SAMSUNG SDI CO LTD (KR)
JPH09171812A | 1997-06-30 | |||
DE102009035479A1 | 2011-02-03 | |||
US6558835B1 | 2003-05-06 | |||
US20080084180A1 | 2008-04-10 |
Ansprüche Batteriezelle (50), umfassend - ein Batteriezellengehäuse (30), - einen Batteriezellengehäusedeckel (28), - zwei Batteriezellenterminals (11 , 12), über welche die Batteriezelle (40) mit einem Batteriesystem verbindbar ist, - eine positive Elektrode und eine negative Elektrode, welche innerhalb des Batteriezellengehäuses (30) angeordnet und über jeweils einen Strompfad innerhalb des Batteriezellengehäuses (30) mit jeweils einem Batteriezellenterminal (1 1 , 12) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezelle (50) mindestens einen Beschleunigungssensor (42) aufweist. Batteriezelle (50) nach Anspruch 1 , wobei der mindestens eine Beschleunigungssensor (42) innerhalb der Batteriezelle (50) angeordnet ist. Batteriezelle (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Beschleunigungssensor (42) dazu ausgelegt ist, die Linearbeschleunigung und/oder die Drehbeschleunigung, mit welcher die Batteriezelle (50) beschleunigt wird, zu erfassen. Batteriezelle (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Beschleunigungssensor (42) in einer elektronischen Schaltung (43) ausgeführt ist. Batteriezelle (50) nach Anspruch 3 und 4, wobei die Batteriezelle (50) ferner eine Überwachungsschaltung (40) aufweist, welche die elektronische Schaltung (43) umfasst, wobei die elektronische Schaltung (43) dazu ausgebildet ist, die erfasste Linearbeschleunigung und/oder Drehbeschleunigung der Batteriezelle (50) an die Überwachungsschaltung (40) zu übermitteln. Batteriezelle (50) nach Anspruch 5, wobei die Überwachungsschaltung (40) auf der Innenseite des Batteriezellengehäusedeckels (28) angeordnet ist. Batteriezelle (50) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Überwachungsschaltung (40) als Flexible Printed Circuit Board ausgeführt ist. 0 8. Batteriezelle (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Batteriezellengehäusedeckel (28) einen ersten und einen zweiten elektrisch leitfähigen Bereich (26, 27) aufweist, wobei der erste und der zweite Bereich (26, 27) elektrisch voneinander isoliert sind und der erste Bereich (26) mit5 der positiven Elektrode und der zweite Bereich (27) mit der negativen Elektrode der Batteriezelle (50) elektrisch leitfähig verbunden ist. 9. Batteriezelle (50) nach Anspruch 8, wobei der erste und der zweite Bereich (26, 27) elektrisch voneinander isoliert und gegenüber einem Eindringen von o Feuchtigkeit abgedichtet mittels Nanomolding miteinander verbunden sind. 10. Batteriezelle (50) nach Anspruch 8 oder 9 und einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei ein erster Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung (40) mit dem ersten Bereich (26) und/oder ein 5 zweiter Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung (40) mit dem zweiten Bereich (27) elektrisch leitfähig verbunden ist und wobei die Überwachungsschaltung (40) dazu ausgebildet ist, über den ersten und/oder den zweiten Bereich (26, 27) gespeist zu werden. 0 1 1. Batterie mit einer Batteriezelle (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 10. 12. Kraftfahrzeug mit einer Batterie nach Anspruch 1 1 , wobei die Batterie mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist. 5 |
Batteriezelle mit Beschleunigungssensor
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriezelle, die ein
Batteriezellengehäuse und einen Batteriezellengehäusedeckel sowie einen Beschleunigungssensor umfasst.
Stand der Technik
Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft sowohl bei stationären Anwendungen (z. B. bei Windkraftanlagen) als auch in Fahrzeugen (z. B. in Hybrid- und
Elektrofahrzeugen) vermehrt neue Batteriesysteme zum Einsatz kommen werden. Aus heutiger Sicht sehr vielversprechend ist dabei der Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien beziehungsweise Lithium-Ionen-Batteriezellen.
