Vorrichtung zum Verschließen und/oder zum Befüllen einer einzelnen galvanischen Zelle, Anordnung aus mehreren derartigen Verschlussvorrichtungen, Batterie und/oder Akkumulator zum Bereitstellen von

Energie sowie Verfahren zum Ermitteln eines Zustandes einer Batterie und Verfahren zum Herstellen einer derartigen Vorrichtung

[01] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen und/oder zum Befullen einer einzelnen galvanischen Zelle, beispielsweise einer Batterie oder eines Akkumulators, wobei die Vorrichtung Mittel zum Ermitteln eines Flüssigkeitsstandes aufweist.

[02] Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Anordnung aus mehreren Verschlussvorrichtungen zum Verschließen von Zugangsöffhungen, wie EinfUllöffhungen, galvanischer Zellen, bei welcher jeweils eine Verschlusseinrichtung eine Zugangsöffnung einer der galvanischen Zellen, etwa einer Batterie oder eines Akkumulators, verschließt.

[03] Auch betrifft die Erfindung eine Batterie und/oder einen Akkumulator zum Bereitstellen von Energie mit mehreren Einzelzellen, wobei jede Einzelzelle eine verschließbare Zugangsöffnung, wie eine ver- schließbare Einfüllöfmung zum Befullen der Einzelzelle, aufweist.

[04] Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln eines Zustandes einer Batterie mit mehreren galvanischen Zellen und/oder eines Akkumulators mit mehreren galvanischen Zellen sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zum Verschließen und/oder Befullen einer galvanischen Zelle, bei welchem ein Körper der Vorrichtung aus einem Kunststoff gespritzt und/oder aus einem Kunst- stoff geformt wird.

[05] Vorrichtungen zum Verschließen insbesondere von Einfullöffnungen galvanischer Zellen beispielsweise bei Batterien oder bei Akkumulatoren sind aus dem Stand der Technik vielfältig bekannt. Im einfachsten Fall bestehen derartige Vorrichtungen aus einem Kunststoffstopfen mit einem Gewinde, der in ein Gewinde der Einfullöffhung eingeschraubt wird und hierbei die Einfüllöffnung betriebssicher ver- schließt, so dass aus der galvanischen Zelle keine Flüssigkeit in die Umgebung der Batterie oder des Akkumulators austreten kann.

[06] Darüber hinaus gibt es höherwertige Verschlussvorrichtungen, die eine Nachfüllautomatik umfassen, mittels welcher sich ein Flüssigkeitsmangel innerhalb einer Batterie oder eines Akkumulators ausgleichen bzw. verhindern lässt. In dieser Nachfüllautomatik befindet sich ein Ventil, welches in Verbindung mit

einem beweglichen Schwimmer einen Nachfiillvorgang hinsichtlich einer erforderlichen Wassermenge steuert. Ist beispielsweise eine bestimmte Füllstandshöhe erreicht, wird durch den anstehenden Wasserdruck die weitere Zufuhr gesperrt. Insbesondere in Einsatzgebieten, in welchen leistungsstarke und große Batterien bzw. Akkumulatoren mit einer Vielzahl an galvanischen Einzelzellen verwendet werden, ist eine Zerstörung einer Batterie bzw. eines Akkumulators sehr kostspielig. Darüber hinaus ist die Mechanik bekannter Nachfüllautomatiken sehr anfällig, da die Messung des Flüssigkeitsstandes mit einem beweglichen Schwimmer vorgenommen wird. Hierbei können negative Einflüsse, wie beispielsweise Verschmutzungen, wie Dreck oder sonstige Partikel, sich bildende Ablagerungen, ein Verkanten oder Verklemmen von beweglichen Bauteilen, zu negativen Beeinträchtigungen oder sogar zum Totalausfall der Nachfullautomatiken fuhren.

[07] Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, insbesondere eine derartige Verschlussvorrichtung weiter zu entwickeln, so dass deren Betriebssicherheit verbessert und dauerhaft gewährleistet ist.

[08] Die Aufgabe der Erfindung wird von einer Vorrichtung zum Verschließen und/oder zum Befüllen einer einzelnen galvanischen Zelle, beispielsweise einer Batterie oder eines Akkumulators, gelöst, wobei die Vorrichtung Mittel zum Ermitteln eines Flüssigkeitsstandes aufweist, und die Vorrichtung sich des Weiteren durch weitere Mittel zum Ermitteln wenigstens eines weiteren Zellenzustandes auszeichnet.

[09] Vorliegende Vorrichtung wird somit primär zum einen dazu verwendet, eine galvanische Zelle dicht zu verschließen und gleichzeitig zum anderen mittels geeigneter Mittel, idealerweise stets, mehr als zwei Zellenzustände zu ermitteln.

[10] Hierdurch gelingt es, mittels eines „Verschlussstopfens" einen Zellenzugang dicht zu verschließen und gleichzeitig nahezu beliebig viele Informationen über die physikalischen Zustände vorzugsweise aller galvanischen Zellen einer Batterie oder eines Akkumulators zu erhalten, ohne eine spezielle Prüfeinrichtung hierzu zusätzlich verwenden zu müssen.

[11] Die vorliegende Vorrichtung kann in jeder beliebigen Zugangsöffhung einer galvanischen Zelle angeordnet sein. Insbesondere kann für das Anordnen eine Einfüllöffήung der galvanischen Zelle verwendet werden.

[12] Der Begriff „galvanische Zelle" beschreibt im Sinne der Erfindung eine Zelle, mittels welcher elektrische Energie bereit gestellt werden kann. Vorliegend beschreibt der Begriff der galvanischen Zelle vorzugsweise eine einzelne Zelle einer Batterie oder eines Akkumulators.

