DE102021209324A1 - battery arrangement - Google Patents

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DE102021209324A1 DE102021209324.8A DE102021209324A DE102021209324A1 DE 102021209324 A1 DE102021209324 A1 DE 102021209324A1 DE 102021209324 A DE102021209324 A DE 102021209324A DE 102021209324 A1 DE102021209324 A1 DE 102021209324A1
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Lisa Bayer
Peter Kunert
Manuel Wiest
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterieanordnung (1), umfassend: einen Batteriepack (2) mit einer Vielzahl an Batteriezellen (3), die parallel zueinander angeordnet sind, und eine flexible Leiterplatte (4), welche auf zwei unterschiedlichen Längsseiten (21, 22) des Batteriepacks (2) angeordnet ist.

Figure DE102021209324A1_0000
The invention relates to a battery arrangement (1), comprising: a battery pack (2) with a large number of battery cells (3) which are arranged parallel to one another, and a flexible printed circuit board (4) which is mounted on two different longitudinal sides (21, 22) of the Battery pack (2) is arranged.
Figure DE102021209324A1_0000

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieanordnung.The present invention relates to a battery assembly.

Bekannt sind Batterieanordnungen mit einer Vielzahl an einzelnen Batteriezellen, welche durch Zellverbinder oder Leitungen miteinander zum Teil in Serie und zum Teil parallel geschalteten sind. Üblicherweise erfolgt dabei ein Spannungsabgriff gemeinsam an einer einzelnen Stelle der Batterieanordnung. Weiterhin ist bekannt, dass einzelne Teil-Potenziale der Batterieanordnung mit einer Leiterplatte elektrisch kontaktiert werden, um eine Überwachung der Potenziale zu ermöglichen. Hierfür sind zusätzliche Leitungen oder dergleichen erforderlich. Insbesondere bei einer großen Anzahl an Batteriezellen kommt es dabei häufig zu Kreuzungen von Leitungen oder Zellverbinden, sodass spezielle Isolationsmaßnahmen getroffen werden müssen, um einen Kurzschluss zu vermeiden.Battery arrangements are known with a large number of individual battery cells, some of which are connected in series and some in parallel with one another by cell connectors or lines. In this case, the voltage is usually tapped off jointly at a single point in the battery arrangement. Furthermore, it is known that individual partial potentials of the battery arrangement are electrically contacted with a printed circuit board in order to enable the potentials to be monitored. This requires additional lines or the like. Especially with a large number of battery cells, lines or cell connections often cross, so that special insulation measures have to be taken to avoid a short circuit.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die erfindungsgemäße Batterieanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, zeichnet sich demgegenüber durch eine besonders vorteilhafte Konstruktion aus, welche neben einem kompakten Aufbau eine Reduktion oder eine Vermeidung von Kreuzungspunkten elektrischer Leitungen oder Zellverbinder, welche Batteriezellen miteinander verbinden, erlaubt. Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch eine Batterieanordnung, umfassend einen Batteriepack mit einer Vielzahl an Batteriezellen. Sämtliche Batteriezellen des Batteriepacks sind dabei parallel zueinander angeordnet. Bevorzugt sind die Batteriezellen zylindrische Batteriezellen. Zudem umfasst die Batterieanordnung eine flexible Leiterplatte. In contrast, the battery arrangement according to the invention with the features of claim 1 is characterized by a particularly advantageous construction which, in addition to a compact design, allows a reduction or avoidance of crossing points of electrical lines or cell connectors which connect battery cells to one another. According to the invention, this is achieved by a battery arrangement comprising a battery pack with a multiplicity of battery cells. All battery cells of the battery pack are arranged parallel to each other. The battery cells are preferably cylindrical battery cells. In addition, the battery assembly includes a flexible printed circuit board.

Die flexible Leiterplatte ist dabei auf zwei unterschiedlichen Längsseiten des Batteriepacks angeordnet.The flexible printed circuit board is arranged on two different longitudinal sides of the battery pack.

Als Batteriepack wird vorzugsweise ein kompakter Verbund der Vielzahl an Batteriezellen angesehen, wobei die Batteriezellen nebeneinander, bevorzugt in einer dichten Packung, und aneinander angrenzend angeordnet sind. Beispielsweise kann der Batteriepack einen Batteriehalter aufweisen, in welchem die Batteriezellen angeordnet sind und relativ zueinander gehalten werden. Vorzugsweise ist die flexible Leiterplatte dabei auf einer Außenseite des Batteriehalters angeordnet.A compact assembly of the plurality of battery cells is preferably regarded as a battery pack, the battery cells being arranged next to one another, preferably in a dense pack, and adjacent to one another. For example, the battery pack can have a battery holder in which the battery cells are arranged and held relative to one another. The flexible printed circuit board is preferably arranged on an outside of the battery holder.

Bevorzugt umfasst der Batteriepack mindestens zehn Batteriezellen, welche vorzugsweise in einer 3-4-3-Anordnung angeordnet sind.The battery pack preferably comprises at least ten battery cells, which are preferably arranged in a 3-4-3 arrangement.

Insbesondere werden als Längsseiten des Batteriepacks Seiten oder Seitenflächen des Batteriepacks angesehen, welche parallel zur Längserstreckung der Batteriezellen angeordnet sind.In particular, sides or side surfaces of the battery pack that are arranged parallel to the longitudinal extension of the battery cells are considered to be the longitudinal sides of the battery pack.

Eine flexible Leiterplatte zeichnet sich bevorzugt dadurch aus, dass diese biegbar ist, um beispielsweise ähnlich einem flexiblen Band um den Batteriepack herumgelegt werden zu können. Bevorzugt ist die flexible Leiterplatte als ein einstückiges Bauteil ausgebildet.A flexible printed circuit board is preferably characterized in that it can be bent, for example in order to be able to be placed around the battery pack in a manner similar to a flexible band. The flexible printed circuit board is preferably designed as a one-piece component.