Lithium-Ionen-Batteriezellen sind sehr empfindlich gegenüber einem Eindringen von Feuchtigkeit. Aufgrund der geforderten hohen Lebensdauern von oft über 10 Jahren werden Batteriezellen des Standes der Technik für den Einsatz in Fahrzeugen immer häufiger mit einem Batteriezellengehäuse versehen, welches aus einer robusten Hartschale besteht. Derartige Batteriezellengehäuse sind im Stand der Technik auch als sogenannte Hardcase-Gehäuse bekannt und weisen Wandstärken im Bereich von 0,4 mm bis 1 ,5 mm auf. Die Wandstärke ist dabei unter anderem abhängig von dem verwandten Material. Für die Realisierung der Batteriezellengehäuse des Standes der Technik ist insbesondere die
Verwendung von Aluminium oder Edelstahl beliebt, wobei Edelstahlgehäuse tendenziell mit geringeren Wandstärken ausgeführt werden.
Die Batteriezellengehäusedeckel, mit welchen die Batteriezellengehäuse der Batteriezellen verschließbar sind, weisen heutzutage meist eine Dicke im Bereich von 0,6 mm bis 2,0 mm auf. Im Stand der Technik werden der Batteriezellengehäusedeckel und das Batteriezellengehäuse im Verlauf des Fertigungsprozesses der Batteriezelle meist miteinander verschweißt.
Um Batteriezellen, insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezellen, sicher betreiben zu können, ist im Stand der Technik ein Batteriemanagementsystem (BMS) erforderlich. Das Batteriemanagementsystem verhindert unter anderem eine Überladung oder Tiefenentladung der Batteriezellen einer Batterie sowie eine Belastung der Batteriezellen mit unzulässig hohen Lade- oder Entladeströmen. Für Batterien, die in Elektro- oder Hybridfahrzeugen zum Einsatz kommen, sind aufgrund der großen Anzahl an Batteriezellen, die in derartigen Batterien verbaut werden, komplexe Elektroniken für die Realisierung des
Batteriemanagementsystems erforderlich.
Für die Überwachung der Batteriezellen werden sogenannte CSC
Elektronikmodule eingesetzt, bei welchen es sich um Überwachungsschaltungen handelt. Diese können einzelne, aber auch mehrere Batteriezellen einer Batterie überwachen. Dazu wird die Überwachungsschaltung entweder in der Nähe der zugehörigen Batteriezelle(n) als "dezentraler Satellit" platziert, oder die gesamte Elektronik der Überwachungsschaltung wird in einer "Zentralelektronik" realisiert, welche sich beispielsweise innerhalb eines zentralen Batteriesystemsteuergeräts des Batteriemanagementsystems befinden kann.
Offenbarung der Erfindung Erfindungsgemäß wird eine Batteriezelle zur Verfügung gestellt, welche ein
Batteriezellengehäuse, einen Batteriezellengehäusedeckel und zwei
Batteriezellenterminals, über welche die Batteriezelle mit einem Batteriesystem verbindbar ist, umfasst. Ferner umfasst die Batteriezelle eine positive Elektrode und eine negative Elektrode, welche innerhalb des Batteriezellengehäuses angeordnet und über jeweils einen Strompfad innerhalb des
Batteriezellengehäuses mit jeweils einem Batteriezellenterminal verbunden sind. Erfindungsgemäß weist die Batteriezelle mindestens einen
Beschleunigungssensor auf. Die Überschreitung eines maximal zulässigen Grenzwertes für die Linear- und/oder die Drehbeschleunigung einer beschleunigt bewegten Batteriezelle lässt darauf schließen, dass die Batteriezelle in einem hinsichtlich der
Umgebungsbedingungen kritischen Zustand betrieben wird. Durch den Verbau eines Beschleunigungssensors in oder auf der Batteriezelle können solche kritischen Zustände frühzeitig erkannt und der Batteriezelle Informationen zur Verfügung gestellt werden, welche für einen sicheren Betrieb der Batteriezelle unter kritischen Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise einem Unfall, genutzt werden können. Dabei kann der Beschleunigungssensor direkt in oder auf der Batteriezelle verbaut und aus der Batteriezelle gespeist werden. Da der Beschleunigungssensor direkt mit der Batteriezelle verbunden ist, kann optional beispielsweise das Auftreten unzulässig hoher Beschleunigungen über das gesamte Leben der Batteriezelle registriert, gespeichert und ausgewertet werden.
Bevorzugt ist der mindestens eine Beschleunigungssensor innerhalb der
Batteriezelle angeordnet. In einer derartigen Ausführungsform ist der
Beschleunigungssensor besonders sicher mit der Batteriezelle verbunden.
