CN103959509B - 用于蓄能器的电池元接触装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于蓄能模块（1）的电池元接触装置（8），该蓄能模块带有多个电化学的蓄存电池元（2），其中每个蓄存电池元（2）都具有至少两个电的连接端子（3、4），该电池元接触装置包括：可插到蓄能模块（1）上的承载板（9）；至少一个插入该承载板（9）中的电池元连接器（10），用于连接不同蓄存电池元（2）的至少两个连接端子（3、4），其中，承载板（9）包括至少一个带卡锁凸起（12）的卡锁弹性件（11），用于把电池元连接器（10）固定在承载板（9）中。

Description

用于蓄能器的电池元接触装置
本发明涉及一种用于蓄能模块的电池元接触装置，该蓄能模块带有多个电化学的蓄存电池元。本发明还涉及一种高电压蓄存器，其包括蓄能模块和所述电池元接触装置。
在用于给汽车供电的通常称为蓄电池的高电压蓄存器中，采用用来驱动车辆例如电动车辆或混合动力车辆的蓄能模块。相应的蓄能模块通常由多个堆叠的蓄存电池元构成。各个蓄存电池元含有蓄电池的电化学的电池元（Zelle）。由各个蓄存电池元构成的堆垛通常被夹紧。夹紧除了用于使得模块相互间机械地固定外，特别是还用于抑制因气压变化引起的变形，在工作时在设置于模块内部的电化学的电池元中会出现所述气压变化。蓄能模块的多个蓄存电池元必须利用电池元连接器相互电连接。
本发明的目的在于，提出一种用于蓄能模块的电池元接触装置，其具有柔性的模块化的结构，且可成本低廉地制造与安装，并能实现可靠地接触蓄存电池元。
所述目的通过独立权利要求的特征得以实现。从属权利要求所述为本发明的优选改进。
所述目的因而通过一种用于蓄能模块的电池元接触装置得以实现，该蓄能模块带有多个电化学的蓄存电池元，其中，每个蓄存电池元都有至少两个电的连接端子。电池元接触装置包括可插到蓄能模块上的承载板和至少一个插入该承载板中的电池元连接器。电池元连接器用于连接不同蓄存电池元的至少两个连接端子。在蓄存电池元串联连接时，例如利用电池元连接器使得第一蓄存电池元的正极与另一蓄存电池元的负极连接。作为其替代方案，电池元连接器也可以使得多个蓄存电池元并联地连接。此外，利用电池元连接器也可以使得不同蓄存电池元的多于两个的连接端子相互连接。根据本发明，承载板包括至少一个带卡锁凸起的卡锁弹性件。带卡锁凸起的卡锁弹性件用于把电池元连接器固定在承载板中。利用卡锁凸起，电池元连接器在承载板中被固定在一定的位置。卡锁弹性件能实现电池元连接器的有限的移动。这例如在电池元连接器与连接端子焊接时是必需的，因为在这种情况下电池元连接器由于受热而延展。在蓄能模块工作中，电池元连接器也会出现变热，进而电池元连接器出现延展。使用带卡锁凸起的卡锁弹性件因而一方面能实现无间隙地定位电池元连接器，另一方面避免电池元连接器在承载板内夹紧。承载板优选由塑料制成，特别是被制成注塑件。电池元连接器优选由金属特别是铝构成。由此能够非常廉价地迅速地制造电池元接触装置，而无需其它添加剂。承载板特别是能实现预安装电池元连接器。电池元连接器在承载板中被定位在一定的位置，从而把承载板插到蓄能模块上就能使得电池元连接器处于正确的位置，并直接与蓄存电池元的连接端子连接特别是焊接或钎焊。
在优选的设计中规定，卡锁弹性件和卡锁凸起与承载板一体地制造。承载板、卡锁弹性件和卡锁凸起因而是利用一个共同的注塑模具制得的注塑件。
此外优选为被电池元连接器接触的每个连接端子都设置带卡锁凸起的卡锁弹性件。因而若电池元连接器使得两个连接端子连接，就针对该电池元连接器设置两个各带卡锁凸起的卡锁弹性件。
按照特别优选的设计，卡锁弹性件为弧形设计。该弧的第一端与承载板连接。在弧的第二端上设置着卡锁凸起。利用该弧形可以采用非常简便的方式把卡锁弹性件设计成塑料件。此外优选地规定，电池元连接器在与卡锁弹性件相对的一侧移动至承载板的梯段下面。在安装时，首先把电池元连接器移动至该梯段下面。然后电池元连接器的尚空留的侧面卡到卡锁凸起下面。由此在相对的两侧把电池元连接器固定在承载板中。
