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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zellkontaktiersystem für ein Batteriemodul mit mehreren Batteriezellen, ein Batteriemodul mit einem solchen Zellkontaktiersystem, und auch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Zellkontaktiersystems.
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Zellmanagementcontroller (CMC), die die einzelnen Batteriezellen des Batteriemoduls überwachen, um zum Beispiel Ladeprozesse, Balancing der Spannungen und der Ladezustände, Temperierprozesse, etc. für die Batteriezellen durchzuführen, benötigen ein Zellkontaktiersystem zum Kontaktieren der Batteriezellen, um entsprechende Messsignale der Potentiale und der Temperaturen der Batteriezellen zu erhalten. Das Zellkontaktiersystem enthält üblicherweise mehrere Zellverbinder zum elektrisch leitenden Verbinden von Zellterminals verschiedener Batteriezellen und eine Leiterplatte mit mehreren Signalleitungen jeweils zum Leiten von Messwerten an einem der mehreren Zellverbinder zu einer Signalmanagementschaltung oder einer Verbindungsschnittstelle. Herkömmliche Zellkontaktiersysteme erfordern meist hohe fertigungs- und montagetechnische Aufwände für die Anbindung der Signalquellen an das durch die Leiterplatte gebildete Signalleitungssystem und das Einfügen von Temperaturerfassungsvorrichtungen. In herkömmlichen Zellkontaktiersystemen enthalten die Temperaturerfassungsvorrichtungen in der Regel einen Temperatursensor, der auf einem Zellverbinder oder einem am Zellverbinder befestigten Trägerelement montiert ist und über ein Verbindungselement an die Leiterplatte gekoppelt ist. Die Befestigungen am Zellverbinder erfolgen bekanntermaßen zum beispiel durch Kleben, Schrauben, Löten oder Schweißen und/oder mittels Haken oder Federn.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Zellkontaktiersystem zu schaffen, das auf einfache Weise mit einer Temperaturerfassungsvorrichtung ausgestattet werden kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch das im unabhängigen Anspruch 1 definierte Zellkontaktiersystem. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Das erfindungsgemäße Zellkontaktiersystem für ein Batteriemodul mit mehreren Batteriezellen weist mehrere Zellverbinder zum elektrisch leitenden Verbinden von Zellterminals verschiedener Batteriezellen und eine Leiterplatte mit mehreren Signalleitungen jeweils zum Leiten von Messwerten an einem der mehreren Zellverbinder zu einer Signalmanagementschaltung oder einer Verbindungsschnittstelle auf. Die mehreren Zellverbinder dienen als Stromleitungssystem und die Leiterplatte dient als Signalleitungssystem. Das Zellkontaktiersystem weist ferner wenigstens eine Temperaturerfassungsvorrichtung zur Temperaturmessung der Batteriezellen an einem der mehreren Zellverbinder auf. Gemäß der Erfindung ist diese wenigstens eine Temperaturerfassungsvorrichtung aus einem mit der Leiterplatte integrierten Leiterplattenrandabschnitt, der von der Leiterplatte in einen Bereich des jeweiligen Zellverbinders hineinragt, einem Temperatursensor, der auf dem Leiterplattenrandabschnitt montiert ist, und einem Zellverbinderüberlappungsabschnitt des jeweiligen Zellverbinders, der den Temperatursensor auf dem Leiterplattenrandabschnitt überlappt, gebildet.
