CN108352490A - 连接器系统、电池模块、用于形成分接的方法和运行设备 - Google Patents

连接器系统、电池模块、用于形成分接的方法和运行设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于电池模块(1)的连接器系统(100)，包括不同种连续的电池连接器类型(80‑1、80‑2、80‑3)的多个电池连接器(8)，用于与电池模块(1)的一个或多个单电池(5)的一个或多个端子(6、7)形成一个或多个尤其是用于传输功率的分接(9‑1、9‑2)的电接触(11、12)，其中，每个下一种电池连接器类型(80‑1、80‑2、80‑3)的电池连接器(8)构造成，通过其电连接的单电池(5)端子(6、7)的数量大于通过每个上一种电池连接器类型(80‑1、80‑2、80‑3)的电池连接器(8)可连接的端子(6、7)的数量，并且每个上一种电池连接器类型j(80‑1、80‑2)的电池连接器(8)可在垂直于电池连接器(8)主延伸方向(X)的安装方向(Z)上堆叠和/或嵌套到下一种电池连接器类型的一个电池连接器(8)上。

Description

连接器系统、电池模块、用于形成分接的方法和运行设备
技术领域
本发明涉及一种连接器系统、一种电池模块、一种用于形成分接(Abgriff)的方法以及一种运行设备。本发明尤其是涉及一种用于电池模块的连接器系统、一种用于电动车辆和混合动力车辆的电池模块、一种用于形成电池模块的传输功率的分接的方法以及一种电动车辆和混合动力车辆。
背景技术
在车辆技术领域中、但也在其它工作设备或运行设备中，越来越多地使用包括多个单电池的电池模块来供应能量。除了用于测量地和/或控制地进行分接的、与电池模块的一个或多个单电池的一个或多个端子的电接触之外，用于为工作设备或运行设备的所基于的运行单元提供电能的、电的和传输功率的分接也非常重要。在此使用的电池连接器遭受特殊的、尤其是具有交变负荷的热应力和/或机械应力。
一方面，就导电性而言，必须使用高品质的材料，由此产生相应的成本。另一方面，所使用的电池连接器还必须能够吸收或补偿例如由于热交变负荷和随之出现的电池模块单电池的体积变化而产生的热机械应力。
发明内容
因此，本发明的任务在于提供一种连接器系统、一种电池模块、一种用于形成分接的方法以及一种运行设备，在其中在形成用于传输功率的分接的接触时以尽可能低的成本实现特别高的可靠性。
本发明的任务根据本发明在连接器系统中利用独立权利要求1的特征解决、根据本发明在电池模块中利用独立权利要求9的特征解决、根据本发明在用于形成分接的方法中利用独立权利要求10的特征解决、根据本发明在运行设备中根据独立权利要求11的特征解决。有利的扩展方案是相应从属权利要求的主题。
根据本发明的第一方面提供一种用于电池模块的连接器系统，其包括不同种连续的电池连接器类型的多个电池连接器，用于与电池模块的一个或多个单电池的一个或多个端子形成一个或多个电接触、尤其是用于传输功率的分接(Abgriff)的电接触。在此，每个下一种电池连接器类型的电池连接器构造成，通过该电池连接器电连接的单电池端子的数量大于通过每个上一种电池连接器类型的电池连接器可连接的端子的数量。此外，每个上一种电池连接器类型的电池连接器可在垂直于电池连接器主延伸方向X的安装方向Z上堆叠和/或嵌套到一个下一种电池连接器类型的电池连接器上。通过根据本发明的特征可在一个电池模块的多个单电池中借助多个电池连接器以级联的方式构造传输功率的分接。这意味着，借助上下堆叠和/或嵌套不同的电池连接器类型的电池连接器在希望的位置上(如在传输功率的分接附近)通过多层性通过相应提高有效导体横截面以增加最大可传输的电流密度。相反，例如在电池模块的边缘区域中较少堆叠的电池连接器或甚至单个电池连接器的电流传导能力就已足够。通过相应组合不同类型的不同电池连接器能以高可靠性和低材料成本实现任意的分接配置。