Durch die Anordnung der flexiblen Leiterplatte auf den zwei unterschiedlichen Längsseiten des Batteriepacks bietet sich der Vorteil, dass die Batteriezellen aus zwei unterschiedlichen Richtungen elektrisch mit der Leiterplatte verbunden werden können. Dadurch ist es möglich, entsprechende Verbindungselemente, wie Leitungen, Zellverbinder o. ä., besonders flexibel auszugestalten und anzuordnen. Insbesondere kann dadurch auf einfache Weise ermöglicht werden, dass die Verbindungselemente überdeckungsfrei angeordnet werden können, wodurch vorteilhafterweise auf Maßnahmen zur elektrischen Isolierung verzichtet werden kann. Dadurch ergibt sich zudem eine besonders kostengünstige und leichtgewichtige Konstruktion der Batterieanordnung.The arrangement of the flexible printed circuit board on the two different longitudinal sides of the battery pack offers the advantage that the battery cells can be electrically connected to the printed circuit board from two different directions. This makes it possible to design and arrange corresponding connecting elements, such as lines, cell connectors or the like, in a particularly flexible manner. In particular, this makes it possible in a simple manner for the connecting elements to be arranged without overlapping, as a result of which measures for electrical insulation can advantageously be dispensed with. This also results in a particularly cost-effective and lightweight construction of the battery arrangement.

Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.The dependent claims relate to preferred developments of the invention.

Bevorzugt erstreckt sich der Batteriepack entlang einer Längsachse, welche insbesondere parallel zu den Längsachsen der Batteriezellen ist. Die flexible Leiterplatte ist dabei auf zwei bezüglich der Längsachse gegenüberliegenden Längsseiten des Batteriepacks angeordnet. Besonders bevorzugt ist das Batteriepack im Wesentlichen in Form eines Prismas ausgebildet, wobei sich das Prisma entlang der Längsachse erstreckt, also so, dass die Längsachse senkrecht zu Stirnseiten des Prismas angeordnet ist. Besonders bevorzugt sind die beiden gegenüberliegenden Längsseiten, an denen die Leiterplatte angeordnet ist, parallel, und insbesondere symmetrisch, zur Längsachse angeordnet. Dadurch kann mittels der Leiterplatte eine elektrische Kontaktierung der Batteriezellen von zwei gegenüberliegenden Seiten aus erfolgen, wodurch die elektrische Kontaktierung auf besonders einfache Weise überdeckungsfrei ermöglicht werden kann.The battery pack preferably extends along a longitudinal axis, which is in particular parallel to the longitudinal axes of the battery cells. The flexible printed circuit board is arranged on two opposite longitudinal sides of the battery pack with respect to the longitudinal axis. The battery pack is particularly preferably designed essentially in the form of a prism, with the prism extending along the longitudinal axis, ie in such a way that the longitudinal axis is arranged perpendicularly to the end faces of the prism. The two opposite longitudinal sides on which the printed circuit board is arranged are particularly preferably arranged parallel, and in particular symmetrically, to the longitudinal axis. As a result, electrical contact can be made with the battery cells from two opposite sides by means of the printed circuit board, as a result of which electrical contact can be made possible without overlapping in a particularly simple manner.

Besonders bevorzugt erstreckt sich die flexible Leiterplatte, insbesondere als ein einstückiges Bauteil, von einer ersten Längsseite des Batteriepacks über eine Stirnseite des Batteriepacks zu einer zweiten Längsseite des Batteriepacks. Mit anderen Worten ist die flexible Leiterplatte in Längsrichtung des Batteriepacks zumindest teilweise um den Batteriepack herumgewickelt. Das heißt, die flexible Leiterplatte weist mindestens zwei Biegungen, vorzugsweise um 90°, auf. Somit kann bei kompakter und kostengünstiger Konstruktion eine besonders einfache elektrische Kontaktierbarkeit auf den beiden Längsseiten des Batteriepacks bereitgestellt werden.The flexible printed circuit board particularly preferably extends, in particular as a one-piece component, from a first longitudinal side of the battery pack via an end face of the battery pack to a second longitudinal side of the battery pack. In other words, the flexible circuit board is at least partially wrapped around the battery pack in the longitudinal direction of the battery pack. That is, the fle flexible printed circuit board has at least two bends, preferably around 90°. With a compact and cost-effective design, it is thus possible to provide particularly simple electrical contact-making on the two longitudinal sides of the battery pack.

Vorzugsweise umfasst die Batterieanordnung mehrere Zellverbinder. Jeder der Zellverbinder verbindet dabei jeweils mehrere Batteriezellen an Stirnseiten der Batteriezellen in Serie und/oder parallel elektrisch miteinander. Bevorzugt sind dabei mehrere Batteriezellen in Serie sowie parallel mittels der Zellverbinder elektrisch miteinander verbunden. Insbesondere kann somit durch entsprechende Verschaltung der Batteriezellen miteinander eine bestimmte Spannung und ein bestimmter Strom des gesamten Batteriepacks bereitgestellt werden.The battery arrangement preferably comprises a plurality of cell connectors. Each of the cell connectors electrically connects a number of battery cells to one another in series and/or in parallel on the end faces of the battery cells. In this case, a plurality of battery cells are preferably electrically connected to one another in series and in parallel by means of the cell connectors. In particular, a specific voltage and a specific current of the entire battery pack can be provided by appropriate interconnection of the battery cells.

Besonders bevorzugt sind sämtliche Zellverbinder der Batterieanordnung überdeckungsfrei angeordnet. Als überdeckungsfreie Anordnung wird dabei eine Anordnung von mehreren Zellverbindern in einer virtuellen Ebene oder Fläche angesehen, wobei zwischen sämtlichen Zellverbindern insbesondere jeweils ein Spalt, das heißt keine elektrische Verbindung, vorliegt. Dadurch kann eine besonders einfache und kostengünstige sowie leichtgewichtige Konstruktion der Batterieanordnung bereitgestellt werden, da auf elektrisch isolierende Elemente an oder zwischen den Zellverbindern verzichtet werden kann.All cell connectors of the battery arrangement are particularly preferably arranged without overlapping. An arrangement of a plurality of cell connectors in a virtual plane or area is regarded as an arrangement without overlap, with a gap, ie no electrical connection, being present between all of the cell connectors. As a result, a particularly simple and inexpensive as well as lightweight construction of the battery arrangement can be provided, since there is no need for electrically insulating elements on or between the cell connectors.