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Der Einsatz einer derart konzipierten Temperaturerfassungsvorrichtung hat mehrere Vorteile. Durch die Integration des Temperatursensors an der Leiterplatte mittels des herausragenden Leiterplattenrandabschnitts werden weder zusätzliche Messelemente separat zur Leiterplatte bzw. auf einer separaten Leiterplatte noch zusätzliche Verbindungselemente zwischen den Messelementen und der Leiterplatte benötigt, sodass für den Einbau der Temperaturerfassungsvorrichtung weniger Bauteile und weniger Montageschritte erforderlich sind, was einen einfacheren / weniger komplexen Aufbau des Zellkontaktiersystems sowie eine einfachere und kostengünstigere Herstellung und Montage des Zellkontaktiersystems ermöglicht. Mit der erfindungsgemäßen Temperaturerfassungsvorrichtung ist auch im Vergleich zur Verwendung herkömmlicher Systeme eine geringere Bauhöhe des Zellkontaktiersystems möglich, da eine flache Einbaustruktur möglich ist. Die erfindungsgemäße Konstruktion der Temperaturerfassungsvorrichtung ist auch besonders gut in Verbindung mit einer starren Leiterplatte nutzbar, was weitere Vorteile zur Folge hat, weil eine starre Leiterplatte eine einfache Handhabung bei der Fertigung und der Montage und auch das Montieren von Bauteilen wie beispielsweise elektronischen Schaltungselementen darauf ermöglicht. Durch das einfacher herstellbare Zellkontaktiersystem ist auch das gesamte Batteriemodul einfacher und zuverlässiger herstellbar.
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Gemäß der Erfindung enthält das Zellkontaktiersystem eine spezielle Temperaturerfassungsvorrichtung. Dieses Konzept ist grundsätzlich kombinierbar mit beliebigen Grundkonstruktionen der Zellverbinder, beliebigen Leiterplatten (vorzugsweise starre, wahlweise auch flexible Leiterplatte), beliebigen Verbindungskonstruktionen zwischen Spannungsabgriffstellen an den Zellverbindern und der Leiterplatte und beliebigen Dimensionen des Batteriemoduls (d.h. insbesondere Anzahl und Größe der Batteriezellen). Außerdem kann das Zellkontaktiersystem eine beliebige Anzahl der erfindungsgemäß konzipierten Temperaturerfassungsvorrichtungen zur Temperaturmessung an mehreren (an einigen oder sogar an allen) der Zellverbinder enthalten, und können die Temperaturerfassungsvorrichtungen grundsätzlich beliebige Arten von Temperatursensoren (z.B. NTC-Temperatursensor, wahlweise in SMD-Version) umfassen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die wenigstens eine Temperaturerfassungsvorrichtung ferner eine Wärmeleitschicht zwischen dem Temperatursensor und dem Zellverbinderüberlappungsabschnitt des jeweiligen Zellverbinders auf. Die Wärmeleitschicht dient dem Übertragen der Wärme vom Zellverbinder zum Temperatursensor. Diese Wärmeleitschicht der Temperaturerfassungsvorrichtung kann am Temperatursensor oder am Zellverbinderüberlappungsabschnitt des jeweiligen Zellverbinders angebracht sein.
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Der Zellverbinderüberlappungsabschnitt der Temperaturerfassungsvorrichtung überlappt vorzugsweise (aber nicht zwingend erforderlich) den gesamten Leiterplattenrandabschnitt der Temperaturerfassungsvorrichtung.
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Die Konstruktion der Temperaturerfassungsvorrichtung kann vorzugsweise so ausgestaltet sein, dass wenigstens einer der folgenden Aspekte erfüllt ist: (i) der Zellverbinderüberlappungsabschnitt erstreckt sich (zumindest teilweise) höher als der übrige Kontaktbereich des jeweiligen Zellverbinders; (ii) der Leiterplattenrandabschnitt ist in im Wesentlichen derselben Ebene wie die Leiterplatte oder tiefer als die Leiterplatte positioniert; und (iii) der Leiterplattenrandabschnitt ist in im Wesentlichen derselben Ebene wie der jeweilige Zellverbinder oder tiefer als der jeweilige Zellverbinder positioniert. Diese Angaben beziehen sich jeweils auf die den Batteriezellen abgewandten oberen Seiten der genannten Komponenten. Alternativ oder zusätzlich ist die Konstruktion der Temperaturerfassungsvorrichtung vorzugsweise auch so ausgestaltet sein, dass der Leiterplattenrandabschnitt im Wesentlichen dieselbe Schichtdicke wie die Leiterplatte oder eine geringere Schichtdicke als die Leiterplatte hat.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung weisen die mehreren Zellverbinder jeweils zwei Kontaktbereiche jeweils zu einem Zellterminal einer Batteriezelle und einen Kompensationsbereich zwischen den beiden Kontaktbereichen auf. In diesem Fall ist die Temperaturerfassungsvorrichtung im Bereich eines der beiden Kontaktbereiche des jeweiligen Zellverbinders angeordnet.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Batteriemodul, das mehrere Batteriezellen und ein oben beschriebenes Zellkontaktiersystem der Erfindung aufweist. Mit diesem Batteriemodul können dieselben Vorteile erzielt werden, die oben in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Zellkontaktiersystem erläutert sind.
