WO2021245027A1 - Batterie mit arretierungselement und fahrzeug mit aufnahme zur anorndung der batterie - Google Patents

Batterie mit arretierungselement und fahrzeug mit aufnahme zur anorndung der batterie Download PDF

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WO2021245027A1
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battery
connection
receptacle
locking element
vehicle
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PCT/EP2021/064549
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Daniel Manka
Andy Tiefenbach
Andreas Gleiter
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Robert Bosch Gmbh
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention is based on a battery according to the class of the independent claim.
  • the present invention also relates to a vehicle and a method for producing such a vehicle.
  • battery modules are interconnected to form batteries or entire battery systems.
  • the battery cells are designed as lithium-ion battery cells.
  • Such lithium-ion battery cells comparably high energy densities can be achieved, which allow a more compact design of the battery.
  • Such batteries can therefore also be designed to be portable and used in particular for applications in vehicles such as eBikes or light electric vehicles (LeVs). This has a number of advantages, such as the faster replacement of an empty battery with a full one in an exchange station or the more convenient charging of the battery overnight at home if, in particular, there is no separate garage for the vehicle. Disclosure of the invention
  • a battery with the features of the independent claim offers the advantage that, on the one hand, the battery can be installed comparably robustly during operation, for example in a vehicle, and is therefore insensitive to vibrations or mechanical shocks, and on the other hand, the battery can be easily Can be removed comparatively quickly or can be inserted comparatively quickly in a simple manner.
  • a battery with a plurality of battery cells is made available.
  • the battery cells are designed in particular as lithium-ion battery cells.
  • the battery cells are connected to one another in an electrically conductive manner in series and / or in parallel.
  • the battery cells can, for example, each have a positive voltage tap and a negative voltage tap, which are connected to one another in an electrically conductive manner in series and / or in parallel by means of cell connectors.
  • the plurality of battery cells has at least one positive total voltage tap and at least one negative total voltage tap, at which the plurality of battery cells can be electrically contacted, for example to tap a total voltage or to charge the battery cells.
  • the housing element of the battery has a first electrical connection of the battery on a first side surface.
  • the first electrical connection is a positive connection of the battery.
  • the housing element of the battery has a second electrical connection of the battery on the first side surface.
  • the second electrical connection is a negative connection of the battery.
  • the first electrical connection of the battery is electrically connected to the at least one positive total voltage tap and that, for example, the second electrical connection of the battery is electrically connected to the at least one negative total voltage tap.
  • the housing element of the battery has a locking element on a second side surface.
  • the second side surface is in particular different from the first side surface.
  • the first connection of the battery and the second connection of the battery are arranged in such a way that the first connection of the battery and the second connection of the battery are electrically and mechanically connected to a first connection of a receptacle and with a second connection of a receptacle can be contacted.
  • first connection of the battery and the second connection of the battery can form both mechanical fixing of the battery and electrical contacting of the battery.
  • the first connection of the battery and the second connection of the battery are formed from a metallic material selected from aluminum, copper and nickel.
  • Electrical contacting should be understood to mean that the battery is electrically connected to the receptacle so that, for example, a voltage can be tapped from the plurality of battery cells.
  • a mechanical contact should be understood to mean that the battery is mechanically fixed in the receptacle and, for example, it is prevented from being released from the exception. The battery can therefore be secured mechanically.
  • the first connection of the battery and the second connection of the battery preferably protrude laterally outward with respect to the housing element. This enables stable mechanical fixation.
  • the locking element is preferably a mechanical locking element which can be arranged mechanically in the first position and in the second position. But it would also be possible, please include if the locking element is an electrical locking element.
  • the locking element is received in the arrangement in the first position in a recess arranged on the second side surface of the housing element.
  • This offers the advantage that the locking element is protected from external influences during operation of the battery.
  • the handle can thus prevent unintentional contact and in particular against an arrangement in the two- protected position.
  • a vehicle such as an eBike or a light electric vehicle, for example, this is advantageous for reliable accommodation of the battery.
  • this means that during operation, in a state received in the receptacle, the handle is integrated flat in the recess and thus at the same time also allows minimal installation space.
  • the handle or the locking element can be removed from the recess and placed in the second position. This mechanically and electrically separates the battery from the receptacle. The battery can be easily removed without resistance.
  • the handle or the locking element can be inserted into the recess and arranged in the second position.
  • the battery can therefore be used in a simple manner.
  • the housing element of the battery furthermore has at least one holding element on the second side surface.
  • the at least one Hal teelement is arranged for mechanical contact with a holding connection of the receptacle.
  • the Arret istsele element is arranged in a second position, the at least holding element is arranged for mechanical separation from the holding connection of the receptacle.
  • the battery can therefore also comprise at least one holding element in addition to the first connection of the battery and the second connection of the battery. This can improve the mechanical fixation of the battery.
