WO2010066565A2 - Batterie - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a battery and a tire pressure measuring system.
  • Battery powered electrical circuits include an electronic unit and a battery. Furthermore, battery conductors and battery holders can be provided here. Battery powered tire pressure measurement systems may additionally require housing and mounting in the tire.
  • the centrifugal forces acting on one side in or on the tire during the travel act on the tire on one side and thus influence the rotational behavior of the tire.
  • the centrifugal forces increase with the speed of the vehicle and in particular have an effect on the rotational behavior of the tire with increasing weight of the electronic modules.
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide a battery and a tire pressure measuring system - which has a low weight.
  • the invention relates to a battery comprising an at least partially electrically conductive housing. a first charge carrier, a second charge carrier and a battery cover, wherein the battery cover comprises a printed circuit board which has a first printed circuit board contact and a second printed circuit board contact, wherein the printed circuit board contacts are electrically connected to the charge carriers.
  • the circuit board can be supplied in a simple, space and weight-saving manner by the charge carriers with energy.
  • the battery according to the invention can be used to substantially reduce the weight.
  • this hierdruch can have as little weight as possible.
  • the housing can also be completely electrically conductive, in particular made of electrically conductive metal.
  • one of the printed circuit board contacts and one of the charge carriers are arranged such that an electrical connection is made by contact between the one of the printed circuit board contacts and the one of the charge carriers.
  • connection of the printed circuit board with the at least partially electrically conductive housing on an adhesive which also acts as a seal.
  • a separating element in order to electrically separate the charge carriers, is arranged between the first charge carrier and the second charge carrier.
  • the printed circuit board on conductor tracks which have a material that compared to the chemical substances, in- For example, manganese oxide and lithium, the battery is resistant.
  • the resistant material comprises gold.
  • the printed circuit board on a PCB gap which are coated with a moisture barrier.
  • the PCB contacts are electrically isolated from each other.
  • the moisture barrier advantageously prevents moisture from entering the battery from the outside.
  • the moisture barrier is achieved for example by a corresponding paint.
  • the printed circuit board comprises electronic components.
  • one of the electronic components is designed as an antenna.
  • the printed circuit board comprises a plurality of printed circuit board layers, which are electrically connected to one another.
  • the printed circuit board comprises sensors for measuring tire characteristics and transmitting and / or receiving means for transmitting and / or receiving information.
  • the measured tire characteristic data can be transmitted to a vehicle-side evaluation unit.
  • the receiving means for example, external trigger signals for triggering printing and / or information transmission can be used.
  • the invention relates, in a second aspect, to a tire pressure measurement system having at least one sensor for measuring tire characteristics, transmitting and / or receiving means for transmitting and / or receiving information, and a battery comprising a battery lid, which at least partially is designed as a printed circuit board, wherein the at least one sensor and / or the transmitting and / or receiving means are arranged on the circuit board.
  • a tire pressure measurement system which has separate sensors from the battery respectively transmitting and / or receiving means, a weight reduction can be achieved.
  • the battery 20 comprises an electrically conductive housing 2, in which a first charge carrier 7 and a second charge carrier 8 of the battery 20 are arranged.
  • the first charge carrier 7 and the second charge carrier 8 are separated by a separator 9, which electrically separates the charge carriers from each other.
  • the battery cover is designed as a printed circuit board 1 with a first printed circuit board contact 4 and a second printed circuit board contact 5.
  • the circuit board 1 is connected to the electrically conductive housing 2 by means of a bond 3, which also acts as a seal.
  • the printed circuit board 1 also has printed conductors and a printed circuit board gap 10, which represents an electrical insulation between the printed circuit board contacts 4 and 5.
  • the printed circuit board contacts 4, 5 are electrically connected to the charge carriers 7, 8 in such a way that the printed circuit board 1 is supplied with energy by the charge carriers 7, 8.
  • one of the printed circuit board contacts 4, 5 and one of the charge carriers 7, 8 are arranged such that between the one of the printed circuit board contacts 4, 5 and the one of the charge carriers 7, 8 an electrical connection takes place by contact.
  • the second charge carrier 8 is electrically connected via the electrically conductive housing 2 to the second printed circuit board contact 4.
