 22 gelangen kann. Eine solche Ausführung der Abdeckeinrichtung 22 ist jedoch lediglich optional und kann auch anders ausgestaltet sein. Beispielsweise muss diese nicht notwendigerweise mit solchen Öffnungen versehen sein.
Das Gehäuse 18 sowie die Abdeckeinrichtung 22 können als zu einer Batteriegehäuseanordnung 26 gehörend angesehen werden. Um das Austreten eines solchen Gases aus einer defekten Zelle 1 möglichst zuverlässig und effizient detektieren zu können, weist die Batteriegehäuseanordnung 26 nun vorteilhafterweise eine Detektionseinrichtung 28 auf, welche im Detail nochmal in 2 schematisch dargestellt ist. Diese Detektionseinrichtung 28 weist dabei ein Detektionselement 30 auf, welches als FPC-Folie, das heißt als flexible Leiterplatte 30 bereitgestellt ist. Dieses Detektionselement 30 ist ebenfalls in 1 dargestellt und dort an der Abdeckeinrichtung 22 angeordnet, insbesondere auf einer den Batteriezellen 14 zugewandten Seite. Diese Detektionseinrichtung 28 wird nun genau anhand von 2 erläutert.
Das Detektionselement 30, das heißt die flexible Leiterplatte, weist dabei einen durch eine Kunststofffolie 32 bereitgestellten Träger 32 auf, auf welchem eine Leiterbahnanordnung 34 mit mehreren Leiterbahnen Lx1, Lx2, Lx3, Lxn, Ly1, Ly2, Ly3, Lyn angeordnet ist. Diese Leiterbahnanordnung 34 kann dabei auf die Kunststofffolie 32 aufgedruckt sein. Dies ermöglicht eine besonders flexible Ausbildung der Leiterbahnen Lx1, Lx2, Lx3, Lxn, Ly1, Ly2, Ly3, Lyn und entsprechend eine besonders flexible Ausbildung des Detektionselements 30. Die Folie 32 kann sehr dünn, zum Beispiel mit einer Dicke in z-Richtung von ca. 0,5 mm ausgebildet sein. Auch die Leiterbahnen Lx1, Lx2, Lx3, Lxn, Ly1, Ly2, Ly3, Lyn können Abmessungen senkrecht zu ihrer jeweiligen Erstreckungsrichtung aufweisen, die im Bereich von zum Beispiel 0,2 mm liegen. Im vorliegenden Beispiel ist die Leiterbahnanordnung 34 als eine Art Matrix ausgebildet, zum Beispiel als eine Netzstruktur bzw. in Form eines Gitters. Dieses ist dadurch bereitgestellt, indem die Leiterbahnanordnung 34 mehrere in x-Richtung verlaufende Leiterbahnen Lx1, Lx2, Lx3, Lxn und mehrere in y-Richtung verlaufende Leiterbahnen Ly1, Ly2, Ly3, Lyn aufweist, die sich entsprechend kreuzen und an den jeweiligen Kreuzungspunkten 36 elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Auch die Verbindungsstellen im Randbereich dieser Leiterbahnanordnung 34 werden entsprechend als solche Kreuzungspunkte 36 bezeichnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur zwei solcher Kreuzungspunkte 36 mit einem Bezugszeichen versehen. Ein solches Detektionselement 30 erstreckt sich sowohl in x- als auch in y-Richtung vorzugsweise über die gesamte Zelleneinheit 16 hinweg. Dies erlaubt eine besonders großflächige Detektion aus einer Zelle 14 austretenden Gases. Weiterhin ist dieses Leiterbahnnetz 34 vorzugsweise möglichst engmaschig ausgebildet, so dass zwei in x- und/oder y-Richtung unmittelbar benachbart zueinander angeordnete Kreuzungspunkte 36 einen Abstand zueinander aufweisen, der vorzugsweise kleiner ist als 20 mm, zum Beispiel 10 mm beträgt. Weiterhin ist im aktiven Zustand der Detektionseinrichtung 28 eine Spannung U0 an diese Leiterbahnanordnung 3 angelegt, die nur wenige Volt beträgt, zum Beispiel 5 Volt. Diese Spannung U0 kann vorteilhafterweise durch das Batteriemodul 12 selbst bereitgestellt sein.
