CN105990558B - 用于连接电池单池的方法和设备以及电池组、电池模块、电池以及运输工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于连接电池单池（1001、...1003）的方法，所述电池单池包括端子（11011、...11013、11021、...11023），其特征在于：提供连续材料（200）；由所述连续材料（200）批量生产单池连接器（20012、20023）；以及将所述连续材料（200）或所述单池连接器（20012、20023）固定在所述端子（11011、...11013、11021、...11023）上。本发明还涉及一种设备以及一种电池组、一种电池模块、一种电池和一种运输工具。

Description

用于连接电池单池的方法和设备以及电池组、电池模块、电池 以及运输工具
技术领域
本发明涉及按照独立权利要求所述类型的方法和设备。本发明的主题还有一种电池组、一种电池模块、一种电池和一种运输工具。
背景技术
由DE 10 2012 223 026 A1已知一种用于连接一电池组的两个单池的连接布置结构，其具有至少一个电池单池和柔性的导体元件，其中，所述柔性的导体元件与电池单池的一个极能导电地连接并且所述导体元件由铝构成。
由DE 10 2012 223 561 A1已知一种具有至少一个负电极和至少一个正电极的电池单池，其中，该电池单池被一单池壳体围住并且为了电池单池的电接触而具有第一单池端子和第二单池端子，所述第一单池端子与至少一个负电极导电式连接，所述第二单池端子与至少一个正电极能导电地连接，其中，第一单池端子和/或第二单池端子具有指向到所述单池壳体中的接触开口。此外，用于使第一电池单池的至少一个第一单池端子与第二电池单池的至少一个第二单池端子能导电地接触的单池连接器是已知的，其中，该单池连接器具有至少一个用于能导电地接触单池端子的第一接触部位和至少一个用于能导电地接触单池端子的第二接触部位，并且其中，所述至少一个第一接触部位和/或所述至少一个第二接触部位构造为接触插头。此外，已知一种具有多个电池单池中的至少两个电池单池的电池，这些电池单池借助于单池连接器彼此电联接，其中，单池连接器的接触插头插入到电池单池的相应的单池端子的接触开口中。
由DE 10 2012 223 812 A1已知一种电池单池，该电池单池被一单池壳体围住并且为了电接触电池单池而具有至少一个单池端子，其中，所述单池端子与电池单池的电极连接并且该单池端子的一个区域以一个自由端部从单池壳体伸出，其中，该区域具有从单池壳体延伸的第一区段、延伸直到所述自由端部的第二区段和使第一区段与第二区段连接的第三区段，其中，所述第三区段以如下方式构造，即，第二区段通过第三区段以弹性复位的方式布置在第一区段上。此外，已知一种用于能导电地接触电池单池的单池端子的单池连接器，其中，该单池连接器具有多个用于能导电地接触单池端子的接触部位，在这些接触部位中，至少两个接触部位彼此连接成一能导电的连接部，并且其中，至少两个能导电的连接部通过一绝缘元件以电绝缘的方式彼此连接。此外，已知一种具有多个电池单池中的至少两个电池单池的电池，这些电池单池借助于单池连接器能导电地彼此连接，其中，单池连接器与单池端子借助于咬口连接法（Durchsetzfügeverfahren）来连接。
由DE 10 2012 222 712 A1已知一种用于电接触电池单池的电极的单池端子，其中，所述单池端子能够以如下方式与电池单池的电极连接，即，单池端子以一个自由端部从围住电池单池的单池壳体伸出，并且其中，所述单池端子在其自由端部上具有带底面的凹陷部，其中，所述凹陷部朝向单池端子的至少一个侧面是连续的并且所述凹陷部朝向所述底面在所述凹陷部的至少一个区段中是扩宽的。此外，已知一种具有第一区域和第二区域的、由能导电材料制成的接触元件，其中，第一区域被构造用于电接触，并且其中，第二区域与单池端子的凹陷部对应地构造。此外，已知一种具有单池端子的电池单池以及一种具有多个带单池端子的电池单池的电池。
发明内容
具有独立权利要求特征的设备和方法具有这样的优点，即，基于其尺寸和数目引起了对构件更好的处理。此外可以减少变型方案的数目。由此可以降低成本如仓储管理成本和/或制造成本如装配成本。
通过在从属权利要求中实施的措施，具有独立权利要求所述特征的设备和方法的有利的改进方案和改善方案是可行的。
如果连续材料作为带或条而被提供，那么这就具有以下优点：可以简化连续材料的存放和处理。
如果提供卷材形状、棒形状、杆形状或条形状的连续材料，那么这就具有以下优点：可以进一步简化连续材料的存放和处理。
如果批量生产包括单池连接器的定长截断，如分开或切开或冲裁（Austanzen），那么这就具有以下优点：电池单池的连接、连续材料的批量生产可以被较高（程度）地整合。
如果所述批量生产包括对所述单池连接器进行弯曲，那么这就具有以下优点：连续材料的批量生产还可以进一步批量生产。
如果借助于激光束来进行定长截断（Ablängen）、分开或切开，那么这就具有以下优点：批量生产可以进一步被简化。
如果借助于一激光束或所述激光束来进行所述固定，那么这就具有以下优点：批量生产可以进一步被简化。此外可以减少固定时的机械负载。此外可以借助于激光源来产生用于定长截断、分开或切开和固定的激光束。为此可以简化所述方法或所述设备。由此可以进一步减少成本。
