CN112701425B - 电池单元接触接通装置以及蓄电器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池单元接触接通装置(12、14、16、18)，其用于将用于至少部分地电动运行的机动车的蓄电器(10)的第一电池元件与所述蓄电器(10)的第二电池元件连接，包括：连接元件(20)，以用于第一电池元件和第二电池元件的电连接；以及构造为熔断器的用于过压保护的电保险元件，其中，连接元件(20)具有第一横截面区域(22)和与第一横截面区域(22)不同的第二横截面区域(24)，其中，熔断器构成在第二横截面区域(24)中并且第二横截面区域(24)具有相对于第一横截面区域(22)而言减小的横截面作为熔断器。本发明还涉及一种蓄电器(10)。

Description

电池单元接触接通装置以及蓄电器
技术领域
本发明涉及一种电池单元接触接通装置，其用于将用于至少部分地电动运行的机动车的蓄电器的第一电池元件与该蓄电器的第二电池元件连接。本发明还涉及一种蓄电器。
背景技术
由机动车结构已知，为了提高在至少部分地电动运行的机动车内的能量密度，多个电池单元或多个电池单元模块可彼此一起构建。尤其是这可以导致，例如在多个单个电池单元或电池单元排或电池单元模块的串联连接时可导致各个电池单元模块的对应的过高的额定电压。为了在这里可以实现对应的过压保护，对应的熔断器作为附加构件安装。
EP 2 878 018 B1说明一种能量存储装置，其包含蓄能器，其中所述蓄能器的蓄能器单元分别在其极上通过导电并且导热的由弹性材料制成的扁平的接触元件与电路板连接，所述电路板设置用于将从相应的蓄能器单元流过接触元件的电流与通过接触元件获得的热流分开，其中所述由弹性材料制成的扁平的接触元件通过沿垂直于极的接触表面的方向的长度膨胀的改变而产生其弹性变形，其中所述电路板分别具有导电的并且导热的第一层，所述第一层贴靠在接触元件上，其中电路板的第一层横向导出流过接触元件的电流并且将流过扁平的接触元件的热流传输给电路板的引导热量的第二层，所述第二层将从电路板的第一层接收的热流放出到环境或到冷却介质，并且其中电路板的第二层导电并且通过电路板的电绝缘的中间层与电路板的导电的第一层分开，其中电路板的电绝缘的中间层由导热的材料制成，其中在蓄电器电池单元的两个极上分别设置的扁平的接触元件设置在蓄电器电池单元的相应的极和相应的电路板之间，其中扁平的接触元件的弹性材料是弹性的接触接通材料，其由弹性体和金属颗粒的混合物或由导电的弹性体制成并且将两个电导体电和热连接，而所述电导体不接触，其中相应的极或电导体的表面完全或部分地被保护，以防与湿气接触。
发明内容
本发明的任务是，提供一种电池单元接触接通装置以及一种蓄电器，借助其可改善地保护蓄电器以防过电压。
为此，本发明提出一种电池单元接触接通装置，其用于将用于至少部分地电动运行的机动车的蓄电器的第一电池元件与所述蓄电器的第二电池元件连接，该电池单元接触接通装置包括：连接元件，以用于第一电池元件和第二电池元件的电连接；构造为熔断器的用于过压保护的电保险元件，其特征在于，所述连接元件具有第一横截面区域和与第一横截面区域不同的第二横截面区域，其中，所述熔断器构成在第二横截面区域中并且第二横截面区域具有相对于第一横截面区域而言减小的横截面作为熔断器，该电池单元接触接通装置构成用于连接该蓄电器的两个构造为电池模块的电池元件，其中，第一电池模块能与第二电池模块借助螺纹元件电地和/或机械地耦合，该电池单元接触接通装置具有：用于螺纹连接的螺纹套筒；用于电接触接通的接触面；以及金属环，该金属环作为第二横截面区域，第二横截面区域通过钻孔构成。
本发明还涉及一种用于至少部分地电动运行的机动车的蓄电器，该蓄电器包括至少一个按照本发明所述的电池单元接触接通装置。
本发明的一方面涉及一种电池单元接触接通装置，其用于将用于至少部分地电动运行的机动车的蓄电器的第一电池元件与该蓄电器的第二电池元件连接，该电池单元接触接通装置包括：连接元件，以用于第一电池元件和第二电池元件的电连接；构造为熔断器的用于过压保护的电保险元件。