[13] Eine bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass die vorliegende Vorrichtung Mittel zum automatischen Befüllen der einzelnen galvanischen Zelle, Mittel zum Anzeigen des Flüssigkeitszustandes der einzelnen galvanischen Zelle, Mittel zum Ermitteln einer Temperatur der einzelnen galvanischen Zelle, Mittel zum Ermitteln einer Dichte eines Elektrolyten der einzelnen galvanischen Zelle, Mittel zum Ermit- teln einer Zellenspannung der galvanischen Zelle, Mittel zum Ermitteln eines Lade- und/oder Entladestroms der einzelnen galvanischen Zelle, Mittel zum Anzeigen eines Lade- und/oder Entladestroms der einzelnen galvanischen Zelle, Mittel zum Ermitteln einer Kapazität der einzelnen galvanischen Zelle, Mittel zum Ermitteln eines Widerstandes der einzelnen galvanischen Zelle, Mittel zum Ermitteln einer Zellenidentifikation der einzelnen galvanischen Zelle und/oder Mittel zum Steuern der Vorrichtung und/oder eines der genannten Mittel der Vorrichtung aufweist.

[14] Bekannte Verschlussvorrichtungen aus dem Stand der Technik weisen derartige Mittel oder eine Kombination derartiger Mittel nicht auf. Diese Mittel erweitern die Funktionen einer bekannten Verschlussvorrichtung jedoch erheblich.

[15] So erleichtern Mittel zum automatischen Befüllen der einzelnen galvanischen Zelle das zielgenaue Nachfüllen einer galvanischen Zelle erheblich.

[16] Die Mittel zum Anzeigen des Flüssigkeitsstandes visualisieren unmittelbar den Funktionsfüllstand der galvanischen Zelle.

[17] Die Mittel zum Ermitteln einer Temperatur erlauben beispielsweise Rückschlüsse auf die Belastung und/oder die Belastbarkeit der galvanischen Zelle.

[18] Die Mittel zum Ermitteln einer Dichte eines Elektrolyten geben insbesondere Hinweise auf den Wartungszustand der galvanischen Zelle.

[19] Die Mittel zum Ermitteln einer Zellenspannung der einzelnen galvanischen Zelle können Rückschlüsse auf die momentane und zukünftig erzielbare Leistungsfähigkeit der galvanischen Zelle liefern.

[20] Eine exaktere überwachung einer Batterie bzw. eines Akkumulators kann mittels der Mittel zum Anzeigen eines Zustandes des Lade- und/oder Entladestroms der vorliegenden Verschluss- bzw. Befull- vorrichtung vorgenommen werden. Insbesondere können Rückschlüsse auf die noch zu erwartende Lebensdauer jeder einzelnen galvanischen Zelle vorgenommen werden. Kumulativ oder alternativ zeichnet sich die Vorrichtung durch diese Anzeigemittel aus, die idealer Weise auch alle ermittelten oder errechneten Zustandsgrößen bereitstellen und gegebenenfalls anzeigen können.

[21]Besonders vorteilhaft für die Beurteilung der Leistungskapazität bzw. des Zustandes jeder der galvanischen Zellen sind die Mittel zum Ermitteln einer Kapazität und/oder der Mittel zum Ermitteln eines Widerstandes einer einzelnen galvanischen Zelle.

[22] Damit die ermittelten Daten eindeutig einer einzelnen galvanischen Zelle zugeordnet werden, ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung Mittel zum Ermitteln einer Zellenidentifikation aufweisen.

[23] Eine besonders vorteilhafte Ausfiihrungsvariante sieht vor, dass die vorliegende Vorrichtung eine Ventileinrichtung mit einem elektromagnetisch betätigbaren Ventil aufweist.

[24] Mittels des elektromagnetisch betätigbaren Ventils ist eine exaktere Beschickung der Zelle möglich. Auch die Gefahr, dass auf Grund eines Schwimmerdefektes der Nachfüllvorgang einer galvanischen Einzelzelle gestört wird, ist verringert.

[25] Vorzugsweise versorgt sich das elektromagnetisch betätigbare Ventil mit Energie aus der Batterie und/oder aus dem Akkumulator bzw. aus der galvanischen Einzelzelle, in deren oder an deren Einfüllöffnung die Verschluss- bzw. Befüllvorrichtung angeordnet ist.

[26] Eine Ausführungsvariante sieht vor, dass die Ventileinrichtung ein bistabiles Ventil aufweist. Bista- bile Ventile haben den Vorteil, dass sie zum Halten einer Dauerfunktion, wie beispielsweise „Ventil offen" oder „Ventil zu" idealer Weise keine oder nur vernachlässig geringe Energie benötigen. Erst wenn eine Aktion ausgeführt wird, also ein erster Dauerzustand des Ventils in einen anderen Dauerzustand des Ventils übergeht, ist hierfür Energie erforderlich.

[27] Die Merkmale, welche im Zusammenhang mit der Ventileinrichtung mit dem elektromagnetisch wirkenden Ventil beschrieben sind, sind auch ohne die übrigen Merkmale der Erfindung vorteilhaft, da mit ihnen eine Verschlussvorrichtung für Zugangsöffnungen galvanischer Zellen vorteilhaft weiter entwickelt ist.

[28] Zum Steuern der einzelnen Funktionen, insbesondere auch zum Steuern des Funktionsfüllstandes, der vorliegenden Vorrichtung sind darüber hinaus Steuermittel vorteilhaft.

[29] Je nach Einsatzort oder Anforderungen an die Batterie- oder Akkumulatorenüberwachung kann die vorliegende Vorrichtung über alle genannten Mittel verfügen oder auch nur über eine Kombination der vorstehend genannten Mittel. In vielen Fällen ist es nicht erforderlich, dass die Vorrichtung alle genannten Funktionen aufweist. In diesen Fällen kann eine einfache Ausführung der vorliegenden Vorrichtung zum Einsatz kommen.

