WO2013000802A1 - Energiespeichermodul - Google Patents

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WO2013000802A1
WO2013000802A1 PCT/EP2012/061916 EP2012061916W WO2013000802A1 WO 2013000802 A1 WO2013000802 A1 WO 2013000802A1 EP 2012061916 W EP2012061916 W EP 2012061916W WO 2013000802 A1 WO2013000802 A1 WO 2013000802A1
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energy storage
storage module
memory cells
holding plate
monitoring device
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PCT/EP2012/061916
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Sorin-Alexandru Dutulescu
Bruno Gebhard
Michael Meinert
Torsten Peppel
Karsten Rechenberg
Steffen Sachse
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to an energy storage module according to the preamble of claim 1.
  • Such energy storage modules can be used for receiving and delivering electrical energy for the operation of a wide variety of vehicles, such as rail vehicles, trucks, buses, ships, cranes and other special vehicles with diesel engines, but also in stationary energy storage.
  • Different operating modes such as saving energy through the use of braking energy, stabilizing voltage, as a short-term storage or for catenary driving, as well as different types of cooling as well as the adaptation of current and voltage to the application, provide flexible mecanickei ⁇ th. DE-product.
  • A6Z00023425080 such an energy storage module which as a storage ⁇ cells juxtaposed electrical double-layer capacitors used with cylindrical shape, which are installed in an encapsulated module housing made of aluminum and connected in series.
  • an internal monitoring device ermit ⁇ telt the operating state of the power storage module by the cell temperature and the cell voltage of the memory cell as well as the module temperature are measured. exceeds the
  • the monitoring device also has a symmetry circuit, which ensures a uniform voltage distribution across the capacitors from a voltage of 1.1 V in order to avoid voltage overloading of individual double-layer capacitors. Due to the cylindrical design of the memory cells, this leads to problems in the mechanical connection of the capacitors to the module housing, especially in view of the fact that the energy storage modules must withstand appropriate vibration and shock loads.
  • the wiring of the memory cells with the monitoring device requires a high amount of wiring during assembly with teu ⁇ eren short-circuit-resistant cables. The invention is therefore based on the object to provide a power ⁇ memory module of the type mentioned above, which requires less installation effort and Siche ⁇ rer in the vehicle is operating.
  • a gattungsge ⁇ moderate energy storage module with the features specified in the characterizing part of claim 1.
  • Wenig ⁇ least one arranged in the module housing retaining plate the means for fixing the memory cells and extend to the thin-layer strip conductors for electrically connecting the memory cells to said monitoring means, can with the same internals both the mechanical stability ⁇ formality of the memory cell array in the module housing and the electrical Connection of the memory cells are realized to the monitoring device. This shortens the assembly times for energy storage modules according to the invention and reduces the required component expenditure. Above all, the high cabling effort is significantly reduced using so gleichfes ⁇ ter cable in the energy storage module.
  • a holding plate can be used, for example, known printed circuit boards of an electrically insulating carrier material, such as fiber-reinforced plastic, on which the conductor tracks are etched from a thin copper layer.
  • the fixing means are formed by recesses in ⁇ from the at least one holding plate, in which the memory cells are fixed form-fit.
  • the memory cells are cylindrical and have two opposing end faces subordinate to ⁇ cell poles, to which in each case two adjacent memory cells electrically interconnecting bridge members are attached, and wherein the memory cells via the Brü ⁇ ckenglieder in recesses of a upper holding plate and arranged parallel to this, lower holding plate are fixed on both sides form-fitting manner.
  • the memory cells are fixed via a mechanically fixed connection to their bridge members in the recesses of the holding plates.
  • a conductor path ends on the cell side in a resilient free cut of the at least one holding plate and contacts a voltage tap on a bridge element.
  • a cutout can be executed arcuate, so that an elongated resilient connection tongue gebil ⁇ det, on which a conductor ends.