Bevorzugt ist jeder Zellverbinder mit der flexiblen Leiterplatte direkt elektrisch verbunden. Als direkte elektrische Verbindung wird dabei insbesondere eine elektrische Verbindung mittels eines direkten mechanischen Kontakts zwischen Zellverbinder und flexibler Leiterplatte angesehen. Das heißt, die elektrische Verbindung von Zellverbinder und Leiterplatte erfolgt ohne elektrische Leitungen, wie Kabel oder dergleichen. Dadurch kann eine besonders einfache und kostengünstige Konstruktion der Batterieanordnung mit wenigen Bauteilen und wenigen Montageschritten ermöglicht werden.Each cell connector is preferably directly electrically connected to the flexible printed circuit board. In particular, an electrical connection by means of a direct mechanical contact between the cell connector and the flexible printed circuit board is regarded as a direct electrical connection. This means that the cell connector and circuit board are electrically connected without electrical lines, such as cables or the like. As a result, a particularly simple and cost-effective construction of the battery arrangement with few components and few assembly steps can be made possible.

Besonders bevorzugt ist jeder Zellverbinder als ein gewinkeltes Blech ausgebildet. Jeder Zellverbinder weist dabei einen Zellbereich auf, der parallel zu den Stirnseiten der Batteriezellen angeordnet und mit zumindest einer Batteriezelle elektrisch verbunden ist. Zudem weist jeder Zellverbinder einen Kontaktbereich auf, welcher orthogonal zu den Stirnseiten der Batteriezellen angeordnet ist. Sämtliche Kontaktbereiche sind dabei an einer der beiden Längsseiten des Batteriepacks angeordnet und unmittelbar mit der flexiblen Leiterplatte elektrisch verbunden. Somit ergibt sich eine besonders einfache Konstruktion der elektrischen Kontaktierung der Batteriezellen sowie der elektrischen Verbindungen der Batteriezellen mit der Leiterplatte.Each cell connector is particularly preferably designed as an angled sheet metal. Each cell connector has a cell area that is arranged parallel to the end faces of the battery cells and is electrically connected to at least one battery cell. In addition, each cell connector has a contact area which is arranged orthogonally to the end faces of the battery cells. All contact areas are arranged on one of the two longitudinal sides of the battery pack and are electrically connected directly to the flexible printed circuit board. This results in a particularly simple construction of the electrical contacting of the battery cells and the electrical connections of the battery cells to the printed circuit board.

Weiter bevorzugt weist die flexible Leiterplatte pro Zellverbinder jeweils ein Schweißpad auf. Jedes Schweißpad ist dabei mittels einer Schweißverbindung, vorzugsweise einer Widerstands-Schweißverbindung, mit dem jeweiligen Zellverbinder verbunden. Die Schweißpads sind vorzugsweise aus Nickel gebildet. Bevorzugt sind die Zellverbinder aus vernickeltem Stahl gebildet. Die Schweißpads, welche vorzugsweise als ebene Bleche ausgebildet sind, können somit einfach und platzsparend auf die blechförmigen Kontaktbereiche der Zellverbinder aufgelegt und mit diesen verschweißt werden.More preferably, the flexible printed circuit board has a welding pad for each cell connector. Each welding pad is connected to the respective cell connector by means of a welded connection, preferably a resistance welded connection. The welding pads are preferably made of nickel. The cell connectors are preferably formed from nickel-plated steel. The welding pads, which are preferably designed as flat sheets, can thus be placed on the sheet-like contact areas of the cell connectors and welded to them in a simple and space-saving manner.

Bevorzugt weist jedes Schweißpad einen Dimpel auf, welcher insbesondere spitz zulaufend ausgebildet ist. Bevorzugt zeigt eine Spitze des Dimpels dabei in Richtung des jeweiligen Zellverbinders, mit welchem das Schweißpad verbunden ist. Dadurch kann insbesondere eine Widerstands-Schweißverbindung besonders einfach hergestellt werden.Each welding pad preferably has a dimple, which is designed in particular to taper to a point. A tip of the dimple preferably points in the direction of the respective cell connector to which the welding pad is connected. As a result, a resistance welded connection in particular can be produced in a particularly simple manner.

Vorzugsweise ist jedes einzelne Batteriepotenzial des Batteriepacks separat mit der flexiblen Leiterplatte verbunden. Die flexible Leiterplatte ist dabei insbesondere eingerichtet zur Spannungsüberwachung der verschiedenen Batteriepotenziale des Batteriepacks. Dadurch kann besonders genau Aufschluss über einen Zustand, wie beispielsweise einem Ladezustand, des Batteriepacks gewonnen werden.Each individual battery potential of the battery pack is preferably connected separately to the flexible printed circuit board. In this case, the flexible printed circuit board is set up in particular for monitoring the voltage of the various battery potentials of the battery pack. As a result, particularly precise information about a state, such as a state of charge, of the battery pack can be obtained.

Besonders bevorzugt umfasst die Batterieanordnung ferner ein Leitungselement, welches vorzugsweise als Stanzgitter oder als einlagige Leiterplatte ausgebildet ist. Das Leitungselement ist dabei mit den Batteriezellen elektrisch verbunden. Beispielsweise kann die elektrische Verbindung von Leitungselement und Batteriezellen über zwei der Zellverbinder erfolgen. Das Leitungselement ist dabei vorgesehen zur Leistungsübertragung von den Batteriezellen. Insbesondere kann ein Batteriemanagementsystem mit dem Leitungselement verbunden werden, um die elektrische Energie der Batteriezellen an nachfolgende Verbraucher weitergeben zu können.The battery arrangement particularly preferably also includes a line element, which is preferably designed as a stamped grid or as a single-layer printed circuit board. The line element is electrically connected to the battery cells. For example, the line element and battery cells can be electrically connected via two of the cell connectors. The line element is provided for power transmission from the battery cells. In particular, a battery management system can be connected to the line element in order to be able to pass on the electrical energy of the battery cells to downstream consumers.

Besonders bevorzugt ist das Leitungselement mittels einer Schweißverbindung, vorzugsweise einer Widerstands-Schweißverbindung, mit der flexiblen Leiterplatte direkt elektrisch verbunden. Vorzugsweise kann dabei über das Leitungselement ein entsprechendes Batteriepotenzial mittels der Leiterplatte überwacht werden. Somit ergibt sich eine weitere Konstruktion der Batterieanordnung, um auf elektrische Leitungen, wie Kabel oder dergleichen, verzichten zu können.The line element is particularly preferably electrically connected directly to the flexible printed circuit board by means of a welded connection, preferably a resistance welded connection. A corresponding battery potential can preferably be monitored by means of the printed circuit board via the line element. This results in a further construction of the battery arrangement in order to be able to dispense with electrical lines such as cables or the like.