[3O]Da ein Monitoring von Batterien bzw. Akkumulatoren auf Grund der Komplexität und Vielzahl an Einsatzmöglichkeiten, insbesondere im Automobil- und Gabelstaplerbereich, in Zukunft zunehmend an Bedeutung gewinnen wird, ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung Mittel zur Fernüberwachung der einzelnen galvanischen Zelle aufweist. Insbesondere hierdurch lassen sich Wartungs-, Reparatur- und/oder Austauscharbeiten an bzw. von im Einsatz befindlichen Batterien und/oder Akkumulatoren vorteilhaft vornehmen.

[31] Für einen uneingeschränkten Datenaustausch ist es besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung eine Datenschnittstelle zum übermitteln von Daten der einzelnen galvanischen Zelle aufweist.

[32] Es ist vorteilhaft, wenn die Vorrichtung Mittel für eine elektronische, insbesondere für die digitale, Datenübertragung aufweist.

[33] Um möglichst genaue Daten zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung Mittel zum Reinigen und/oder Mittel zum Spülen von Sensoren der Vorrichtung und/oder deren Mittel aufweist.

[34] Damit die vorliegende Vorrichtung keine entfernte Energiezufuhr benötigt, ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung Mittel zum Abgreifen von Energie aus wenigstens einer galvanischen Zelle aufweist.

[35] Um die Vorrichtung möglichst kompakt bauen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung einen Grundkörper aus einem elektrisch isolierten Kunststoff und/oder aus einem elektrisch leitenden Kunststoff aufweist. Insbesondere kann bei einer derartigen Ausführungsvariante auf zusätzliche Leiterbauteile verzichtet werden. Insbesondere mit dem elektrisch leitenden Kunststoff können Messsignale besonders unproblematisch weitergeleitet werden.

[36] Damit die vorliegende Vorrichtung problemlos mit Energie versorgt werden kann, ist es vorteilhaft, wenn die Verschluss- beziehungsweise Befüllvorrichtung eine Vorrichtung zum Abgreifen von elektrischem Strom an einem elektrischen Kabel umfasst, welches mit einer Isolierung umgeben ist, und die Abgreifvorrichtung zum Durchdringen der Isolierung eine Kontakteinrichtung aufweist, wobei die Kontakteinrichtung eine Kontaktspitze umfasst. Durch eine derartige Abgreifvorrichtung ist es baulich be- sonders einfach möglich, Elektrizität selbst von isolierten Kabeln abzugreifen, ohne das isolierte elektrische Kabel an sich mit einer dafür vorgesehenen Entnahmestelle für elektrischen Strom auszustatten. Besonders vorteilhaft ist es, dass die vorliegende Kontakteinrichtung eine Kontaktspitze umfasst, so dass mittels der Kontaktspitze besonders einfach die Isolierung des elektrischen Kabels durchdrungen werden kann. In einer besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung kann die Kontakteinrichtung lediglich durch die Kontaktspitze bereitgestellt sein.

[37] Eine bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass die Kontaktspitze konisch ausgebildet ist. Durch die Konizität der Kontaktspitze wird die Isolierung des elektrischen Kabels an einer Einstichstelle um so mehr gequetscht, je tiefer die Kontaktspitze in das elektrische Kabel eindringt. Hierdurch wird die Einstichstelle, in welcher die Isolierung des elektrischen Kabels durch die Kontaktspitze verletzt wird, besonders gut abgedichtet. Hierdurch ist wiederum sichergestellt, dass Feuchtigkeit, wenn überhaupt, nur sehr bedingt ins Innere des elektrischen Kabels, dessen Isolierung durchdrungen wurde, gelangt.

[38] Es hat sich gezeigt, dass eine etwas länger ausgebildete Kontaktspitze besonders geeignet für den Einsatz im Zusammenhang mit flexiblen elektrischen Kabeln ausgebildet ist. Somit ist es hinsichtlich einer Ausfuhrungsvariante vorteilhaft, wenn die Kontaktspitze eine Länge zwischen 10 mm und 30 mm aufweist. Es versteht sich, dass je nach Kabeldicke auch längere Kontaktspitzen zum Einsatz kommen können.

[39] Handelt es sich bei den elektrischen Kabeln jedoch um starre Kabel, wie etwa starre Verbinder mit einem Kern aus einem elektrisch leitfähigen Vollmaterial zwischen galvanischen Zellen beziehungsweise zwischen einzelnen Batterien oder Akkumulatoren, ist es von Vorteil, wenn die Kontaktspitze kürzer ausgebildet ist. Dementsprechend sieht eine Ausfuhrungsvariante für Einsatzbereiche mit starren Kabeln eine Kontaktspitze vor, deren Länge weniger als 10 mm beträgt.

[4O]Um elektrischen Strom von der Kontaktspitze zu einem Verbraucher leiten zu können, ist es vorteilhaft, wenn die vorliegende Kontakteinrichtung oder die vorliegende Kontaktspitze in einem Verbindungsbereich an einer elektrischen Anschlussleitung angeschweißt ist. Es versteht sich, dass die Kontakt- einrichtung beziehungsweise die Kontaktspitze in diesem Verbindungsbereich an der elektrischen Anschlussleitung auch mittels anderer Verbindungstechniken dauerhaft in Kontakt gebracht werden kann. Hauptsache die gewählte Verbindungsart stellt ein wirtschaftlich preisgünstiges Verbindungsverfahren dar, welches eine hohe Verbindungsgüte und eine lange hoch belastbare Verbindungsdauer gewährleistet.

[4I]Um die Abgreifvorrichtung beispielsweise an die vorliegende Verschluss- beziehungsweise Befüll- Vorrichtung anschließen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die elektrische Anschlussleitung fest aber lösbar an einer Batterie- oder Akkumulatorüberwachungsvorrichtung anschließbar ist. Es versteht sich, dass die Abgreifvorrichtung mittels der elektrischen Anschlussleitung auch vorteilhaft an weitere Stromverbraucher anschließbar ist.

[42] In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die elektrische Anschlussleitung flexibel ist. So können selbst ungünstig liegende Verbraucher erreicht werden.