  • the terminal blade of a screw is penetrated which membered an electrical connection between conductor track and bridges, thus providing ⁇ between conductor and memory cell forth. Due to the elastic connection of the voltage taps, temperature-induced changes in length as well as dynamic loads during driving of a vehicle equipped with the energy storage module can be cushioned and thus fractures of the holding plates and interconnect breaks can be avoided.
  • the holding plate is equipped with at least ei ⁇ nem temperature sensor which is electrically connected to the monitoring device via conductor tracks. Temperature sensors provided for measuring the cell temperature or a module temperature can be easily integrated on the holding plate and connected to the individual bridge members via an electrically insulating but thermally conductive connection.
  • the monitoring device is arranged integrated on the at least one holding plate.
  • the printed circuit board can be easily assembled with the electronic components and cable connections of the monitoring and the balancing circuit prior to assembly, which further reduces the assembly and cabling costs.
  • FIG. 1 shows an inventive energy storage module from above
  • FIG. 2 shows the energy storage module according to FIG. 1 from below
  • FIG. 1 shows an inventive energy storage module from above
  • FIG. 2 shows the energy storage module according to FIG. 1 from below
  • FIG. 1 shows an inventive energy storage module from above
  • FIG. 2 shows the energy storage module according to FIG. 1 from below
  • FIG. 1 shows an inventive energy storage module from above
  • FIG. 2 shows the energy storage module according to FIG. 1 from below
  • FIG. 2 shows the energy storage module according to FIG. 1 from below
  • FIG. 3 shows the energy storage module according to FIG. 1 in cross section along the line III-III and FIG
  • connection area 4 is an enlarged partial section in the connection area
  • FIG 3 a memory cell of the energy storage module according to FIG 3 are illustrated schematically.
  • An inventive energy storage module 1 comprises according to Figures 1 to 4 a plurality of memory cells 2 for electrical energy, preferably 48 series-connected electric double ⁇ layer capacitors having a cell capacity of 3000 F at a cell voltage of 2.7 V.
  • double-layer capacitors motors are characterized by high efficiency, a highly dynamic Umladecore and a very high Zyklusfes ⁇ ACTION as well as durability. They are also brieflyentla ⁇ -making and maintenance free.
  • the memory cells 2 are examples of playing cylindrical and have two stirnsei ⁇ tig opposite cell poles 3.
  • the memory cells 2 are so arranged axially parallel in a box-shaped module housing 4 that the cell poles 3 of one end face in egg ⁇ ner upper pole plane 5 and the cell poles 3 are arranged opposite to Lie constricting end side in a lower pole plane.
  • the module housing 4 is preferably made of aluminum and ge ⁇ encapsulated in accordance with protection class IP 65th
  • the energy storage module ⁇ 1 may have a non-illustrated air or water cooling on its large, the polar planes 5 and 6 covering the housing walls.
  • the memory cells 2 are electrically connected to one another in series by upper bridge elements 7 arranged in the upper pole plane 5 and, on the other hand, lower bridge elements 8 arranged in the lower pole plane 6.
  • the bridge members 7 and 8 serve in addition also the mechanical connection between the memory cells 2 by a screw connection with the cell poles 3 and the thermal connection of the memory cells 2 to the cooling.
  • the bridge members 7 and 8 are spectacle-shaped and each have two internal threads for receiving the cell poles 3. While the lower bridge members 8 are integrally formed to ⁇ summarize the upper bridge members 7 circular recesses, are used in the connecting pieces 9 with internal threads for the cell poles 3 and it be fastened ⁇ a releasable clamping device.
  • the energy storage module 1 comprises an upper holding plate 13 and an unte ⁇ re holding plate 14 arranged parallel to this, each having means for fixing the memory cells 2 in the module housing 4.
  • the fixing of medium can by the bridge members 7 and 8 congruent recesses 15, for example in the form of naturalbrü ⁇ surfaces, are formed, in which the bending members are inserted accurately 7 and 8.
