CN102770985A - 柔性的电池连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于蓄能器的电池的电连接的柔性的电池连接器，该电池连接器由金属片构成，其中金属片具有纵向侧边缘和端侧边缘且临近端侧边缘具有接触区段，用于和蓄能器电池的接线端接触，其中在第一接触区段和第二接触区段之间布置有柔性的弯曲部段，该弯曲部段具有多个基本上并行延伸的狭槽。

Description

柔性的电池连接器

技术领域

本发明涉及一种柔性的电池连接器，用于并联和/或串联连接蓄能器的优选多个蓄能器单元。

在此，本发明涉及根据权利要求1所述的电池连接器。

背景技术

蓄能器例如应用在尤其是具有电或混合动力驱动装置的机动车中。

蓄能器通常由多个彼此电连接的电池组成。尤其对混合动力车辆来说，极多个电池必须既并联（为了提高容量）又串联（为了增大电压）地彼此连接形成蓄能器单元。在所需的结构紧凑的蓄能器中，当蓄能器工作时出现明显的温度波动，特别是由于对车辆来说周围环境温度同样经受了明显的波动。

此外，还存在如下技术问题，即，由于待传输的高电流，必须设置相应的导线横截面。

另一个技术问题在于，在车辆运行中出现的震动和撞击，因此电池连接器布置中（或笼统地说在蓄能器中）的电池必然会相对彼此运动。

在现有技术中通常使用实心的连接导线，这些连接导线借助于螺旋连接结构可拆卸地连接在电池的接线端上。

基于金属的不同的电、机械和电化学特性，额外还需要提供一连接系统，该连接系统为阳极和阴极配备了不同的连接可能性。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种电连接器以及对应的蓄能器，尽管存在上述技术问题，然而借助于所述电连接器以及对应的蓄能器确保了在最佳的材料使用时的可靠的运行，以及确保了具有尽可能最小的易错性的简单的安装。

出于各种不同的原因不考虑柔性的电缆连接器。如果要在两个相邻的电池的正极和负极之间建立机械的持久的连接，那么实际上通常会把该连接实现为固定连接。在此情况下，震动逐渐地导致损坏并导致连接（例如螺旋连接）的松脱。

目的在于，例如借助于焊接方法、优选超声或激光焊接方法实现这种连接。

在现有技术例如US4,934,958中提出了一种用于连接两个电池单元的系统，所述电池单元通过电缆彼此连接。这需要一定量的额外的安装空间、其它连接件和为了完成相应的连接而必需的电缆。

如果要建立固定连接，那么圆形的电缆不适合用于把蓄能器的或蓄能器电池的单个触点接头与电缆焊接。

US5,154,646提出了使电池单元的正极和负极彼此连接的另一种可能性。

在此情况下，铜编网被用作扁平导线，在其端部具有接线端，以便使电池单元的单个的极彼此电接触。

在此，也借助于螺旋连接结构进行连接。需要费力且价高地制造这种连接，所以出于价格原因在许多具有大量电池连接器的应用中摒弃了这种连接。

因此，本发明的目的在于，提供一种柔性的电池连接器，其可以价廉且简单地制造，且可以持久地与电池连接器接线端接触，此外还可以通过简单的方式制成。

换句话说，本发明的目的在于，提出一种电连接器以及相应的蓄能器，尽管存在上述技术问题，然而借助于所述电连接器以及相应的蓄能器确保了在最佳的材料使用时的可靠的运行，以及确保了具有尽可能最小的易错性的简单的安装。

该目的通过权利要求1所述的特征实现。

在从属权利要求中给出了本发明的有利的改进方案。

在说明书、权利要求和/或附图中给出的至少两个特征的所有组合也落入本发明的框架内。

对给出的数值范围来说，位于所述的界限内的数值也应视作作为极限值被公开且可以要求保护所述值的任意组合。

本发明的基本构思为，设置柔性的电池连接器系统（柔性的电池连接器），借助于该电池连接器系统可以平衡/补偿温度波动和部件公差，并补偿由于温度变化引起的长度变化，这必须通过电池连接器的柔性的部段实现。