[43] Damit der „abgezapfte" Strom gefahrlos mittels der elektrischen Anschlussleitung weitergeleitet werden kann, ist es vorteilhaft, wenn die elektrische Anschlussleitung eine isolierende Ummantelung aufweist.

[44] Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die isolierende Ummantelung der elektrischen Anschlussleitung bis in einem Abstand von weniger als 10 mm, vorzugsweise bis in einem Abstand von weniger als 5 mm, an den Verbindungsbereich heran angeordnet ist. Mittels dieses geringen Abstandes ist gewährleistet, dass nur ein sehr kurzer unisolierter übergangsbereich zwischen der Kontaktspitze und der elektrischen Anschlussleitung mittels einer zusätzlichen Isolierung nach dem Herstellen der Verbindung zwischen der Kontaktspitze und dem elektrischen Anschlusskabel überbrückt werden muss.

[45] Um insbesondere den überbrückungsbereich zwischen der Kontakteinrichtung beziehungsweise der Kontaktspitze und der elektrischen Anschlussleitung baulich besonders einfach zu isolieren, ist es vorteilhaft, wenn die vorliegende Vorrichtung eine isolierende Hülle aufweist, welche einen übergangsbereich zwischen der Kontakteinrichtung und der Kontaktspitze und einer elektrischen Anschlussleitung umgibt. Vorteilhafter Weise wird die isolierende Hülle vorliegend um die entsprechenden Bauteile ge- spritzt.

[46] Damit die isolierende Hülle dauerhaft eine gute Verbindung zu der elektrischen Anschlussleitung beibehält, ist es vorteilhaft, wenn die isolierende Hülle die elektrische Anschlussleitung zumindest teilweise umgibt.

[47] Eine ausreichende überlappung zwischen der isolierenden Hülle und der elektrischen Anschlusslei- tung ist gewährleistet, wenn die isolierende Hülle die elektrische Anschlussleitung und/oder die Ummantelung der elektrischen Anschlussleitung bis 30 mm, vorzugsweise bis 50 mm, ausgehend vom Ende der den übergangsbereich zugewandten Ummantelung umhüllt.

[48] Damit einerseits ein blanker, unisolierter Kontaktspitzenteil die Isolierung des elektrischen Kabels durchdringen und andererseits die elektrische Anschlussleitung die isolierende Hülle durchstoßen kann, ist es vorteilhaft, wenn die isolierende Hülle eine Kontaktspitzenaustrittsöfmung und eine Anschlusslei- tungsaustrittsöffhung aufweist.

[49] Wie erläutert, wird die Einstichstelle an der Isolierung des elektrischen Kabels bereits auf Grund der konischen Gestalt gut abgedichtet. Eine weitere Abdichtung wird darüber hinaus erzielt, wenn die Abgreifvorrichtung Dichtmittel aufweist, mittels der die Einstichstelle der Kontaktspitze an dem elektrischen Kabel abdichtbar ist.

[50] Nur der Vollständigkeit halber sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Dichtmittel an der Seite der Kontaktspitze angeordnet sind, um die Einstichstelle in der Isolierung des elektrischen Kabels zusätzlich abzudichten.

[51] Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Dichtmittel eine um die Kontaktspitze umlaufende Erhebung auf- weisen. Die Dichtmittel bilden im Sinne vorliegender Erfindung somit eine erste Erhebung um die Kontaktspitze.

[52] Es ist vorteilhaft, wenn die Dichtmittel ringförmig um die Kontaktspitze angeordnet sind.

[53] Eine besonders einfache Konstruktion liegt vor, wenn die Dichtmittel mittels der isolierenden Hülle gebildet sind.

[54] Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die vorliegende Abgreifvorrichtung an dem isolierten elektrischen Kabel dauerhaft und betriebssicher angeordnet ist. Dies ist dann besonders gut gewährleistet, wenn die Abgreifvorrichtungen Justiermittel aufweist, mittels welcher die Abgreifvorrichtung gegenüber dem elektrischen Kabel ausrichtbar ist und ausgerichtet an dem elektrischen Kabel verbleibt.

[55] Beispielsweise ist mit derartigen Justiermitteln gewährleistet, dass die Abgreifvorrichtung verdrehsi- eher an dem elektrischen Kabel befestigt ist.

[56] In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Justiermittel an der Seite der Kontaktspitze angeordnet sind.

[57] Baulich besonders einfach sind die Justiermittel mittels Erhebungen der isolierenden Hülle gebildet.

[58] Eine bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass die Erhebungen sich gegenüberliegen und zwi- sehen den Erhebungen die Kontaktspitze angeordnet ist.

[59] Da die Kontaktspitze im Zusammenhang mit den Dichtmitteln bereits von einer ersten Erhebung umgeben ist, sieht eine Ausführungsvariante mit Justiermitteln vor, dass die Justiermittel äußere Erhebungen um die Kontaktspitze bilden. In einem solchen Fall werden die Dichtmittel von einer inneren Erhebung gebildet.

[60] Damit die Abgreifvorrichtung nicht nur verdrehsicher an dem elektrischen Kabel angeordnet ist, sondern darüber hinaus fest fixierbar anordenbar ist, ist es vorteilhaft, wenn die Abgreifvorrichtung eine Fixierung zum Befestigen der Abgreifvorrichtung an dem elektrischen Kabel aufweist.

[6I]Es versteht sich, dass eine derartige Fixierung auf unterschiedliche Weise konstruktiv realisiert sein kann.

[62] In der Praxis hat es sich herausgestellt, dass die Fixierung besonders vorteilhaft ausgebildet ist, wenn sie ein biegsames Fixierband aufweist, welches um das elektrische Kabel herumgebogen werden kann. Mittels dieses biegsamen Fixierbandes kann die vorliegende Abgreifvorrichtung sicher und fest an dem elektrischen Kabel befestigt werden.