  • FIG. Thereby, the Speicherzel ⁇ len be mechanically fixed on two levels 2, so that the inventions dung modern energy storage module 1 of the vibration and
  • the retaining plates 13 and 14 are penetrated by stud bolts 16 which extend axially parallel to the memory cells 2 between opposite walls of the module housing 4 and are fixed in these by means of screws 17.
  • the stud bolts 16 are used for additional mechanical stabilization of the energy storage module 1, in particular ⁇ even with heat-related changes in length of the modular parts.
  • the studs 16 also prevent the heat sink bulge, thus ensuring a uniform pressing a heat sink to an arranged between the holding plates 13 and 14 and the cooling side walls of the module housing 4 electrical insulating material, at the same time a good heat connection to the module housing 4 and thus realized the heat ⁇ transport of the memory cells 2 for cooling.
  • the monitoring device 19 serves to determine the operating state of the memory cells 2, in particular the monitoring of a cell temperature and / or a cell voltage.
  • the monitoring device 19 also has a balancing circuit for compensating differences between the cell voltages.
  • cell voltages at voltage taps 21 in the form of conductor tracks 18 with bridge members 7 and 8, respectively, connecting conducting conductors are tapped and compared in the monitoring device 19 with a threshold value.
  • a threshold value For this purpose, cell voltages at voltage taps 21 in the form of conductor tracks 18 with bridge members 7 and 8, respectively, connecting conducting conductors are tapped and compared in the monitoring device 19 with a threshold value.
  • a cell voltage of, for example, 1.1 V To avoid breakage in the Garplat ⁇ th 13 and 14 ends a conductor 18 on the cell side in a cut-free 22 of the holding plate 13 and 14, which forms a spring-elastic elongated connection tongue 23, the end of which penetrates theistsabgriffsschraube 21.
  • the monitoring ⁇ device 19 may be integrated on one of the holding plates 13 and 14 or on a separate circuit board.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Energiespeichermodul (1), welches mehrere elektrisch in Reihe geschaltete Speicherzellen (2) für elektrische Energie, ein die Speicherzellen (2) umschließendes Modulgehäuse (4) und eine Überwachungseinrichtung (19) zur Ermittlung eines Betriebszustandes der Speicherzellen (2) umfasst. Durch wenigstens eine im Modulgehäuse (4) angeordnete Halteplatte (13, 14), die Mittel zur Festsetzung der Speicherzellen (2) aufweist und auf der dünnschichtige Leiterbahnen (18) zur elektrischen Verbindung der Speicherzellen (2) mit der Überwachungseinrichtung (19) verlaufen, wird der erforderliche Montageaufwand für ein Energiespeichermodul (1) verringert und die Sicherheit des Energiespeichermoduls (1) im Fahrzeugbetrieb erhöht.

Description

Beschreibung
Energiespeichermodul Die Erfindung bezieht sich auf ein Energiespeichermodul nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Derartige Energiespeichermodule sind zur Aufnahme und Abgabe von elektrischer Energie für den Betrieb unterschiedlichster Fahrzeuge, wie zum Beispiel Schienenfahrzeuge, Trucks, Busse, Schiffe, Kräne und andere Spezialfahrzeuge mit Dieselmotoren, aber auch in stationären Energiespeichern einsetzbar. Unterschiedliche Betriebsarten, wie Energie sparen durch Nutzung von Bremsenergie, Spannung stabilisieren, als Kurzzeitspei- eher oder zum oberleitungslosen Fahren, sowie unterschiedliche Kühlungsarten als auch die Anpassung von Strom und Spannung an den Einsatzfall, ergeben flexible Einsatzmöglichkei¬ ten . Aus der DE-Produktinformation „Sitras ESM 125: Energiespei¬ chermodul für mobile und stationäre Anwendungen", herausgege¬ ben 2010 von Siemens AG unter der Nr. A6Z00023425080, ist ein solches Energiespeichermodul bekannt, welches als Speicher¬ zellen nebeneinander angeordnete elektrische Doppelschicht- Kondensatoren mit zylindrischer Bauform verwendet, die in ein gekapseltes Modulgehäuse aus Aluminium eingebaut und in Reihe verschaltet sind. Eine interne Überwachungseinrichtung ermit¬ telt den Betriebszustand des Energiespeichermoduls, indem die Zellentemperatur und die Zellenspannung der Speicherzellen sowie die Modultemperatur gemessen werden. Übersteigt die
