DE102009048298A1 - Element for connecting battery cells in e.g. electrical vehicle, has inner and outer individual parts formed as V-shaped plates hooked with one another, where gap spaces are formed between brackets for retaining laminar battery pole - Google Patents

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Abstract

The element (1) has two connection units (A1, A2) connected with two battery poles, respectively, where the connection units are formed by an outer individual part (2) and an inner individual part (3). The individual parts are formed as V-shaped plates that are hooked with one another at open ends of V-brackets (4, 5) of the individual parts and inserted into one another. Gap spaces (7, 8) are formed between the V-brackets for retaining a laminar battery pole.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein zur elektrischen Verbindung von Batteriezellen vorgesehenes Verbindungselement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a connector provided for the electrical connection of battery cells according to the preamble of claim 1.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Ein gattungsgemäßes Verbindungselement zum Verbinden von benachbarten Einzelzellen einer Batterie ist beispielsweise aus der EP 1 750 313 B1 bekannt. Dieses Verbindungselement ist durch Verschraubungen mit Polen der Einzelzellen verbunden und weist zwei relativ zueinander verschwenkbare Einzelteile auf, welche eine Anpassung an unterschiedliche Abstände zwischen verschiedenen Einzelzellen ermöglichen sollen.A generic connection element for connecting adjacent individual cells of a battery is for example from EP 1 750 313 B1 known. This connecting element is connected by screwing with poles of the individual cells and has two relatively pivotable items, which should allow adaptation to different distances between different individual cells.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders montagefreundliches Verbindungselement für Batteriezellen anzugeben.The invention has for its object to provide a particularly easy to assemble connection element for battery cells.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verbindungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das Verbindungselement weist einen ersten elektrischen Anschluss auf, welcher zur Verbindung mit einem ersten Batteriepol vorgesehen ist, sowie einen zweiten elektrischen Anschluss, welcher zur Verbindung mit einem zweiten Batteriepol vorgesehen ist, wobei die beiden Anschlüsse durch zwei Einzelteile des Verbindungselementes gebildet sind. Die Einzelteile sind als ineinander gesteckte, im Wesentlichen jeweils spiegelsymmetrische, eine gemeinsame Symmetrieebene aufweisende, miteinander verhakte V-förmige Blechteile ausgebildet, wobei jeder elektrische Anschluss durch beide Einzelteile gebildet ist und zwischen jeweils einem V-Schenkel eines äußeren Einzelteils und eines inneren Einzelteils ein zur Aufnahme eines flächigen Batteriepols vorgesehener Spaltraum gebildet ist. Durch das Verhaken zwischen den Einzelteilen ist eine Schnappverbindung gegeben, mit der sowohl die Batteriepole elektrisch miteinander verbunden sind als auch das Verbindungselement in sich zusammengehalten sowie mechanisch auf den Batteriepolen gehalten ist.This object is achieved according to the invention by a connecting element having the features of claim 1. The connecting element has a first electrical connection, which is provided for connection to a first battery pole, and a second electrical connection, which is provided for connection to a second battery pole, wherein the two terminals are formed by two individual parts of the connecting element. The individual parts are formed as nested, substantially mirror-symmetrical, having a common plane of symmetry, entangled V-shaped sheet metal parts, each electrical connection is formed by both items and between each a V-leg of an outer item and an inner item to a Recording a flat battery terminal provided gap is formed. By snapping between the items a snap connection is given, with both the battery terminals are electrically connected to each other and the connecting element held together and is mechanically held on the battery terminals.

Die Verbindung der beiden Einzelteile des Verbindungselementes miteinander sowie gleichzeitig mit den Batteriepolen mittels einer durch die Einzelteile selbst bereitgestellten Schnappverbindung ermöglicht eine sehr schnelle und einfache Montage. Durch die beidseitige Kontaktierung eines jeden flächenförmigen Batteriepols ist eine große Kontaktfläche zwischen den Einzelteilen des Verbindungselementes und den Batteriepolen und damit ein geringer Übergangswiderstand gegeben.The connection of the two individual parts of the connecting element with each other and simultaneously with the battery poles by means of a self-provided by the individual parts snap connection allows a very quick and easy installation. Due to the two-sided contacting of each planar battery terminal, a large contact area between the individual parts of the connecting element and the battery poles and thus a low contact resistance is given.