  • the printed circuit board 1 has an upper and a lower side, the upper side pointing outward in relation to the battery 20 and the lower side facing inwards. In this case, the conductor tracks both at the top and at the bottom of Circuit board 1 may be arranged. At least one of the printed circuit board contacts 4, 5 is arranged on the underside of the printed circuit board 1, so that a direct electrical connection can be produced by contact with one of the charge carriers 7, 8. The electrical components 6 are arranged on the upper side of the printed circuit board 1.
  • the battery 20 By the battery 20 according to the invention no additional lines for connecting the PCB contacts 4, 5 with the charge carriers 7, 8 are required. Further, the circuit board 1 replaces the conventional lid of the battery 20, thereby achieving weight saving. Furthermore, electronic components 6 can be arranged on the circuit board 1, for example sensors for measuring physical variables, evaluation electronics and transmitting and / or receiving units such as antennas.
  • the printed circuit board 1 can be designed such that it forms a complete wheel electronics for measuring and transmitting tire characteristics, wherein the charge carriers 7, 8 supply the printed circuit board with power or energy.
  • the present invention is particularly suitable for batteries for tire pressure monitoring systems.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterie (20), umfassend ein zumindest teilweise elektrisch leitendes Gehäuse (2), einen ersten Ladungsträger (7), einen zweiten Ladungsträger (8) und einen Batteriedeckel, wobei der Batteriedeckel eine Leiterplatte (1) umfasst welche einen ersten Leiterplattenkontakt (4) und einen zweiten Leiterplattenkontakt (5) aufweist, wobei die Leiterplattenkontakte (4, 5) mit den Ladungsträgern (7, 8) elektrisch verbunden sind.

Description

Beschreibung
Batterie
Die Erfindung betrifft eine Batterie sowie ein Reifendruck- mess-System.
Batteriebetriebene elektrische Schaltungen umfassen eine E- lektronikeinheit und eine Batterie. Weiterhin können hierbei Batterieleiter und Batteriehalter vorgesehen sein. Bei batteriebetriebenen Reifendruckmesssystemen können zusätzlich ein Gehäuse und eine Befestigung im Reifen erforderlich sein. Die während der Fahrt auf einseitig im oder am Reifen vorgesehene elektronische Module wirkenden Fliehkräfte wirken ein- seitig auf den Reifen und beeinflussen somit das Drehverhalten des Reifens. Die Fliehkräfte steigen mit der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und wirken sich insbesondere mit zunehmendem Gewicht der elektronischen Module auf das Drehverhalten des Reifens aus.
Bei entsprechend hohen Gewichten können die Fliehkräfte im drehenden Rad dazu führen, dass der Reifen nicht mehr gleichmäßig abrollt, was fahrerseitig auch als störend wahrgenommen werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Batterie und ein Reifendruckmess-System - bereitzustellen, welche ein geringes Gewicht aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Batterie mit den Merkmalen des Anspruchs 1 respektive ein Reifendruck- mess-System gemäß Anspruch 12. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen An- Sprüche.
Die Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt eine Batterie, umfassend ein zumindest teilweise elektrisch leitendes Gehäu- se, einen ersten Ladungsträger, einen zweiten Ladungsträger und einen Batteriedeckel, wobei der Batteriedeckel eine Leiterplatte umfasst welche einen ersten Leiterplattenkontakt und einen zweiten Leiterplattenkontakt aufweist, wobei die Leiterplattenkontakte mit den Ladungsträgern elektrisch verbunden sind. Hierdurch kann die Leiterplatte auf einfache, platz- und gewichtssparende Art und Weise durch die Ladungsträger mit Energie versorgt werden. Im Vergleich zu einer Batterie, die eine Elektronikeinheit umfassend mehrere Kompo- nenten - insbesondere Standard-Komponenten - mit elektrischer Energie versorgt, kann mit der erfindungsgemäßen Batterie Gewicht substanziell verringert werden. Insbesondere bei einer Batterie zum Betrieb eines Reifendruckmess-System mit Elektronikmodulen, die am oder im Reifen angeordnet sind, kann dieses hierdruch möglichst wenig Gewicht aufweisen. Mit entsprechenden elektrischen Isolierungen versehen kann das Gehäuse auch vollständig elektrisch leitend, insbesondere aus elektrisch leitendem Metall, ausgeführt sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind einer der Leiterplattenkontakte und einer der Ladungsträger derart angeordnet, dass zwischen dem einen der Leiterplattenkontakte und dem einen der Ladungsträger eine elektrische Verbindung durch Berührung erfolgt.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Verbindung der Leiterplatte mit dem zumindest teilweise elektrisch leitenden Gehäuse einen Kleber auf, der zugleich als Dichtung wirkt .