  • the battery preferably has two such holding elements, the two holding elements, the first connection of the battery and the second connection being symmetrically distributed over the circumference of the second side surface, for example at 90 degree intervals in order to ensure efficient mechanical fixation.
  • the first connection of the battery and / or the second connection of the battery comprise at least one electronic connection.
  • the at least one electronic connection is designed to be connected to at least one electronic connection of the receptacle.
  • the at least one electronic connection is designed to make contact with the at least one electronic connection of the receptacle.
  • the at least one electronic connection is designed to be separated from the at least one electronic connection.
  • the first side face and the second side face are advantageously arranged opposite one another.
  • the battery can be arranged in the receptacle in a simple manner.
  • the first side face and the second side face are advantageously arranged perpendicular to one another.
  • the battery can be arranged in the receptacle in a simple manner.
  • the first connection of the battery and the second connection of the battery are preferably electrically isolated from one another.
  • the first connection of the battery and the second connection of the battery are preferably insulated from the housing element of the battery.
  • the present invention also relates to a vehicle with a recording.
  • the vehicle is a two-wheeled vehicle, such as an electrically powered bicycle (bikes) or an electrically powered motor scooter (light electric vehicles).
  • the receptacle is designed to arrange a battery just described.
  • the receptacle has a first connection which is designed to contact the first connection of the battery electrically and mechanically.
  • the receptacle has a second connection which is designed to make electrical and mechanical contact with the second connection of the battery.
  • Reliable electrical contact between the battery and the vehicle can thereby be established by means of the receptacle. Furthermore, a stable mechanical fixation of the battery in the vehicle can be made available during operation.
  • the receptacle of the vehicle includes a spring damper element. This makes it possible to arrange the battery in the receptacle in a particularly gentle manner.
  • the weight of the battery can be used to deform the spring damper element in a defined manner in order to arrange the battery in the receptacle in a defined manner.
  • FIG. 1 in a perspective view of an embodiment of a battery according to the invention
  • FIG. 2 shows, in a sectional view, a mode of operation of a battery according to the invention
  • FIG. 3 shows a plan view of an embodiment of a battery according to the invention.
  • FIG. 4 shows an embodiment of a vehicle according to the invention in a sectional view from the side.
  • the housing element 2 of the battery 1 has, on a first side surface 31, a first electrical connection 41 of the battery 1 and a second electrical connection 42 of the battery 1.
  • the first connection 41 of the battery 1 is a positive voltage tap of the battery 1 and the second connection 42 of the battery 1 is a negative voltage tap of the battery 1.
  • the housing element 2 has a cylindrical shape.
  • the housing element 2 can also have a cuboid shape.
  • the housing element 2 of the battery 1 has a locking element 5 on a second side surface 32.
  • the locking element 5 is designed as a handle 50.
  • the housing element 2 has a recess 8 which is arranged on the second side surface 32. The locking element 5 or the handle 50 can be received in the first position in the recess 8 when the locking element 5 or the handle 50 is arranged.
  • FIG. 1 shows an arrangement of the locking element 5 in a first position.
  • the first connection 41 of the battery 1 and the second connection 42 of the battery 1 are for electrical and mechanical contacting with a first connection 61 of a receptacle 7, not shown in FIG. 1, and a second connection 62, not shown in FIG Arranged on acquisition 7.
  • the first side surface 31 and the second side surface 32 are arranged opposite one another.
  • first connection 41 of the battery 1 and / or the second connection 42 of the battery 1 has an electronic connection 9.
  • the electronic connection 9 is designed to be connected to an electronic connection 10 of the receptacle 7.
  • the battery 1 can also additionally have at least one electronic connection 9 of the battery 1, the function of which is analogous to the first connection 31 or the second connection 32. The only difference is that only electronic and mechanical contact is thereby formed.
  • FIG. 2 shows, in a sectional view, a mode of operation of a battery 1 according to the invention.
  • FIG. 3 shows a plan view of an embodiment of a battery 1 according to the invention.
  • the locking element 5 or the handle 50 can be seen here.
  • the Ar retiansselement 5 or the handle 50 is arranged in the first position and arranged in the recess 8.
  • the locking element 5 or the handle 50 is symmetrical.
  • an axis of the handle 50 runs on an axis of symmetry of the second side surface 32.
  • FIG. 4 shows, in a sectional view from the side, an embodiment of a vehicle 100 according to the invention.
  • the vehicle 100 comprises a receptacle 7.
  • the receptacle 7 is designed to receive the battery 1, which was described together with FIGS. 1 to 3.
  • the receptacle 7 of the vehicle 100 comprises a first connection 61 and a second connection 62.
  • the first connection 61 is designed to make electrical and mechanical contact with the first connection 41 of the battery 1.
  • the second connection 62 is designed to make electrical and mechanical contact with the second connection 42 of the battery 1.
  • the receptacle 7 also includes the electronic connections 10 of the receptacle 7, which can be connected to the electronic connection 9 of the first connection 41 of the battery 1 or the electronic connection 9 of the second connection 42 of the battery 1.