Die vorzugsweise einen spitzen Winkel zwischen sich einschließenden, im Extremfall zueinander parallelen V-Schenkel eines Einzelteils sind entweder direkt oder über einen Mittelsteg miteinander verbunden. In jedem Fall ist das Einzelteil rationell als spanlos umgeformtes Blechteil herstellbar. Die beiden V-Schenkel sind zumindest geringfügig elastisch auslenkbar, um bei der Montage das äußere der Einzelteile auf das innere Einzelteil aufschnappen zu können. Bei komplett montiertem Verbindungselement sind die beiden Einzelteile an den offenen, das heißt äußeren, Enden der V-Schenkel und/oder an den Mittelstegen miteinander verhakt. Eine Schnappverbindung ausschließlich im Bereich der Mittelstege hat den Vorteil, dass in diesen Bereich typischerweise keiner der flächig ausgebildeten Batteriepole ragt und somit bei der Gestaltung der Schnappverbindungselemente keine Rücksicht auf die genaue Form der Batteriepole genommen zu werden braucht. Sind dagegen Schnappverbindungen im äußeren Bereich der V-Schenkel vorgesehen, so müssen die Batteriepole in diesem Bereich entsprechende Aussparungen aufweisen. Derartige Aussparungen sind zur Herstellung formschlüssiger Verbindungen zwischen den Einzelteilen des Verbindungselementes und den Batteriepolen nutzbar. In jedem Fall weisen in bevorzugter Ausgestaltung beide Einzelteile Schnappverbindungselemente auf, welche – beispielsweise in Form von Haken oder Vorsprüngen – einstückig an das jeweilige Einzelteil angeformt sind.The preferably an acute angle between them enclosing, in extreme cases parallel to each other V-legs of an item are connected to each other either directly or via a central web. In any case, the item is rationally produced as a non-cutting formed sheet metal part. The two V-legs are at least slightly deflected elastically in order to snap during assembly, the outer of the items on the inner item. When the connecting element is completely assembled, the two individual parts are hooked to one another on the open, that is to say outer, ends of the V-legs and / or on the central webs. A snap connection exclusively in the region of the central webs has the advantage that in this area typically none of the flat battery bumps protrudes and thus need not be taken in the design of the snap connection elements no consideration for the exact shape of the battery terminals. If, on the other hand, snap connections are provided in the outer region of the V legs, then the battery poles must have corresponding recesses in this area. Such recesses can be used to produce positive connections between the individual parts of the connecting element and the battery poles. In any case, in a preferred embodiment, both items on snap-on elements, which - are integrally formed on the respective item - for example in the form of hooks or projections.

In vorteilhafter Weise sind die V-Schenkel gekrümmt und zur Anlage an den Batteriepolen unter elastischer Vorspannung vorgesehen, womit eine definierte Kontaktfläche zwischen jedem Einzelteil und jedem Batteriepol gegeben ist.Advantageously, the V-legs are curved and provided for contact with the battery poles under elastic bias, whereby a defined contact area between each item and each battery is given.

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:Several embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verbindungselementes in Frontansicht, 1 A first embodiment of a connecting element in front view,

2 das Verbindungselement nach 1 in perspektivischer Ansicht, 2 the connecting element after 1 in perspective view,

3 das Verbindungselement nach 1 mit zu verbindenden Einzelteilen in Frontansicht, 3 the connecting element after 1 with individual parts to be connected in front view,

4 die Anordnung nach 1 in perspektivischer Ansicht, 4 the arrangement after 1 in perspective view,

5 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Verbindungselementes in Frontansicht, 5 A second embodiment of a connecting element in front view,

6 das Verbindungselement nach 5 in perspektivischer Ansicht, 6 the connecting element after 5 in perspective view,

7 einen Schnitt durch das Verbindungselement nach 5, 7 a section through the connecting element after 5 .

8 das Verbindungselement nach 5 mit zu verbindenden Einzelteilen in Frontansicht, 8th the connecting element after 5 with individual parts to be connected in front view,

9 die Anordnung nach 8 in perspektivischer Ansicht, 9 the arrangement after 8th in perspective view,

10 ein Detail eines einen Bateriepol kontaktierenden Verbindungselementes. 10 a detail of a Bateriepol contacting connector.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

Einander entsprechende oder gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Corresponding or equivalent parts are identified in all figures with the same reference numerals.

