DE-102024132514-A1 - Verfahren zur Reparatur eines über einen Abschnitt seiner Länge zerstörten Zellkontaktierungssystems einer Batterie; Batterie sowie Fahrzeug

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur eines über einen Abschnitt seiner Länge zerstörten Zellkontaktierungssystems (16) einer Batterie (12). Bei dem Verfahren wird in einem ersten Schritt ein Bild von einem zu zerstörenden Abschnitt (32) des Zellkontaktierungssystems (18) mittels einer Detektionseinrichtung (30) aufgenommen. In einem zweiten Schritt wird ein Ersatzabschnitt (26) mit wenigstens einer Leiterbahn (28) auf Basis des aufgenommen Bildes erzeugt. Und in einem dritten Schritt wird die wenigstens eine Leiterbahn (28) des Ersatzabschnittes (36) mit wenigstens einer Leiterbahn (28) des Zellkontaktierungssystems (18) verbunden. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Batterie (12) sowie ein Fahrzeug.

Inventors

• Nicolas Behrens
• Christoph Jagoda

Assignees

• BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241107

Claims (10)

1. Verfahren zur Reparatur eines über einen Abschnitt seiner Länge zerstörten Zellkontaktierungssystems (16) einer Batterie, das folgende Schritte aufweist: a. Aufnehmen eines Bildes von einem zu zerstörenden Abschnitt (32) des Zellkontaktierungssystems (18) mittels einer Detektionseinrichtung (30); b. Erzeugen eines Ersatzabschnittes (26) mit wenigstens einer Leiterbahn (28) auf Basis des aufgenommen Bildes; und c. Verbinden der wenigstens einen Leiterbahn (28) des Ersatzabschnittes (36) mit wenigstens einer Leiterbahn (28) des Zellkontaktierungssystems (18).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die wenigstens eine Leiterbahn (28) des Ersatzabschnittes (26) auf ein Substrat (38) gedruckt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die wenigstens eine Leiterbahn (28) erzeugt wird, indem eine elektrisch leitfähige Tinte (40) auf das Substrat (38) gedruckt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet , dass das Substrat (38) auf die Stelle des zerstörten Abschnittes (32) geklebt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die wenigstens eine Leiterbahn (28) des Ersatzabschnittes (36) mit wenigstens einer Leiterbahn (28) des Zellkontaktierungssystems (18) mittels Crimpen, Schweißen und/oder Löten verbunden wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die wenigstens eine Leiterbahn (28) des Ersatzabschnittes (36) kongruent auf wenigstens eine Leiterbahn (28) des Zellkontaktierungssystems (18) gelegt wird, um den Ersatzabschnitt (36) mit dem Zellkontaktierungssystem (18) zu verbinden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das aufgenommen Bild mittels einer künstlichen Intelligenz ausgewertet wird, um eine Kontur der wenigstens einen Leiterbahn (28) des zerstörten Abschnittes (32) und/oder einen Anschlussabschnitt der wenigstens einen Leiterbahn (28) des zerstörten Abschnittes (32) mit der Leiterbahn (28) des Zellkontaktierungssystems (18) zu identifizieren.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Detektionseinrichtung (30) als eine Kamera oder als ein Scanner ausgebildet ist.
9. Batterie (12) für ein Fahrzeug (10), aufweisend wenigstens ein Zellkontaktierungssystem (18), das mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 repariert ist.
10. Fahrzeug (10) aufweisend eine Batterie (12) nach Anspruch 9 .