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist zwischen dem ersten Ladungsträger und dem zweiten Ladungsträger ein Trennelement, um die Ladungsträger elektrisch zu separieren, angeordnet .
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Leiterplatte Leiterbahnen auf, welche ein Material aufweisen, das gegenüber den chemischen Substanzen, bei- spielsweise Manganoxid und Lithium, der Batterie resistent ist. Zweckmäßigerweise umfasst das resistente Material Gold.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Leiter- platte eine Leiterplattenlücke auf, welche mit einer Feuchtigkeitssperre beschichtet sind. Durch die Leiterplattenlücke werden die Leiterplattenkontakte elektrisch voneinander isoliert. Durch die Feuchtigkeitssperre wird vorteilhaft verhindert, dass Feuchtigkeit von außen in die Batterie gelangt. Die Feuchtigkeitssperre wird beispielsweise durch einen entsprechenden Lack erreicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Leiterplatte elektronische Bauelemente. Dabei ist eines der e- lektronischen Bauelemente als Antenne ausgebildet.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Leiterplatte mehrere Leiterplattenlagen, welche elektrisch miteinander verbunden sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Leiterplatte Sensoren zum Messen von Reifenkenndaten und Sende- und/oder Empfangsmittel zum Senden- und/oder Empfangen von Informationen. Dadurch können beispielsweise die gemessenen Reifenkenndaten an eine fahrzeugseitige Auswerteeinheit übermittelt werden. Weiterhin können durch die Empfangsmittel beispielsweise externe Trigger-Signale zum Auslösen von Druck- und/oder einer Informationsübermittlung verwendet werden .
Die Erfindung betrifft in einem zweiten Aspekt ein Rei- fendruckmess-System mit zumindest einem Sensor zum Messen von Reifenkenndaten, Sende- und/oder Empfangsmittel zum Senden- und/oder Empfangen von Informationen und mit einer Batterie, die einen Batteriedeckel umfasst, welcher zumindest teilweise als eine Leiterplatte ausgeführt ist, wobei der zumindest eine Sensor und/oder die Sende- und/oder Empfangsmittel auf der Leiterplatte angeordnet sind. Hierdurch kann gegenüber einem Reifendruckmess-System, welches von der Batterie separate Sensoren respektive Sende- und/oder Empfangsmittel aufweist, eine Gewichtsreduzierung erzielt werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden in Bezugnahme auf die beigefügte Abbildung erläutert.
Darin zeigt Figur 1 schematisch eine Batterie 20. Die Batterie 20 umfasst ein elektrisch leitendes Gehäuse 2, in dem ein erster Ladungsträger 7 und ein zweiter Ladungsträger 8 der Batterie 20 angeordnet sind. Der erste Ladungsträger 7 und der zweite Ladungsträger 8 sind durch ein Trennelement 9, das die Ladungsträger elektrisch von einander trennt, separiert. Der Batteriedeckel ist als Leiterplatte 1 mit einem ersten Leiterplattenkontakt 4 und einem zweiten Leiterplattenkontakt 5 ausgebildet. Die Leiterplatte 1 ist mit dem elektrisch leitenden Gehäuse 2 mittels einer Verklebung 3, die auch als Dichtung wirkt, verbunden. Die Leiterplatte 1 weist ferner Leiterbahnen und eine Leiterplattenlücke 10, welche eine e- lektrische Isolation zwischen den Leiterplattenkontakten 4 und 5 darstellt.
Die Leiterplattenkontakte 4, 5 sind mit den Ladungsträgern 7, 8 derart elektrisch miteinander verbunden dass die Leiter- platte 1 durch die Ladungsträger 7, 8 mit Energie versorgt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform sind einer der Leiterplattenkontakte 4, 5 und einer der Ladungsträger 7, 8 derart angeordnet, dass zwischen dem einen der Leiterplattenkontakte 4, 5 und dem einen der Ladungsträger 7, 8 eine e- lektrische Verbindung durch Berührung erfolgt. Der zweite Ladungsträger 8 ist dabei über das elektrisch leitende Gehäuse 2 mit dem zweiten Leiterplattenkontakt 4 elektrisch verbunden .