Ein Verbindungselement 1 für Batteriepole ist aus zwei Einzelteilen 2, 3, nämlich einem äußeren Einzelteil 2 und einem inneren Einzelteil 3, zusammengesetzt. Bei beiden Einzelteilen 2, 3 handelt es sich um spanlos umgeformte Blechteile, welche im dargestellten Querschnitt eine V-Form mit einem ersten V-Schenkel 4 und einem zweiten V-Schenkel 5 aufweisen. Die beiden V-Schenkel 4, 5 sind bei jedem Einzelteil 2, 3 durch einen Mittelsteg 6 miteinander verbunden, welcher beim äußeren Einzelteil 2 etwas breiter als beim inneren Einzelteil 3 ist.A connecting element 1 for battery poles is made of two separate parts 2 . 3 namely an external item 2 and an inner item 3 , composed. For both items 2 . 3 it is about sheet metal parts formed without cutting, which in the cross section shown a V-shape with a first V-leg 4 and a second V-leg 5 exhibit. The two V-thighs 4 . 5 are with every item 2 . 3 through a central pier 6 connected to each other, which at the outer item 2 slightly wider than the inner part 3 is.

Zwischen den in der Anordnung nach 1 linken V-Schenkeln 4 der beiden Einzelteile 2, 3 ist ein Spaltraum 7 zur Aufnahme eines in 1 nicht dargestellten flächigen Batteriepols gebildet. Entsprechendes gilt für einen Spaltraum 8 zwischen den beiden in 1 rechts angeordneten V-Schenkeln 5. Bei den Batteriepolen kann es sich entweder um einen Pol einer einzelnen Zelle einer Batterie oder um einen Anschlusselement mehrerer miteinander verschalteter Batteriezellen handeln. In jedem Fall wird durch die den Spaltraum 7 begrenzenden linken V-Schenkel 4 ein erster Anschluss A1 und durch die den Spaltraum 8 begrenzenden rechten V-Schenkel 5 ein zweiter Anschluss A2 zur Aufnahme eines flächigen, insbesondere streifenförmigen Batteriepols bereitgestellt.Between those in the arrangement 1 left V-thighs 4 the two items 2 . 3 is a gap 7 for receiving an in 1 formed flat Batterpols not shown. The same applies to a gap 8th between the two in 1 right V-thighs 5 , The battery poles can either be a pole of a single cell of a battery or a connection element of several interconnected battery cells. In any case, by the the gap space 7 bounding left V-thigh 4 a first port A1 and through the gap space 8th limiting right V-thigh 5 a second connection A2 for receiving a flat, in particular strip-shaped battery pole is provided.

Am dem Mittelsteg 6 abgewandten, offenen Ende eines jeden V-Schenkels 4, 5 sind an diesen Schnappverbindungselemente 9 in Form von Haken angeformt. Bei fertig montiertem Verbindungselement 1, wie in den 1 und 2 dargestellt, umgreifen die Schnappverbindungselemente 9 eines V-Schenkels 4, 5 eines Einzelteils 2, 3 den Rand eines V-Schenkels 4, 5 des jeweils anderen Einzelteils 3, 2.At the central pier 6 opposite, open end of each V-leg 4 . 5 are on these snap fasteners 9 molded in the form of hooks. With fully assembled connecting element 1 as in the 1 and 2 represented, embrace the snap fasteners 9 a V-thigh 4 . 5 of an item 2 . 3 the edge of a V-thigh 4 . 5 the other part 3 . 2 ,

Die Montage des Verbindungselementes 1 geht anschaulich aus den 3 und 4 hervor: Das äußere Einzelteil 2 wird auf das innere Einzelteil 3 aufgeschnappt, wobei sich die V-Schenkel 4, 5 des äußeren Einzelteils 2 elastisch auseinander spreizen, bevor die Schnappverbindungselemente 9 einrasten.The assembly of the connecting element 1 goes clearly out of the 3 and 4 Out: The outer item 2 will on the inner item 3 snapped, with the V-thighs 4 . 5 of the outer item 2 spread apart elastically before the snap fasteners 9 engage.