Bevorzugt weist das Leitungselement einen Dimpel auf, wobei vorzugsweise der Dimpel spitz zulaufend ausgebildet ist, insbesondere wobei eine Spitze des Dimpels in Richtung der flexiblen Leiterplatte zeigt. Beispielsweise kann das Leitungselement dabei aus einer Kupferlegierung gebildet sein. Die Leiterplatte weist vorzugsweise ein Schweißpad aus Nickel auf, wobei Schweißpad und Leitungselement miteinander verbunden sind. Das Leitungselement kann dabei vorzugsweise eine größere Dicke als das Schweißpad aufweisen, wobei durch den Dimpel an dem Leitungselement eine einfachere und robustere Herstellung einer Widerstands-Schweißverbindung ermöglicht werden kann.The line element preferably has a dimple, with the dimple preferably being designed to taper to a point, in particular with a tip of the dimple pointing in the direction of the flexible printed circuit board. For example, the line element can be formed from a copper alloy. The printed circuit board preferably has a welding pad made of nickel, with the welding pad and the line element being connected to one another. The line element can preferably have a greater thickness than the welding pad, with the dimple on the line element enabling a simpler and more robust production of a resistance welded connection to be made possible.

Weiter bevorzugt weist das Batteriepack mindestens zwei Batteriestacks auf, wobei jeder Batteriestack jeweils mehrere Batteriezellen aufweist. Jeweilige Stirnseiten der Batteriezellen liegen dabei innerhalb jedem der Batteriestacks auf gleicher Höhe bezüglich der Längsachsen der Batteriezellen. Die Batteriestacks sind dabei in Axialrichtung gestapelt, das heißt, in Axialrichtung nebeneinander, in dieselbe Richtung ausgerichtet, und unmittelbar aneinander angrenzend, angeordnet. Dadurch kann besonders vorteilhaft eine Batterieanordnung mit einer großen Anzahl an Batteriezellen bereitgestellt werden. Durch die flexible Leiterplatte an den unterschiedlichen Längsseiten des Batteriepacks kann dabei auch bei einer größeren Anzahl an Batteriezellen eine überdeckungsfreie Anordnung der Zellverbinder bei einer Möglichkeit der Überwachung sämtliche Batteriepotenziale bereitgestellt werden.More preferably, the battery pack has at least two battery stacks, each battery stack having a plurality of battery cells. The respective end faces of the battery cells are within each of the battery stacks at the same level with respect to the longitudinal axes of the battery cells. The battery stacks are stacked in the axial direction, that is, arranged next to one another in the axial direction, aligned in the same direction and directly adjacent to one another. As a result, a battery arrangement with a large number of battery cells can be provided in a particularly advantageous manner. The flexible printed circuit board on the different longitudinal sides of the battery pack means that the cell connectors can be arranged without overlapping, with the possibility of monitoring all battery potentials, even with a larger number of battery cells.

Besonders bevorzugt wird die Batterieanordnung als elektrischer Energiespeicher in einem Elektrofahrrad verwendet. Bei einem Elektrofahrrad wirkt sich die Möglichkeit der kompakten Konstruktion der Batterieanordnung besonders vorteilhaft aus.The battery arrangement is particularly preferably used as an electrical energy store in an electric bicycle. In the case of an electric bicycle, the possibility of a compact construction of the battery arrangement has a particularly advantageous effect.

Figurenlistecharacter list

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren beschrieben. In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigt:

  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Batterieanordnung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 eine Untersicht der Batterieanordnung der 1,
  • 3 eine Draufsicht der Batterieanordnung der 1,
  • 4 ein Detail der Batterieanordnung der 1,
  • 5 ein weiteres Detail der Batterieanordnung der 1, und
  • 6 eine vereinfachte schematische Ansicht einer Verschaltung von Batteriezellen der Batterieanordnung der 1.
The invention is described below using exemplary embodiments in conjunction with the figures. In the figures, components that are functionally the same are each identified by the same reference symbols. It shows:
  • 1 a perspective view of a battery assembly according to a preferred embodiment of the invention,
  • 2 a bottom view of the battery assembly 1 ,
  • 3 a plan view of the battery assembly of FIG 1 ,
  • 4 a detail of the battery arrangement of the 1 ,
  • 5 another detail of the battery arrangement of the 1 , and
  • 6 a simplified schematic view of an interconnection of battery cells of the battery arrangement 1 .

Bevorzugte Ausführungsformen der ErfindungPreferred Embodiments of the Invention

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Batterieanordnung 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In den 2 und 3 sind eine Untersicht sowie eine Draufsicht der Batterieanordnung 1 der 1 dargestellt. 1 shows a perspective view of a battery arrangement 1 according to a preferred embodiment of the invention. In the 2 and 3 12 are a bottom view and a top view of the battery assembly 1 of FIG 1 shown.

Die Batterieanordnung 1 umfasst einen Batteriepack 2 mit einer Vielzahl an zylindrischen Batteriezellen 3. In den 1 und 2 ist eine einzelne Batteriezelle 3 mittels gestrichelten Linien angedeutet.The battery assembly 1 includes a battery pack 2 with a plurality of cylindrical battery cells 3. In the 1 and 2 a single battery cell 3 is indicated by dashed lines.

Der Batteriepack 2 ist aus zwei Batteriestacks 26, 27 zusammengesetzt. Jeder Batteriestack 26, 27 umfasst jeweils zehn Batteriezellen 3, welche parallel zueinander angeordnet sind. Jeweilige Stirnseiten sämtlicher Batteriezellen 3 innerhalb eines der beiden Batteriestacks 26, 27 sind auf gleicher Höhe bezüglich der Längsachsen der Batteriezellen 3 angeordnet.The battery pack 2 is composed of two battery stacks 26, 27. Each battery stack 26, 27 includes ten battery cells 3, which are arranged parallel to one another. Respective end faces of all battery cells 3 within one of the two battery stacks 26, 27 are arranged at the same height with respect to the longitudinal axes of the battery cells 3.