运输工具例如可以构造为：机动车如电动机动车、混合动力车辆、插电混合动力车辆、电动摩托车（电动-摩托车，英语：E-Bike）或电动自行车（踏板式电动自行车，英语：Pedal Electric Cycle，Pedelec）；海上运输工具如电动艇或潜水艇（英语：U-Boot）；空中运输工具或空间运输工具。
本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中详细阐释。
附图说明
图1示出了电池组10的示例性的立体视图，所述电池组包括根据本发明的一种实施方式的单池连接器20012、20023；
图2至图5示出了根据本发明的一种实施方式的用于连接电池单池1001、1002的方法的简化视图，并且
图6至图9示出了根据本发明的另一种实施方式的用于连接电池单池1001、1002的方法的简化视图。
具体实施方式
图1示出了电池组10的示例性的立体视图，所述电池组包括根据本发明的一种实施方式的单池连接器20012、20023。
所述电池组10包括多个电池单池1001、...1003和多个单池连接器20012、20023。
这些电池单池1001、...1003如在图1中示例性地示出的那样构造为直角平行六面体或方形板。这些电池单池1001、...1003分别包括例如正的第一单池端子（端子）11011、...11013和例如负的第二端子11021、...11023。这些端子11011、...11013、11021、...11023在常规使用时沿电池单池1001、...1003的高度方向布置在上方。这些电池单池1001、...1003关于所述端子11011、...11013、11021、...11023以相对彼此反平行（anti-parallel）取向的方式并排布置。
这些单池连接器20012、20023包括用于电连接这些端子11011、...11013、11021、...11023的能导电的元件。这些单池连接器20012、20023固定在这些端子11011、...11013、11021、...11023上并且如图1中示例性示出的那样，使一电池单池1001、1002的第一端子11011、11012与一相邻布置的电池单池1002、1003的第二端子11022、...11023分别彼此电连接，从而使得电池单池1001、...1003由于它们的反平行的布置而彼此串联连接。单池连接器20012、20023的元件由连续材料或准连续材料，例如带材料或条材料在连接这些电池单池1001、...1003时制造或者说批量生产——例如定长截断如分开或切开或冲裁和/或弯曲。术语“连续材料”和“准连续材料”由此表示这样的原材料，该原材料可以分成多个单池连接器20012、20023。所述连续材料或准连续材料例如可以被提供为卷材形状或拉长的形状，如棒或杆。所述连续材料或准连续材料可以具有就沿着材料的方向（纵向方向）而言恒定或均匀的横截面。该横截面可以与例如在电流强度方面的需求相适配。替换地，连续材料或准连续材料例如由于切口、穿孔、凹槽、理论断裂部位、理论弯曲部位或理论切割部位或理论分开部位而可以具有沿纵向方向的周期式的走向。
单池连接器20012、20023的分开例如可以借助于如剪切机那样的切割装置或者说分开装置或激光束来进行。
单池连接器20012、20023在端子11011、...11013、11021、...11023处/上的固定例如可以借助于固定缝或固定点如焊缝30011、30012、30012、30023或焊点来进行，这些固定缝或固定点例如可以通过键合或如激光焊接、摩擦焊接或超声波焊接那样的焊接来产生。
所述分开可以在固定之前进行。替换地，所述固定可以在所述分开之前进行。
图2至5示出了根据本发明的一种实施方式的用于连接电池单池1001、1002的方法的简化视图。
为了连接电池单池1001、1002，将这些电池单池1001、1002的端子11011、...11013、11021、...11023利用单池连接器20012、20023彼此连接，这些单池连接器由带材料200制造或批量生产。带材料200可以如图2至5中示例性示出的那样以卷材形状28来提供。所述带材料200可以布置在电绝缘的容器（未示出）中。
图2至5示出了用于连接电池单池1001、1002的设备20。用于连接电池单池1001、1002的装置20可以包括：用于控制和/或调节所述设备20或该设备的装置的控制装置22；固定装置26，该固定装置与控制装置22连接，用于将所述单池连接器20012、20023固定在端子11011、...11013、11021、...11023处/上；以及处理装置24，该处理装置与控制装置22连接，用于将单池连接器20012、20023定位和/或暂时或者说临时固定如压紧或按压在端子11011、...11013、11021、...11023处/上。所述固定装置26构造为激光焊接装置，该激光焊接装置可以产生用于激光焊接和/或激光分开的激光束260。处理装置24构造为压紧装置，该压紧装置可以处在一移出的保持姿态240或一移入的静止姿态240'中。
如图2中示例性示出的那样，带材料200被引导到一电池单池1001的端子11011上，定位在所述端子11011上并借助于处在移出的保持姿态240中的处理装置24暂时固定。带材料200借助于固定装置26的、产生焊缝30011的激光束260固定在所述端子11011上，从而使得所述带材料200与端子11011电连接。在端子11011固定之后可以关断所述固定装置26并可以将处理装置24带到移入的静止姿态240'中。