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Die Batteriezellen sind über die Zellverbinder des Zellkontaktiersystems miteinander verbunden und über einen elektrischen Anschluss des Batteriemoduls mit einem Verbraucher oder einem Ladesystem verbindbar. Die Batteriezellen und das Zellkontaktiersystem sind vorzugsweise beide in einem Modulgehäuse aufgenommen. Die Erfindung ist nicht auf eine spezielle Art, Anzahl, Größe oder Anordnung der mehreren Batteriezellen beschränkt. Die Erfindung ist insbesondere auch für Li-Ionen-Batteriemodule einsetzbar.
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Das Batteriemodul weist in der Regel ferner wenigstens eine Batteriemodulsteuerung zum Betreiben des Batteriemoduls auf, die mit der wenigstens einen (in die Leiterplatte integrierten oder als externe Schaltung über eine Verbindungsschnittstelle mit der Leiterplatte verbundenen) Signalmanagementschaltung verbunden ist. Die Modulsteuerung führt zum Beispiel Ladeprozesse, Balancing der Spannungen und der Ladezustände, Temperierprozesse wie insbesondere Kühlprozesse, und dergleichen durch, zumindest teilweise abhängig von den durch das Zellkontaktiersystem erhaltenen Messsignalen.
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Die Erfindung ist in vorteilhafter Weise anwendbar für Batteriemodule für Fahrzeuge, insbesondere Elektrofahrzeuge und Hybridfahrzeuge und insbesondere Kraftfahrzeuge und Krafträder, und auch für Energiespeichersysteme und andere elektrische Geräte (z.B. elektronische Haushaltsgeräte).
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Ausstatten eines Zellkontaktiersystems für ein Batteriemodul mit mehreren Batteriezellen, das mehrere Zellverbinder zum elektrisch leitenden Verbinden von Zellterminals verschiedener Batteriezellen und eine Leiterplatte mit mehreren Signalleitungen jeweils zum Leiten von Messwerten an einem der mehreren Zellverbinder zu einer Signalmanagementschaltung oder einer Verbindungsschnittstelle aufweist, mit wenigstens einer Temperaturerfassungsvorrichtung zur Temperaturmessung der Batteriezellen an einem der mehreren Zellverbinder, d.h. ein Verfahren zum Herstellen des oben erläuterten Zellkontaktiersystems. Dieses Verfahren weist auf: ein Versehen der Leiterplatte mit wenigstens einem integrierten Leiterplattenrandabschnitt derart, dass dieser dann im montierten Zustand des Zellkontaktiersystems von der Leiterplatte in einen Bereich des jeweiligen Zellverbinders hineinragt; ein Montieren eines Temperatursensors auf dem Leiterplattenrandabschnitt, und ein Versehen des jeweiligen Zellverbinders mit einem Zellverbinderüberlappungsabschnitt derart, dass dieser dann im montierten Zustand des Zellkontaktiersystems den Temperatursensor auf dem Leiterplattenrandabschnitt überlappt. Mit diesem Verfahren können dieselben Vorteile erzielt werden, die oben in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Zellkontaktiersystem erläutert sind. Vorzugsweise weist das Verfahren ferner ein Einfügen einer Wärmeleitschicht zwischen den Temperatursensor und den Zellverbinderüberlappungsabschnitt des jeweiligen Zellverbinders auf. Außerdem werden die Bestandteile der Temperaturerfassungsvorrichtung so ausgestaltet und positioniert wie oben in Zusammenhang mit dem Zellkontaktiersystem erläutert.