Die Batteriezellen 3 innerhalb eines Batteriestacks 26, 27 sind dabei in einer 3-4-3-Anordnung angeordnet (vergleiche beispielsweise 6).The battery cells 3 within a battery stack 26, 27 are arranged in a 3-4-3 arrangement (cf 6 ).

Die Längsachsen sämtlicher Batteriezellen 3 sind dabei parallel zu einer Längsachse 15 des Batteriepacks 2. Die beiden Batteriestacks 26 sind entlang der Längsachse 15 gestapelt, das heißt axial aneinander angrenzend, angeordnet.The longitudinal axes of all battery cells 3 are parallel to a longitudinal axis 15 of the battery pack 2. The two battery stacks 26 are stacked along the longitudinal axis 15, ie arranged axially adjacent to one another.

Jeder Batteriestack 26, 27 weist dabei jeweils ein Gehäuse 26a auf, innerhalb welchem die jeweiligen Batteriezellen 3 angeordnet sind. Das Gehäuse 26 dient dabei dem Schutz und der relativen Halterung der Batteriezellen 3 zueinander. Each battery stack 26, 27 has a housing 26a, within which the respective battery cells 3 are arranged. The housing 26 serves to protect and hold the battery cells 3 relative to one another.

Zudem weist jeder Batteriestack 26, 27 zwei Deckel 26b auf, welche in axialer Richtung beidseitig an das Gehäuse 2 a angrenzen und dieses verschließen.In addition, each battery stack 26, 27 has two covers 26b, which adjoin the housing 2a on both sides in the axial direction and close it.

Insgesamt weist das Batteriepack 2 dabei eine im wesentlichen prismatische Form auf.Overall, the battery pack 2 has an essentially prismatic shape.

Zudem umfasst die Batterieanordnung 1 eine flexible Leiterplatte 4. Die flexible Leiterplatte 4 ist auf zwei bezüglich der Längsachse 15 gegenüberliegenden Längsseiten 21, 22 des Batteriepacks 2 angeordnet. Im Detail erstreckt sich die flexible Leiterplatte 4 als ein einstückiges Bauteils von einer ersten Längsseite 21 über eine Stirnseite 23 zu einer zweiten Längsseite 22 des Batteriepacks 2 (vergleiche 1, 2 und 3).In addition, the battery arrangement 1 includes a flexible printed circuit board 4. The flexible printed circuit board 4 is arranged on two opposite longitudinal sides 21, 22 of the battery pack 2 with respect to the longitudinal axis 15. In detail, the flexible circuit board 4 extends as a one-piece component from a first longitudinal side 21 via an end face 23 to a second longitudinal side 22 of the battery pack 2 (cf 1 , 2 and 3 ).

Die flexible Leiterplatte 4 ist dabei in Form eines elastisch biegbaren Bands ausgebildet, welches somit besonders platzsparend unmittelbar auf einer Oberfläche des Batteriepacks 2 angeordnet und befestigt werden kann.The flexible printed circuit board 4 is designed in the form of an elastically bendable strip, which can thus be arranged and fastened directly on a surface of the battery pack 2 in a particularly space-saving manner.

Zudem erlaubt die flexible Leiterplatte 4 dadurch, dass diese auf beiden Längsseiten 21, 22 des Batteriepacks 2 angeordnet ist, eine besonders vorteilhafte elektrische Kontaktierung von unterschiedlichen Batteriepotenzialen der Batterieanordnung 1. Hierdurch kann eine besonders genaue Überwachung sämtlicher Batteriepotenziale der Batterieanordnung 1 mittels der Leiterplatte 4 umgesetzt werden.In addition, the flexible printed circuit board 4, because it is arranged on both longitudinal sides 21, 22 of the battery pack 2, allows a particularly advantageous electrical contacting of different battery potentials of the battery arrangement 1. This allows a particularly precise monitoring of all battery potentials of the battery arrangement 1 by means of the printed circuit board 4 become.

Vorzugsweise umfasst die Batterieanordnung 1 zusätzlich eine Halterung 9 (vergleiche 3), welche beispielsweise als Kunststoffteil ausgebildet sein kann, und welche eingerichtet ist, um die flexible Leiterplatte 4 an dem Batteriepack 2 zu befestigen.The battery arrangement 1 preferably additionally comprises a holder 9 (cf 3 ), which can be designed as a plastic part, for example, and which is set up to attach the flexible circuit board 4 to the battery pack 2.

Die elektrische Kontaktierung der Batteriezellen 3 zur Energieübertragung sowie zur Spannungsüberwachung erfolgt mittels Zellverbindern 5 und wird nachfolgend insbesondere in Bezug auf die 6 beschrieben. 6 zeigt dabei eine vereinfachte schematische Ansicht einer Anordnung und Verschaltung sämtlicher Batteriezellen 3 der Batterieanordnung 1. Dargestellt sind in der 6 dabei jeweilige Stirnseiten 30 der Batteriezellen 3 in den vier relevanten Ebenen A, B, C, D (vergleiche 3). Die in 6 dargestellten Ansichten der Stirnseiten 30 in den verschiedenen Ebenen A, B, C, D zeigen dabei jeweils die Stirnseiten 30, wie diese aus Sicht entlang der Betrachtungsrichtung E (vergleiche 3) zu sehen wären.The electrical contacting of the battery cells 3 for energy transmission and voltage monitoring is done by means of cell connectors 5 and is below in particular with respect to 6 described. 6 shows a simplified schematic view of an arrangement and interconnection of all battery cells 3 of the battery arrangement 1. Are shown in FIG 6 respective end faces 30 of the battery cells 3 in the four relevant planes A, B, C, D (cf 3 ). In the 6 The views of the end faces 30 in the various planes A, B, C, D shown here each show the end faces 30 as viewed along the viewing direction E (cf 3 ) would be visible.