此外，必须考虑到，在所有三个空间方向上都会出现长度变化和部件公差。

因此，根据本发明的柔性的电池连接器具有在最小的材料投入的情况下的三轴公差补偿系统。

在此，公差会相对彼此沿x、y和z方向出现以及沿每个空间方向出现。

实际上已经表明，提供仅能在一个或两个空间方向上拦截/吸收由于温度波动造成的公差和长度增加的电池连接器布置是不够的。电池连接器必须能够拦截电池的必须规律地被容许的、无论是由于震动还是热的因素产生的相对彼此的位置变化。

因此，根据权利要求1所述的根据本发明的柔性的电池连接器给出了前述目的的解决方案。

柔性的电池连接器由薄壁的金属片形成，且具有至少一个有利地基本上为U或L形的薄片部段（Lamellenabschnit），该薄片部段设计为金属片中的曲面形的且带狭槽的薄片部段。

柔性的电池连接器有利地由薄壁的金属片制成，优选由轧制的带材制成。

在尤其优选的实施方式中，触点接头可以焊接在正极和/或负极上。

在另一个可选择的实施方式中，触点接头具有正极连接侧和负极连接侧，其中正极连接侧由第一材料优选为铝制成，而负极连接侧由与第一材料不同的材料尤其是铜制成。

通过这种方式，仅需制成一种类型的触点接头，该触点接头既可以连接在每个电池的正极侧上也可以连接在负极侧上，这对触点接头的生产成本是有利的。

通过如下技术措施——即，根据本发明的电池连接器具有带狭槽且具有多个成对间隔开的薄片（Lamelle）的薄片部段——确保了即使在强烈的震动或撞击时以及在热致的长度变化时也能实现电池单元的触点接头之间的可靠的连接，因为通过柔性的电池连接器拦截了位置的变化。

如果例如通过焊接同时存在触点接头至蓄能器单元（电池）的正极和/或负极的材料接合的连接，那么在此实际上也排除了由于电连接的脱开而引起的错误/故障，且尽管存在持久的形锁合的连接也还是能确保系统的灵活性/柔性。在该应用情况中，电阻焊被视作特别有效的焊接技术。

附图说明

可由说明书、优选实施例以及根据附图得到本发明的其它优点、特征和细节。附图示出：

图1示出用于制造根据本发明的柔性的电池连接器的薄壁的金属片；

图2示出制造中的第一方法步骤；

图3示出在根据本发明的柔性的电池连接器的制造中的第二方法步骤；

图4示出根据本发明的柔性的电池连接器的俯视图；

图5示出根据图4的柔性的电池连接器的仰视图。

具体实施方式

图1至3说明了根据本发明的原理，其中柔性的电池连接器设计为具有任意空间方向上的所要求的灵活性/柔性，该灵活性/柔性可分解为三个正交的x、y、z轴的分量。

图1示出薄壁的金属片，其可沿着x轴上下移动。如果在蓄能器的两个电池之间使用了这种连接，那么电池实际上仅能沿着一个方向相对彼此移动（x方向）。

由于实心的薄壁的金属片，沿y方向和z方向的运动几乎被排除或没有足够程度的保证。金属片的长度的弹性的变化明显小于实际中通常发生的位置变化。

图1中示出的薄壁的金属片3在图2中具有弯曲部段4。弯曲部段4有利地设计为基本上为U形的弯曲部段。

薄壁的金属片具有两个外部的纵向侧边缘6a、6b以及具有两个端侧边缘5a、5b。可选择地，基本上为U形的弯曲部段4也可以设计为阶梯形或L形的弯曲部段。由此保证了现在薄壁的金属片3可以沿两个彼此正交的方向运动，也就是说，也能沿y方向运动。第一接触区段2a位于弯曲部段4和临近端侧边缘5a之间，第二接触区段2b位于弯曲部段和端侧边缘5b之间。

如果连接图2中示出的电池连接器和蓄能器单元的两个电池的极，那么它们会在x和y方向上对应于由于热膨胀导致的长度变化而移位。然而，垂直于xy平面沿z方向的运动是不可能的，因为薄壁的金属片3对此不具有足够的运动自由度。为此，需要其它的措施。

因此，根据本发明，在弯曲部段4中设置狭槽7，以形成薄片8，由此实现了沿所有空间方向（x、y、z）的灵活性。需对应于待拦截的预期的位置变化调整狭槽7的数量、薄片8的宽度和长度。