Kondensatorspannung 2,7 V oder die Kondensatortemperatur 65 °C wird ein Fehler-Signal ausgesandt, andernfalls ein Fehler- frei-Signal. Die Überwachungseinrichtung weist auch eine Sym- metrierschaltung auf, die zur Vermeidung einer Spannungsüber- lastung einzelner Doppelschicht-Kondensatoren für eine gleichmäßige Spannungsverteilung über den Kondensatoren ab einer Spannung von 1,1 V sorgt. Aufgrund der zylindrischen Bauform der Speicherzellen führt dies zu Problemen bei der mechanischen Anbindung der Kondensatoren zum Modulgehäuse, vor allem in Hinblick darauf, dass die Energiespeichermodule entsprechenden Schwingungs- und Schockbelastungen standhalten müssen. Außerdem erfordert die Verkabelung der Speicherzellen mit der Überwachungseinrichtung einen hohen Verdrahtungsaufwand bei der Montage mit teu¬ eren kurzschlussfesten Kabeln. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Energie¬ speichermodul der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches einen geringeren Montageaufwand erfordert und siche¬ rer im Fahrzeugbetrieb ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein gattungsge¬ mäßes Energiespeichermodul mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen. Durch wenigs¬ tens eine im Modulgehäuse angeordnete Halteplatte, die Mittel zur Festsetzung der Speicherzellen aufweisen und auf der dünnschichtige Leiterbahnen zur elektrischen Verbindung der Speicherzellen mit der Überwachungseinrichtung verlaufen, können mit demselben Einbauten sowohl die mechanische Stabi¬ lität der Speicherzellenanordnung im Modulgehäuse als auch die elektrische Anbindung der Speicherzellen an die Überwachungseinrichtung verwirklicht werden. Dies verkürzt die Montagezeiten für erfindungsgemäße Energiespeichermodule und vermindert den erforderlichen Bauteilaufwand. Vor allem wird der hohe Verkabelungsaufwand unter Verwendung kurzschlussfes¬ ter Kabel im Energiespeichermodul deutlich verringert. Als Halteplatte lassen sich beispielsweise bekannte Leiterplatten aus einem elektrisch isolierenden Trägermaterial, wie zum Beispiel faserverstärkter Kunststoff, einsetzen, auf der die Leiterbahnen aus einer dünnen Kupferschicht geätzt werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls sind die Festsetzungsmittel durch Aus¬ nehmungen in der wenigstens einen Halteplatte gebildet, in welchen die Speicherzellen formschlüssig festgesetzt sind. Durch diese einfach und genau herstellbaren Festsetzungsmit¬ tel kann die Einbaulage der Speicherzellen im Modulgehäuse sicher fixiert werden, insbesondere gegen seitliche Verschie¬ bungen in Richtung der Ebene der Halteplatte.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls sind die Speicherzellen zylindrisch ausgebildet und weisen zwei gegenüberliegende stirnseitig an¬ geordnete Zellpole auf, an welchen je zwei benachbarte Spei- cherzellen elektrisch miteinander verbindende Brückenglieder befestigt sind, und wobei die Speicherzellen über die Brü¬ ckenglieder in Ausnehmungen einer oberen Halteplatte und einer zu dieser parallel angeordneten, unteren Halteplatte beidseitig formschlüssig festgesetzt sind. Eine Fixierung durch zwei Halteplatten, die in zwei die Zellpole enthaltenden Polebenen angeordnet