  • the receptacle 7 of the vehicle 100 also includes a spring damper element 11.
  • the receptacle 7 can also be designed in such a way that the entire battery 1 can be accommodated therein.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Batterie mit einer Mehrzahl an Batteriezellen, welche elektrisch leitend seriell und/oder parallel miteinander verschaltet sind, und welche in einem Gehäuseelement (2) der Batterie (1) aufgenommen sind, wobei das Gehäuseelement (2) der Batterie (1) an einer ersten Seitenfläche (31) einen ersten elektrischen Anschluss (41) der Batterie (1) und einen zweiten elektrischen Anschluss (42) der Batterie (1) aufweist, wobei das Gehäuseelement (2) der Batterie (1) an einer zweiten Seitenfläche (32) ein Arretierungselement (5) aufweist, wobei bei einer Anordnung des Arretierungselements (5) in einer ersten Position der erste Anschluss (41) der Batterie (1) und der zweite Anschluss (42) der Batterie (1) zu einer elektrischen und mechanischen Kontaktierung mit einem ersten Anschluss (61) einer Aufnahme (7) und einem zweiten Anschluss (62) einer Aufnahme (7) angeordnet sind, und bei einer Anordnung des Arretierungselements (5) in einer zweiten Position der erste Anschluss (41) der Batterie (1) und der zweite Anschluss (42) der Batterie (1) zu einer elektrischen und mechanischen Trennung von dem ersten Anschluss (61) der Aufnahme (7) und dem zweiten Anschluss (62) der Aufnahme (7) angeordnet sind.

Description

Beschreibung
Titel
BATTERIE MIT ARRETIERUNGSELEMENT UND FAHRZEUG MIT AUFNAHME ZUR ANORNDUNG DER BATTERIE
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Batterie nach Gattung des unabhängigen An spruchs. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Fahrzeug und ein Verfahren zu einer Herstellung eines solchen.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass Batteriemodule aus einer Mehrzahl an einzelnen Batteriezellen bestehen können, welche seriell und/oder parallel elektrisch leitend miteinander verschaltet sein können, so dass die einzelnen Bat teriezellen zu dem Batteriemodul zusammengeschaltet sind.
Weiterhin werden solche Batteriemodule zu Batterien bzw. zu gesamten Batte riesystemen zusammengeschaltet.
Insbesondere sind die Batteriezellen dabei als Lithium-Ionen-Batteriezellen aus gebildet. Mit solchen Lithium-Ionen-Batteriezellen können vergleichbar hohe Energiedichten erreicht werden, die eine kompaktere Bauweise der Batterie er lauben. Somit können solche Batterien auch tragbar gestaltet werden und insbe sondere für Anwendungen in Fahrzeugen wie z.B. eBikes oder Light electric Ve- hicles (LeVs) genutzt werden. Dies bringt einige Vorteile mit sich wie z.B. der schnellere Austausch einer leeren Batterie gegen eine volle in einer Wechselsta tion oder das komfortablere Laden der Batterie über Nacht zu Hause, wenn ins besondere keine eigene Garage für das Fahrzeug vorhanden ist. Offenbarung der Erfindung
Eine Batterie mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs bietet den Vor teil, dass die Batterie einerseits während eines Betriebes bspw. in einem Fahr zeug vergleichbar robust verbaut sein kann und dadurch unempfindlich gegen über Vibrationen oder mechanischen Stößen ist, und dass die Batterie anderer seits auf einfache Weise vergleichbar schnell entnommen werden kann bzw. auf einfache Weise vergleichbar schnell eingesetzt werden kann.
Dazu wird eine Batterie mit einer Mehrzahl an Batteriezellen zur Verfügung ge stellt. Die Batteriezellen sind dabei insbesondere als Lithium-Ionen-Batteriezellen ausgebildet. Zudem sind die Batteriezellen elektrisch leitend seriell und/oder pa rallel miteinander verschaltet. Dazu können die Batteriezellen beispielsweise je weils einen positiven Spannungsabgriff und einen negativen Spannungsabgriff aufweisen, welche mittels Zellverbindern elektrisch leitend seriell und/oder paral lel miteinander verschaltet sind. Durch eine solche elektrisch leitende Verschal tung weist die Mehrzahl an Batteriezellen zumindest einen positiven Ge samtspannungsabgriff und zumindest einen negativen Gesamtspannungsabgriff auf, an welchen die Mehrzahl an Batteriezellen elektrisch leitend kontaktiert wer den kann, beispielsweise um eine Gesamtspannung abzugreifen oder um die Batteriezellen zu laden.
Die Batterie umfasst weiterhin ein Gehäuseelement, in welchem die Batteriezel len aufgenommen sind. Insbesondere weist das Gehäuseelement eine zylindri sche Form auf. Selbstverständlich könnte das Gehäuseelement auch eine qua derförmige Form aufweisen.