在形成传输功率的分接时以下述方式实现特别高程度的材料节约，即，根据按本发明的连接器系统的一种优选实施方式，该连接器系统包括n种不同的连续的电池连接器类型并且一种电池连接器类型j的每个电池连接器构造用于电连接单电池的2j个端子，其中j＝1至n。
鉴于技术生产成本和仓储能以下述方式实现特别简单的情况，即，一种电池连接器类型j的每个电池连接器沿电池连接器的主延伸方向X具有——尤其是线性排列顺序的——多个、尤其是2j个接触区段和2j-1个补偿区段并且沿电池连接器的主延伸方向每个电池连接器的每两个连续的接触区段通过一个补偿区段彼此连接。
根据按本发明的连接器系统的另一种扩展方案实现在安装和操作方面的其它优点，即，一种电池连接器类型的并且尤其是所有电池连接器类型的电池连接器的接触区段构造成相同的、尤其是构造成平板形式、梯形、由梯形和矩形的组合形式、棱锥形、矩形，并且具有沿电池连接器主延伸方向X的长边和/或沿正交于电池连接器主延伸方向X和安装方向Z的副延伸方向Y的短边。
尽管一种电池连接器类型的各单个电池连接器可根据单电池、端子和/或模块的特定几何要求并且根据应用进行调整，但鉴于所基于的制造方法和安装的经济性特别有利的是，一种电池连接器类型的电池连接器的补偿区段构造成相同的、对称的和/或彼此形状相似的。
根据按本发明的连接器系统的另一种改进方案可实现或进一步提高不同种电池连接器类型的待叠置设置的电池连接器的紧密结合和在热交变负荷下的可靠性，其方式为：不同种电池连接器类型的电池连接器的补偿区段彼此形状相似地构造，使得上一种电池连接器类型的电池连接器的补偿区段可至少部分地容纳在下一种电池连接器类型的电池连接器的补偿区段中。
为了能够特别可靠地吸收和/或补偿热交变负荷，在按本发明的连接器系统的另一种改进方案中规定，相应补偿区段具有或构成——尤其是沿电池连接器的主延伸方向——弹性的元件。
为了实现不同连接器类型的待叠置设置的连接器的可堆叠性，原则上可想到尤其是补偿区段的所有配合的形状。但特别简单的情况出现在：相应的补偿区段至少部分地构造成波形或半波形、U形、V形、钟形的类型，在安装方向Z上从相应的补偿区段的下侧凸起和/或从相应的补偿区段的上侧凹入。
根据本发明的另一方面还提供一种电池模块。该电池模块包括分别具有第一和第二端子的多个单电池和按本发明的连接器系统的电池连接器。在此，借助连接器系统的不同种连续的电池连接器类型的多个电池连接器与电池模块的单电池的多个端子形成用于传输功率的分接的电接触，其中，通过下一种电池连接器类型的相应的电池连接器电连接的单电池端子的数量大于通过上一种电池连接器类型的相应的电池连接器连接的端子的数量。此外，上一种电池连接器类型的一个相应的电池连接器在垂直于电池连接器主延伸方向X的安装方向Z上堆叠和/或嵌套到下一种电池连接器类型的一个电池连接器上或直接与单电池的端子接触。
此外，根据本发明的另一方面也提供一种用于形成电池模块的传输功率的分接的方法。在此，电池模块包括多个具有端子的单电池。所述方法包括下述步骤：(A)提供根据本发明的连接器系统的电池连接器；并且(B)借助连接器系统的不同种连续的电池连接器类型的多个电池连接器与电池模块的单电池的多个端子形成电接触。在此，通过下一种电池连接器类型的一个相应的电池连接器电连接的单电池端子的数量大于通过上一种电池连接器类型的一个相应的电池连接器连接的端子的数量。此外，上一种电池连接器类型的一个相应的电池连接器在垂直于电池连接器主延伸方向X的安装方向Z上堆叠和/或嵌套到下一种电池连接器类型的一个电池连接器上或直接与单电池的端子接触。
根据本发明的另一方面提供一种运行设备并且尤其是电动车辆或混合动力车辆。根据本发明的运行设备构造有电气运行装置、尤其是驱动装置。此外，根据本发明的电池模块构造成可通过其向所述运行装置供应电能的。
附图说明
由下述描述和附图给出本发明的其它细节、特征和优点。在附图种：
图1至5以示意性俯视图和局部分解图示出根据本发明的电池模块，其中使用了按本发明的电池连接器系统的实施方式；
图6至11以示意图示出作为按本发明的连接器系统的组件的电池连接器的不同实施方式；