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Der Erfindungsgegenstand ist durch die anhängenden Ansprüche definiert. Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigen, größtenteils schematisch:
- 1 eine perspektivische Draufsicht auf ein Batteriemodul gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine perspektivische Teildraufsicht auf ein Zellkontaktiersystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung für das Batteriemodul von 1;
- 3 eine perspektivische Teildraufsicht von 2 ohne bereits aufgelegten Zellverbinder im Bereich der Temperaturerfassungsvorrichtung; und
- 4 eine perspektivische Draufsicht auf einen Zellverbinder von 2, der im Bereich der Temperaturerfassungsvorrichtung aufgelegt wird.
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Bezugnehmend auf 1 bis 4 wird beispielhaft ein Ausführungsbeispiel eines Batteriemoduls mit einem erfindungsgemäßen Zellkontaktiersystem erläutert.
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Das Batteriemodul 10 hat eine Vielzahl von Batteriezellen (z.B. Li-Ionen-Batteriezellen) 12. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Batteriezellen 12 in der Oben-Unten-Richtung von 1 nebeneinander angeordnet und haben jeweils einen Negativanschluss in dem in 1 linken oder rechten Endbereich sowie einen Positivanschluss in dem in 1 rechten oder linken Endbereich, wobei die Negativ- und Positivanschlüsse der Batteriezellen 12 alternierend angeordnet sind, sodass sich ein Negativanschluss einer Batteriezelle neben einem Positivanschluss einer benachbarten Batteriezelle befindet.
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Das Batteriemodul 10 hat ferner ein Zellkontaktiersystem 15, das oberhalb der Batteriezellen 12, vorzugsweise auf einer Trägerplatte 14, angeordnet ist. Die Batteriezellen 12 sind zusammen mit dem Zellkontaktiersystem 15 üblicherweise in einem Modulgehäuse (nicht dargestellt) angeordnet.
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Das Zellkontaktiersystem 15 weist eine Vielzahl von Zellverbindern 16 auf, die ein Stromleitungssystem bilden. Die Zellverbinder 16 weisen in diesem Ausführungsbeispiel jeweils zwei Kontaktbereiche 16a, 16b und einen (vorzugsweise elastischen) Kompensationsbereich 16c zwischen den beiden Kontaktbereichen 16a, 16b auf und sind auf den Batteriezellen 12 so angebracht, dass sie jeweils über ihre beiden Kontaktbereiche 16a, 16b den Negativanschluss einer Batteriezelle 12 mit dem Positivanschluss einer benachbarten Batteriezelle 12 koppeln, sodass sich eine Reihenschaltung der Batteriezellen 12 im Batteriemodul 10 ergibt. Die Batteriezellen 12 sind zudem über einen elektrischen Anschluss des Batteriemoduls 10 mit einem Verbraucher oder einem Ladesystem verbindbar.
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Das Zellkontaktiersystem 15 weist ferner eine (vorzugsweise starre) Leiterplatte 18 auf, die das Signalleitungssystem bildet und im Bereich zwischen den beiden Reihen der Zellverbinder 16 über die gesamte Länge der Batteriezellenanordnung hinweg über den Batteriezellen 12 angeordnet ist. Die Form und die Größe der Leiterplatte 18 können grundsätzlich an beliebige Konstruktionen von Batteriemodulen, insbesondere an beliebige Anordnungen, Größen und Anzahlen von Batteriezellen, angepasst werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Leiterplatte 18 im Wesentlichen rechteckig ausgestaltet. Wie in 1 dargestellt, hat die Leiterplatte 18 vorzugsweise auch einige Löcher als Lüftungsöffnungen 19 zum Unterstützen eines Kühlprozesses der darunter befindlichen Batteriezellen 12.