Weiterhin umfasst die Detektionseinrichtung 28 eine Steuereinrichtung 38, die beispielsweise als Microcontroller ausgestaltet sein kann. Diese Steuereinrichtung 38 überwacht im Betrieb der Detektionseinrichtung 28 mindestens eine elektrische Größe der Leiterbahnanordnung 34. In diesem Beispiel kann die Steuereinrichtung 38 an einem Ende einer jeweiligen in x-Richtung verlaufenden Leiterbahn Lx1, Lx2, Lx3, Lxn eine zugeordnete Spannung U1, U2, ..., Un, zum Beispiel gegenüber Masse 40 abgreifen. Im normalen, defektfreien Betrieb stellt sich hierbei eine bestimmte Spannungsverteilung über die Leiterbahnanordnung 34 hinweg ein. Tritt jedoch ein Defekt einer Zelle 14 auf, welcher bedingt, dass die Zelle 14 ausgast, so wird durch den aus der Zelle 14 austretende Gasstrom zumindest ein Teil dieser darüber befindlichen Leiterbahnanordnung 34 zerstört. Dies führt zu einer Unterbrechung des Stromkreises an dieser Stelle, was sich auch entsprechend an den erfassten Spannungen U1, U2, Un bemerkbar macht. Dadurch lässt sich ein solcher Defekt durch die Steuereinrichtung 38 auf einfache und zuverlässige Weise detektieren. Je nach sich einstellendem Spannungsmuster lässt sich sogar ein solcher Defekt zumindest näherungsweise lokalisieren.
Im Falle einer Ausgasung wird das aus der Zelle 14 austretende Gas und der Partikelstrom teilweise diese Folie 32 und einen Teil der Leiterbahnanordnung 34 zerstören. Somit erkennt also der Microcontroller 38, dass der geschlossene elektrische Kreis nicht mehr gegeben ist und ein Ausgasen stattgefunden hat. Dieses Signal kann dann auch entsprechend an ein übergeordnetes Steuergerät, zum Beispiel einen Batteriemanagementcontroller, gemeldet werden. Die Steuereinrichtung 38 ist vorzugsweise Teil eines Zellmodulcontrollers. Dabei weist ein jeweiliges Batteriemodul 12 einen solchen Zellmodulcontroller auf.
Weiterhin können auf dem Detektionselement 30 noch kleine Temperatursensoren 42 (NTC) aufgebracht sein, von denen exemplarisch in 2 nur zwei dargestellt sind. Vorzugsweise sind diese an den zuvor beschriebenen Kreuzungspunkten 36 der Leiterbahnanordnung 34 angeordnet. Insbesondere kann an jedem dieser Kreuzungspunkte 36 ein solcher Temperatursensor 42 vorgesehen sein. Dies ermöglicht eine besonders hochaufgelöste Temperaturerfassung. Damit kann die Funktion dieses als FPC-Folie ausgebildeten Detektionselements 30 erweitert werden. Diese Sensoren 42 können also im Betrieb der Detektionseinrichtung 28 die Temperatur über den Zellen 14 messen. Die FPC-Folie 30 kann zudem mit einem Klebeverfahren unter der Abdeckung 22 befestigt werden.