图4示出根据本发明的柔性的电池连接器1的第一实施例，其由薄壁的金属片3形成，具有柔性的薄片部段9，该薄片部段9由弯曲部段4和布置在其中的薄片8形成，像之前描述的那样，薄片8通过狭槽7分开。

有利地，薄壁的金属片3由铝制成，且在其第二接触区段2b上借助于冷焊工艺与基本上平坦的矩形的金属片10（有利地是铜片）连接。因此，得到柔性的电池连接器1，该电池连接器1具有由第一金属材料制成的第一接触区段2a，以及具有一体形成在第二接触区段2b上的金属片10，该金属片10由不同的金属制成。

金属片10有利地具有孔12并本身形成了用于电池连接器的极的接触区段11。

在有利的设计方案中，薄壁的金属片3可以在其第一接触区段2a上同样具有孔12。这样做的技术效果是，可以有利地实现与每个电池单元的触点接头的形锁合的连接。

弯曲部段4的范围内的带狭槽的薄片部段9确保了沿薄片连接器的x-、y-方向以及沿z方向的可移动性。

图5示出根据本发明的图4中的柔性的电池连接器的仰视图。由此可见，在第一基本上平坦的接触区段2a和弯曲部段4之间布置有斜面14，因此接触区段11的平面和第一接触区段2a的平面布置在相同的y-、z平面位置中。

相应地可以如此设计狭槽的长度，即，使得沿z方向的灵活性满足必要的波动范围。通过形成弯曲部段来实现沿y至z方向的灵活性。

例如，如果两个相邻的电池的触点接头处于不同的高度，那么取代U形的弯曲部段还可以使用阶梯形或L形的弯曲部段，该弯曲部段设计成使得第一接触区段2a位于第一电池的第一触点接头的平面上，而第二接触区段11位于第二电池的第二触点接头的第二平面上。

附图标记列表

1柔性的电池连接器

2a第一接触区段

2b第二接触区段

3薄壁的金属片

4弯曲部段

5a、5b端侧边缘

6a、6b纵向侧边缘

7狭槽

8薄片

9带狭槽的薄片部段

10金属片

11接触区段

12、13孔

14斜面部段

Claims (8)

1.用于蓄能器的电池的电连接的柔性的电池连接器（1），所述电池连接器由金属片（3）构成，其中所述金属片（3）具有纵向侧边缘（6a、6b）和端侧边缘（5a、5b）且临近所述端侧边缘（5a、5b）具有接触区段（2a、2b、11），用于和蓄能器电池的接线端接触，其特征在于，在所述第一接触区段（2a）和所述第二接触区段（2b、11）之间布置有柔性的弯曲部段（4），所述弯曲部段具有多个基本上并行延伸的狭槽（7）。

2.根据权利要求1所述的柔性的电池连接器（1），其特征在于，所述弯曲部段（4）具有多个成对地间隔开的狭槽（7），以形成薄片（8），并由此形成为沿两个彼此正交的方向具有柔性的薄片部段。

3.根据权利要求1或2所述的柔性的电池连接器（1），其特征在于，所述狭槽的取向相对于所述纵向侧边缘（6a、6b）的取向具有在0°和25°之间的角度。

4.根据权利要求2或3所述的柔性的电池连接器（1），其特征在于，所述具有柔性的薄片部段（9）基本上在所述电池连接器（1）的整个宽度上延伸。

5.根据权利要求2至4所述的柔性的电池连接器（1），其特征在于，用于与第一电池接触的所述第一接触区段（2a）和用于与第二电池接触的所述接触区段（11）布置在相同的平面中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的柔性的电池连接器（1），其特征在于，在至少一个接触区段（2a、2b、11）中布置有孔。

7.根据前述权利要求中任一项所述的柔性的电池连接器（1），其特征在于，所述电池连接器（1）在所述接触区段（2a）和所述具有柔性的薄片部段（9）之间的区域中具有形式为斜面部段（14）的弯折部。

8.根据前述权利要求中任一项所述的柔性的电池连接器（1），其特征在于，所述接触区段（2a、2b、11）中的至少一个由与其它接触区段（2a、2b、11）中的一个的材料不同的材料形成。

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