Wie in der 6 zu erkennen, sind jeweils entweder zwei oder vier Stirnseiten 30 von nebeneinander angeordneten Batteriezellen 3 mittels jeweils eines Zellverbinders 5 elektrisch miteinander verbunden. Dadurch werden mehrere der Batteriezellen 3 in Serie sowie parallel zueinander elektrisch miteinander verbunden. Die Verschaltung der Batteriezellen 3 erfolgt dabei derart, dass bezüglich der gesamten Batterieanordnung 1 insgesamt zehn Batteriezellen 3 in Serie und zwei Batteriezellen 3 parallel geschaltet sind.Like in the 6 As can be seen, either two or four end faces 30 of battery cells 3 arranged next to one another are electrically connected to one another by means of a cell connector 5 in each case. As a result, several of the battery cells 3 are electrically connected to one another in series and parallel to one another. The battery cells 3 are connected in such a way that, with respect to the entire battery arrangement 1, a total of ten battery cells 3 are connected in series and two battery cells 3 are connected in parallel.

Jeder Zellverbinder 5 ist dabei in Form eines abgewinkelten Blechs ausgebildet und weist jeweils einen Zellbereich 51 auf, der parallel zu den Stirnseiten 30 der Batteriezellen 3 angeordnet ist und mindestens zwei Stirnseiten 30 der Batteriezellen 3 elektrisch miteinander verbindet. Zudem weist jeder Zellverbinder 5 einen Kontaktbereich 50 auf, der orthogonal zu den Stirnseiten 30 angeordnet ist.Each cell connector 5 is designed in the form of an angled sheet and has a cell area 51 which is arranged parallel to the end faces 30 of the battery cells 3 and electrically connects at least two end faces 30 of the battery cells 3 to one another. In addition, each cell connector 5 has a contact area 50 which is arranged orthogonally to the end faces 30 .

Die Kontaktbereiche 50 der Zellverbinder 5 sind dabei radial außerhalb der Anordnung der Batteriezellen 3 angeordnet und liegen an einer der beiden Längsseiten 21, 22, wie in den 1 bis 4 zu erkennen.The contact areas 50 of the cell connectors 5 are arranged radially outside the arrangement of the battery cells 3 and are located on one of the two longitudinal sides 21, 22, as in FIGS 1 until 4 to recognize.

Die Zellverbinder 5 der Batterieanordnung 1 sind dabei so angeordnet, dass insgesamt acht Kontaktbereiche 50 an der unteren Längsseite 22 des Batteriepacks 2 angeordnet sind (vergleiche 2).The cell connectors 5 of the battery arrangement 1 are arranged in such a way that a total of eight contact areas 50 are arranged on the lower longitudinal side 22 of the battery pack 2 (cf 2 ).

Sämtliche der acht Kontaktbereiche 50 an der unteren Längsseite 22 sind dabei mit der flexiblen Leiterplatte 4 verbunden, um entsprechende Batteriepotenziale überwachen zu können.All of the eight contact areas 50 on the lower longitudinal side 22 are connected to the flexible printed circuit board 4 in order to be able to monitor the corresponding battery potential.

An der oberen Längsseite 21 des Batteriepacks 2 sind insgesamt fünf weitere Kontaktbereiche 50, 50`, 50" von Zellverbindern 5 angeordnet. (Vergleiche 3 und 6).A total of five further contact areas 50, 50', 50'' of cell connectors 5 are arranged on the upper longitudinal side 21 of the battery pack 2. (cf 3 and 6 ).

Von den Kontaktbereichen 50, 50', 50" an der oberen Längsseite 21 werden drei Kontaktbereiche 50, 50" verwendet, um die restlichen Batteriepotenziale mittels der flexiblen Leiterplatte 4 überwachen zu können. Dabei sind in Bezug auf die 3 der in der Ebene D obenliegende Kontaktbereich 50 sowie der in der Ebene B untenliegende Kontaktbereich 50" direkt mit der flexiblen Leiterplatte 4 verbunden.From the contact areas 50, 50', 50" on the upper long side 21, three contact areas 50, 50" are used in order to be able to monitor the remaining battery potentials by means of the flexible printed circuit board 4. Here are in relation to 3 the contact area 50 at the top in plane D and the contact area 50" at the bottom in plane B are connected directly to the flexible printed circuit board 4.

Zusätzlich ist der mit den Bezugszeichen 50` versehene Kontaktbereich 50' vorgesehen zur elektrischen Verbindung der beiden Batteriestacks 26, 27 miteinander (vergleiche 6). Hierfür wird ausgehend von der in 3 gezeigten Konfiguration der Kontaktbereich 50' nach links umgebogen, bis dieser in Kontakt mit dem Kontaktbereich 50" des Batteriestacks 27 steht. Anschließend werden diese beiden Kontaktbereiche 50', 50" elektrisch miteinander verbunden, vorzugsweise mittels Widerstands-Schweißen.In addition, the contact area 50' provided with the reference number 50` is provided for the electrical connection of the two battery stacks 26, 27 to one another (cf 6 ). For this purpose, starting from the in 3 In the configuration shown, the contact area 50' is bent to the left until it is in contact with the contact area 50" of the battery stack 27. These two contact areas 50', 50" are then electrically connected to one another, preferably by means of resistance welding.

Zusätzlich sind drei der an der oberen Längsseite 21 liegenden Kontaktbereiche 50, 50" mit einem Leitungselement 6 verbunden, um eine Leistungsübertragung von den Batteriezellen 3 zu ermöglichen.In addition, three of the contact areas 50, 50'' on the upper longitudinal side 21 are connected to a line element 6 in order to enable power transmission from the battery cells 3.

Das Leitungselement 6 kann dabei an einer Stirnseite 60 des Batteriepacks 2 (vergleiche 2 und 3) mit (nicht dargestellten) elektrischen Anschlüssen verbindbar sein, über welche ein Batteriemanagementsystem 100, wie in der 6 vereinfacht schematisch dargestellt, angeschlossen werden kann. Über das Batteriemanagementsystem 100 kann die elektrische Energie der Batterieanordnung 1 bereitgestellt werden.The line element 6 can be attached to an end face 60 of the battery pack 2 (cf 2 and 3 ) with (not shown) electrical connections to be connected, via which a battery management system 100, as in the 6 simplified schematic shown, can be connected. About the battery management system 100, the electrical energy of the battery arrangement 1 can be provided.