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Obwohl in 1 der Einfachheit halber und zwecks besserer Übersichtlichkeit nicht dargestellt, hat die Leiterplatte 18 mehrere Signalleitungen, die jeweils eine Signalquelle eines Zellverbinders 16 mit einer elektronischen Signalmanagementschaltung 20 verbinden. Die Signalmanagementschaltung 20 ist zum Beispiel ausgestaltet, um das Spannungsmessverfahren durchzuführen und die von den Signalquellen der Zellverbinder 16 erhaltenen Messsignale auszuwerten. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Signalmanagementschaltung 20 auf der Leiterplatte 18 integriert und mit einer Verbindungsschnittstelle 22 verbunden, über welche die Signalmanagementschaltung 20 mit einer Batteriemodulsteuerung verbunden sein kann. Diese Batteriemodulsteuerung dient zum Beispiel dem Durchführen von Ladeprozessen, Balancing der Spannungen und der Ladezustände, Temperierprozessen wie insbesondere Kühlprozessen, etc., wobei diese Prozesse zumindest teilweise abhängig von den durch das Zellkontaktiersystem 15 erhaltenen Messsignalen bzw. deren Signalmanagementschaltung 20 erhaltenen Messwerten durchgeführt werden. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Signalmanagementschaltung 20 auch extern zur Leiterplatte 18 konzipiert sein. In diesem Fall sind die Signalleitungen der Leiterplatte 18 direkt mit der Verbindungsschnittstelle 22 verbunden und ist die externe Signalmanagementschaltung an die Verbindungsschnittstelle 22 der Leiterplatte 18 angekoppelt und außerdem über eine weitere Verbindungsschnittstelle mit der Batteriemodulsteuerung verkoppelt. Das Zellkontaktiersystem 15, die Signalmanagementschaltung 20 und die Batteriemodulsteuerung können zusammen auch als Zellmanagementcontroller (CMC) bezeichnet werden.
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Wie in 1 und 2 dargestellt, gibt es in diesem Zellkontaktiersystem 15 zwei Arten von Signalquellen. Zum einen haben alle (wahlweise nur ein Großteil der) Zellverbinder 16 jeweils eine Spannungsabgriffstelle 24 als eine erste Signalquellenart zur Spannungsmessung der Batteriezellen 12. Außerdem ist bei ein paar (wahlweise ebenfalls bei allen) Zellverbindern 16 jeweils eine Temperaturmessvorrichtung 30 als eine zweite Signalquellenart zur Temperaturmessung der Batteriezellen 12 vorgesehen.
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Die Spannungsabgriffstellen 24 können jeweils direkt durch einen Kontaktbereich 16a, 16b eines Zellverbinders 16 gebildet sein. Zum Verbinden der Spannungsabgriffstellen 24 mit den Signalleitungen der Leiterplatte 18 ist jeweils wenigstens ein (in diesem Ausführungsbeispiel jeweils zwei) Verbindungselement 26 an entsprechende Kontaktstellen 28a, 28b an der Leiterplatte 18 und am Zellverbinder 16 angekoppelt. Die Strukturen dieser Verbindungselemente 26 sind im Rahmen der Erfindung grundsätzlich beliebig. Wie in 2 bis 4 erkennbar, können die Verbindungselemente 26 zum Beispiel als Press-Fit-Verbindungselemente ausgestaltet sein, die aus Metall gebildet sind und in entsprechende Kontaktstellen 28a in Form von Löchern an der Leiterplatte 18 und in entsprechende Kontaktstellen 28b in Form von Löchern an den Zellverbindern 16 eingedrückt sind. Wenn die Oberseite der Leiterplatte 18 und die Oberseiten der Kontaktbereiche 16a, 16b des Zellverbinders 16 auf im Wesentlichen derselben Ebene positioniert sind, dann ist der Verbindungsabschnitt des Verbindungselement 26 zum Beispiel so ausgestaltet, dass die beiden Einpressabschnitte des Verbindungselements auf etwa gleicher Höhe positioniert sind. Außerdem besteht die Möglichkeit, den Verbindungsabschnitt des Verbindungselements 26 zumindest teilweise elastisch auszugestalten.