图12和13以示意性侧视图示出当使用按本发明的连接器系统的一种实施方式时实现的两种不同安装状态；
图14至16以示意性侧视图示出按本发明的连接器系统的一种实施方式的电池连接器的机械方面。
具体实施方式
下面参考图1至16详细说明本发明的实施例。相同和等效的以及相同或等效作用的元件和组件以相同的附图标记表示。并非在其每次出现时都重复对所标记元件和组件的详细说明。
所示特征和其它特性可任意相互分离及任意相互组合，而不脱离本发明的核心。
图1以示意性俯视图示出在使用按本发明的连接器系统100的一种实施方式的情况下的按本发明的电池模块1的一种实施方式。
在图1中所示的电池模块包括壳体2，在该壳体内部容纳有多个单电池5。每个单电池5具有第一端子6、如负极和第二端子7、如正极。在根据图1的显示中，直接相邻的单电池5的负极和正极彼此以串联方式连接，从而在规定的第一和第二模块端子9-1或9-2上可获得电池模块1的各单电池5的单个电压总和作为运行电压。
在图1中所示的实施方式中，为了连接直接相邻的单电池5，使用第一电池连接器类型80-1作为按本发明的连接器系统100的电池连接器8，其构造用于将正好两个直接相邻的单电池5彼此连接以便借助第一和第二模块端子9-1和9-2实现传输功率的分接。
由图1还可看到，电池连接器8在与x方向一致的主延伸方向或纵向延伸方向X上延伸。连同在副延伸方向或横向方向Y上的延伸——该副延伸方向或横向方向在根据图1的实施方式中平行于y方向延伸——第一类型80-1的电池连接器8具有大致矩形的形状。
连接器系统100的所有第一类型80-1的电池连接器8在此相同地构造并且具有第一和第二接触区段81和位于其间的补偿区段82，该补偿区段将各接触区段81彼此连接。接触区段81本身与电池模块1的彼此直接相邻的单电池5的相应端子6或7直接电连接或在使用触头装置的情况下电连接。
图2和图3以示意性俯视图或以分解图示出按本发明的电池模块1的另一种实施方式或按本发明的连接器系统100的一种实施方式的可用于图2的电池模块1中的配置。
根据图2的按本发明的电池模块1也包括多个单电池5。与根据图1的实施方式相比，这些单电池现在这样定向，使得其两个第一端子6或负极贴靠在模块1壳体2的一侧上并且在其旁边是两个第二端子7或正极。为了通过增加最大可输出的电流来实现具有相应功率增加的并联分接，在根据图2的布置中使用按本发明的连接器系统100的另一种实施方式。
在此使用第一类型80-1的电池连接器8和第二类型80-2的电池连接器8。
以在最下方并且与第一端子6和第二端子7直接电接触的方式，第二类型80-2的电池连接器8构造用于接触四个单电池5的四个第一或第二端子6或7。
如结合图3清楚的是，第二类型80-2的电池连接器8主要包括板形的矩形布置，其具有上侧8-1和下侧8-2以及沿平行于x方向的主延伸方向X的第一边或长边8-3和沿平行于y方向的副延伸方向或横向方向Y的第二边或短边8-4。
此外，可看到用于接触单电池5的端子6的四个接触区段81。所述接触区段81通过补偿区段82彼此连接。如此形成的第二类型80-2的电池连接器8尤其是可材料一体地构造。
第一类型80-1的电池连接器8具有类似于第二类型80-2的电池连接器8的结构，但沿主延伸方向X具有减小的长度并且因此沿主延伸方向X仅覆盖单电池5的四个第一或第二端子6或7的中间两个端子并且因此与其接触。
在根据图2的应用中，第二类型80-2的电池连接器8位于最下方并且基本上直接靠置在单电池5的第一端子6上。第一电池连接器类型80-1的电池连接器8以其下侧8-2靠置在位于最下方的第二电池连接器类型80-2的电池连接器8的上侧8-1上。
为了确保这一点，尤其是这样构造第二电池连接器类型80-2的电池连接器8的第二类型82-2的补偿区段82和第一电池连接器类型80-1的电池连接器8的第一类型82-1的补偿区段82，使得它们可相互嵌套或可堆叠。在后面结合其它附图6至13进一步说明该特点。