设置，该连接元件具有第一横截面区域和与第一横截面区域不同的第二横截面区域，其中，熔断器构成在第二横截面区域中并且第二横截面区域具有相对于第一横截面区域而言减小的横截面作为熔断器。
由此能够实现，可简化地实现在蓄电器内的过压保护。尤其是因此熔断器这样设计，使得在第二横截面区域的区域中的横截面减小，由此尤其是实现过压保护。换句话说，如果要在蓄电器内形成过高的电流，则在第二横截面的区域中、换句话说在第二横截面区域中，该连接元件置于熔化。因此涉及简化的熔断器。尤其是熔断器因此集成在第二横截面区域中。因此熔断器不单独地构造。熔断器因此与该连接元件一件式地连接。
蓄电器尤其是包括至少一个棱柱形的能量单元的蓄电器。例如所述棱柱形的能量单元可以构造为圆形单元。
换句话说，设置，所述电池元件与第二电池元件通过熔断器连接，其中，该熔断器不是作为额外的构件实现，而是直接集成在电池接触接通系统、尤其是电池单元接触接通装置的导流的构件中。由于在蓄电器内的构件的特别要求和按照例如电池单元水平的短路应用情况的特别要求，可例如基于特别的触发持续时间、按照电池单元或存储水平的其他保护水平或由于驾驶车辆的机械负载，对应地调节该电池单元接触接通装置，其中，在这里第二横截面区域的设计则相应地不同。换句话说，在第二横截面区域中涉及有利的横截面缩小部，以便产生尽可能少的余热。
尤其是在本发明中概念横截面理解为电的横截面。换句话说可以尤其是为了减小横截面，相应地减小电导体的体积实施为连接元件。
按照一种有利的设计形式，第二横截面区域为了减小横截面具有至少一个孔。例如该孔可以构造为钻孔。孔的形状可以圆形、椭圆形或矩形地构造。
尤其是横截面区域具有多个孔，由此第二横截面区域在该横截面中被减小。由此，能以简单的方式减小横截面，由此可提供熔断器。
此外，有利的是，第二横截面区域为了减少横截面具有至少一个缝隙。尤其是可以设置，第二横截面区域具有多个缝隙。通过利用所述缝隙，能以简单的方式使第二横截面区域相对于第一横截面区域减小。由此，能以简单的方式提供熔断器。
也有利的是，第二横截面区域为了减小横截面具有至少一个接片。尤其是第二横截面区域为了减小横截面可具有多个接片。尤其是可以由此实现，第二横截面区域以简单的方式相对于第一横截面区域具有减小的横截面。换句话说可以例如设置，连接元件的横截面的减小通过在第二横截面区域内的多个细的线路实施，从而在第二横截面区域中整个横截面减小。
优选地可设置，第二横截面区域可具有孔和/或缝隙和/或接片的不同的组合，以便减小横截面。
此外，证实为有利的是，第二横截面区域具有2mm2至12mm2之间、尤其是5mm2和8mm2之间的面积。尤其是因此熔断器具有2mm2至12mm2之间、尤其是5mm2和8mm2之间的面积。尤其是证实，依赖于触发持续时间或保护水平，该面积是有利的，以便实现对应的简单的然而可靠的熔断器，以用于连接第一电池元件和第二电池元件。
在另一种有利的设计形式中，该电池单元接触接通装置构成用于连接该蓄电器的两个构造为单个电池单元的电池元件。因此，蓄电器具有至少两个单个电池单元，所述单个电池单元相互接触接通。该接触接通现在借助该电池单元接触接通装置实现。如果现在要所述单个电池单元之间出现过电流，则可以借助该电池单元接触接通装置提供熔断器，所述熔断器保护单个电池单元以防过高的电流。例如棱柱形的电池单元、圆形电池单元或袋电池单元可以看为单个电池单元。
此外，有利的是，该电池单元接触接通装置构成用于连接该蓄电器的两个构造为电池单元排的电池元件。换句话说尤其是设置，电池单元排具有多个单个电池单元，所述单个电池单元尤其是相互串联连接。为了将相应的电池单元排相互连接，现在可以使用按照本发明的电池单元接触接通装置。由此能够实现，该接触接通元件在电池单元排之间现在作为所述电池单元接触接通装置构成，由此，可以提供集成式熔断器。尤其是可以因此保护相应的电池单元排以防过电流。