sind, wird die Stabilität der Spei¬ cherzellenanordnung noch weiter erhöht. Dabei sind die Speicherzellen über eine mechanisch feste Verbindung zu ihren Brückengliedern in den Ausnehmungen der Halteplatten fixiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls endet eine Leiterbahn zellenseitig in einem federelastischen Freischnitt der wenigstens einen Halteplatte und kontaktiert einen Spannungsabgriff an einem Brü- ckenglied. Ein Freischnitt kann bogenförmig ausgeführt sein, so dass eine längliche federelastische Anschlusszunge gebil¬ det wird, auf der eine Leiterbahn endet. An ihrem freien Ende wird die Anschlusszunge von einer Schraube durchdrungen, die eine elektrische Verbindung zwischen Leiterbahn und Brücken- glied und damit zwischen Leiterbahn und Speicherzelle her¬ stellt. Durch die elastische Anbindung der Spannungsabgriffe können temperaturbedingte Längenänderungen sowie dynamische Belastungen im Fahrbetrieb eines mit dem Energiespeichermodul ausgerüsteten Fahrzeugs abgefedert und damit Brüche der Hal- teplatten und Leiterbahnunterbrechungen vermieden werden. Dies erhöht die Betriebssicherheit eines erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls . In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls ist die Halteplatte mit mindestens ei¬ nem Temperatursensor bestückt, der mit der Überwachungseinrichtung über Leiterbahnen elektrisch verbunden ist. Zur Mes- sung der Zellentemperatur oder einer Modultemperatur vorgesehene Temperatursensoren lassen sich auf der Halteplatte einfach integrieren und über eine elektrisch isolierende aber thermisch leitende Verbindung an die einzelnen Brückenglieder anbinden .
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls ist die Überwachungseinrichtung auf der wenigstens einen Halteplatte integriert angeordnet. Die Leiterplatte kann mit den elektronischen Bauteilen und Leitungsverbindungen der Überwachungs- und der Symmetrier- schaltung einfach vor Montage bestückt werden, was den Montage- und den Verkabelungsaufwand weiter reduziert.
Weitere Eigenschaften und Vorteile des erfindungsgemäßen Energiespeichermoduls ergeben sich aus nachfolgender Be¬ schreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen, in deren
FIG 1 ein erfindungsgemäßes Energiespeichermodul von oben, FIG 2 das Energiespeichermodul gemäß FIG 1 von unten,
FIG 3 das Energiespeichermodul gemäß FIG 1 im Querschnitt längs der Linie III - III und
FIG 4 ein vergrößerter Teilschnitt im Anbindungsbereich
einer Speicherzelle des Energiespeichermoduls gemäß FIG 3 schematisch veranschaulicht sind.
Ein erfindungsgemäßes Energiespeichermodul 1 weist gemäß FIG 1 bis FIG 4 mehrere Speicherzellen 2 für elektrische Energie auf, vorzugsweise 48 in Reihe geschaltete elektrische Doppel¬ schicht-Kondensatoren mit einer Zellenkapazität von 3000 F bei einer Zellenspannung von 2,7 V. Doppelschicht-Kondensa- toren zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad, eine hochdynamisches Umladevermögen und eine sehr hohe Zyklusfes¬ tigkeit sowie Lebensdauer aus. Außerdem sind sie tiefentla¬ dungsfest und wartungsfrei. Die Speicherzellen 2 sind bei- spielsweise zylindrisch ausgebildet und weisen zwei stirnsei¬ tig gegenüber liegende Zellpole 3 auf. Die Speicherzellen 2 sind derart achsparallel in einem kastenförmigen Modulgehäuse 4 angeordnet, dass die Zellpole 3 der einen Stirnseite in ei¬ ner oberen Polebene 5 und die Zellpole 3 der gegenüber lie- genden Stirnseite in einer unteren Polebene 6 angeordnet sind. Das Modulgehäuse 4 ist vorzugsweise aus Aluminium ge¬ fertigt und gemäß Schutzklasse IP 65 gekapselt. Das Energie¬ speichermodul 1 kann an seinen großflächigen, die Polebenen 5 und 6 abdeckenden Gehäusewänden eine nicht dargestellte Luft- oder Wasserkühlung aufweisen.