Dabei weist das Gehäuseelement der Batterie an einer ersten Seitenfläche einen ersten elektrischen Anschluss der Batterie auf. Insbesondere ist der erste elektri sche Anschluss dabei ein positiver Anschluss der Batterie.
Dabei weist das Gehäuseelement der Batterie an der ersten Seitenfläche einen zweiten elektrischen Anschluss der Batterie auf. Insbesondere ist der zweite elektrische Anschluss dabei ein negativer Anschluss der Batterie. An dieser Stelle sei angemerkt, dass beispielsweise der erste elektrische An schluss der Batterie elektrisch leitend mit dem zumindest einen positiven Ge samtspannungsabgriff verbunden ist und dass beispielsweise der zweite elektri sche Anschluss der Batterie elektrisch leitend mit dem zumindest einen negati ven Gesamtspannungsabgriff verbunden ist.
Dabei weist das Gehäuseelement der Batterie an einer zweiten Seitenfläche ein Arretierungselement auf. Die zweite Seitenfläche ist dabei insbesondere von der ersten Seitenfläche verschieden.
Bei einer Anordnung des Arretierungselements in einer ersten Position sind der erste Anschluss der Batterie und der zweite Anschluss der Batterie in der Art an geordnet, dass der erste Anschluss der Batterie und der zweite Anschluss der Batterie elektrisch und mechanisch mit einem ersten Anschluss einer Aufnahme und mit einem zweiten Anschluss einer Aufnahme kontaktierbar sind.
Bei einer Anordnung des Arretierungselements in einer zweiten Position sind der erste Anschluss der Batterie und der zweite Anschluss der Batterie in der Art an geordnet, dass der erste Anschluss der Batterie und der zweite Anschluss der Batterie elektrisch und mechanisch von dem ersten Anschluss der Aufnahme und von dem zweiten Anschluss der Aufnahme trennbar sind.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteil hafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch an gegebenen Vorrichtung möglich.
Der besondere Vorteil einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Batterie besteht darin, dass der erste Anschluss der Batterie und der zweite Anschluss der Batterie sowohl eine mechanische Fixierung der Batterie als auch eine elekt rische Kontaktierung der Batterie ausbilden können. Insbesondere sind der erste Anschluss der Batterie und der zweite Anschluss der Batterie aus einem metalli schen Werkstoff ausgewählt aus Aluminium, Kupfer und Nickel ausgebildet.
Unter einer elektrischen Kontaktierung soll dabei verstanden sein, dass die Bat terie elektrisch an die Aufnahme angebunden ist, so dass bspw. eine Spannung von der Mehrzahl an Batteriezellen abgegriffen werden kann. Unter einer mechanischen Kontaktierung soll dabei verstanden sein, dass die Batterie mechanisch in der Aufnahme fixiert und bspw. ein Lösen aus der Aus nahme unterbunden ist. Die Batterie kann also mechanisch gesichert werden.
Das Gehäuseelement kann dabei insbesondere einen Innenraum aufweisen, in welchem die Mehrzahl an Batteriezellen vollständig aufgenommen sind. Der In nenraum kann dabei gegenüber einer Umgebung abgeschlossen sein.
Bei einer Anordnung des Arretierungselements in einer ersten Position stehen der erste Anschluss der Batterie und der zweite Anschluss der Batterie bevorzugt gegenüber dem Gehäuseelement seitlich nach außen ab. Dadurch kann eine stabile mechanische Fixierung ermöglicht werden.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass das Arretierungselement bevorzugt ein me chanisches Arretierungselement ist, welches mechanisch in der ersten Position und in der zweiten Position angeordnet werden kann. Es wäre aber auch mög lich, wenn das Arretierungselement ein elektrisches Arretierungselement ist.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Arretierungselement als Tragegriff der Batterie ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, die Batterie zu transportie ren. An dieser Stelle sei angemerkt, dass der Tragegriff bzw. das Arretierungs element insbesondere dazu dient, die Batterie aus der Aufnahme zu entnehmen bzw. in die Aufnahme einzusetzen. Ferner sei bemerkt, dass bei einer Ausbil dung des Arretierungselements als Tragegriff die Erfindung auf solche Batterien beschränkt ist, welche üblicherweise mittels menschlicher Kraft transportiert wer den können. Solche Batterien weisen üblicherweise ein Gewicht unterhalb von 50 kg, bevorzugt unterhalb von 25 kg und insbesondere unterhalb von 15 kg auf.