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur eines über einen Abschnitt seiner Länge zerstörten Zellkontaktierungssystems einer Batterie. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Batterie sowie ein Fahrzeug. Batterien, insbesondere Hochvoltspeicher, für Fahrzeuge weisen zum Erreichen der erforderlichen Spannung eine Vielzahl an zu Zellpaketen verknüpften Batteriezellen auf, die elektrisch über ein Zellkontaktierungssystem, das auch als Kabelbaum bezeichnet werden kann, miteinander verbunden sind. Batterien können, wie jedes Bauteil in einem Fahrzeug, über die Lebensdauer beschädigt werden. Eine Reparatur muss möglich sein, da die Batterie eine sehr teure Komponente darstellt. Beispielsweise geht aus DE 10 2023 100 047 A1 ein Verfahren zum zur Reparatur eines Zellpaketes einer Batterie hervor. Bei dem Verfahren wird eine defekte Speicherzelle geöffnet und eine Jelly Roll wird aus einem Zellbecher der defekten Speicherzelle entnommen. Anschließend wird eine neue Speicherzelle in den Zellbecher eingefügt und die neue Speicherzelle wird elektrisch in das Zellpaket eingebunden. Das Zellkontaktierungssystem liegt zwischen den Batteriezellen und einem Gehäuseoberteil der Batterie. Um zu den Batteriezellen zu gelangen, beispielsweise um die BAtteriezellen zu reparieren oder auszutauschen, muss das Zellkontaktierungssystem teilweise entfernt werden. Wird das Zellkontaktierungssystem teilweise entfernt, so werden Leiterbahnen durchtrennt. Dabei verliert das Zellkontaktierungssystem seine Funktion, sobald auch nur eine Leiterbahn durchtrennt wird. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Batterie und ein Fahrzeug zu schaffen, die eine Reparatur einer defekten Batterie ermöglichen. Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Batterie mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Reparatur eines über einen Abschnitt seiner Länge zerstörten Zellkontaktierungssystems einer Batterie vorgeschlagen. In einem ersten Schritt wird ein Bild von einem zu zerstörenden Abschnitt des Zellkontaktierungssystems mittels einer Detektionseinrichtung aufgenommen. In einem zweiten Schritt wird ein Ersatzabschnitt mit wenigstens einer Leiterbahn auf Basis des aufgenommen Bildes erzeugt. In einem dritten Schritt wird die wenigstens eine Leiterbahn des Ersatzabschnittes mit einer Leiterbahn des Zellkontaktierungssystems verbunden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die durchtrennte Leiterbahn wieder durchgängig zu machen. Dadurch kann die volle Funktion eines teilweise zerstörten Zellkontaktierungssystems beziehungsweise eines Kabelbaumes wieder hergestellt werden. Die Batterie kann im Sinne der Erfindung auch als Hochvoltspeicher oder Batteriespeicher bezeichnet werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Zellkontaktierungssystem wenigstens einen Zellverbinder zum elektrischen Kontaktieren wenigstens einer Batteriezelle der Batterie, ein Trägerboard aus Kunststoff, eine Sensorik mit wenigstens einem Sensorelement zum Überwachen wenigstens eines physikalischen Messgröße, beispielsweise einer Spannung oder einer Temperatur, der wenigstens einen Batteriezelle, wenigstens eine Leiterbahn zur Stromübertragung zwischen dem Zellverbinder und einem Verbraucher und/oder einer Stromquelle und wenigstens einer Leiterbahn zur Verbindung der Sensorik mit einer Auswerteeinheit auf. Vorteilhaft ist der Zellverbinder zum elektrischen Kontaktieren mit der Batteriezelle stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt. Vorteilhaft weist der Zellkontaktierungssystem und der Ersatzabschnitt eine Vielzahl an Leiterbahnen auf, die miteinander verbunden werden. Vorteilhaft werden die Leiterbahnen form- kraft- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden. Weiterhin vorteilhaft wird mit der Detektionseinrichtung ein Bild von dem zerstörten Abschnitt erzeugt, das in Bilddaten umgewandelt wird. Das Bild, insbesondere die Bilddaten, können elektronisch ausgewertet werden und/oder an eine Vorrichtung übersandt werden, wobei die Bilddaten als Datenbasis zur Erzeugung des Ersatzabschnittes dienen. Um zu dem Zellkontaktierungssystem zu gelangen, kann es erforderlich sein, ein weiteres Element oder weitere Elemente zu entfernen, wie beispielsweise ein Gehäuseoberteil und/oder ausgehärteten Schaum. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die wenigstens eine Leiterbahn des Ersatzabschnittes auf ein Substrat gedruckt. Zum Drucken der Leiterbahn kann eine Druckvorrichtung, beispielsweise ein Tintenstrahldrucker, eingesetzt werden. Beispielsweise wird die Leiterbahn durch einen Printed-Electronics-Prozess im Jet-Print-Verfahren hergestellt beziehungsweise auf das Substrat aufgedruckt. Ein derart hergestelltes Zellkontaktierungssystem kann auch als oder flexible printed circui