为了外部的电流分接(Stromabgriff)，构造相应的第一或第二模块端子9-1或9-2，其接通所有的电池连接器8、在此尤其是第一电池连接器类型80-1的电池连接器8。
在该应用中，单层的第二电池连接器类型80-2的电池连接器8对于电池模块1的外侧单电池5及其第一端子6而言已足够，因为在此仅外侧单电池5局部贡献于总电流密度。当通过外侧单电池5上的第一或第二模块端子9-1、9-2外部分接时，必须相应组合多种电池连接器类型80-1、80-2、80-3的电池连接器8来获得电流密度。在此，例如可使用两个“一半的”或在X方向的延伸中减小的电池连接器8(例如沿Y方向在相应的电池连接器类型80-1、80-2、80-3的类型82-1、82-2、82-3的相应补偿区段82处切开)作为模块端子9-1和9-2。
进一步向内，电池模块1的内侧单电池5参与贡献总电流密度。由此在模块1中央区域中待预期的和可分接的电流密度局部增大。因此优选在该位置上、尤其是在第一或第二模块端子9-1、9-2区域中通过设置第二电池连接器8、即第一电池连接器类型80-1的电池连接器8形成第二导体层，从而在该位置上在第一或第二模块端子9-1、9-2区域中可通过增加的导体横截面来获得总电流密度。
在根据图4和5的实施方式中，关于待预期的最大电流密度的情况增加，因此所使用的层数相对于所显示的层数也可进一步增加。
图4的根据本发明的电池模块1包括六个单电池5，用于共同分接到第一或第二模块端子9-1、9-2。
第三电池连接器类型80-3的电池连接器8设置在最下方，其沿主延伸方向X具有允许分接电池模块1的六个单电池5的六个第一或第二端子6或7的尺寸。第三电池连接器类型80-3的电池连接器8直接靠置在模块1的单电池5的第一和第二端子6或7上。
随后从右侧和左侧向内偏移地设置第二电池连接器类型80-2的电池连接器8，其以其下侧8-2靠置在位于最下方的第三类型80-3的电池连接器8的上侧8-1上且与之堆叠或嵌套。与在根据图2和3的实施方式中相同，第二电池连接器类型80-2的电池连接器8沿主延伸方向X的尺寸能覆盖模块1的较靠内侧的单电池5的四个第一或第二端子6或7。
接着在最上方连接有第一电池连接器类型80-1的电池连接器8，其沿主延伸方向X的尺寸能覆盖模块1的最内侧直接相邻的单电池5的中间两个第一或第二端子6或7。第一电池连接器类型80-1的电池连接器8以其下侧8-2靠置在第二电池连接器类型80-2的电池连接器8的上侧8-1上且与之堆叠或嵌套。
原则上也可想到这样的电池连接器8，其覆盖并且必要时接触在模块1中彼此直接相邻的单电池5的奇数个端子6、7。
在图1至5中示例性说明的实施方式中，每个电池连接器类型80-1、80-2、80-3覆盖直接相邻的单电池5的偶数个端子6、7并且因此具有偶数个第一、第二或第三接触区段81——其尤其是可彼此相同地构造——以及奇数个第一、第二或第三类型82-1、82-2或82-3的补偿区段82。
为了确保直接叠置的、不同电池连接器类型80-1、80-2、80-3的电池连接器8的可堆叠性和/或嵌套，相应的第一至第三补偿区段82-1、82-2和82-3具有彼此配合和/或相似的形状，其允许相互嵌套地容纳。
图6至8以示意图示出尤其是第一电池连接器类型80-1的电池连接器8的一种实施方式的几何细节。
在此尤其是指出补偿区段82-1的几何设计。电池连接器8整体上具有大致矩形的形状且包括沿平行于x方向的主延伸方向X延伸的长边8-3和垂直于长边沿平行于y方向的副延伸方向或横向方向Y延伸的第二短边8-4以及如此定义的上侧8-1和下侧8-2，而补偿区段82作为第一类型82-1的补偿区段在平行于z方向的安装方向Z上以半波、U形或倒圆的V形形式延伸。通过补偿区段82的这种几何设计在xy平面中并且尤其是在x方向上产生一定的弹性，通过该弹性可补偿彼此直接相邻的单电池5基于热交变负荷和运行负荷或运行膨胀的体积变化功，从而避免扯开或中断与单电池端子6、7的接触。
图9至11以示意性和透视性侧视图示出第一、第二和第三电池连接器类型80-1、80-2或80-3的电池连接器8的相应细节。