[63] Damit die Fixierung und somit die Abgreifvorrichtung auch mit einer sehr hohen Kraft an dem elektrischen Kabel befestigbar ist und die Gefahr hierdurch verringert ist, dass sich das biegsame Fixierband unbeabsichtigt löst, ist es vorteilhaft, wenn die Fixierung eine Fixierbandaufnahme umfasst, in welcher das biegsame Fixierband einsteckbar und fixierbar ist.

[64] Die vorliegende Fixierung ist baulich besonders einfach hergestellt, wenn die Fixierung einen Teil der isolierenden Hülle bildet.

[65] Vorteilhaft ist es, wenn das biegsame Fixierband Rastmittel umfasst, welche mit weiteren Rastmittel der Laschenaufnahme korrespondieren und eine Relativbewegung zwischen biegsamem Fixierband und Fixierbandaufhahme lediglich in eine Bewegungsrichtung zulassen. Somit kann das biegsame Fixierband nur in eine Bewegungsrichtung durch die Fixierbandaufnahme bewegt werden. Folglich kann hierdurch die Umschließung des biegsamen Fixierbandes um das elektrische Kabel herum sehr fest gezogen werden. Gelöst werden kann diese Verbindung ohne Betätigung einer Entriegelung jedoch nicht.

[66] Ist die beschriebene Fixierung an der Abgreifvorrichtung beziehungsweise an der Hülle der Abgreif- Vorrichtung selbst nicht vorgesehen, ist es vorteilhaft, wenn die Abgreifvorrichtung ein Aufnahmeplateau für externen Fixiermitteln aufweist, mittels welchen die Abgreifvorrichtung an dem elektrischen Kabel befestigbar ist. Derartige Aufnahme- beziehungsweise Platziermittel können kumulativ oder alternativ zu der beschriebenen Fixierung an der vorliegenden Abgreif vorrichtung vorgesehen sein.

[67] An dieser Stelle sei angemerkt, dass die vorliegende Abgreifvorrichtung nicht nur im Zusammen- hang mit vorliegender Verschließ- und Befüllvorrichtung vorteilhaft zum Einsatz kommen kann. Vielmehr erschließen sich mittels der Abgreifvorrichtung vielzählige weitere Einsatzgebiete, an denen es erforderlich ist, einem isolierten elektrischen Kabel Elektrizität zu entnehmen beziehungsweise einen Teil der Elektrizität von diesem isolierten elektrischen Kabel abzuzweigen.

[68] Dementsprechend sind alle Merkmale im Zusammenhang mit der erläuterten Abgreifvorrichtung auch ohne die übrigen Merkmale vorliegender Erfindung vorteilhaft und erfinderisch.

[69] Die Aufgabe vorliegender Erfindung wird auch von einer Anordnung aus mehreren Verschlussvorrichtungen zum Verschließen von Zugangsöffhungen, wie Einfüllöfrhungen, galvanischer Zellen gelöst, bei welcher jeweils eine Verschlusseinrichtung eine Zugangsöffhung einer der galvanischen Zellen, etwa einer Batterie oder eines Akkumulators, verschließt, und die Anordnung eine primäre Verschlusseinrichtung und wenigstens eine sekundäre Verschlusseinrichtung aufweist und zumindest eine sekundäre Verschlusseinrichtung mit der primären Verschlusseinrichtung kommuniziert.

[70] Es wurde erkannt, dass es nicht zwingend erforderlich ist, jede Verschlusseinrichtung einer galvani- sehen Zelle an einer Batterie oder einem Akkumulator identisch auszubilden. Beispielsweise kann, je nach Anwendungsfall, bei einzelnen Verschlusseinrichtungen, wie den sekundären Verschlusseinrichtungen, auf Ausstattungsmerkmale hinsichtlich der vorliegend erläuterten Mittel verzichtet werden. So können sekundäre Verschlusseinrichtungen kostengünstiger hergestellt werden als primäre Verschlusseinrichtungen.

[71] Somit unterscheiden sich im Sinne der Erfindung sekundäre Verschlusseinrichtungen von primären Verschlusseinrichtungen durch eine geringere Anzahl ihrer Funktionen. Folglich haben sekundäre Verschlusseinrichtungen in der Regel auch eine geringere Anzahl an diesbezüglichen Erfassungsmitteln.

[72] Eine Anordnungsvariante sieht vor, dass die sekundären Verschlusseinrichtungen Mittel zum Senden von Signalen aufweisen. Hierdurch können ermittelte Zustandswerte an beliebige Empfänger übermittelt werden, sofern sie über entsprechende Mittel zum Empfangen dieser Signale verfügen.

[73] Eine weitere Anordnungsvariante sieht vor, dass die sekundären Verschlusseinrichtungen Mittel zum Empfangen von Signalen aufweisen. Hierdurch können Informationen auch an sekundäre Verschlusseinrichtungen übermittelt werden, welche dann gegebenenfalls an den sekundäre Verschlusseinrichtungen verarbeitet werden.

[74] Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einer Batterie und/oder einem Akkumulator zum Bereitstellen von Energie mit mehreren Einzelzellen gelöst, wobei jede Einzelzelle eine verschließbare Zugangsöffnung, wie eine verschließbare Einfüllöffhung, zum Befullen der Einzelzelle aufweist und in jeder Zugangsöffnung die vorstehend erläuterte Vorrichtung angeordnet ist.

[75] Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einem Verfahren zum Ermitteln eines Zustandes einer Batterie mit mehreren galvanischen Zellen und/oder eines Akkumulators mit mehreren galvanischen Zellen gelöst, bei welchem eine Zugangsöffhung jeder galvanischen Zelle mit der vorliegend erläuterten Vorrichtung verschlossen wird.