电池元连接器优选具有被设计用于与连接端子连接的连接面。如果电池元连接器例如用于接触两个连接端子，则该电池元连接器也包括两个连接面。这些连接面在安装时位于连接端子上，且可以与连接端子焊接或钎焊。
卡锁凸起经过优选布置，从而它阻止电池元连接器在第一方向上移动。卡锁弹性件在此经过适当布置，从而它允许电池元连接器在垂直于第一方向的第二方向上弹性加载地移动。在蓄能模块中，各个蓄存电池元经过特殊布置，使得各个连接端子全部都朝向一个表面。第一方向尤其垂直于该表面延伸。卡锁凸起因而阻止电池元连接器提升离开蓄能模块的该表面。第二方向平行于连接端子的该表面。卡锁弹性件因而可以实现使得电池元连接器平行于蓄能模块的表面受限地弹性加载地移动。电池元连接器的连接面特别是被设计成板或为板状。这意味着，这些连接面基本上在一个平面上延伸。该平面平行于蓄能模块的连接端子所在的表面。上述第二方向垂直于该板的厚度方向延伸。当电池元连接器与连接端子焊接或钎焊时，或者当电池元连接器在蓄能模块工作中变热时，电池元连接器延展。在这种情况下，电池元连接器主要在垂直于板厚度的方向上延展。因此卡锁弹性件能实现使得电池元连接器在第二方向上受限地弹性加载地移动，该第二方向垂直于板的厚度方向。
在另一有利的设计中规定，用于要连接的连接端子的电池元连接器的连接面前后地在第三方向上布置。该第三方向垂直于第二方向。现在也为了能够实现使得电池元连接器在该第三方向上延展，电池元连接器在两个连接面之间包括用于补偿电池元连接器中的固有应力的连接弧。
电池元连接器因而在它与连接端子连接的区域中为板状设计。在这些区域之间设置着连接弧。电池元连接器尤其被制成冲压弯曲板材件。
本发明还涵盖特别是汽车的用于供电的高电压蓄存器，其包括蓄能模块和上述电池元接触装置之一。蓄能模块包括多个电化学的蓄存电池元。每个蓄存电池元都包括至少两个电的连接端子。在本发明的电池元接触装置的范围内介绍的设计相应地有利地应用于本发明的高电压蓄存器。
下面参照附图详述本发明的一个实施例。其中：
图1示出了蓄能模块，本发明的根据一个实施例的电池元接触装置可插到所述蓄能模块上；
图2示出根据所述实施例的本发明的电池元接触装置；和
图3为根据所述实施例的本发明的电池元接触装置的详图。
下面参照附图1—3详述本发明的一个实施例。
图1示出在无本发明的电池元接触装置8时的蓄能模块1。下述电池元接触装置8将插到该蓄能模块1上。蓄能模块1包括多个前后堆叠成列的蓄存电池元2。每个蓄存电池元2都包括第一连接端子3和第二连接端子4。各个蓄存电池元2分别彼此错开地布置，从而不同极性的两个连接端子并排地靠置。前后地布置的蓄存电池元2通过两个端板5、6和两个拉杆7相互夹紧。
图2示出本发明的插到蓄能模块1上的电池元接触装置8。该电池元接触装置8包括承载板9，该承载板被制成由塑料构成的注塑件。在承载板9中插入多个由铝制成的电池元连接器10。图3所示为图2的局部细节。每个电池元连接器10都包括两个连接面19。两个连接面19通过电池元连接器10的连接弧18相互连接。两个连接面19可以分别靠置在两个不同的蓄存电池元2的连接端子3、4上。在这些连接端子上焊接着连接面19。由此在所示实施例中电池元连接器10分别使得两个连接端子3、4连接。
承载板9针对每个电池元连接器10都包括两个卡锁弹性件11，这些卡锁弹性件各有一个卡锁凸起12。卡锁弹性件11和卡锁凸起12分别把电池元连接器10保持在连接面19的区域中。带有卡锁凸起12的卡锁弹性件11与余下的承载板9一体地由塑料制成。
卡锁弹性件11为弧形设计。弧的第一端15与余下的承载板9连接。在弧的第二端16上构造有卡锁凸起12。在卡锁弹性件11的对面，电池元连接器10插在梯段17的下面。该梯段17也是承载板9的一体的组成部分。在底侧，电池元连接器10位于承载板9或连接端子3、4上。