Es ist zweckmäßig, wenn das Arretierungselement bei der Anordnung in der ers ten Position in einer an der zweiten Seitenfläche des Gehäuseelements ange ordneten Ausnehmung aufgenommen ist. Dies bietet den Vorteil, dass während des Betriebes der Batterie das Arretierungselement vor äußerer Einwirkung ge schützt ist. Insbesondere bei einem als Tragegriff ausgebildeten Arretierungs element kann somit der Tragegriff während des Betriebes der Batterie gegen un beabsichtigte Berührungen und insbesondere gegen eine Anordnung in der zwei- ten Position geschützt werden. Besonders bei einer Anordnung der Batterie in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem eBike oder einem Light electric vehic- le, ist dies für eine zuverlässige Aufnahme der Batterie vorteilhaft. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass während des Betriebes in einem in der Aufnahme aufgenommen Zustand der Tragegriff flach in der Ausnehmung inte griert ist und somit zugleich auch einen minimalen Bauraum ermöglicht.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass zu einem Herausnehmen der Batterie aus der Aufnahme der Tragegriff bzw. das Arretierungselement aus der Ausnehmung herausgenommen und in der zweiten Position angeordnet werden kann. Dadurch wird die Batterie von der Aufnahme mechanisch und elektrisch getrennt. Die Bat terie kann auf einfache Weise ohne Widerstand entnommen werden.
Weiterhin sei an dieser Stelle bemerkt, dass zu einem Einsetzen der Batterie in die Aufnahme der Tragegriff bzw. das Arretierungselement in die Ausnehmung eingesetzt und in der zweiten Position angeordnet werden kann. Dadurch wird die Batterie mit der Aufnahme mechanisch und elektrisch kontaktiert. Die Batterie kann also auf einfache Weise eingesetzt werden.
Bevorzugt ist, wenn das Gehäuseelement der Batterie an der zweiten Seitenflä che weiterhin zumindest ein Halteelement aufweist. Dabei ist bei einer Anord nung des Arretierungselements in der ersten Position das zumindest eine Hal teelement zu einer mechanischen Kontaktierung mit einem Halteanschluss der Aufnahme angeordnet. Weiterhin ist bei einer Anordnung des Arretierungsele ments in einer zweiten Position das zumindest Halteelement zu einer mechani schen Trennung von dem Halteanschluss der Aufnahme angeordnet. An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Batterie also zusätzlich zu dem ersten Anschluss der Batterie und dem zweiten Anschluss der Batterie weiterhin zumindest ein Halteelement umfassen kann. Dadurch kann die mechanische Fixierung der Bat terie verbessert werden. Vorzugsweise weist das Batterie zwei solcher Halteele mente auf, wobei die zwei Halteelemente, der erste Anschluss der Batterie und der zweite Anschluss über den Umfang der zweiten Seitenfläche symmetrisch verteilt sind, bspw. jeweils in 90 Grad Abständen, um eine effiziente mechani sche Fixierung sicherzustellen. Es ist zweckmäßig, wenn der erste Anschluss der Batterie und/oder der zweite Anschluss der Batterie zumindest einen elektronischen Anschluss umfassen. Der zumindest eine elektronische Anschluss ist dabei dazu ausgebildet, mit zumin dest einem elektronischen Anschluss der Aufnahme verbunden zu werden. Ins besondere ist dabei bei einer Anordnung des Arretierungselements in der ersten Position der zumindest eine elektronische Anschluss zu einer Kontaktierung mit dem zumindest einen elektronischen Anschluss der Aufnahme ausgebildet. Ins besondere ist dabei bei einer Anordnung des Arretierungselements in der zwei ten Position der zumindest eine elektronische Anschluss zu einer Trennung von dem zumindest einen elektronischen Anschluss ausgebildet.
Es ist auch zweckmäßig, wenn das Gehäuseelement der Batterie an der zweiten Seitenfläche zumindest einen elektronischen Anschluss der Batterie aufweist. Dabei ist bei einer Anordnung des Arretierungselements in einer ersten Position der zumindest eine elektronische Anschluss der Batterie zu einer Kontaktierung mit einem elektronischen Anschluss der Aufnahme angeordnet. Dabei ist bei ei ner Anordnung des Arretierungselements in einer zweiten Position der zumindest eine elektronische Anschluss der Batterie zu einer Trennung von dem elektroni schen Anschluss der Aufnahme angeordnet.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Batterie also zusätzlich zu dem ersten Anschluss der Batterie und dem zweiten Anschluss der Batterie weiterhin zumin dest einen elektronischen Anschluss umfasst. Dadurch kann die Batterie elektro nisch an die Aufnahme angebunden werden. Insbesondere kann somit bei spielsweise ein Batteriemanagementsystem (BMS) elektronisch angebunden werden, welches mit dem Fahrzeug kommunizieren kann, z.B. über einen CAN- Bus.
Vorteilhafterweiße sind die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche ge genüberliegend zueinander angeordnet. Dadurch kann die Batterie auf einfache Weise in der Aufnahme angeordnet werden.
