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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriezelle, die ein Batteriezellengehäuse und einen Batteriezellengehäusedeckel sowie einen Drucksensor umfasst.
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Stand der Technik
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Offenbarung der Erfindung
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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 Drucksensor auf.
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Der Innendruck einer Batteriezelle ist eine für die Sicherheit derselben relevante physikalische Größe. Stehen Informationen über den Innendruck der Batteriezelle zur Verfügung, kann die Sicherheit von Batteriesystemen unter Verwendung dieser Informationen gegenüber dem Stand der Technik erheblich verbessert werden. Dabei kann der Drucksensor direkt auf oder in der Batteriezelle verbaut und unmittelbar aus der Batteriezelle gespeist werden. Da der Drucksensor direkt mit der Batteriezelle verbunden ist, kann der Verlauf des Innendrucks der Batteriezelle über das gesamte Leben der Batteriezelle registriert, gespeichert und ausgewertet werden. Dadurch lassen sich auch zu jedem Zeitpunkt Informationen über den Alterungszustand der Batteriezelle gewinnen. Ferner kann durch den Verbau eines Drucksensors ein sicherheitskritischer Zustand der Batteriezelle sehr früh erkannt und die Batteriezelle daraufhin in einen sicheren Betriebszustand überführt werden.
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Bevorzugt ist der mindestens eine Drucksensor innerhalb der Batteriezelle angeordnet. In einer derartigen Ausführungsform ist der Drucksensor besonders sicher mit der Batteriezelle verbunden und ist eine besonders einfache und schnelle Erfassung des Innendrucks der Batteriezelle möglich.
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Vorzugsweise ist der mindestens eine Drucksensor dazu ausgelegt, den Innendruck der Batteriezelle zu erfassen. Dadurch ist der Drucksensor zur Erfassung eines Überdrucks beziehungsweise eines Unterdrucks innerhalb des Batteriezellengehäuses beziehungsweise innerhalb der Batteriezelle in der Lage.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Drucksensor 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 Drucksensor als eigenständiges Bauelement mit sehr geringen Abmessungen realisiert werden, welches Logikelemente und mechanische Strukturen beispielsweise in einem Chip vereint.
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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, den erfassten Innendruck der Batteriezelle an die Überwachungsschaltung zu übermitteln. Durch eine derartige Ausführungsform ist der Drucksensor innerhalb einer Überwachungsschaltung realisierbar, mit welcher auch weitere Messgrößen einer Batteriezelle, beispielsweise deren Klemmspannung und/oder deren Temperatur erfassbar sein können.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Bevorzugt ist die beanspruchte Batteriezelle eine Lithium-Ionen-Batteriezelle.
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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.
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Ferner wird ein Kraftfahrzeug mit einer Batterie mit einer erfindungsgemäßen Batteriezelle bereitgestellt, wobei die Batterie mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
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Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batteriezelle mit einem in einer freigelegten Überwachungsschaltung realisierten Drucksensor, und
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2 eine seitliche Teilansicht des inneren Aufbaus eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Batteriezelle.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 50 mit einem in einer freigelegten Überwachungsschaltung 40 realisierten Drucksensor 42. Die Batteriezelle 50 umfasst ein Batteriezellengehäuse 30, einen Batteriezellengehäusedeckel 28, zwei Batteriezellenterminals 11 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 Drucksensor 42, welcher in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft dazu ausgelegt ist, den Innendruck der Batteriezelle 50 zu erfassen. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist der Drucksensor 42 in diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, den auf das Batteriezellengehäuse 30 beziehungsweise den auf den Batteriezellengehäusedeckel 28 wirkenden Innendruck der Batteriezelle 50 zu erfassen. Die Batteriezelle 50 ist in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft in einem Kraftfahrzeug verbaut.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist der Drucksensor 42 rein beispielhaft innerhalb der Batteriezelle 50 angeordnet beziehungsweise verbaut. Dabei ist der Drucksensor 42 ferner rein beispielhaft in einer elektronischen Schaltung 43 ausgeführt. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist der Drucksensor 42 in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft als Teil einer elektronischen Schaltung 43 realisiert. Der Drucksensor 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.
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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, den erfassten Innendruck 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, den Innendruck der Batteriezelle 50, das heißt den inneren Druck der Batteriezelle 50, welcher von innen auf das Batteriezellengehäuse 30 und den Batteriezellengehäusedeckel 28 wirkt, und welcher von dem in der elektronischen Schaltung 43 realisierten Drucksensor 42 erfasst wird, 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 11, 12 der Batteriezelle 50 zu erfassen. Des Weiteren ist die Überwachungsschaltung 40 in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft samt elektronischer Schaltung 43 beziehungsweise samt Drucksensor 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 Drucksensor 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 1 ist die Überwachungsschaltung 40 samt elektronischer Schaltung 43 beziehungsweise samt Drucksensor 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 Batteriezellengehäusedeckels 28 angeordnet ist.