Das Leitungselement 6 ist dabei als Stanzgitter ausgebildet und weist mehrere Leitungsabschnitte 61, 62, 63 auf. Die beiden Leitungsabschnitte 61, 62 sind dabei vorgesehen zur elektrischen Leistungsübertragung. Ein zusätzlicher Leitungsabschnitte 63 ist vorgesehen, um den in der Ebene A oben liegenden Kontaktbereich 50 mit der flexiblen Leiterplatte 4 zu verbinden, um auch dieses Batteriepotenzial überwachen zu können.The line element 6 is in the form of a stamped grid and has a number of line sections 61 , 62 , 63 . The two line sections 61, 62 are provided for electrical power transmission. An additional line section 63 is provided in order to connect the contact area 50 located at the top in plane A to the flexible printed circuit board 4 in order to be able to monitor this battery potential as well.

Die Verbindungen der Kontaktbereiche 50 mit der flexiblen Leiterplatte 4 erfolgen mittels Widerstands-Schweißen. Eine einzelne derartige Verbindung ist in der 4 vergrößert dargestellt. Die flexible Leiterplatte 4 weist dabei pro Kontaktbereich 50 ein Schweißpad 41 auf, welches integraler Bestandteil der Leiterplatte 4 ist. Das Schweißpad 41 ist ein ebenes Blech, welches auf einer Oberseite des Kontaktbereichs 50 aufliegt. Jedes Schweißpad 41 weist dabei einen Dimpel 42 auf, welche in Richtung des jeweiligen Kontaktbereichs 50 spitz zulaufend ausgebildet ist, sodass die Spitze zum Kontaktbereich 50 zeigt. Dadurch kann die Widerstands-Schweißverbindung besonders einfach und mit hoher Verbindungsqualität hergestellt werden. Die Widerstands-Schweißverbindung bildet dabei eine mechanische sowie eine elektrische Verbindung von Schweißpad 41 und Kontaktbereich 50.The connections of the contact areas 50 to the flexible printed circuit board 4 take place by means of resistance welding. A single such connection is in 4 shown enlarged. The flexible printed circuit board 4 has a welding pad 41 per contact area 50 which is an integral part of the printed circuit board 4 . The welding pad 41 is a flat metal sheet that rests on an upper side of the contact area 50 . Each welding pad 41 has a dimple 42 which tapers in the direction of the respective contact area 50 so that the tip points towards the contact area 50 . As a result, the resistance-welded connection can be produced in a particularly simple manner and with a high connection quality. The resistance welded connection forms a mechanical and an electrical connection between welding pad 41 and contact area 50.

Die Verbindungen der Leitungsabschnitte 61, 62 mit den Kontaktbereichen 50 (vergleiche 3) erfolgen auf ähnliche Weise, wobei in diesem Fall die Leitungsabschnitte 61, 62 auf den Kontaktbereichen 50 aufliegen und jeweils einen Dimpel 42 aufweisen.The connections of the line sections 61, 62 with the contact areas 50 (cf 3 ) take place in a similar manner, in which case the line sections 61, 62 rest on the contact areas 50 and each have a dimple 42.

Die Verbindung des weiteren Leitungsabschnitts 63 mit der Leiterplatte 4 erfolgt leicht abgeändert und ist in der 5 im Detail dargestellt. Dabei weist die Leiterplatte 4 für diese Verbindung ebenfalls ein Schweißpad 41' auf, wobei dieses ohne Dimpel ausgebildet ist. Stattdessen ist der Dimpel 42 für diese Verbindung an dem Leitungsabschnitt 63 vorgesehen, und so ausgebildet, dass die Spitze zum Schweißpad 41' zeigt. Das Verbinden erfolgt ebenfalls mittels Widerstands-Schweißen. Dadurch kann auch an dieser Stelle eine zuverlässige Verbindung einfach hergestellt werden.The connection of the other line section 63 with the circuit board 4 is slightly modified and is in the 5 shown in detail. The printed circuit board 4 also has a welding pad 41′ for this connection, this being designed without a dimple. Instead, the dimple 42 for this connection is provided on the line section 63 and is designed in such a way that the tip points towards the welding pad 41'. The connection is also made by means of resistance welding. As a result, a reliable connection can also be established easily at this point.

Durch die spezielle Anordnung der Zellverbinder 5 mit den Kontaktbereichen 50 in Kombination mit der flexiblen Leiterplatte 4, welche auf den beiden gegenüberliegenden Längsseiten 21, 22 des Batteriepacks 2 angeordnet ist, ergibt sich der Vorteil, dass die flexible Leiterplatte 4 und die Zellverbinder 5 direkt, das heißt ohne Leitungen, wie Kabel oder dergleichen, elektrisch miteinander verbunden werden können. Insbesondere kann dadurch eine überdeckungsfreie Anordnung sämtlicher Zellverbinder 5 bereitgestellt werden, was eine besonders einfache und kostengünstige Ausgestaltung der Batterieanordnung 1 erlaubt, da hierdurch auf Isolationsmaßnahmen an den Zellverbindern 5 verzichtet werden kann.The special arrangement of the cell connectors 5 with the contact areas 50 in combination with the flexible printed circuit board 4, which is arranged on the two opposite long sides 21, 22 of the battery pack 2, results in the advantage that the flexible printed circuit board 4 and the cell connectors 5 can be connected directly, that is, without lines, such as cables or the like, can be electrically connected to one another. In particular, this makes it possible to provide an arrangement of all cell connectors 5 that is free of overlap, which allows a particularly simple and cost-effective configuration of the battery arrangement 1, since insulation measures on the cell connectors 5 can be dispensed with as a result.

Claims (14)