Vorteilhafterweiße sind die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche senk recht zueinander angeordnet. Dadurch kann die Batterie auf einfache Weise in der Aufnahme angeordnet werden. Der erste Anschluss der Batterie und der zweite Anschluss der Batterie sind vor zugsweise elektrisch gegeneinander isoliert. Weiterhin sind der erste Anschluss der Batterie und der zweite Anschluss der Batterie vorzugsweise gegenüber dem Gehäuseelement der Batterie isoliert.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Fahrzeug mit einer Aufnah me. Insbesondere ist das Fahrzeug ein Zweirad, wie bspw. ein elektrisch ange triebenes Fahrrad (Bikes) oder ein elektrisch angetriebener Motorroller (Light electric Vehicles). Die Aufnahme ist dabei dazu ausgebildet, eine eben beschrie bene Batterie anzuordnen. Die Aufnahme weist einen ersten Anschluss auf, wel cher ausgebildet ist, den ersten Anschluss der Batterie elektrisch und mecha nisch zu kontaktieren. Die Aufnahme weist einen zweiten Anschluss auf, welcher ausgebildet ist, den zweiten Anschluss der Batterie elektrisch und mechanisch zu kontaktieren.
Dadurch kann eine zuverlässige elektrische Kontaktierung der Batterie mit dem Fahrzeug mittels der Aufnahme ausgebildet werden. Weiterhin kann eine stabile mechanische Fixierung der Batterie in dem Fahrzeug während des Betriebes zur Verfügung gestellt werden.
Es ist zweckmäßig, wenn die Aufnahme des Fahrzeugs ein Federdämpferele ment umfasst. Dadurch ist es möglich, die Batterie besonders schonend in der Aufnahme anzuordnen. Insbesondere kann das Eigengewicht der Batterie dazu genutzt werden, das Federdämpferelement definiert zu verformen, um die Batte rie definiert in der Aufnahme anzuordnen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Fahrzeug, bei welchen in der Aufnahme eine erfindungsgemäße Batterie angeordnet ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines eben beschriebenen Fahrzeuges mit einer ebenfalls eben beschriebenen Batterie. Dazu wird die Batterie in der Aufnahme des Fahrzeugs angeordnet, wo bei das Arretierungselement währenddessen in der zweiten Position angeordnet ist und anschließend das Arretierungselement in der ersten Position angeordnet wird. Dadurch kann eine zuverlässige mechanische und elektrische Verbindung ausgebildet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt:
Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform einer er findungsgemäßen Batterie,
Figur 2 in einer Schnittansicht eine Funktionsweise einer erfindungsge mäßen Batterie,
Figur 3 in einer Draufsicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemä ßen Batterie und
Figur 4 in einer Schnittansicht von der Seite eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs.
Die Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Batterie 1. Die Batterie 1 umfasst eine Mehrzahl an Batterie zellen, welche insbesondere als Lithium-Ionen-Batteriezellen ausgebildet sind und welche elektrisch leitend seriell und/oder parallel miteinander verschaltet sind. Die Batteriezellen sind dabei in einem Gehäuseelement 2 der Batterie 1 aufgenommen. Die Batteriezellen sind in der Figur 1 nicht zu erkennen.
Das Gehäuseelement 2 der Batterie 1 weist an einer ersten Seitenfläche 31 ei nen ersten elektrischen Anschluss 41 der Batterie 1 und einen zweiten elektri schen Anschluss 42 der Batterie 1 auf. Der erste Anschluss 41 der Batterie 1 ist dabei ein positiver Spannungsabgriff der Batterie 1 und der zweite Anschluss 42 der Batterie 1 ist dabei ein negativer Spannungsabgriff der Batterie 1. Insbeson dere weist das Gehäuseelement 2 eine zylindrische Form auf. Selbstverständlich kann das Gehäuseelement 2 auch eine quaderförmige Form aufweisen. Das Gehäuseelement 2 der Batterie 1 weist an einer zweiten Seitenfläche 32 ein Arretierungselement 5 auf. Gemäß dem in der Figur 1 gezeigten Ausführungs beispiel ist das Arretierungselement 5 als Tragegriff 50 ausgebildet. Dabei weist das Gehäuseelement 2 eine Ausnehmung 8 auf, welche an der zweiten Seiten fläche 32 angeordnet ist. Das Arretierungselement 5 bzw. der Tragegriff 50 kann bei der Anordnung des Arretierungselements 5 bzw. des Tragegriff 50 in der ers ten Position in der Ausnehmung 8 aufgenommen sein.
Die Figur 1 zeigt eine Anordnung des Arretierungselements 5 in einer ersten Po sition. Dabei sind der erste Anschluss 41 der Batterie 1 und der zweite Anschluss 42 der Batterie 1 zu einer elektrischen und mechanischen Kontaktierung mit ei nem der Figur 1 nicht zu erkennenden ersten Anschluss 61 einer Aufnahme 7 und einem der Figur 1 nicht zu erkennenden zweiten Anschluss 62 einer Auf nahme 7 angeordnet.
Die erste Seitenfläche 31 und die zweite Seitenfläche 32 sind dabei gegenüber liegend zueinander angeordnet.