按照另一种有利的设计形式，该电池单元接触接通装置构成用于连接两个构造为电池单元排的电池元件，其中，第一电池单元排支承在蓄电器的中间压板的第一侧上并且第二电池单元排支承在中间压板的与第一侧相对置的第二侧上。尤其是在棱柱形的电池单元中发生所谓的单元呼吸效应(Zellatmung)。为了可补偿对应的单元呼吸效应，蓄电器具有对应的中间压板。为了桥接该中间压板，蓄电器又具有对应的电接触接通元件。现在可以设置，这些接触接通元件跨越中间压板地构造为电池单元接触接通装置。因此，可跨越中间压板地提供熔断器，从而保护电池单元排以防过电流。
此外，证实为有利的是，该电池单元接触接通装置构成用于连接该蓄电器的两个构造为电池模块的电池元件。如果例如该蓄电器要具有多个电池模块，则尤其是该接触接通装置的相应的电池模块可相互电连接。电池模块具有尤其是多个电池单元排。相应的电池单元排尤其是又具有多个单个电池单元。
优选地可以设置，该电池单元接触接通装置不仅构造在相应的单个电池单元之间而且构造在相应的电池单元排之间而且构造在电池模块之间。由此，可以在蓄电器的不同的电水平上使用相对应的电池单元接触接通装置，由此可实现相应的过压保护。尤其是，该电池单元接触接通装置则可不同地设计并且例如具有不同的横截面积，从而所述横截面积与相应的接触接通位置相适配地构造。
本发明的另一方面涉及一种用于至少部分地电动运行的机动车的蓄电器，该蓄电器包括至少一个按照前述方面的电池单元接触接通装置。
本发明的再一方面涉及包括按照前述方面的蓄电器的机动车。所述机动车至少部分地电动运行。尤其是所述机动车也可全电动地运行。
本发明的其他的特征由权利要求、附图和对附图的说明得出。以上在说明书中的所述特征和特征组合以及接着在对附图的说明中所述的和/或在图中单独示出的特征和特征组合不仅仅能以分别给出的组合而是也以其他的组合使用或能单独地使用。
附图说明
现在借助优选的实施例以及参考附图更详细地解释本发明。附图中：
图1示出包括电池单元接触接通装置的一种实施形式的蓄电器的一种实施形式的示意性俯视图；
图2示出包括电池单元接触接通装置的一种实施形式的示意性俯视图；以及
图3示出电池单元接触接通装置的一种实施形式的示意性剖面图。
具体实施方式
在图中相同的或功能相同的元件设有相同的附图标记。
图1在示意性俯视图的中示出包括电池单元接触接通装置12、14、16、18的一种实施形式的蓄电器10的一种实施形式。蓄电器10构成用于至少部分地电动运行的、未示出的机动车。尤其是机动车全电动地运行。尤其是所述机动车可以例如构造为载货车或作为载客汽车。
电池单元接触接通装置12、14、16、18构成用于将用于至少部分地电动运行的机动车的蓄电器10的第一电池元件与所述蓄电器10的第二电池元件连接。电池单元接触接通装置12、14、16、18具有至少一个连接元件20(图2)，以用于第一电池元件和第二电池元件的电连接。此外，该电池单元接触接通装置12、14、16、18具有至少一个构造为熔断器的用于过压保护的保险元件。
设置，连接元件20具有第一横截面区域22(图2)和与第一横截面区域22不同的第二横截面区域24(图2)，其中熔断器构造在第二横截面区域24中并且第二横截面区域24具有相对于第一横截面区域22减小的横截面。
图1尤其是示出，电池单元接触接通装置构成用于连接蓄能器10的两个构造为单个电池单元26的电池元件。这尤其是通过第一电池单元接触接通装置12示出。
此外，可以设置，电池单元接触接通装置12、14、16、18构成用于连接蓄能器10的两个构造为电池单元排28的电池元件。这尤其是通过第二电池单元接触接通装置14示出。
此外，可以设置，电池单元接触接通装置12、14、16、18构成用于连接蓄电器10的两个构造为电池单元排28构成的电池元件，其中第一电池单元排28支承在蓄电器10的中间压板32的第一侧30上并且第二电池单元排28支承在中间压板32的与第一侧30相对置的第二侧34上。这尤其是通过第三电池单元接触接通装置16示出。
此外，图1示出，电池单元接触接通装置12、14、16、18构成用于连接蓄电器10的两个构造为电池模块36、40(图3)的电池元件。这尤其是通过第四电池单元接触接通装置18示出。