在此应注意图9、10或11中第一、第二和第三类型82-1、82-2和82-3的相应补偿区段82的几何设计，它们以该顺序、即随着电池连接器类型80-1、80-2、80-3增大、不仅在X方向上具有更大的横向延伸而且也在安装方向Z上具有更大的竖直延伸，以便能够将直接叠置的、第三、第二和第一电池连接器类型80-3、80-2或80-1的电池连接器8以该顺序嵌套在一起同时接触区段81直接叠置。
结合图12和13以示意性侧视图再次示出嵌套和叠置的过程。
图14、15和16示出按本发明的连接器系统100的一种实施方式的第一、第二和第三电池连接器类型80-1、80-2和80-3的电池连接器8的机械核心元件。
在此，接触区段81基本上是机械刚性的并且用于接触模块1的单电池5的端子6或7。
为了吸收热机械交变负荷，第一、第二和第三类型82-1、82-2或82-3的补偿区段82基于其形状具有弹性特性，该弹性特性在图14至16中通过相应的弹簧元件来表征。
借助下述说明进一步明确本发明的这些和其它方面。
电池连接器通常专门针对电池模块的一种具体配置而设计。大多使用单层电池连接器。在全表面电池连接器中，电池连接器也构造成多层的。到目前为止，很少使用棱柱电池规格的高质量并联电路。
单层电池连接器对模块单电池的端子或终端施加高的力。
多层电池连接器与高的成本相关联。尤其是全表面多层电池连接器也在由于出现的电流密度小的横截面积就已足够的位置处提供大的导电横截面积。
安装成本在此也是重要的，因为对于每一层需要尺寸同样大的工具。
本发明的一个方面是提供一种电池连接器模块设计，其通过组合同类件实现多种电池布线方式、如并联。一个方面是使用薄层电池连接器8，这种电池连接器尤其是在其补偿区段82中根据俄罗斯套娃(matryoshka)原理嵌套在一起。
由此可提供局部分别根据要求和原因所需的导体横截面。
所述措施的核心在于提供同类件策略并且同时提供柔性的多层连接器8。这实现减少单电池5的端子6、7或终端上的负荷，因为作用于端子6、7的力仅分别由——例如端子6、7左侧的三个层、波或补偿区段82、但仅端子6、7右侧的两个层、波或补偿区段中的——一个层施加。所产生的力相互抵消，直至那个波或补偿区段82。
另一个优点是节省材料并且因此降低成本。
所使用的工具的尺寸根据电流而定并且因此比通常所需的要小。
由于本发明被定义用于任意、但固定数量的单电池5和因此待连接的第一端子6或负极和第二端子7或正极，因此附图中所示的实施方式连同电池数量4或6及其具体布线仅构成示例并且不应将本发明的构思限制于此。
概括而言，在n个安装于模块1中的单电池5中，p个单电池5为一组并联连接并且随后将s个组串联连接，在此适用关系式n＝s·p。
因此，所谓的8s2p模块包含16个电池，它们成对地并联连接并且形成8个串联电池的模块电压水平。始终需要s-1个80-p类型的电池连接器以及2个模块端子9-1或9-2。
模块端子9-1、9-2可类似于电池连接器8构造，因为它们在并联连接时必须满足与电池连接器8相同的热机械要求。
理论上最多可并联n个电池。
可使用两个“一半的”或沿X方向缩短的80-p类型的电池连接器8(例如在82-p类型的补偿区段82处切断)作为模块端子9-1和9-2，其中p＝n。
附图标记列表
1 电池模块
2 壳体
5 单电池
6 (第一)端子、负极
7 (第二)端子、正极
8 电池连接器
8-1 上侧
8-2 下侧
8-3 长边、纵边
8-4 短边、横边
9-1 第一模块端子/电流分接
9-2 第二模块端子/电流分接
11 第一接触(从下方)
12 第二接触(从上方)
80-1 第一电池连接器类型
80-2 第二电池连接器类型
80-3 第三电池连接器类型
81 接触区段
82 补偿区段
82-1 第一补偿区段
82-2 第二补偿区段
82-3 第三补偿区段
100 连接器系统、电池连接器组
x 空间方向
X 主延伸方向
y 空间方向
Y 副延伸方向