Weiterhin weist der erste Anschluss 41 der Batterie 1 und/oder der zweite An schluss 42 der Batterie 1 einen elektronischen Anschluss 9 auf. Der elektroni sche Anschluss 9 ist dabei dazu ausgebildet, mit einem elektronischen An schluss 10 der Aufnahme 7 verbunden zu werden.
An dieser Stelle sei zudem bemerkt, dass die Batterie 1 auch zusätzlich zumin dest einen elektronischen Anschluss 9 der Batterie 1 aufweisen kann, dessen Funktion analog dem ersten Anschluss 31 bzw. dem zweiten Anschluss 32 ist. Einzig unterschiedlich ist, dass dadurch nur eine elektronische und mechanische Kontaktierung ausgebildet wird.
An dieser Stelle sei zudem bemerkt, dass die Batterie 1 auch ein Halteelement aufweisen kann, dessen Funktion analog dem ersten Anschluss 31 bzw. dem zweiten Anschluss 32 ist. Einzig unterschiedlich ist, dass dadurch lediglich eine mechanische Kontaktierung ausgebildet wird. Die Figur 2 zeigt in einer Schnittansicht eine Funktionsweise einer erfindungs gemäßen Batterie 1.
Dabei sind der an der ersten Seitenfläche 31 angeordnete erste Anschluss 41 der Batterie 1 bzw. der an der ersten Seitenfläche 31 angeordnete zweite An schluss 42 der Batterie 1 zu erkennen.
Zunächst zeigt die Figur 2 in einer ausgefüllten Darstellung die Anordnung des ersten Anschlusses 41 der Batterie 1 bzw. des zweiten Anschlusses der Batterie 1 bei einer Anordnung des Arretierungselement 5 in der ersten Position zu einer elektrischen und mechanischen Kontaktierung des ersten Anschlusses 61 der Aufnahme 7 bzw. des zweiten Anschlusses 62 der Aufnahme 7.
Die Figur 2 zeigt im gestrichelt linierter Darstellung eine Anordnung des Arretie rungselements 5 in einer zweiten Position. Dabei sind der erste Anschluss 41 der Batterie 1 bzw. der zweite Anschluss 42 der Batterie 1 zu einer elektrischen und mechanischen Trennung von dem in der Figur 2 nicht zu erkennenden ersten Anschluss 61 einer Aufnahme 7 bzw. dem in der Figur 2 nicht zu erkennenden zweiten Anschluss 62 einer Aufnahme 7 angeordnet.
Die Figur 3 zeigt in einer Draufsicht eine Ausführungsform einer erfindungsge mäßen Batterie 1.
Dabei ist das Arretierungselement 5 bzw. der Tragegriff 50 zu erkennen. Das Ar retierungselement 5 bzw. der Tragegriff 50 ist dabei in der ersten Position ange ordnet und in der Ausnehmung 8 angeordnet.
Im Unterschied zu der in der Figur 1 gezeigten Ausführungsform der Batterie 1 ist bei der in der Figur 3 gezeigten Ausführungsform der Batterie 1 das Arretie rungselement 5 bzw. der Tragegriff 50 symmetrisch ausgebildet. Insbesondere verläuft eine Achse des Tragegriffs 50 auf einer Symmetrieachse der zweiten Seitenfläche 32.
Die Figur 4 zeigt in einer Schnittansicht von der Seite eine Ausführungsform ei nes erfindungsgemäßen Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 umfasst dabei eine Aufnahme 7. Die Aufnahme 7 ist dabei dazu ausgebildet die Batterie 1, welche zusammen mit den Figuren 1 bis 3 be schrieben wurde, aufzunehmen.
Die Aufnahme 7 des Fahrzeugs 100 umfasst dabei einen ersten Anschluss 61 und einen zweiten Anschluss 62. Der erste Anschluss 61 ist dabei dazu ausge bildet, den ersten Anschluss 41 der Batterie 1 elektrisch und mechanisch zu kon taktieren. Der zweite Anschluss 62 ist dabei dazu ausgebildet, den zweiten An schluss 42 der Batterie 1 elektrisch und mechanisch zu kontaktieren. An dieser Stelle sei angemerkt, dass bei der Anordnung des Arretierungselement 5 in der ersten Position, was in der Figur 4 gezeigt ist, der erste Anschluss 41 der Batte rie 1 elektrisch und mechanisch mit dem ersten Anschluss 61 der Aufnahme 7 kontaktiert ist und der zweite Anschluss 42 der Batterie 1 elektrisch und mecha nisch mit dem zweiten Anschluss 62 der Aufnahme 7 kontaktiert ist.
Weiterhin umfasst die Aufnahme 7 auch die elektronischen Anschlüsse 10 der Aufnahme 7, welche mit dem elektronischen Anschluss 9 des ersten Anschlus ses 41 der Batterie 1 bzw. dem elektronischen Anschluss 9 des zweiten An schlusses 42 der Batterie 1 verbunden werden können.