如图3中示例性示出的那样，带材料200被定位在另一电池单池1002的另一端子11022上并借助于处在移出的保持姿态240中的处理装置24暂时固定。带材料200借助于固定装置26的、产生另一焊缝30022的激光束260固定在所述另一端子11022上，从而使得所述另一端子11022与带材料200和端子11011电连接。在所述另一端子11022固定之后可以关断所述固定装置26并可以将处理装置24带到移入的静止姿态240'中。
如图4中示例性示出的那样，具有焊缝30011和另一焊缝30022的单池连接器20012借助于固定装置26的激光束260而与带材料200分开。在分开所述单池连接器20012之后可以关断所述固定装置26。
替换地，所述单池连接器20012的分开可以在固定在端子11011上之前进行并且/或者在固定在另一端子11022上之前进行。
图5示出了借助于单池连接器20012彼此连接的电池单池1001，1002。为了连接另外的或其它的电池单池可以重复实施该方法的步骤。由此可以将多个电池单池串联和/或并联地例如彼此电连接成一电池组或电池模块。
所述设备20可以此外如参考图6至9详细描述的那样包括：备置装置（Zurichteinrichtung）29，该备置装置与控制装置22连接，用于从带材料200中备置或者说批量生产所述单池连接器20012、20023，如定长截断和/或弯曲所述单池连接器20012、20023。所述备置装置29例如可以构造为无切削式的分开装置，如剪切机，或构造为切削式的分开装置，如锯。所述备置装置29和/或其元件如分开元件可以电绝缘地构造。所述带材料200可以穿过所述备置装置29，如果分开元件处在打开的静止姿态290中的话。备置装置29使单池连接器20012、20023与带材料200分开，如果所述分开元件处在闭合的分开姿态290'中的话。
图6至9示出了根据本发明的另一种实施方式的用于连接电池单池1001、1002的方法的简化视图。
图6至图9中示出的设备20'基本上相应于参考图2至图5所描述的、用于连接电池单池1001、1002的设备20。所述带材料200穿过备置装置29，该备置装置处于静止姿态290中。
如图6中示例性示出的那样，带材料200被引导到电池单池1001的端子11011上，定位在所述端子11011上并借助于处在移出的保持姿态240中的处理装置24暂时固定。带材料200借助于固定装置26的、产生焊缝30011的激光束260固定在所述端子11011上，从而使得所述带材料200与端子11011电连接。在端子11011固定之后可以关断所述固定装置26并可以将处理装置24带到移入的静止姿态240'中。
如图7中示例性示出的那样，具有焊缝30011的单池连接器20012借助处于分开姿态290'中的备置装置29与带材料200分开。在分开所述单池连接器20012之后可以将备置装置29带至静止姿态290中。
替换地，所述单池连接器20012的分开可以在固定在端子11011上之前进行。
如图8中示例性示出的那样，单池连接器20012被定位在另一电池单池1002的另一端子11022上并借助于处在移出的保持姿态240中的处理装置24暂时固定。单池连接器20012借助于固定装置26的、产生另一焊缝30022的激光束260固定在所述另一端子11022上，从而使得所述另一端子11022与端子11011电连接。在所述另一端子11022固定之后可以关断所述固定装置26并可以将处理装置24带到移入的静止姿态240'中。
替换地，另一端子11022上的固定可以在单池连接器20012的分开之前进行。
图9示出了借助于单池连接器20012彼此连接的电池单池1001，1002。为了连接另外的或其它的电池单池可以重复实施该方法的步骤。由此可以将多个电池单池串联和/或并联地例如彼此电连接成一电池组或电池模块。

Claims (4)

1.一种用于连接电池单池（1001、...1003）的方法，所述电池单池包括端子（11011、...11013、11021、...11023），其特征在于，
—— 提供连续材料（200），
—— 由所述连续材料（200）批量生产单池连接器（20012、20023），以及
—— 将所述连续材料（200）或所述单池连接器（20012、20023）固定在所述端子（11011、...11013、11021、...11023）上，
其中，
—— 所述批量生产包括对所述单池连接器（20012、20023）的定长截断、分开、切开或冲裁，或者
所述批量生产包括对所述单池连接器（20012、20023）的弯曲，其中，
—— 将所述连续材料（200）作为带或条来提供，或者
—— 以卷材形状（28）、棒形状、杆形状或者条形状来提供所述连续材料（200），
并且其中，在将所述连续材料固定在至少一个端子上之后才进行所述批量生产。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
—— 借助于激光束（260）来进行所述定长截断、分开或切开。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
—— 借助于一激光束或所述激光束（260）来进行所述固定。
4.一种设备，该设备被设置用于实施根据权利要求1至3中任一项所述的方法。
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