Vorzugsweise ist der mindestens eine Beschleunigungssensor dazu ausgelegt, die Linearbeschleunigung und/oder die Drehbeschleunigung, mit welcher die Batteriezelle beschleunigt wird, zu erfassen. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist der Beschleunigungssensor dazu ausgelegt, die transversale und/oder die rotatorische Beschleunigung der Batteriezelle zu erfassen, kann die bewegte Batteriezelle beispielsweise bei einer zu starken Abbremsung oder einer zu schnellen Drehung in einen sicheren Betriebszustand überführt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Beschleunigungssensor in einer elektronischen Schaltung ausgeführt. Besonders bevorzugt ist die elektronische Schaltung als Micro-Electro-Mechanical System (MEMS), also als
mikroelektronisches mechanisches System ausgeführt. Durch eine derartige Ausführungsform kann der Beschleunigungssensor als eigenständiges
Bauelement mit sehr geringen Abmessungen realisiert werden, welches
Logikelemente und mechanische Strukturen beispielsweise in einem Chip vereint.
In einer bevorzugten Weiterentwicklung dieser Ausführungsform weist die Batteriezelle ferner eine Überwachungsschaltung auf, welche die elektronische Schaltung umfasst, wobei die elektronische Schaltung dazu ausgebildet ist, die erfasste Linearbeschleunigung und/oder Drehbeschleunigung der Batteriezelle an die Überwachungsschaltung zu übermitteln. Durch eine derartige
Ausführungsform ist der Beschleunigungssensor innerhalb einer
Überwachungsschaltung realisierbar, mit welcher auch weitere Messgrößen einer Batteriezelle, beispielsweise deren Klemmspannung und/oder deren
Temperatur erfassbar sein können.
Bevorzugt ist die Überwachungsschaltung auf der Innenseite des
Batteriezellengehäusedeckels angeordnet. Durch eine derart ausgeführte Batteriezelle muss die Überwachungsschaltung nicht separat mechanisch fixiert werden, da sie mechanisch robust mit dem Batteriezellengehäusedeckel verbunden ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Überwachungsschaltung als Flexible Printed Circuit Board ausgeführt. Der Vorteil solcher flexibler, gedruckter
Schaltkreise liegt darin, dass bei Verwendung derselben geringe thermische Übergangswiderstände realisiert werden können. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, derartige Schaltkreise bei Anwendungen einzusetzen, bei denen elektronische Bauelemente mit großen Verlustleistungen zum Einsatz kommen. Ferner werden Flexible Printed Circuit Boards auch bei Anwendungen eingesetzt, bei denen die Leistungsfähigkeit der zur Realisierung dieser
Anwendungen verwandten Bauelemente mit zunehmender Temperatur zurückgeht. Bevorzugt weist der Batteriezellengehäusedeckel einen ersten und einen zweiten elektrisch leitfähigen Bereich auf, wobei der erste und der zweite Bereich elektrisch voneinander isoliert sind und der erste Bereich mit der positiven Elektrode und der zweite Bereich mit der negativen Elektrode der Batteriezelle elektrisch leitfähig verbunden sind. Durch eine derartige Ausführungsform kann die Überwachungsschaltung direkt über den ersten und den zweiten Bereich des
Batteriezellengehäusedeckels gespeist werden.
In einer bevorzugten Weiterentwicklung dieser Ausführungsform sind der erste und der zweite Bereich elektrisch voneinander isoliert und gegenüber einem Eindringen von Feuchtigkeit abgedichtet mittels Nanomolding miteinander verbunden. Nanomolding ermöglicht eine besonders feste, auf Nanometerebene formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich des Batteriezellengehäusedeckels.
Bevorzugt ist ein erster Versorgungsspannungsanschluss der
Überwachungsschaltung mit dem ersten Bereich und/oder ein zweiter
Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung mit dem zweiten Bereich elektrisch leitfähig verbunden und ist die Überwachungsschaltung dazu ausgebildet, über den ersten und/oder den zweiten Bereich gespeist zu werden. Durch eine derartige Ausführungsform können auf von den
Versorgungsspannungsanschlüssen der Überwachungsschaltung in das Innere der Batteriezelle geführte Versorgungsleitungen verzichtet werden. Dadurch können Material, Kosten und Arbeitsaufwand bei der Herstellung der
Batteriezelle eingespart werden.
Bevorzugt ist die beanspruchte Batteriezelle eine Lithium-Ionen-Batteriezelle.