Zudem umfasst die Aufnahme 7 des Fahrzeugs 100 auch ein Federdämpferele ment 11.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Aufnahme 7 im Unterschied zu Darstel lung der Figur 4 auch in der Art ausgebildet sein kann, dass die gesamte Batterie 1 darin aufgenommen werden kann.

Claims

Ansprüche
1. Batterie mit einer Mehrzahl an Batteriezellen, insbesondere Lithium-Ionen-Batteriezellen, welche elektrisch leitend seriell und/oder parallel miteinander verschaltet sind, und welche in einem Gehäuseelement (2) der Batterie (1) aufgenommen sind, wobei das Gehäuseelement (2) der Batterie (1) an einer ersten Seitenfläche (31) einen ersten elektrischen Anschluss (41) der Batterie (1) und einen zweiten elektrischen Anschluss (42) der Batterie (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (2) der Batterie (1) an einer zweiten Seitenfläche (32) ein Arretierungselement (5) aufweist, wobei bei einer Anordnung des Arretierungselements (5) in einer ersten Position der erste Anschluss (41) der Batterie (1) und der zweite Anschluss (42) der Batterie (1) zu einer elektrischen und mechanischen Kontaktierung mit einem ersten Anschluss (61) einer Aufnahme (7) und einem zweiten Anschluss (62) einer Aufnahme (7) angeordnet sind, und bei einer Anordnung des Arretierungselements (5) in einer zweiten Position der erste Anschluss (41) der Batterie (1) und der zweite Anschluss (42) der Batterie (1) zu einer elektrischen und mechanischen Trennung von dem ersten Anschluss (61) der Aufnahme (7) und dem zweiten Anschluss (62) der Aufnahme (7) angeordnet sind.
2. Batterie nach dem vorhergehenden Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierungselement (5) als Tragegriff (50) der Batterie (1) ausgebildet ist.
3. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierungselement (5) bei der Anordnung in der ersten Position in einer an der zweiten Seitenfläche (32) des Gehäuseelements (2) angeordneten Ausnehmung (8) aufgenommen ist.
4. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, das Gehäuseelement (2) der Batterie (1) an der zweiten Seitenfläche (32) weiterhin zumindest ein Halteelement aufweist, wobei bei einer Anordnung des Arretierungselements (5) in der ersten Position das zumindest eine Halteelement zu einer mechanischen Kontaktierung mit einem Halteanschluss der Aufnahme (7) angeordnet ist, und bei einer Anordnung des Arretierungselements (5) in der zweiten Position das zumindest eine Halteelement zu einer mechanischen Trennung von dem Halteanschluss der Aufnahme (7) angeordnet ist.
5. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss (41) der Batterie (1) und/oder der zweite Anschluss (42) der Batterie (1) zumindest einen elektronischen Anschluss (9) umfassen, welcher ausgebildet ist, mit zumindest einem elektronischen Anschluss (10) der Aufnahme (7) verbunden zu werden.
6. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (2) der Batterie (1) an der zweiten Seitenfläche (32) zumindest einen elektronischen Anschluss (9) der Batterie (1) aufweist, wo bei bei einer Anordnung des Arretierungselements (5) in der ersten Position der zumindest eine elektronische Anschluss (9) der Batterie (1) zu einer Kontaktierung mit einem elektronischen Anschluss (10) der Aufnahme (7) angeordnet ist, und bei einer Anordnung des Arretierungselements (5) in einer zweiten Position der zumindest eine elektronische Anschluss (9) der Batterie (1) zu einer Trennung von dem elektronischen Anschluss (10) der Aufnahme (7) angeordnet ist.
7. Batterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Seitenfläche (31) und die zweite Seitenfläche (32) gegenüberliegend zueinander angeordnet sind.
8. Batterie nach der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Seitenfläche (31) und die zweite Seitenfläche (32) senkrecht zueinander angeordnet sind.
9. Fahrzeug mit einer Aufnahme (7), welche ausgebildet ist, eine Batterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 anzuordnen, mit einem ersten Anschluss (61), welcher ausgebildet ist, den ersten Anschluss (41) der Batterie (1) elektrisch und mechanisch zu kontaktieren, und einem zweiten Anschluss (62), welcher ausgebildet ist, den zweiten Anschluss (42) der Batterie (1) elektrisch und mechanisch zu kontaktieren.
10. Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (7) des Fahrzeugs (100) ein Federdämpferelement (11) um fasst.
11. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahme (7) eine Batterie (1) nach ein Ansprüche 1 bis 8 angeordnet ist.
12. Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeuges (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Batterie (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in der Aufnahme (7) des Fahrzeugs (100) angeordnet wird, wobei das Arretierungselement (5) währenddessen in der zweiten Position ange ordnet ist und dann das Arretierungselement (5) in der ersten Position ange- ordnet wird.
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