[76] Eine bevorzugte Verfahrensvariante sieht vor, dass eine primäre Verschlusseinrichtung Messsignale von sekundären Verschlusseinrichtungen empfängt und die Messsignale der einzelnen sekundären Verschlusseinrichtungen an der primären Verschlusseinrichtung zum Weiterverarbeiten bereit gestellt werden. Vorteilhafter Weise können die empfangenden Messsignale zur Weiterverarbeitung an geeignete Einrichtungen übermittelt werden.

[77] Es hat sich im Allgemeinen als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Zugangsöffnungen mehrerer galvanischer Einzelzellen mittels primären Verschlusseinrichtung und sekundären Verschlusseinrichtung verschlossen werden und vorzugsweise eine einzige primäre Verschlusseinrichtung Messsignale von sekundären Verschlusseinrichtungen empfängt und die Messsignale der einzelnen sekundären Verschlusseinrichtungen an der primären Verschlusseinrichtung bereit gestellt werden. Hierdurch ist eine Kommunikation der einzelnen Verschlusseinrichtungen untereinander möglich, wobei bei Verfahrensvarianten Messsignale von weiteren primären Verschlusseinrichtungen und von sekundären Verschlusseinrichtungen an wenigstens einer primären Verschlusseinrichtung bereit gestellt werden können. Kumulativ oder alternativ regelt und/oder steuert eine primäre Verschlusseinrichtung Funktionen wenigstens einer sekundären Verschlusseinrichtung.

[78] Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn eine primäre Verschlusseinrichtung Funktionen wenigstens einer sekundären Verschlusseinrichtung regelt und/oder steuert. Hierdurch lassen sich die einzelnen Verschlusseinrichtungen besonders exakt steuern und untereinander regeln.

[79] Es ist vorteilhaft, wenn wenigstens ein Messsignal einer ermittelten Eigenschaft einer galvanischen Zelle mittels eines elektrisch leitenden Kunststoffes von einem ersten Ort zu einem weiteren Ort übertra- gen wird.

[80] Vorteilhaft ist es zudem, wenn wenigstens ein Messsignal mittels eines Gehäuses der Verschlusseinrichtung der galvanischen Zelle übermittelt wird.

[81] Darüber hinaus wird die Aufgabe der Erfindung von einem Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zum Verschließen und/oder Befüllen einer galvanischen Zelle, bei welchem ein Körper der Vorrich-

tung aus einem Kunststoff gespritzt und/oder aus einem Kunststoff geformt wird, gelöst, wobei wenigstens ein einzelner Körper aus mehr als einem Kunststoff gespritzt und/oder geformt wird.

[82] Besonders vorteilhaft lässt sich die vorliegende Vorrichtung herstellen, wenn mindestens zwei verwendete Kunststoffe eines Körpers unterschiedlich schrumpfen und hierdurch wenigstens zwei zueinan- der bewegliche Teile des Körpers gebildet werden.

[83] Obwohl die Erfindung explizit im Zusammenhang mit galvanischen Zellen beschrieben ist, beschränkt sich insbesondere die vorliegende Vorrichtung nicht nur auf das Ermitteln von Eigenschaften, wie etwa das Ermitteln einer Füllstandshöhe, einer galvanischen Zelle. Vielmehr kann die Erfindung bei nahezu allen Anwendungen vorteilhaft zum Einsatz gelangen, bei welchen insbesondere eine Füllstands- höhe einer Flüssigkeit ermittelt oder ein Ausgleich der Füllstandshöhe erzielt werden soll.

[84] Weitere Ziele, Vorteile und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand der Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher beispielhaft eine Vorrichtung mit einem elektromagnetisch wirkenden Ventil dargestellt ist.

[85] Es zeigt

Figur 1 schematisch eine Ansicht einer Vorrichtung zum Verschließen und Befüllen einer einzelnen galvanischen Zelle mit einem elektromagnetisch wirkenden Ventil,

Figuren 2 bis 4 schematisch unterschiedliche Ansichten einer Abgreifvorrichtung für Strom mit einer konischen Kontaktspitze und einem Fixierband,

Figuren 5 bis 7 schematisch unterschiedliche Ansichten einer weiteren Abgreifvorrichtung mit einem alternativen Fixierband,

Figur 8 schematisch einen Längsschnitt durch eine Abgreifvorrichtung ohne Fixierband,

Figur 9 schematisch eine perspektivische Ansicht der Abgreifvorrichtung aus der Figur

Figur 10 schematisch einen Längsschnitt durch eine weitere Abgreifvorrichtung ohne Fixierband und mit einer kürzeren konischen Kontaktspitze und

Figur 11 schematisch eine perspektivische Ansicht der Abgreifvorrichtung aus der Figur

10.

[86] Die in der Figur 1 gezeigte Verschlussvorrichtung 1 für eine Einfüllöffhung (hier nicht dargestellt) einer einzelnen galvanischen Zelle (hier nicht dargestellt) weist einen Grundkörper 2 auf.

[87] Der Grundkörper 2 nimmt einen oberen Ventileinsatz 3 und einen unteren Ventileinsatz 4 eines e- lektromagnetisch wirkenden Ventils 5 auf. Im oberen Bereich 6 der Verschlussvorrichtung 1 ist eine Platine 7 mit Elektronikbauteilen (hier nicht explizit dargestellt) angeordnet.

[88] Für eine Befüllung einer galvanischen Zelle mit Flüssigkeit ist im oberen Bereich 6 ein Anschlussstück 8 vorgesehen.

[89] Als oberer Abschluss der Verschlussvorrichtung 1 dient ein Deckel 9, der in diesem Ausfuhrungsbeispiel aus einem transparenten Werkstoff hergestellt ist, so dass eine Funktion von darunter liegenden Leuchtdioden (hier nicht gezeigt) sichtbar ist. Der Deckel 9 ist auf dem Grundkörper 2 aufgesteckt.

[90]Das elektromagnetisch wirkende Ventil 5 weist einen ersten Magneten 10 und einen zweiten Magneten 11 auf, zwischen welchen eine Ventilplatte 12 angeordnet ist. Der erste Magnet 10 ist im oberen Ven- tileinsatz 3 untergebracht. Der zweite Magnet 11 ist im unteren Ventileinsatz 4 angeordnet.