Ferner wird eine Batterie mit einer erfindungsgemäßen Batteriezelle
bereitgestellt, wobei die Batterie besonders bevorzugt als eine
Lithium-Ionen-Batterie ausgeführt ist. Vorteile solcher Batterien sind unter anderem in ihrer vergleichsweise hohen Energiedichte sowie ihrer großen thermischen Stabilität gegeben. Ein weiterer Vorteil von Lithium-Ionen-Batterien ist, dass diese keinem Memory Effekt unterliegen.
Ferner wird ein Kraftfahrzeug mit einer Batterie mit einer erfindungsgemäßen Batteriezelle bereitgestellt, wobei die Batterie mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batteriezelle mit einem in einer freigelegten Überwachungsschaltung realisierten
Beschleunigungssensor, und Figur 2 eine seitliche Teilansicht des inneren Aufbaus eines weiteren
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Batteriezelle.
Ausführungsformen der Erfindung Die Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batteriezelle
50 mit einem in einer freigelegten Überwachungsschaltung 40 realisierten Beschleunigungssensor 42. Die Batteriezelle 50 umfasst ein
Batteriezellengehäuse 30, einen Batteriezellengehäusedeckel 28, zwei
Batteriezellenterminals 1 1 und 12, über welche die Batteriezelle 50 mit einem Batteriesystem verbindbar ist, sowie eine positive Elektrode und eine negative
Elektrode, welche innerhalb des Batteriezellengehäuses 30 angeordnet und über jeweils einen Strompfad innerhalb des Batteriezellengehäuses 30 mit jeweils einem Batteriezellenterminal 11 , 12 verbunden sind (nicht dargestellt). Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Batteriezelle 50 einen
Beschleunigungssensor 42, welcher in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft dazu ausgelegt ist, die Linearbeschleunigung sowie die
Drehbeschleunigung, mit welcher die Batteriezelle 50 beschleunigt wird, zu erfassen. Die Batteriezelle 50 ist in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft in einem Kraftfahrzeug verbaut. Mit anderen Worten ausgedrückt, umfasst die Batteriezelle 50 einen Beschleunigungssensor 42, welcher in diesem
Ausführungsbeispiel dazu ausgelegt ist, die transversale Beschleunigung, mit welcher die Batteriezelle 50 beziehungsweise das Kraftfahrzeug linear beschleunigt wird und die rotatorische Beschleunigung, mit welcher die
Batteriezelle 50 beziehungsweise das Kraftfahrzeug drehbeschleunigt, also in einer Drehung beschleunigt wird, zu erfassen.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Beschleunigungssensor 42 rein
beispielhaft innerhalb der Batteriezelle 50 angeordnet beziehungsweise verbaut. Dabei ist der Beschleunigungssensor 42 ferner rein beispielhaft in einer elektronischen Schaltung 43 ausgeführt. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist der
Beschleunigungssensor 42 in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft als Teil einer elektronischen Schaltung 43 realisiert. Der Beschleunigungssensor 42 selbst ist dabei in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft als
MEMS-Sensor, also als Micro-Electro-Mechanical System (MEMS)
beziehungsweise als mikroelektronisches mechanisches System ausgeführt, welches innerhalb der elektronischen Schaltung 43 angeordnet beziehungsweise realisiert ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, wird der MEMS-Sensor in diesem Ausführungsbeispiel von der elektronischen Schaltung 43 aufgewiesen.