Die Speicherzellen 2 sind einerseits durch in der oberen Polebene 5 angeordnete obere Brückenglieder 7 und andererseits durch in der unteren Polebene 6 angeordnete untere Brücken- glieder 8 elektrisch zu einer Reihenschaltung miteinander verbunden. Die Brückenglieder 7 und 8 dienen daneben auch der mechanischen Verbindung zwischen den Speicherzellen 2 durch eine Schraubverbindung mit den Zellpolen 3 sowie der thermischen Anbindung der Speicherzellen 2 an die Kühlung. Die Brü- ckenglieder 7 und 8 sind brillenförmig ausgebildet und weisen je zwei Innengewinde zur Aufnahme der Zellpole 3 auf. Während die unteren Brückenglieder 8 einteilig ausgebildet sind, um¬ fassen die oberen Brückenglieder 7 kreisrunde Ausnehmungen, in die Anschlussstücke 9 mit Innengewinden für die Zellpole 3 eingesetzt und darin über eine lösbare Spanneinrichtung be¬ festigt werden. Die Spanneinrichtung ist durch einen die Ausnehmungen verbindenden Schlitz 10 und eine diesen quer durchsetzende Schraube 11 gebildet. Schließlich umfassen die Brü¬ ckenglieder 7 und 8 elektrische Isolierstücke 12, mittels de- rer ein definierter Abstand zu den Wänden des Modulgehäuses 4 eingestellt und gehalten werden kann. Erfindungsgemäß umfasst das Energiespeichermodul 1 eine obere Halteplatte 13 und eine zu dieser parallel angeordnete, unte¬ re Halteplatte 14, die jeweils Mittel zur Festsetzung der Speicherzellen 2 im Modulgehäuse 4 aufweisen. Die Festset- zungsmittel können durch zu den Brückengliedern 7 und 8 kongruente Ausnehmungen 15, beispielsweise in Form von Durchbrü¬ chen, gebildet werden, in welche die Bückenglieder 7 und 8 passgenau eingesetzt sind. Hierdurch werden die Speicherzel¬ len 2 auf zwei Ebenen mechanisch fixiert, so dass das erfin- dungsgemäße Energiespeichermodul 1 den Vibrations- und
Schockanforderungen im Fahrzeugbetrieb, etwa bei Verwendung des Energiespeichermoduls 1 in einem Schienen- oder Straßenfahrzeug, standhalten können. Die Halteplatten 13 und 14 sind von Stehbolzen 16 durchsetzt, die sich achsparallel zu den Speicherzellen 2 zwischen gegenüber liegenden Wänden des Modulgehäuses 4 erstrecken und in diesen mittels Schrauben 17 festgesetzt sind. Die Stehbolzen 16 dienen der zusätzlichen mechanischen Stabilisierung des Energiespeichermoduls 1, ins¬ besondere auch bei wärmebedingten Längenänderungen der Modul- teile. Die Stehbolzen 16 verhindern außerdem, dass sich Kühlkörper wölben, und gewährleisten damit eine gleichmäßige An- pressung eines Kühlkörpers an einen zwischen den Halteplatten 13 und 14 und den kühlungsseitigen Wänden des Modulgehäuses 4 angeordneten elektrischen Isolierstoff, der gleichzeitig eine gute Wärmeanbindung zum Modulgehäuse 4 und damit den Wärme¬ transport von den Speicherzellen 2 zur Kühlung realisiert. Damit wird eine gute und gleichmäßige Abführung von Verlust¬ wärme über den Isolierstoff zur Kühlung gewährleistet. Erfindungsgemäß verlaufen auf den Halteplatten 13 und 14 dünnschichtige Leiterbahnen 18 zur elektrischen Verbindung der Speicherzellen 2 mit einer Überwachungseinrichtung 19, im dargestellten Ausführungsbeispiel nur in FIG 2 auf der unte¬ ren Halteplatte 14 eingezeichnet und in FIG 1 auf der oberen Halteplatte 13 aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassen. Die Überwachungseinrichtung 19 dient der Ermittlung des Betriebszustandes der Speicherzellen 