[91] Zum Ermitteln eines Zustandes einer galvanischen Zelle verfügt die Verschlusseinrichtung 1 in ihrem unteren Bereich 13 über einen Sensor 14, der mittels eines Distanzstückes 15 an dem unteren Ventileinsatz 4 der Verschlussvorrichtung 1 befestigt ist. Je nach Bauhöhe der galvanischen Zelle kann die Länge des Distanzstückes 15 variiert werden.

[92]Der Sensor 14 umfasst ein Sensorblech 16, welches von einem Sensorgehäuse 17 vollständig umgeben ist.

[93] Es versteht sich, dass der Sensor 14 auch derart ausgebildet sein kann, dass mit diesem wenigstens zwei unterschiedliche Arten von Zellenzuständen ermittelbar sind. Beispielsweise ermittelt der Sensor 14 neben einem Flüssigkeitsstand auch eine in der Zelle vorliegende Temperatur, so dass mittels der Ver- Schlussvorrichtung zwei Zellenzustände ermittelbar sind.

[94] Es ist darüber hinaus aber auch möglich, dass eine Verschlusseinrichtung über zwei separate Sensoren verfügt, um unterschiedliche Zellenzustände ermitteln zu können.

[95] Die beschriebene Verschlusseinrichtung stellt lediglich ein Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar und ist hinsichtlich der Gestaltung der erfinderischen Verschlussvorrichtung keineswegs als einschränkend zu verstehen.

[96] Die in den Figuren 2 bis 4 gezeigte Abgreifvorrichtung 20 für Elektrizität, welche durch ein Kabel 21 geleitet wird, weist eine Kontakteinrichtung 22 mit einer konischen Spitze 23 auf, die in das elektrische Kabel 21 eingesteckt wird.

[97] Das elektrische Kabel 21 weist in diesem Ausfuhrungsbeispiel einen Kern aus feinen Kupferdrähten 24 auf, die von einer Isolierung 25 umgeben sind.

[98] Um die Elektrizität aus dem Kabel 21 über die Kontaktspitze 23 beziehungsweise die Kontaktein- richtung 22 an einen Verbraucher (hier nicht gezeigt) weiterleiten zu können, weist die Abgreifvorrichtung 20 eine elektrische Anschlussleitung 26 auf, die in einem Verbindungsbereich 27 in diesem Ausführungsbeispiel mittels einer Schweißverbindung 28 an der Kontakteinrichtung 22 angeschweißt ist.

[99] Die elektrische Anschlussleitung 26 umfasst einen elektrisch leitfähigen Kern 29, der von einer isolierenden Ummantelung 30 umgeben ist.

[100] Da die elektrische Anschlussleitung bei diesem Ausführungsbeispiel mittels einer thermischen Verbindungstechnik an der Kontakteinrichtung 22 beziehungsweise an der Kontaktspitze 23 befestigt ist, kann die isolierende Ummantelung 30 nicht bis an die Schweißverbindung 28 beziehungsweise den Verbindungsbereich 27 heranreichen, da die isolierende Ummantelung 30 ansonsten schmelzen und beschädigt werden würde.

[101] Es versteht sich, dass vorliegend auch andere Verbindungstechniken, wie etwa ein Vercrimpen oder Verpressen von Bauteilen im Verbindungsbereich 27, vorteilhaft verwendet werden können, die eine betriebssichere und kostengünstige Verbindung gewährleisten.

[102] Die isolierende Ummantelung 30 der elektrischen Anschlussleitung 26 ist vorliegend von der Schweißstelle 28 beabstandet angeordnet, so dass dort ein unisolierter übergangsbereich 31 vorliegt.

[103] Damit der unisolierte übergangsbereich 31 ebenfalls isoliert ist, weist die Abgreifvorrichtung 20 zusätzlich eine schützende isolierende Hülle 32 auf. Die Hülle 32 bildet vorliegend zudem eine Art Hauptgehäuse der Abgreifvorrichtung mit einer Anschlussleitungsaustrittsöffhung 33 und einer Kontakt- spitzenaustrittsöffhung 34. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Hülle 32 aus einem relativ harten Kunststoff gespritzt.

[104] An der Seite, an welcher die Kontaktspitze 23 aus der Hülle 32 herausragt, weist die Abgreifvorrichtung 20 Justiermittel 35 mit einer ersten Wange 36 und einer zweiten Wange 37 auf, so dass die an das Kabel 21 gedrückte Abgreifvorrichtung 20 relativ verdrehsicher an dem Kabel 21 befestigt ist.

[105] Um eine Einstichstelle 38 im Bereich der Isolierung 25 des Kabels 21 gut abdichten zu können, weist die Hülle 32 um die Kontaktspitze 23 herum Dichtmittel in Form eines um die Kontaktspitze 23 umlaufenden Dichtungswulstes 39 auf.

[106] Damit die vorliegende Abgreifvorrichtung 20 fest an dem Kabel 21 angedrückt und betriebssicher an diesem befestigt werden kann, weist die Abgreifvorrichtung 20 darüber hinaus ein Fixierband 40 auf, welches um das elektrische Kabel 21 herumgelegt beziehungsweise herumgebogen werden kann. Zum Befestigen des Fixierbandes 40 wird die Spitze 41 des Fixierbandes 40 in eine öffnung 42 einer Fixierbandaufhahme 43 eingesteckt und durch diese öffnung 42 durchgeschoben. Das Fixierband 40 und die Fixierbandaufhahme 43 bilden zusammen die wesentlichen Bestandteile einer Fixiereinrichtung oder schlicht gesagt einer Fixierung der Abgreifvorrichtung 20.