Des Weiteren weist die Batteriezelle 50 in diesem Ausführungsbeispiel eine optionale Überwachungsschaltung 40 auf, welche die elektronische Schaltung 43 umfasst. Die elektronische Schaltung 43 ist in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft dazu ausgebildet, die erfasste Linearbeschleunigung sowie die erfasste Drehbeschleunigung der Batteriezelle 50 an die
Überwachungsschaltung 40 zu übermitteln. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die elektronische Schaltung 43 in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft in einer Überwachungsschaltung 40 verbaut beziehungsweise realisiert. Ferner ist die elektronische Schaltung 43 rein beispielhaft dazu ausgelegt, die
Linearbeschleunigung beziehungsweise die Drehbeschleunigung, mit welcher die Batteriezelle 50 beziehungsweise das Kraftfahrzeug beschleunigt werden und welche vom dem in der elektronischen Schaltung 43 realisierten
Beschleunigungssensor 42 erfasst werden, an die Überwachungsschaltung 40 zu übermitteln beziehungsweise der Überwachungsschaltung 40 bereitzustellen. Die Überwachungsschaltung 40 ist in diesem Ausführungsbeispiel ferner rein beispielhaft dazu ausgelegt, die Temperatur und die Spannung zwischen den Batteriezellenterminals 1 1 , 12 der Batteriezelle 50 zu erfassen. Des Weiteren ist die Überwachungsschaltung 40 in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft samt elektronischer Schaltung 43 beziehungsweise samt
Beschleunigungssensor 42 direkt auf der Innenseite des
Batteriezellengehäusedeckels 28 aufgebracht. Ist das Batteriezellengehäuse 30 mit dem Batteriezellengehäusedeckel 28 verschlossen, liegt die
Überwachungsschaltung 40 samt elektronischer Schaltung 43 beziehungsweise samt Beschleunigungssensor 42 also auf der nach innen weisenden Seite des Batteriezellengehäusedeckels 28, also auf der Unterseite des
Batteriezellengehäusedeckels 28 und ist im fertigen Produkt von außen nicht sichtbar. In Figur 1 ist die Überwachungsschaltung 40 samt elektronischer
Schaltung 43 beziehungsweise samt Beschleunigungssensor 42 zu Anschauungszwecken freigelegt dargestellt, das heißt, sie ist für den Betrachter in ihrer Position sichtbar dargestellt, obwohl sie auf der Unterseite
beziehungsweise der Innenseite des Battenezellengehäusedeckels 28 angeordnet ist.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Batteriezellengehäuse 30 rein beispielhaft als Hartschalen-Gehäuse, also als Hardcase beziehungsweise als
Hardcase-Gehäuse ausgeführt. Das Hartschalen-Gehäuse besteht in diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 50 der Figur 1 rein beispielhaft aus Aluminium und weist rein beispielhaft eine Wandstärke von
0,8 mm auf. Auch der Batteriezellengehäusedeckel 28 besteht in diesem
Ausführungsbeispiel rein beispielhaft aus Aluminium und weist eine Dicke von rein beispielhaft ebenfalls 0,8 mm auf. Ferner ist die Überwachungsschaltung 40 in diesem Ausführungsbeispiel samt elektronischer Schaltung 43 beziehungsweise samt Beschleunigungssensor 42 rein beispielhaft als Flexible Printed Circuit Board ausgeführt. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die Überwachungsschaltung 40 samt elektronischer Schaltung 43 beziehungsweise samt Beschleunigungssensor 42 in diesem Ausführungsbeispiel als flexibler, gedruckter Schaltkreis ausgeführt. Dafür wurde in diesem ersten Ausführungsbeispiel PEN, also ein Polymermaterial, als flexibles Substrat über ein drucksensitives Klebemittel auf das Aluminium des Battenezellengehäusedeckels 28, welches in diesem ersten Ausführungsbeispiel als Metallsubstrat dient, aufgebracht. Sowohl die Verwendung von PEN als flexibles Substrat als auch von Aluminium als Metallsubstrat ist in diesem ersten
Ausführungsbeispiel rein beispielhaft gewählt. Es können beispielsweise auch andere Polymermaterialien, beispielsweise PET oder PI, als flexible Substrate verwendet werden. Auch können andere Metallsubstrate für die Erzeugung eines Flexible Printed Circuit Boards (FPCB) herangezogen werden.
In diesem Ausführungsbeispiel weist der Batteriezellengehäusedeckel 28 einen ersten und einen zweiten elektrisch leitfähigen Bereich 26 und 27 auf, wobei der erste und der zweite Bereich 26, 27 elektrisch voneinander isoliert sind und der erste Bereich 26 mit der positiven Elektrode und der zweite Bereich 27 mit der negativen Elektrode der Batteriezelle 50 elektrisch leitfähig verbunden ist (nicht dargestellt). Der erste elektrisch leitfähige Bereich 26 weist in diesem Ausführungsbeispiel das Potenzial der positiven Elektrode und der zweite elektrisch leitfähige Bereich 27 das Potenzial der negativen Elektrode auf. In diesem Ausführungsbeispiel besteht der Batteriezellengehäusedeckel 28 rein beispielhaft aus dem ersten und dem zweiten Bereich 26 und 27. Dabei ist der zweite Bereich 27 kleiner als der erste Bereich 26 des
Battenezellengehäusedeckels 28. In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Bereich 27 ferner rechteckförmig um das mit der negativen Elektrode
verbundene Batteriezellenterminal 12 angeordnet, ohne die äußeren
Abmessungen des Battenezellengehäusedeckels 28 zu tangieren und ohne über die halbe Länge des Battenezellengehäusedeckels 28 hinauszureichen. Des
Weiteren ist der zweite Bereich 27, welcher in diesem Ausführungsbeispiel also das mit der negativen Elektrode verbundene Batteriezellenterminal 12
einschließt, in diesem Ausführungsbeispiel in den ersten Bereich 26 eingebettet. Der erste Bereich 26 macht den verbleibenden Teil des
Battenezellengehäusedeckels 28 aus, welcher das mit der positiven Elektrode verbundene Batteriezellenterminal 11 einschließt.
In diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 50 sind der erste und der zweite Bereich 26, 27 des Battenezellengehäusedeckels 28 rein beispielhaft elektrisch voneinander isoliert und gegenüber einem Eindringen von Feuchtigkeit abgedichtet mittels Nanomolding miteinander verbunden. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist der zweite Bereich 27 in diesem
Ausführungsbeispiel rein beispielhaft über einen umlaufenden nanogemoldeten Bereich 25 von dem ersten Bereich 26 elektrisch isoliert und mit dem ersten Bereich 26 verbunden. Der erste und der zweite Bereich 26 und 27 des
Battenezellengehäusedeckels 28 sind in diesem Ausführungsbeispiel also an ihrer gemeinsamen Berührungskante mittels Nanomolding miteinander verbunden. Der erste Bereich 26 kann optional ebenfalls elektrisch von dem Batteriezellengehäuse 30 über Nanomolding beziehungsweise über einen nanogemoldeten Bereich 25 isoliert sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Bereich 26 rein beispielhaft über eine umlaufende Laserschweißnaht 29 mit dem Batteriezellengehäuse 30 elektrisch leitfähig verbunden. Dadurch ist die Batteriezelle 50 gegenüber einem Eindringen von Feuchtigkeit abgedichtet und das Batteriezellengehäuse 30 ist elektrisch mit dem ersten Bereich 26 des Battenezellengehäusedeckels 28 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel liegt die Überwachungsschaltung 40 auf der Innenseite des Batteriezellengehäusedeckels 28 rein beispielhaft vollständig innerhalb des ersten Bereiches 26. Mit anderen Worten ausgedrückt, grenzt die im ersten Bereich 26 liegende Überwachungsschaltung 40 in diesem Ausführungsbeispiel an den nanogemoldeten Bereich 25 an, welcher zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich 26, 27 des Batteriezellengehäusedeckels 28 liegt. Ferner weist die Überwachungsschaltung 40 in diesem Ausführungsbeispiel einen ersten und einen zweiten Versorgungsspannungsanschluss auf, wobei der erste
Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung 40 mit dem ersten Bereich 26 und der zweite Versorgungsspannungsanschluss der
Überwachungsschaltung 40 mit dem zweiten Bereich 27 elektrisch leitfähig verbunden ist. Ferner ist die Überwachungsschaltung 40 in diesem
Ausführungsbeispiel rein beispielhaft dazu ausgebildet, über den ersten und den zweiten Bereich 26, 27 des Batteriezellengehäusedeckels 28 gespeist zu werden. Der zweite Versorgungsspannungsanschluss der
Überwachungsschaltung 40 ist in diesem Ausführungsbeispiel also rein beispielhaft über den nanogemoldeten Bereich 25 hinweg mit dem zweiten Bereich 27 des Batteriezellengehäusedeckels 28 elektrisch leitfähig verbunden.