如图3中所示，在电池元接触装置8上规定了三个不同的方向。第一方向13垂直于板状的连接面19。第二方向14垂直于第一方向13，且平行于蓄能模块1的表面延伸。第三方向21垂直于第一方向13，且垂直于第二方向14。连接端子3、4在该第三方向21上前后地布置。卡锁弹性件11经过适当布置，从而它允许电池元连接器10在第二方向14上弹性加载地移动。卡锁凸起12阻止电池元连接器10在第一方向13上移动。两个连接面19之间的连接弧18能实现使得电池元连接器10在第三方向21上一定程度地移动或延展长度。图3还示出电池元连接器10的连接面19的厚度20。第一方向13平行于厚度20的方向延伸。第二方向14和第三方向21垂直于厚度20。
在电池元连接器10与连接端子3、4焊接或钎焊时，以及在蓄能模块1的工作中，电池元连接器10出现变热，因而出现材料延展。连接弧18能实现使得电池元连接器10在第三方向21上一定程度地延展。弧形设计的卡锁弹性件11能实现使得电池元连接器10在第二方向14上一定程度地延展。
利用本发明的电池元接触装置8将确保电池元连接器10无间隙地保持在预定的位置。但同时，承载板9也能实现使得电池元连接器10基于固有应力而一定程度地移动。
附图标记清单
1 蓄能模块
2 蓄存电池元
3、4 连接端子
5、6 端板
7 拉杆
8 电池元接触装置
9 承载板
10 电池元连接器
11 卡锁弹性件
12 卡锁凸起
13 第一方向
14 第二方向
15 第一弧端
16 第二弧端
17 梯段
18 连接弧
19 连接面
20 厚度
21 第三方向

Claims (10)

1.一种用于蓄能模块（1）的电池元接触装置（8），该蓄能模块带有多个电化学的蓄存电池元（2），其中每个蓄存电池元（2）都具有至少两个电的连接端子（3、4），该电池元接触装置包括：
- 可插到蓄能模块（1）上的承载板（9）；
- 至少一个插入该承载板（9）中的电池元连接器（10），用于连接不同蓄存电池元（2）的至少两个连接端子（3、4）；
- 其中，承载板（9）包括至少一个带卡锁凸起（12）的卡锁弹性件（11），用于把电池元连接器（10）固定在承载板（9）中，
- 其中，卡锁弹性件（11）为弧形设计，其中，该弧的第一端（15）与承载板（9）连接，在弧的第二端（16）上设置着卡锁凸起（12）。
2.如权利要求1所述的电池元接触装置，其特征在于，卡锁弹性件（11）和卡锁凸起（12）与承载板（9）一体地制造。
3.如权利要求1所述的电池元接触装置，其特征在于，为被电池元连接器（10）接触的每个连接端子（3、4）都设置带卡锁凸起（12）的卡锁弹性件（11）。
4.如权利要求1所述的电池元接触装置，其特征在于，电池元连接器（10）在与卡锁弹性件（11）相对的一侧移动至承载板（9）的梯段（17）下面。
5.如权利要求1所述的电池元接触装置，其特征在于，电池元连接器（10）具有被设计用于与连接端子（3、4）连接的连接面（19）。
6.如权利要求1所述的电池元接触装置，其特征在于，卡锁凸起（12）阻止电池元连接器（10）在第一方向（13）上移动，卡锁弹性件（11）允许电池元连接器（10）在垂直于第一方向（13）的第二方向（14）上弹性加载地移动。
7.如权利要求6所述的电池元接触装置，其特征在于，连接面（19）被设计成板，其中，第二方向（14）垂直于板的厚度（20）的方向伸展。
8.如权利要求6所述的电池元接触装置，其特征在于，用于要连接的连接端子（3、4）的电池元连接器（10）的连接面（19）前后地在第三方向（21）上布置，其中，该第三方向（21）垂直于第二方向（14）。
9.如权利要求1所述的电池元接触装置，其特征在于，电池元连接器（10）在两个连接面（19）之间包括用于补偿电池元连接器（10）中的固有应力的连接弧（18）。
10.特别是汽车的用于供电的高电压蓄存器，包括：
- 带有多个电化学的蓄存电池元（2）的蓄能模块（1），其中，每个蓄存电池元（2）都有至少两个电的连接端子（3、4）；
- 根据前述权利要求中任一项的电池元接触装置（8）。
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