图2在示意性俯视图中示出连接元件20的一种实施形式。在该实施例中，尤其是示出第一电池单元接触接通装置12。换句话说，电池单元接触接通装置12构成用于连接两个单个电池单元26，所述单个电池单元划成虚线地示出。
尤其是图2示出，第二横截面区域24为了减小横截面具有至少一个孔38。尤其是在本实施例中，第二横截面区域24具有五个孔38。所述孔38可以例如作为钻孔实施。替代地或补充地，第二横截面区域24可为了减小横截面可具有至少一个缝隙或多个缝隙。再次替代地或补充地，第二横截面区域24为了减小横截面可具有至少一个接片或多个接片。
尤其是可以附加地设置，第二横截面区域可具有2mm2至10mm2之间、尤其是5mm2和8mm2之间的面积。
图3在示意性剖面图中示出电池单元接触接通装置12、14、16、18的一种实施形式。尤其是图3示出第四电池单元接触接通装置18。尤其是第四电池单元接触接通装置18构成用于连接两个电池单元模块36、40。示出第一电池模块36并且第二电池模块40尤其是仅划成虚线地示出。
第一电池模块36可以与第二电池模块40例如借助螺纹元件42电地和/或机械地耦合。为此，第四电池单元接触接通装置18例如具有用于螺纹连接的螺纹套筒44。此外设置，第四电池单元接触接通装置18具有用于电接触接通的接触面46。此外可以尤其是设置，第四电池单元接触接通装置18具有金属环48作为第二横截面区域24。为了减小横截面可以例如然后在金属环48中引入孔50，从而电的横截面可以减小。
尤其是通过第四电池单元接触接通装置18能够实现，接触面46不减小，以便不减小接触电阻。在接触面46之下，为了减小横截面的区域、换句话说第二横截面区域24再尤其是通过钻孔50构成。
尤其是图3示出，在模块连接接口中实现熔断器。这可以在本实施例中尤其是通过螺纹连接实现，其中在这里例如由铜或铝构成的两个金属环彼此挤压。横截面减小部引入所述金属环中，该横截面减小部则再作为熔断器起作用。
总体上图1至3示出包括用于蓄电器10的熔断器的电池单元接触接通装置12、14、16、18。
附图标记列表
10 蓄电器
12 第一电池单元接触接通装置
14 第二电池单元接触接通装置
16 第三电池单元接触接通装置
18 第四电池单元接触接通装置
20 连接元件
22 第一横截面区域
24 第二横截面区域
26 单个电池单元
28 电池单元排
30 第一侧
32 中间压板
34 第二侧
36 第一电池模块
38 孔
40 第二电池模块
42 螺纹元件
44 螺纹套筒
46 接触面
48 金属环
50 钻孔

Claims (2)

1.电池单元接触接通装置(18)，其用于将用于至少部分地电动运行的机动车的蓄电器(10)的第一电池元件与所述蓄电器(10)的第二电池元件连接，该电池单元接触接通装置包括：连接元件(20)，以用于第一电池元件和第二电池元件的电连接；构造为熔断器的用于过压保护的电保险元件，
其特征在于，
所述连接元件(20)具有第一横截面区域(22)和与第一横截面区域(22)不同的第二横截面区域(24)，其中，所述熔断器构成在第二横截面区域(24)中并且第二横截面区域(24)具有相对于第一横截面区域(22)而言减小的横截面作为熔断器，
该电池单元接触接通装置(18)构成用于连接该蓄电器(10)的两个构造为电池模块的电池元件，其中，第一电池模块(36)能与第二电池模块(40)借助螺纹元件(42)电地和/或机械地耦合，该电池单元接触接通装置(18)具有：用于螺纹连接的螺纹套筒(44)；用于电接触接通的接触面(46)；以及金属环(48)，该金属环作为第二横截面区域(24)，第二横截面区域(24)通过钻孔(50)构成。
2.用于至少部分地电动运行的机动车的蓄电器(10)，该蓄电器包括至少一个按照权利要求1所述的电池单元接触接通装置(18)。
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