Die Figur 2 zeigt eine seitliche Teilansicht des inneren Aufbaus eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 50. Diese seitliche
Teilansicht zeigt einen Battenezellengehäusedeckel 28 mit einer rein beispielhaft auf dessen Innenseite angeordneten, optionalen Überwachungsschaltung 40, welche einen in einer elektronischen Schaltung 43 ausgeführten
Beschleunigungssensor 42 aufweist. In diesem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Battenezellengehäusedeckel 28 mit zwei Stromkollektoren 13, 14 verbunden, wobei ein erster Stromkollektor 13 mit der positiven Elektrode und ein zweiter Stromkollektor 14 mit der negativen Elektrode der Batteriezelle 50 verbunden ist (nicht dargestellt). In diesem weiteren Ausführungsbeispiel ist der
Battenezellengehäusedeckel 28, in einen ersten und einen zweiten Bereich 26, 27 unterteilt, welche über Nanomolding beziehungsweise über einen
nanogemoldeten Bereich 25, elektrisch voneinander isoliert, miteinander verbunden sind. Die beiden Bereiche 26, 27 des Batteriezellengehäusedeckels 28 sind in diesem weiteren Ausführungsbeispiel rein beispielhaft gleich groß. Ferner ist der Battenezellengehäusedeckel 28 in diesem weiteren
Ausführungsbeispiel rein beispielhaft seiner Länge nach in zwei Hälften unterteilt, wobei die erste Hälfte den ersten Bereich 26 des Batteriezellengehäusedeckels 28 ausmacht, während die zweite Hälfte den zweiten Bereich 27 des
Batteriezellengehäusedeckels 28 ausmacht. Die Stromkollektoren 13, 14 verbinden den ersten und den zweiten Bereich 26 und 27 des
Batteriezellengehäusedeckels 28 mit der positiven beziehungsweise mit der negativen Elektrode der Batteriezelle 50. Auf dem Batteriezellengehäusedeckel
28 sind die beiden Batteriezellenterminals 11 , 12 der Batteriezelle 50
angeordnet. Das mit der positiven Elektrode verbundene Batteriezellenterminal 1 1 wird von dem ersten Bereich 26 eingeschlossen, während das mit der negativen Elektrode verbundene Batteriezellenterminal 12 von dem zweiten Bereich 27 eingeschlossen wird.
In diesem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Beschleunigungssensor 42 rein beispielhaft dazu ausgelegt, die Linearbeschleunigung der Batteriezelle 50, also die Linearbeschleunigung, mit welcher die Batteriezelle 50 bewegt wird, zu erfassen. Es können ferner auch erfindungsgemäße Batteriezellen 50 mit
Beschleunigungssensoren 42 realisiert werden, welche lediglich dazu ausgelegt sind, die Drehbeschleunigung der Batteriezelle 50 zu erfassen. Die elektronische Schaltung 43, in welcher der Beschleunigungssensor 42 ausgeführt ist, ist in diesem weiteren Ausführungsbeispiel rein beispielhaft dazu ausgelegt, die erfasste Linearbeschleunigung an die Überwachungsschaltung 40 zu
übermitteln, beziehungsweise der Überwachungsschaltung 40 bereitzustellen.
Ferner ist die Überwachungsschaltung 40 samt elektronischer Schaltung 43 beziehungsweise samt Beschleunigungssensor 42 in diesem weiteren
Ausführungsbeispiel rein beispielhaft größtenteils innerhalb des ersten Bereiches
26 angeordnet und ragt über den nanogemoldeten Bereich 25 zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich 26, 27 hinweg. Dabei ist die
Überwachungsschaltung 40 samt elektronischer Schaltung 43 beziehungsweise samt Beschleunigungssensor 42, wie in der Beschreibung zu dem
Ausführungsbeispiel der Figur 1 dargelegt, als Flexible Printed Circuit Board, also als flexibler gedruckter Schaltkreis beziehungsweise als flexible, gedruckte Schaltung ausgeführt. Ferner weist die Überwachungsschaltung 40 in diesem weiteren Ausführungsbeispiel der Figur 2, wie in der Beschreibung zu dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 dargelegt, einen ersten und einen zweiten Versorgungsspannungsanschluss auf. Der erste
Versorgungsspannungsanschluss ist in diesem weiteren Ausführungsbeispiel elektrisch leitfähig mit dem ersten Bereich 26 des Batteriezellengehäusedeckels 28 verbunden, während der zweite Versorgungsspannungsanschluss elektrisch leitfähig mit dem zweiten Bereich 27 des Batteriezellengehäusedeckels 28 verbunden ist. Zum Zwecke der elektrisch leitfähigen Verbindung ist der erste Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung 40 in diesem weiteren Ausführungsbeispiel direkt auf den ersten Bereich 26 gelötet, während der zweite Versorgungsspanungsanschluss der Überwachungsschaltung 40 direkt auf den zweiten Bereich 27 gelötet ist. Die Überwachungsschaltung 40 ist in diesem weiteren Ausführungsbeispiel dazu ausgelegt, über den ersten und den zweiten Bereich 26, 27 des Batteriezellengehäusedeckels 28 gespeist zu werden. Da die elektronische Schaltung 43 mit Beschleunigungssensor 42 innerhalb der Überwachungsschaltung 40 realisiert ist, werden in diesem weiteren Ausführungsbeispiel auch die elektronische Schaltung 43 sowie der Beschleunigungssensor 42 über den ersten und den zweiten
Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung 40
beziehungsweise über den ersten und den zweiten Bereich 26, 27 gespeist beziehungsweise mit elektrischer Energie versorgt. Zur besseren Kontaktierung weist die Überwachungsschaltung 40 in diesem weiteren Ausführungsbeispiel rein beispielhaft eine Kupferschicht 41 auf, mit welcher der erste und der zweite Versorgungsspannungsanschluss der Überwachungsschaltung 40 elektrisch leitfähig verbunden sind. Die Überwachungsschaltung 40 sowie deren elektrische Kontaktierung über den ersten und den zweiten
Versorgungsspannungsanschluss mit dem ersten und dem zweiten Bereich 26, 27 des Batteriezellengehäusedeckels 28 ist in Figur 2 in einer Detailansicht dargestellt.