z 空间方向
Z 安装方向、布置方向

Claims (11)

1.用于电池模块(1)的连接器系统(100)，该连接器系统包括不同种连续的电池连接器类型(80-1、80-2、80-3)的多个电池连接器(8)，用于与电池模块(1)的一个或多个单电池(5)的一个或多个端子(6、7)形成一个或多个电接触、尤其是用于传输功率的分接(9-1、9-2)的电接触，其中：
-每个下一种电池连接器类型(80-1、80-2、80-3)的电池连接器(8)构造成，通过该电池连接器电连接的单电池(5)端子(6、7)的数量大于通过每个上一种电池连接器类型(80-1、80-2、80-3)的电池连接器(8)可连接的端子(6、7)的数量，并且
-每个上一种电池连接器类型j(80-1、80-2)的电池连接器(8)可在垂直于电池连接器(8)主延伸方向(X)的安装方向(Z)上堆叠和/或嵌套到一个下一种电池连接器类型(80-1、80-2、80-3)的电池连接器(8)上。
2.根据权利要求1所述的连接器系统(100)，所述连接器系统具有n种不同的连续的电池连接器类型(80-1、80-2、80-3)，并且在所述连接器系统中一种电池连接器类型j(80-1、80-2、80-3)的每个电池连接器(8)构造用于电连接单电池(5)的2j个端子(6、7)，其中j＝1至n。
3.根据前述权利要求之一所述的连接器系统(100)，其中，一种电池连接器类型j(80-1、80-2、80-3)的每个电池连接器(8)沿电池连接器(8)的主延伸方向(X)具有——尤其是线性顺序排列的——多个、尤其是2j个接触区段(81)和2j-1个补偿区段(82、82-1、82-2、82-3)，并且沿电池连接器(8)的主延伸方向(X)每个电池连接器(8)的每两个连续的接触区段(81)通过一个补偿区段(82、82-1、82-2、82-3)彼此连接。
4.根据前述权利要求之一所述的连接器系统(100)，其中，一种电池连接器类型(80-1、80-2、80-3)并且尤其是所有电池连接器类型(80-1、80-2、80-3)的电池连接器(8)的接触区段(81)构造成相同的，尤其是构造成平板形式、梯形、由梯形和矩形的组合形式、棱锥形、矩形，并且这些接触区段具有沿电池连接器(8)主延伸方向(X)的长边(8-3)和/或沿正交于电池连接器(8)主延伸方向(X)和安装方向(Z)的副延伸方向(Y)的短边(8-4)。
5.根据前述权利要求之一所述的连接器系统(100)，其中，一种电池连接器类型(80-1、80-2、80-3)的电池连接器(8)的补偿区段(82、82-1、82-2、82-3)构造成相同的、对称的和/或彼此形状相似的。
6.根据前述权利要求之一所述的连接器系统(100)，其中，不同电池连接器类型(80-1、80-2、80-3)的电池连接器(8)的补偿区段(82、82-1、82-2、82-3)彼此形状相似地构造，使得上一种电池连接器类型(80-1、80-2、80-3)的电池连接器(8)的补偿区段(82、82-1、82-2、82-3)能至少部分地容纳在下一种电池连接器类型(80-1、80-2、80-3)的电池连接器(8)的补偿区段(82、82-1、82-2、82-3)中。
7.根据前述权利要求之一所述的连接器系统(100)，其中，相应的补偿区段(82、82-1、82-2、82-3)具有或构成弹性的元件、尤其是沿电池连接器(8)的主延伸方向(X)弹性的元件。
8.根据前述权利要求之一所述的连接器系统(100)，其中，相应的补偿区段(82、82-1、82-2、82-3)至少部分构造成波形或半波形、U形、V形、钟形的类型，在安装方向(Z)上从相应的补偿区段(82、82-1、82-2、82-3)的下侧(8-2)凸起和/或从相应的补偿区段的上侧(8-1)凹入。
9.电池模块(1)，包括：
-分别具有第一和第二端子(6、7)的多个单电池(5)；和
-根据权利要求1至8之一所述的连接器系统(100)的电池连接器(8)，
其中，