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Bezugnehmend auf 2 bis 4 werden nun beispielhaft die Temperaturmessvorrichtungen 30 näher erläutert.
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Wie am besten in 3 erkennbar, weist die Temperaturerfassungsvorrichtung 30 einen mit der Leiterplatte 18 integrierten Leiterplattenrandabschnitt 31 auf, der von der Leiterplatte 18 in einen Bereich des jeweiligen Zellverbinders 16 hineinragt und auf dem ein Temperatursensor 32 montiert ist. Mit anderen Worten ragt der Leiterplattenrandabschnitt 31 vom Rand der in diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen rechteckigen Basisform der Leiterplatte 18 hervor. Der Temperatursensor 32 ist zum Beispiel ein NTC-Widerstand oder ein NTC-Thermistor, wahlweise in SMD Version. Wie am besten in 2 und 4 erkennbar, weist die Temperaturerfassungsvorrichtung 30 ferner einen Zellverbinderüberlappungsabschnitt 33 des jeweiligen Zellverbinders 16 auf, der den Temperatursensor 32 auf dem Leiterplattenrandabschnitt 31 überlappt. Vorzugsweise überlappt dieser Zellverbinderüberlappungsabschnitt 33 im Wesentlichen den gesamten Leiterplattenrandabschnitt 31. Da der Leiterplattenrandabschnitt 31 mit dem Temperatursensor 32 ein Bestandteil der Leiterplatte 18 ist, sind für die Signalquelle der Temperaturerfassung keine zusätzlichen Verbindungselemente (wie beispielsweise die Verbindungselemente 26 für die Spannungsabgriffstellen 24) zur Leiterplatte 18 erforderlich.
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Wie in Fg. 2 dargestellt, weist die Temperaturerfassungsvorrichtung 30 bevorzugt ferner eine Wärmeleitschicht 34 zwischen dem Temperatursensor 32 und dem Zellverbinderüberlappungsabschnitt 32 auf, damit der Temperatursensor 32 die Temperatur des Zellverbinders (und als Folge davon die Temperatur der Batteriezellen) effektiver und zuverlässiger messen kann. Diese Wärmeleitschicht 34 kann wahlweise am Temperatursensor 32 oder am Zellverbinderüberlappungsabschnitt 32 des jeweiligen Zellverbinders 16 angebracht sein. Die Wärmeleitschicht 34 überdeckt zumindest den Temperatursesnor 32, wahlweise auch den gesdamten Zellverbinderüberlappungsabschnitt 33.
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Wie aus 2 bis 4 erkennbar, wird bei der Montage des Zellkontaktiersystems 15 zuerst die Leiterplatte 18 (mit ihren integrierten Leiterplattenrandabschnitten 31 und den Temperatursensoren 32 darauf) auf die Trägerplatte 14 oberhalb der Batteriezellen 12 aufgelegt. Dann werden die Zellverbinder 16 in den Bereichen der Zellterminals 26 der Batteriezellen 12 auf die Trägerplatte 14 aufgelegt. Die Leiterplattenrandabschnitte 31 der Temperaturerfassungsvorrichtungen 30 sind jeweils in einem Abschnitt eines Zellterminals 26 positioniert, in dem dann ein Kontaktbereich 16b eines Zellverbinders 16 positioniert ist. Dementsprechend hat der Zellverbinder 16 den Zellverbinderüberlappungsabschnitt 34 im Abschnitt seines Kontaktbereiches 16b, wie in 2 und 4 veranschaulicht. Nach Auflegen der Zellverbinder 16 werden dann auch noch die Spannungsabgriffstellen 24 der Zellverbinder 16 mit der Leiterplatte 18 verbunden, indem die Verbindungselemente 26 an deren Kontaktstellen 28a, 28b angekoppelt werden.