2, insbesondere der Überwachung einer Zellentemperatur und/oder einer Zellenspannung. Hierzu sind Temperatursensoren 20 zur Messung von Zellentemperaturen auf den Halteplatten 13 und 14 integriert und mit der Überwa¬ chungseinrichtung 19 über Leiterbahnen 18 verbunden. Die Überwachungseinrichtung 19 weist auch eine Symmetrierschal- tung zum Ausgleichen von Unterschieden zwischen den Zellenspannungen auf. Hierzu werden Zellenspannungen an Spannungsabgriffen 21 in Form von Leiterbahnen 18 mit Brückengliedern 7 bzw. 8 leitend verbindenden Schrauben abgegriffen und in der Überwachungseinrichtung 19 mit einem Schwellenwert ver- glichen. Zur Vermeidung einer Überlastung einzelner Speicherzellen 2 wird ab einer Zellenspannung von beispielsweise 1,1 V symmetriert. Zur Vermeidung eines Bruches in den Halteplat¬ ten 13 und 14 endet eine Leiterbahn 18 zellenseitig in einem Freischnitt 22 der Halteplatte 13 bzw. 14, der eine feder- elastische längliche Anschlusszunge 23 bildet, deren Ende die Spannungsabgriffsschraube 21 durchdringt. Die Überwachungs¬ einrichtung 19 kann auf einer der Halteplatten 13 bzw. 14 oder auf einer eigenen Leiterplatte integriert sein.

Claims

Patentansprüche
1. Energiespeichermodul (1), umfassend mehrere elektrisch in Reihe geschaltete Speicherzellen (2) für elektrische Energie, ein die Speicherzellen (2) umschließendes Modulgehäuse (4) und eine Überwachungseinrichtung (19) zur Ermittlung eines Betriebszustandes der Speicherzellen (2),
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h wenigstens eine im Modulgehäuse (4) angeordnete Halteplatte (13, 14), die Mittel zur Festsetzung der Speicherzellen (2) aufweist und auf der dünnschichtige Leiterbahnen (18) zur elektrischen Verbindung der Speicherzellen (2) mit der Überwachungseinrichtung (19) verlaufen .
2. Energiespeichermodul (1) nach Anspruch 1,
wobei die Festsetzungsmittel durch Ausnehmungen (15) in der wenigstens einen Halteplatte (13, 14) gebildet sind, in wel¬ chen die Speicherzellen (2) formschlüssig festgesetzt sind.
3. Energiespeichermodul (1) nach Anspruch 2,
wobei die Speicherzellen (2) zylindrisch ausgebildet sind und zwei gegenüberliegende stirnseitig angeordnete Zellpole (3) aufweisen, an welchen je zwei benachbarte Speicherzellen (2) elektrisch miteinander verbindende Brückenglieder (7, 8) be- festigt sind, und wobei die Speicherzellen (2) über die Brü¬ ckenglieder (7, 8) in Ausnehmungen (15) einer oberen Halteplatte (13) und einer zu dieser parallel angeordneten, unte¬ ren Halteplatte (14) beidseitig formschlüssig festgesetzt sind .
4. Energiespeichermodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Leiterbahn (18) zellenseitig in einem federelasti¬ schen Freischnitt (22) der wenigstens einen Halteplatte (13, 14) endet und einen Spannungsabgriff (21) an einem Brücken- glied (7, 8) kontaktiert.
5. Energiespeichermodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die wenigstens eine Halteplatte (13, 14) mit mindestens einem Temperatursensor (20) bestückt ist, der mit der Überwachungseinrichtung (19) über Leiterbahnen (18) elektrisch ver- bunden ist.
6. Energiespeichermodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Überwachungseinrichtung (19) auf der wenigstens ei¬ nen Halteplatte (13, 14) integriert angeordnet ist.
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