Die Leiterplatte 1 weist eine Ober- und eine Unterseite auf, wobei die Oberseite in Relation zur Batterie 20 nach außen zeigt und die Unterseite nach innen. Dabei können die Leiterbahnen sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite der Leiterplatte 1 angeordnet sein. Wenigstens einer der Leiterplattenkontakte 4, 5 ist an der Unterseite der Leiterplatte 1 angeordnet, so dass eine direkte elektrische Verbindung durch Berührung mit einem der Ladungsträger 7, 8 hergestellt werden kann. Die elektrischen Bauelemente 6 sind an der Oberseite der Leiterplatte 1 angeordnet.
Durch die erfindungsgemäße Batterie 20 sind keine zusätzlichen Leitungen zur Verbindung der Leiterplattenkontakte 4, 5 mit den Ladungsträgern 7, 8 erforderlich. Des Weiteren ersetzt die Leiterplatte 1 den herkömmlichen Deckel der Batterie 20, wodurch eine Gewichtsersparnis erreicht wird. Weiterhin können auf der Leiterplatte 1 elektronische Bauelemente 6 angeordnet sein, beispielsweise Sensoren zum Messen von phy- sikalischen Größen, Auswertelektroniken und Send- und/oder Empfangseinheiten wie Antennen.
Die Leiterplatte 1 kann derart ausgestaltet sein, dass sie eine vollständige Radelektronik zum Messen und Senden von Reifenkenndaten ausbildet, wobei die Ladungsträger 7, 8 die Leiterplatte mit Strom bzw. Energie versorgen.
Die vorliegende Erfindung eignet sich besonders für Batterien für Reifendruckkontrollsysteme.

Claims

Patentansprüche
1. Batterie (20), umfassend ein zumindest teilweise elektrisch leitendes Gehäuse (2), einen ersten Ladungsträger (7), einen zweiten Ladungsträger (8) und einen Batteriedeckel, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriedeckel eine Leiterplatte (1) umfasst welche einen ersten Leiterplattenkontakt (4) und einen zweiten Leiterplattenkontakt (5) aufweist, wobei die Leiterplattenkontak- te (4, 5) mit den Ladungsträgern (7, 8) elektrisch verbunden sind.
2. Batterie (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Leiterplattenkontakte (4, 5) und einer der Ladungsträger (7, 8) derart angeordnet sind, dass zwischen dem einen der Leiterplattenkontakte (4, 5) und dem einen der Ladungsträger (7, 8) eine elektrische Verbindung durch Berührung erfolgt.
3. Batterie (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Leiterplatte (1) mit dem Gehäuse (2) einen Kleber (3) auf, der zugleich als Dichtung wirkt.
4. Batterie (20) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Ladungsträger (7) und dem zweiten Ladungsträger (8) ein Trennelement (9) angeordnet ist.
5. Batterie (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (1) Leiterbahnen aufweist, welche ein Material aufweisen, das gegenüber den chemischen Elementen der Batterie resistent ist .
6. Batterie (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Leiterbahnen, das gegenüber den chemischen Elementen der Batterie resistent ist Gold umfasst .
7. Batterie (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (1) eine
Leiterplattenlücke (10) aufweist welche mit einer Feuchtigkeitssperre beschichtet ist.
8. Batterie (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (1) elektronische Bauelemente (6) umfasst.
9. Batterie (20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eines der elektronischen Bauelemente (6) als An- tenne ausgebildet ist.
10. Batterie (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (1) mehrere Leiterplattenlagen umfasst, welche elektrisch miteinan- der verbunden sind.
11. Batterie (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (1) Sensoren zum Messen von Reifenkenndaten und Sende- und/oder Empfangsmittel zum Senden- und/oder Empfangen von Informationen umfasst.
12. Reifendruckmess-System mit einer Batterie (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die einen Batteriede- ekel umfasst, welcher zumindest teilweise als eine Leiterplatte (1) ausgeführt ist, und mit zumindest einem Sensor (6) zum Messen von Reifenkenndaten, Sende- und/oder Empfangsmittel (6) zum Senden- und/oder Empfangen von Informationen und, wobei der zumindest eine Sensor (6) und/oder die Sende- und/oder Empfangsmittel (6) auf der Leiterplatte (1) angeordnet sind
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