[107] Das Fixierband 40 umfasst Rastmittel 44, die mit einer Sperre 45 der Fixierbandaufhahme 43 korrespondieren. Und zwar korrespondieren die Rastmittel 44 mit der Sperre 45 derart, dass das Fixierband 40 zwar in Einsteckrichtung 47 durch die öffnung 42 der Fixierbandaufhahme 43 bewegt werden kann. In entgegengesetzter Richtung kann das Fixierband 40 auf Grund der Rastmittel 44 und der Sperre 45 jedoch nicht bewegt werden. So kann die Fixierung der Abgreifvorrichtung 20 zwar nahezu beliebig fest angezogen und eingestellt werden.

[108] Zum Lösen dieser Fixierung umfasst die Fixierbandaufnahme 43 einen Entsperrungsriegel 46, mittels welchem die Fixierung bei entsprechender Betätigung in Richtung 49 des Entsperrungsriegels 46 wieder gelöst werden kann. Hierbei lässt sich das Fixierband 40 wieder vollständig aus der öffnung 42 der Fixierbandaufnahme 43 herausziehen, so dass die Abgreifvorrichtung 20 im Bedarfsfall an ein weiteres Kabel (hier nicht gezeigt) anordenbar ist.

[109] Die in den Figuren 5 bis 7 gezeigte Abgreifvorrichtung 120 weist eine isolierende Hülle 132 auf, welche ein Fixierband 140 und eine Fixierbandaufnahme 143 umfasst. Die vorliegende Abgreifvorrichtung 120 ist ohne Kontakteinrichtung, ohne konische Kontaktspitze sowie ohne Anschlussleitung dargestellt.

[110] In diesem Ausfuhrungsbeispiel sind Rastmittel 144 des Fixierbandes 140 seitlich am Fixierband 140 vorgesehen.

[111] Die Fixierbandaufhahme 143 umfasst Sperrmittel 145, die mit den Rastmitteln 144 des Fixierbandes 140 derart kommunizieren, dass das Fixierband 140 in Einsteckeinrichtung 147 in die Fixierbandaufnahme 143 zwar eingeschoben jedoch nicht mehr in entgegengesetzter Richtung herausgezogen werden kann. Ist das Fixierband 140 in die Fixierbandaufhahme 143 eingeführt, wird das Fixierband 140 weiter in eine Halteeinrichtung 148 eingeführt.

[112] Soll diese Fixierung gelöst werden, wir das Fixierband 140 in Richtung 149 aus der Halteeinrichtung 148 und der Fixierbandaufhahme 145 herausbewegt.

[113] Mittels der Hülle 132 sind auch eine erste Wange 136 und eine zweite Wange 137 als Justiermittel 135 gebildet. Die Wangen 136 und 137 bilden äußere Erhebungen der Hülle 132. Eine innere Erhe- bung der Hülle 132 ist durch den Dichtungswulst 139 gebildet.

[114] Die in den Figuren 8 und 9 gezeigte Abgreifvorrichtung 220 weist eine Kontaktspitze 223 auf, an welcher ein elektrisch leitender Kern 229 einer elektrischen Anschlussleitung 226 befestigt ist. Die elektrische Anschlussleitung 226 ist nahe an die Kontaktspitze 223 heran von einer isolierenden Umman- telung 230 umgeben.

[115] Die Kontaktspitze 223 und die elektrische Anschlussleitung 226 sind insbesondere in einem übergangsbereich 231 zwischen der Kontaktspitze 223 und der elektrischen Anschlussleitung 226 von einer Hülle 232 umgeben. Die vorliegende Hülle 232 weist im Bereich der Kontaktspitze 223 Dichtmittel 239 und Justiermittel 235 mit einer ersten Wange 236 und einer zweiten Wange 237 auf.

[116] Im Gegensatz zu den vorstehend erläuterten Abgreifvorrichtungen 20 und 120 weist die Ab- greifvorrichtung 220 keine integrierte Fixierung, insbesondere kein Fixierband und keine Fixierbandaufnahme, auf. Die Abgreifvorrichtung umfasst lediglich ein Aufnahmeplateau 250, an welchem ein externes Fixiermittel (hier nicht gezeigt), wie beispielsweise ein handelsüblicher Kabelbinder, sicher an der Abgreifvorrichtung 220 platziert werden kann. Das Aufnahmeplateau 250 beziehungsweise die Hülle 232, in der das Aufnahmeplateau 250 integriert ist, ist am Anfang und am Ende abgerundet, so dass dort Rundungsbereiche 251 (hier nur exemplarisch beziffert) des Aufnahmeplateaus 250 gebildet sind.

[117] Die Abgreifvorrichtung 320 aus den Figuren 10 und 11 hat eine etwas kürzere Kontaktspitze 323 und eignet sich daher besonders gut zum Anbringen an starren elektrischen Kabeln (hier nicht dargestellt), insbesondere mit einem Kern aus Vollmaterial. Bei solchen elektrischen Kabeln ist ein Eindringen der Kontaktspitze 323 in den massiven Kern schwierig. Somit ist es vorteilhaft, bei derartigen elektri-

sehen Kabeln bevorzugt Abgreifvorrichtungen 320 zu verwenden, die eine kürzere Kontaktspitze 323 aufweisen.

[118] Des Weiteren umfasst die Abgreifvorrichtung 320 auch eine elektrische Anschlussleitung 326, die an der Kontaktspitze 323 befestigt ist.

[119] Darüber hinaus weist die Abgreifvorrichtung 320 auch eine Hülle 332 auf, die an der Seite 352 der Kontaktspitze 323 zum einen Wangen 336 und 337 als Justiermittel und zum anderen einen umlaufenden Dichtungswulst 339 aufweist.

[120] An der der Kontaktspitze 323 gegenüberliegenden Seite 353 weist die isolierende Hülle 332 ein Aufnahmeplateau 350 für externe Fixiermittel auf, da die Abgreifvorrichtung 320 über derart integrierte Fixiermittel nicht verfügt.