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung der Einsatz einer flexiblen Leiterbahn im Moduldeckel zur Erkennung einer Ausgasung einer Zelle verwendet werden kann. Hierdurch kann auf besonders einfache und effiziente Weise eine Sensorik zur Erkennung eines Ausgasens einer Zelle im Zellmodul bereitgestellt werden, die in die Zellmodulabdeckung integriert werden kann. Durch die Zellmodulabdeckung selbst kann im Fall eines thermischen Ereignisses der Gasstrahl aus der Zelle abgebremst werden und die Partikel sowie das Gas zerstreut werden, damit die Elektronik des Batteriemoduls und der Brandschutz zum Innenraum im Batteriedeckel geschützt werden. Die Erfindung nutzt die Idee, um gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine flexible Leiterbahn mit Matrixstruktur auf der innenliegenden Seite der Modulabdeckung zur Erkennung eines Ausgasens einer Zelle gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zu verwenden. Die Spannungsversorgung, insbesondere weniger als 5 Volt, der Leiterbahn ist dabei vorzugsweise über das Zellmodul sichergestellt und im Betrieb prüft ein Microcontroller ständig, ob der elektrische Kreis geschlossen ist. Damit bietet die Idee eine Alternative zu bisherigen Methoden zur Erkennung des Ausgasens, die vorteilhafterweise auf vorhandenen Komponenten beruht und eine sehr einfache und kostengünstige und bauraumeffiziente Ausgestaltung ermöglicht, insbesondere unter Verwendung flexibler Leiterbahnen und einfacher Microcontroller. Auch ist keine zusätzliche Energieversorgung erforderlich, da die Energieversorgung über das Bauteil, das heißt das Batteriemodul, sichergestellt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007020905 B4 [0003]
DE 102013226475 A1 [0004]
DE 102020102221 A1 [0030]

Claims

Batteriegehäuseanordnung (26) für eine Batterie (10) eines Kraftfahrzeugs, wobei die Batteriegehäuseanordnung (26) aufweist: - ein Gehäuse (18), welches mindestens einen Aufnahmebereich (20) zur Aufnahme von mindestens einer Batterieeinheit (16) umfasst, welche mindestens eine Batteriezelle (14) aufweist; - eine Abdeckeinrichtung (22), welche derart in Bezug auf das Gehäuse (18) angeordnet oder anordenbar ist, dass sich die Abdeckeinrichtung (22) bezüglich einer bestimmten ersten Richtung (z) oberhalb des Aufnahmebereichs (20) befindet; und - eine Detektionseinrichtung (28), die dazu ausgelegt ist, wenn die mindestens eine Batterieeinheit (16) im Aufnahmebereich (20) angeordnet ist, einen Defekt der mindestens einen Batteriezelle (14) zu detektieren; dadurch gekennzeichnet, dass - die Detektionseinrichtung (28) mindestens ein Detektionselement (30) umfasst, welches einen Träger (32) und eine auf dem Träger (32) angeordnete Leiterbahnanordnung (34) mit mehreren elektrischen Leiterbahnen (Lx1, Lx2, Lx3, Lxn, Ly1, Ly2, Ly3, Lyn) aufweist, an welche eine Spannung anlegbar ist, - wobei das Detektionselement (30) an der Abdeckeinrichtung (22) angeordnet ist; und - wobei die Detektionseinrichtung (28) eine Steuereinrichtung (38) aufweist, die dazu ausgelegt ist, eine elektrische Größe (U1, U2, Un) der Leiterbahnanordnung (34) zu erfassen, und in Abhängigkeit von der mindestens einen elektrischen Größe (U1, U2, Un) den Defekt zu detektieren, wenn sich die Leiterbahnanordnung (34) in einem mit Spannung (U0) beaufschlagten Zustand befindet.
Batteriegehäuseanordnung (26) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (38) dazu ausgelegt ist, in Abhängigkeit von der erfassten mindestens einen elektrischen Größe (U1, U2, Un) eine durch den Defekt bedingte Zerstörung zumindest eines Leiterbahnabschnitts mindestens einer der Leiterbahnen (Lx1, Lx2, Lx3, Lxn, Ly1, Ly2, Ly3, Lyn) der Leiterbahnanordnung (34) zu erfassen, insbesondere wobei die Steuereinrichtung (38) dazu ausgelegt ist, als den Defekt ein Austreten eines Gases aus der mindestens einen Batteriezelle (14) in Abhängigkeit von der erfassten mindestens einen elektrischen Größe (U1, U2, Un) zu detektieren.
Batteriegehäuseanordnung (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnanordnung (34) als eine flexiblen Leiterbahnanordnung (34) ausgebildet ist, die auf dem als Folie (32) ausgebildeten Träger (32) angeordnet ist.