Batterieanordnung, umfassend: - einen Batteriepack (2) mit einer Vielzahl an Batteriezellen (3), die parallel zueinander angeordnet sind, und - eine flexible Leiterplatte (4), welche auf zwei unterschiedlichen Längsseiten (21, 22) des Batteriepacks (2) angeordnet ist.Battery assembly comprising: - A battery pack (2) with a plurality of battery cells (3) which are arranged parallel to one another, and - A flexible printed circuit board (4) which is arranged on two different longitudinal sides (21, 22) of the battery pack (2). Batterieanordnung nach Anspruch 1, wobei der Batteriepack (2) sich entlang einer Längsachse (15) erstreckt, und wobei die flexible Leiterplatte (4) auf zwei bezüglich der Längsachse (15) gegenüberliegenden Längsseiten (21, 22) des Batteriepacks (2) angeordnet ist.Battery arrangement according to claim 1 , wherein the battery pack (2) extends along a longitudinal axis (15), and wherein the flexible printed circuit board (4) is arranged on two opposite longitudinal sides (21, 22) of the battery pack (2) with respect to the longitudinal axis (15). Batterieanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die flexible Leiterplatte (4) sich von einer ersten Längsseite (21) über eine Stirnseite (23) des Batteriepacks (2) zu einer zweiten Längsseite (22) des Batteriepacks (2) erstreckt.Battery arrangement according to one of the preceding claims, wherein the flexible printed circuit board (4) extends from a first longitudinal side (21) across an end face (23) of the battery pack (2) to a second longitudinal side (22) of the battery pack (2). Batterieanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mehrere Zellverbinder (5), wobei jeder Zellverbinder (5) jeweils mehrere Batteriezellen (3) an Stirnseiten (30) der Batteriezellen (3) in Serie und/oder parallel elektrisch miteinander verbindet.Battery arrangement according to one of the preceding claims, comprising a plurality of cell connectors (5), each cell connector (5) electrically connecting a plurality of battery cells (3) to one another in series and/or in parallel on end faces (30) of the battery cells (3). Batterieanordnung nach Anspruch 4, wobei sämtliche Zellverbinder (5) der Batterieanordnung (1) überdeckungsfrei angeordnet sind.Battery arrangement according to claim 4 , wherein all cell connectors (5) of the battery assembly (1) are arranged without overlap. Batterieanordnung nach Anspruch 4 oder 5, wobei jeder Zellverbinder (5) mit der flexiblen Leiterplatte (4) direkt elektrisch verbunden ist.Battery arrangement according to claim 4 or 5 , wherein each cell connector (5) is directly electrically connected to the flexible printed circuit board (4). Batterieanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, - wobei jeder Zellverbinder (5) als gewinkeltes Blech ausgebildet ist, - wobei jeder Zellverbinder (5) einen Zellbereich (51), der parallel zu Stirnseiten (30) der Batteriezellen (3) angeordnet und mit zumindest eine Batteriezelle (3) elektrisch verbunden ist, und einen Kontaktbereich (50), der orthogonal zu den Stirnseiten (30) der Batteriezellen (3) angeordnet ist, aufweist, und - wobei sämtliche Kontaktbereiche (50) an einer der beiden Längsseiten (21, 22) des Batteriepacks (2) angeordnet sind und mit der flexiblen Leiterplatte (4) direkt elektrisch verbunden sind.Battery arrangement according to one of Claims 4 until 6 , - each cell connector (5) being designed as an angled metal sheet, - each cell connector (5) having a cell area (51) which is arranged parallel to the end faces (30) of the battery cells (3) and is electrically connected to at least one battery cell (3). and has a contact area (50) which is arranged orthogonally to the end faces (30) of the battery cells (3), and - wherein all contact areas (50) are on one of the two longitudinal sides (21, 22) of the battery pack (2) are arranged and are directly electrically connected to the flexible printed circuit board (4). Batterieanordnung nach Anspruch 7, wobei die flexible Leiterplatte (4) pro Zellverbinder (5) jeweils ein Schweißpad (41) aufweist, welches mittels einer Schweißverbindung, insbesondere einer Widerstands-Schweißverbindung, mit dem jeweiligen Zellverbinder (5) verbunden ist.Battery arrangement according to claim 7 , wherein the flexible printed circuit board (4) has a welding pad (41) for each cell connector (5), which is connected to the respective cell connector (5) by means of a welded connection, in particular a resistance welded connection. Batterieanordnung nach Anspruch 8, wobei jedes Schweißpad (41) einen Dimpel (42) aufweist, insbesondere wobei eine Spitze des Dimpels (42) jeweils in Richtung des jeweiligen Zellverbinders (5) zeigt.Battery arrangement according to claim 8 , wherein each welding pad (41) has a dimple (42), in particular wherein a tip of the dimple (42) points in the direction of the respective cell connector (5). Batterieanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes Batteriepotenzial des Batteriepacks (2) separat mit der flexiblen Leiterplatte (4) verbunden ist, zur Spannungsüberwachung des Batteriepacks (2).Battery arrangement according to one of the preceding claims, wherein each battery potential of the battery pack (2) is connected separately to the flexible circuit board (4) for voltage monitoring of the battery pack (2). Batterieanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Leitungselement (6), welches insbesondere als Stanzgitter oder als einlagige Leiterplatte ausgebildet ist, wobei das Leitungselement (6) mit den Batteriezellen (3) elektrisch verbunden ist, zur Leistungsübertragung von den Batteriezellen (3).Battery arrangement according to one of the preceding claims, further comprising a line element (6), which is designed in particular as a stamped grid or as a single-layer printed circuit board, the line element (6) being electrically connected to the battery cells (3), for power transmission from the battery cells (3) . Batterieanordnung nach Anspruch 11, wobei das Leitungselement (6) mittels einer Schweißverbindung, insbesondere einer Widerstands-Schweißverbindung, mit der flexiblen Leiterplatte (4) direkt elektrisch verbunden ist.Battery arrangement according to claim 11 , wherein the line element (6) is directly electrically connected to the flexible printed circuit board (4) by means of a welded connection, in particular a resistance welded connection. Batterieanordnung nach Anspruch 12, wobei das Leitungselement (6) einen Dimpel (43) aufweist, insbesondere wobei eine Spitze des Dimpels (43) in Richtung der flexiblen Leiterplatte (4) zeigt.Battery arrangement according to claim 12 , wherein the line element (6) has a dimple (43), in particular wherein a tip of the dimple (43) points in the direction of the flexible printed circuit board (4). Batterieanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Batteriepack (2) mindestens zwei Batteriestacks (26, 27) mit jeweils mehreren Batteriezellen (3) aufweist, wobei jeweilige Stirnseiten der Batteriezellen (3) pro Batteriestack (26, 27) auf gleicher Höhe bezüglich der Längsachsen der Batteriezellen (3) angeordnet sind, und wobei die Batteriestacks (26, 27) in Axialrichtung gestapelt sind.Battery arrangement according to one of the preceding claims, wherein the battery pack (2) has at least two battery stacks (26, 27), each with a plurality of battery cells (3), the respective end faces of the battery cells (3) per battery stack (26, 27) being at the same level with respect to the Longitudinal axes of the battery cells (3) are arranged, and wherein the battery stacks (26, 27) are stacked in the axial direction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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