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Im Ausführungsbeispiel der 2 bis 4 ist die Oberseite des Leiterplattenrandabschnitts 31 in im Wesentlichen derselben Ebene wie die Oberseite der Leiterplatte 18 positioniert, wobei die Schichtdicke des Leiterplattenrandabschnitts 31 etwas dünner sein kann als die Schichtdicke der Leiterplatte 18. Insbesondere im Fall des dünneren Leiterplattenrandabschnitts 31 kann seine Oberseite alternativ auch etwas tiefer als die Oberseite der Leiterplatte 18 positioniert sein. Außerdem ist die Oberseite des Leiterplattenrandabschnitts 31 bevorzugt etwas tiefer als die Oberseite des jeweiligen Zellverbinders 16 positioniert, und der Zellverbinderüberlappungsabschnitt 33 erstreckt sich bevorzugt nur ein bisschen höher als der übrige Kontaktbereich 16b des jeweiligen Zellverbinders 16. Auf diese Weise kann insgesamt ein relativ flaches Design des Zellkontaktiersystems 15 im Bereich der Temperaturerfassungsvorrichtung 30 erzielt werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, den Leiterplattenrandabschnitt 31 und/oder den Zellverbinderüberlappungsabschnitt 34 zumindest teilweise elastisch auszugestalten. Durch eine solche Flexibilität können zum Beispiel Bewegungen und Anschwellungen der Batteriezellen 12 kompensiert werden, die zum Beispiel während Lade- und Entladezyklen auftreten können.
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Das beschriebene Batteriemodul 10 mit dem erfindungsgemäßen Zellkontaktiersystem 15 kann zum Beispiel für Fahrzeuge, insbesondere Elektrofahrzeuge und Hybridfahrzeuge und insbesondere Kraftfahrzeuge und Krafträder, oder für Energiespeichersysteme oder für andere elektrische Geräte (z.B. elektronische Haushaltsgeräte) benutzt werden.
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Der Erfindungsgegenstand ist durch die anhängenden Ansprüche definiert. Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel dient nur dem besseren Verständnis der Erfindung, soll aber nicht den durch die Ansprüche definierten Schutzbereich einschränken. Wie für den Fachmann ersichtlich, sind auch noch andere Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung möglich, insbesondere durch Weglassen einzelner Merkmale aus dem oder Hinzufügen zusätzlicher Merkmal in das oben beschriebene Ausführungsbeispiel.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Batteriemodul
- 12
- Batteriezelle
- 14
- Trägerplatte
- 15
- Zellkontaktiersystem
- 16
- Zellverbinder (Stromleitungssystem)
- 16a,b
- Kontaktbereiche des Zellverbinders
- 16c
- Kompensationsbereich des Zellverbinders
- 18
- Leiterplatte (Signalleitungssystem)
- 19
- Lüftungsöffnung
- 20
- Signalmanagementschaltung
- 22
- Verbindungsschnittstelle
- 24
- Spannungsabgriffstelle
- 26
- Verbindungselement
- 28a
- Verbindungselement-Kontaktstelle an Leiterplatte
- 28b
- Verbindungselement-Kontaktstelle an Zellverbinder
- 30
- Temperaturerfassungsvorrichtung
- 31
- Leiterplattenrandabschnitt
- 32
- Temperatursensor
- 33
- Zellverbinderüberlappungsabschnitt
- 34
- Wärmeleitschicht
- 36
- Zellterminal