Batteriegehäuseanordnung (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnanordnung (34) als ein Leiterbahnnetz (34) ausgebildet ist, welches mehrere in einer zweiten Richtung (x) verlaufende Leiterbahnen (Lx1, Lx2, Lx3, Lxn) aufweist, die untereinander durch mehrere in einer von der zweiten Richtung (x) verschiedenen dritten Richtung (y) verlaufende Leiterbahnen (Ly1, Ly2, Ly3, Lyn) elektrisch leitend verbunden sind.
Batteriegehäuseanordnung (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Detektionselement (30) mindestens einen Temperatursensor (42) aufweist, insbesondere welcher an einem Verbindungspunkt oder Kreuzungspunkt (36) zweier Leiterbahnen (Lx1, Lx2, Lx3, Lxn, Ly1, Ly2, Ly3, Lyn) der Leiterbahnanordnung (34) angeordnet ist.
Batteriegehäuseanordnung (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Detektionselement (30) auf einer dem Aufnahmebereich (20) zugewandten Seite der Abdeckeinrichtung (22) angeordnet ist.
Batterie (10) mit einer Batteriegehäuseanordnung (26) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (10) mindestens ein Batteriemodul (12) aufweist, welches die Batteriegehäuseanordnung (26) und die mindestens eine im Aufnahmebereich (20) der Batteriegehäuseanordnung (26) angeordnete Batterieeinheit (16) mit der mindestens einen Batteriezelle (14) aufweist, wobei die Batterieeinheit (16) derart im Aufnahmebereich (20) angeordnet ist, dass eine erste Seite (14a) der mindestens einen Batteriezelle (14) der Abdeckeinrichtung (22) zugewandt ist, insbesondere wobei die mindestens eine Batteriezelle (14) auf der ersten Seite (14a) eine freigebbare Entgasungsöffnung aufweist.
Batterie (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Batteriezelle (14) eine Spannungsversorgung zur Spannungsbeaufschlagung der Leiterbahnanordnung (34) bereitstellt.
Batterie (10) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckeinrichtung (22) eine der freigebbaren Entgasungsöffnung der Batteriezelle (14) zugeordnete, freigebbare Durchtrittsöffnung aufweist, durch welche im Falle eines Gasaustritts aus der bei Gasaustritt freigegebenen Entgasungsöffnung der Batteriezelle (14) aus der Batteriezelle (14) austretendes Gas in der ersten Richtung (z) durchführbar ist, wobei das mindestens eine Detektionselement (30) die mindestens eine freigebbare Durchtrittsöffnung überdeckend an der Abdeckeinrichtung (22) angeordnet ist.
Verfahren zum Detektieren eines Defekts mindestens einer Batteriezelle (14), die in einem Aufnahmebereich (20) eines Gehäuses (18) einer Batteriegehäuseanordnung (26) angeordnet ist, - wobei die Batteriegehäuseanordnung (26) eine Abdeckeinrichtung (22) aufweist, welche derart in Bezug auf das Gehäuse (18) angeordnet oder anordenbar ist, dass sich die Abdeckeinrichtung (22) bezüglich einer bestimmten ersten Richtung (z) oberhalb der mindestens einen Batteriezelle (14) befindet, und - wobei eine Detektionseinrichtung (28) einen Defekt der mindestens einen Batteriezelle (14) detektiert, dadurch gekennzeichnet, dass - die Detektionseinrichtung (28) mindestens ein Detektionselement (30) umfasst, welches einen Träger (32) und eine auf dem Träger (32) angeordnete Leiterbahnanordnung (34) mit mehreren elektrischen Leiterbahnen (Lx1, Lx2, Lx3, Lxn, Ly1, Ly2, Ly3, Lyn) aufweist, an welche eine Spannung (U0) angelegt ist, - wobei das Detektionselement (30) an der Abdeckeinrichtung (22) angeordnet ist; und - wobei die Detektionseinrichtung (28) eine Steuereinrichtung (38) aufweist, die eine elektrische Größe (U1, U2, Un) der Leiterbahnanordnung (34) erfasst, und in Abhängigkeit von der mindestens einen elektrischen Größe (U1, U2, Un) den Defekt detektiert.