借助连接器系统(100)的不同种连续的电池连接器类型(80-1、80-2、80-3)的多个电池连接器(8)与电池模块(1)的单电池(5)的多个端子(6、7)形成用于传输功率的分接(9-1、9-2)的电接触(11、12)，并且
通过下一种电池连接器类型(80-1、80-2、80-3)的相应的电池连接器(8)电连接的单电池(5)端子(6、7)的数量大于通过上一种电池连接器类型(80-1、80-2、80-3)的相应的电池连接器(8)连接的端子(6、7)的数量，并且
上一种电池连接器类型(80-1、80-2)的一个相应的电池连接器(8)在垂直于电池连接器(8)主延伸方向(X)的安装方向(Z)上堆叠和/或嵌套到下一种电池连接器类型的一个电池连接器(8)上或直接与单电池(5)的端子(6、7)接触。
10.用于形成电池模块(1)的传输功率的分接(9-1、9-2)的方法，所述电池模块(1)包括多个具有端子(6、7)的单电池(5)，所述方法包括下述步骤：
-提供根据权利要求1至8之一所述的连接器系统(100)的电池连接器(8)；
-借助连接器系统(100)的不同种连续的电池连接器类型(80-1、80-2、80-3)的多个电池连接器(8)与电池模块(1)的单电池(5)的多个端子(6、7)形成电接触(11、12)，
其中：
-通过下一种电池连接器类型(80-1、80-2、80-3)的相应的电池连接器(8)电连接的单电池(5)端子(6、7)的数量大于通过上一种电池连接器类型(80-1、80-2、80-3)的相应的电池连接器(8)连接的端子(6、7)的数量，并且
-上一种电池连接器类型(80-1、80-2)的一个相应的电池连接器(8)在垂直于电池连接器(8)的主延伸方向(X)的安装方向(Z)上堆叠和/或嵌套到下一种电池连接器类型(80-2、80-3)的一个电池连接器上或直接与单电池(5)的端子(6、7)接触。
11.运行设备、尤其是电动车辆或混合动力车辆，包括电气运行装置、尤其是驱动装置和根据权利要求9所述的电池模块(1)，通过该电池模块能向所述运行装置供应电能。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110957457A (zh) * 2018-09-27 2020-04-03 泰连德国有限公司 用于电池的电池元接触装置及电池

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018200875A1 (de) * 2018-01-19 2019-07-25 Otto Bihler Handels-Beteiligungs-Gmbh Verfahren zum Herstellen von Zellverbindern
DE102018104338A1 (de) * 2018-02-26 2019-08-29 Metabowerke Gmbh Akkupack sowie Elektrohandwerkzeuggerät und Verfahren zur Herstellung
KR102598260B1 (ko) 2018-06-12 2023-11-02 삼성에스디아이 주식회사 전지모듈

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101651189A (zh) * 2008-08-14 2010-02-17 苏州宝时得电动工具有限公司 电池组
CN102089926A (zh) * 2008-07-26 2011-06-08 戴姆勒股份公司 特别是用于车辆电池的电池冷却装置
CN102576848A (zh) * 2009-10-16 2012-07-11 爱尔铃克铃尔股份公司 电池连接器
CN102859752A (zh) * 2010-04-28 2013-01-02 米其林集团总公司 具有可变形连接器支撑件、用于电动或混合动力车辆电池的蓄电池组件