In allen hier dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Strompfad zwischen dem ersten Bereich 26 und der positiven Elektrode beziehungsweise zwischen dem zweiten Bereich 27 und der negativen Elektrode noch weitere Bauelemente beziehungsweise elektrische Einheiten aufweisen, so dass das Potenzial des ersten und/oder zweiten Bereiches 26, 27 nicht mit dem Potenzial der positiven beziehungsweise negativen Elektrode identisch sein muss. Ferner kann die Geometrie beziehungsweise die Abmessung des ersten und/oder des zweiten Bereiches 26, 27 des Batteriezellengehäusedeckels 28 einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 50 auch von den hier dargestellten abweichen. Es können rein beispielhaft auch erfindungsgemäße Batteriezellen 50 mit Batteriezellengehäusedeckeln 28 ausgeführt werden, welche einen runden ersten und einen runden zweiten Bereich 26, 27 aufweisen, die zusammen auch nur einen Teil des Batteriezellengehäusedeckels 28 ausmachen können. Des Weiteren ist in allen oben dargestellten Ausführungsbeispielen von
erfindungsgemäßen Batteriezellen 50 sowohl die Wahl des Materials als auch die Wahl der Wandstärke beziehungsweise der Dicke für die Realisierung des Batteriezellengehäuses 30 beziehungsweise des Batteriezellengehäusedeckels 28 rein beispielhaft gewählt. Ferner können auch erfindungsgemäße
Batteriezellen 50 ganz ohne Überwachungsschaltung 40 realisiert sein, welche lediglich einen Beschleunigungssensor 42 aufweisen, der auch nicht in einer elektronischen Schaltung 43 ausgeführt sein muss. Es kann beispielsweise auch eine erfindungsgemäße Batteriezelle 50 realisiert sein, welche keine
Überwachungsschaltung 40, dafür aber beispielsweise einen auf einer Außenoder Innenwand des Batteriezellengehäuses 30 aufgebrachten
Beschleunigungssensor 42 aufweist. Des Weiteren können auch
erfindungsgemäße Batteriezellen 50 realisiert sein, in welchen eine
Überwachungsschaltung 40 und ein Beschleunigungssensor 42 realisiert sind, wobei die Überwachungsschaltung 40 den Beschleunigungssensor 42 jedoch nicht umfasst, in welchen der Beschleunigungssensor 42 also nicht innerhalb der Überwachungsschaltung 40 realisiert ist. Ferner kann der
Beschleunigungssensor 42 in solchen Batteriezellen 50 dennoch mit der Überwachungsschaltung 40 verbunden und dazu ausgelegt sein, die erfasste Linearbeschleunigung und/oder Drehbeschleunigung der erfindungsgemäßen Batteriezelle 50 an deren Überwachungsschaltung 40 zu übertragen. Des Weiteren können auch erfindungsgemäße Batteriezellen 50 mit
Überwachungsschaltungen 40 realisiert sein, in welchen die
Überwachungsschaltungen 40 auch zur Erfassung weiterer und/oder anderer Messgrößen als den oben erwähnten, beispielsweise zur Erfassung des
Batteriezellstroms oder des Innenwiderstandes der Batteriezelle 50 in der Lage sind. Die Überwachungsschaltung 40 einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 50 kann aber auch lediglich dazu ausgelegt sein, die von dem
Beschleunigungssensor 42 übermittelte Linearbeschleunigung und/oder
Drehbeschleunigung der erfindungsgemäßen Batteriezelle 50 zu empfangen.
Next Patent: BATTERY CELL HAVING A MONITORING CIRCUIT