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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 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.
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Ferner ist die Überwachungsschaltung 40 in diesem Ausführungsbeispiel samt elektronischer Schaltung 43 beziehungsweise samt Drucksensor 42 rein beispielhaft als Flexible Printed Circuit Board ausgeführt. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die Überwachungsschaltung 40 samt elektronischer Schaltung 43 beziehungsweise samt Drucksensor 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 Batteriezellengehäusedeckels 28, welches in diesem Ausführungsbeispiel als Metallsubstrat dient, aufgebracht. Sowohl die Verwendung von PEN als flexibles Substrat als auch von Aluminium als Metallsubstrat ist in diesem 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.
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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 Batteriezellengehäusedeckels 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 Batteriezellengehäusedeckels 28 zu tangieren und ohne über die halbe Länge des Batteriezellengehäusedeckels 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 Batteriezellengehäusedeckels 28 aus, welcher das mit der positiven Elektrode verbundene Batteriezellenterminal 11 einschließt.
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In diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 50 sind der erste und der zweite Bereich 26, 27 des Batteriezellengehäusedeckels 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 Batteriezellengehäusedeckels 28 sind in diesem Ausführungsbeispiel also an ihrer gemeinsamen Berührungskante mittels Nanomolding miteinander verbunden. Der erste Bereich 26 kann optional ebenfalls über Nanomolding beziehungsweise über einen nanogemoldeten Bereich 25 elektrisch von dem Batteriezellengehäuse 30 isoliert beziehungsweise mit diesem verbunden 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 Batteriezellengehäusedeckels 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.
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Die 2 zeigt eine seitliche Teilansicht des inneren Aufbaus eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Batteriezelle 50. Diese seitliche Teilansicht zeigt einen Batteriezellengehäusedeckel 28 mit einer rein beispielhaft auf dessen Innenseite angeordneten, optionalen Überwachungsschaltung 40, welche einen in einer elektronischen Schaltung 43 ausgeführten Drucksensor 42 aufweist. In diesem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Batteriezellengehäusedeckel 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 Batteriezellengehäusedeckel 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 Batteriezellengehäusedeckel 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 11 wird von dem ersten Bereich 26 eingeschlossen, während das mit der negativen Elektrode verbundene Batteriezellenterminal 12 von dem zweiten Bereich 27 eingeschlossen wird.
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In diesem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Drucksensor 42 rein beispielhaft dazu ausgelegt, den Innendruck der Batteriezelle 50, also den inneren Druck der Batteriezelle 50, welcher auf das Batteriezellengehäuse 30 sowie den Batteriezellengehäusedeckel 28 wirkt, zu erfassen. Die elektronische Schaltung 43, in welcher der Drucksensor 42 ausgeführt ist, ist in diesem weiteren Ausführungsbeispiel rein beispielhaft dazu ausgelegt, den erfassten Innendruck an die Überwachungsschaltung 40 zu übermitteln, beziehungsweise der Überwachungsschaltung 40 bereitzustellen.
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Ferner ist die Überwachungsschaltung 40 samt elektronischer Schaltung 43 beziehungsweise samt Drucksensor 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 Drucksensor 42, wie in der Beschreibung zu dem Ausführungsbeispiel der 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 2, wie in der Beschreibung zu dem Ausführungsbeispiel der 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 Drucksensor 42 innerhalb der Überwachungsschaltung 40 realisiert ist, werden in diesem weiteren Ausführungsbeispiel auch die elektronische Schaltung 43 sowie der Drucksensor 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 2 in einer Detailansicht dargestellt.
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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 Drucksensor 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 Drucksensor 42 aufweist. Des Weiteren können auch erfindungsgemäße Batteriezellen 50 realisiert sein, in welchen eine Überwachungsschaltung 40 und ein Drucksensor 42 realisiert sind, wobei die Überwachungsschaltung 40 den Drucksensor 42 jedoch nicht umfasst, in welchen der Drucksensor 42 also nicht innerhalb der Überwachungsschaltung 40 realisiert ist. Ferner kann der Drucksensor 42 in solchen Batteriezellen 50 dennoch mit der Überwachungsschaltung 40 verbunden und dazu ausgelegt sein, den erfassten Innendruck 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, den von dem Drucksensor 42 übermittelten Innendruck der erfindungsgemäßen Batteriezelle 50 zu empfangen.