EP2720320A1 (de) * 2012-10-12 2014-04-16 Magna E-Car Systems GmbH & Co OG Zellverbinder für ein Batteriesystem
CN103875094A (zh) * 2011-10-06 2014-06-18 泰科电子公司 电力端子连接器和系统
CN104112881A (zh) * 2013-04-17 2014-10-22 麦格纳斯太尔电池系统两合公司 电池系统及其单电池连接器和电子单元间的导电连接方法
CN105185941A (zh) * 2014-06-02 2015-12-23 罗伯特·博世有限公司 用于电池模块的电气的单池连接器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110089443A (ko) * 2008-11-28 2011-08-08 지멘스 에스에이에스 전기 에너지 모듈을 조립하기 위한 시스템
DE102011076624A1 (de) * 2011-05-27 2012-11-29 Elringklinger Ag Zellverbinder
DE102012002355A1 (de) * 2012-02-07 2013-08-08 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektrischer Leiter, Speicherzellen-Pack mit einem elektrischen Leiter und Fahrzeug mit einem Speicherzellen-Pack

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102089926A (zh) * 2008-07-26 2011-06-08 戴姆勒股份公司 特别是用于车辆电池的电池冷却装置
CN101651189A (zh) * 2008-08-14 2010-02-17 苏州宝时得电动工具有限公司 电池组
CN102576848A (zh) * 2009-10-16 2012-07-11 爱尔铃克铃尔股份公司 电池连接器
CN102859752A (zh) * 2010-04-28 2013-01-02 米其林集团总公司 具有可变形连接器支撑件、用于电动或混合动力车辆电池的蓄电池组件
CN103875094A (zh) * 2011-10-06 2014-06-18 泰科电子公司 电力端子连接器和系统
EP2720320A1 (de) * 2012-10-12 2014-04-16 Magna E-Car Systems GmbH & Co OG Zellverbinder für ein Batteriesystem
CN104112881A (zh) * 2013-04-17 2014-10-22 麦格纳斯太尔电池系统两合公司 电池系统及其单电池连接器和电子单元间的导电连接方法
CN105185941A (zh) * 2014-06-02 2015-12-23 罗伯特·博世有限公司 用于电池模块的电气的单池连接器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110957457A (zh) * 2018-09-27 2020-04-03 泰连德国有限公司 用于电池的电池元接触装置及电池

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016200961A1 (de) 2017-07-27
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WO2017129305A1 (de) 2017-08-03

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