Die Ausführungsform nach den 5 bis 9 unterscheidet sich von der vorstehend erläuterten Ausführungsform dadurch, dass zusätzlich zu den Schnappverbindungselementen 9 an den offenen Enden der V-Schenkel 4, 5 weitere Schnappverbindungselemente 10 im Bereich der Mittelstege 6 ausgebildet sind.The embodiment according to the 5 to 9 differs from the embodiment explained above in that in addition to the snap connection elements 9 at the open ends of the V-legs 4 . 5 further snap-in connection elements 10 in the area of the Mittelstege 6 are formed.

Die 10 bezieht sich sowohl auf das Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 4 als auch auf das Ausführungsbeispiel nach den 5 bis 9. Gezeigt ist in einer nicht maßstäblichen Darstellung ein Ausschnitt aus demjenigen Bereich des Verbindungselementes 1, in welchem die V-Schenkel 4, 5 einen als biegsamen Blechstreifen ausgebildeten Batteriepol 11 kontaktieren. Jeder V-Schenkel 4, 5 weist eine – vom Batteriepol 11 aus betrachtet – konvexe Krümmung auf, wobei ein flächiger Kontakt zwischen jeder Seite des Batteriepols 11 und jeweils einem V-Schenkel 4, 5 gegeben ist. Der beidseitige, großflächige Kontakt zwischen dem Batteriepol 11 und dem Verbindungselement 1 ermöglicht die Übertagung hoher Ströme, wie in mobilen Anwendungen, das heißt insbesondere bei Elektro- und Hybridfahrzeugen, in zunehmendem Maße gefordert. Gleichzeitig ist das ausschließlich aus den beiden Einzelteilen 2, 3 bestehende Verbindungselement 1 selbst ohne zusätzliche mechanische Sicherungen unempfindlich gegenüber einer permanenten Einwirkung von Vibrationen, wie sie ebenfalls bei Straßenfahrzeugen auftreten. Ein weiterer Vorteil ist darin gegeben, dass durch Ablängen der Einzelteile 2, 3 auf einfache Weise Verbindungselemente 1 unterschiedlicher Länge herstellbar sind.The 10 refers both to the embodiment of the 1 to 4 as well as the embodiment of the 5 to 9 , Shown is a detail of that region of the connecting element in a not to scale representation 1 in which the V-leg 4 . 5 designed as a flexible metal strip battery pole 11 to contact. Every V-thigh 4 . 5 has one - from the battery pole 11 from - convex curvature, with a surface contact between each side of the battery 11 and one V-leg each 4 . 5 given is. The bilateral, large-area contact between the battery pole 11 and the connecting element 1 allows the transmission of high currents, as in mobile applications, that is in particular in electric and hybrid vehicles, increasingly required. At the same time this is exclusively from the two parts 2 . 3 existing connection element 1 even without additional mechanical fuses insensitive to a permanent impact of vibrations, as they also occur in road vehicles. Another advantage is that by cutting the individual parts 2 . 3 in a simple way fasteners 1 different length can be produced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verbindungselementconnecting element
22
Einzelteildetail
33
Einzelteildetail
44
V-SchenkelV-leg
55
V-SchenkelV-leg
66
Mittelstegcenter web
77
Spaltraumgap
88th
Spaltraumgap
99
SchnappverbindungselementSnap fastener
1010
SchnappverbindungselementSnap fastener
1111
Batteriepolbattery
A1A1
Anschlussconnection
A2A2
Anschlussconnection

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1750313 B1 [0002] EP 1750313 B1 [0002]

Claims (5)

Verbindungselement für Batteriezellen, mit einem ersten Anschluss (A1), welcher zur Verbindung mit einem ersten Batteriepol vorgesehen ist, und mit einem zweiten Anschluss (A2), welcher zur Verbindung mit einem zweiten Batteriepol vorgesehen ist, wobei die Anschlüsse (A1, A2) durch zwei Einzelteile (2, 3) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelteile (2, 3) als ineinander gesteckte, miteinander verhakte V-förmige Blechteile ausgebildet sind, wobei jeder Anschluss (A1, A2) durch beide Einzelteile (2, 3) gebildet ist und zwischen jeweils einem V-Schenkel (4, 5) eines äußeren Einzelteils (2) und eines inneren Einzelteils (3) ein zur Aufnahme eines flächigen Batteriepols (11) vorgesehener Spaltraum (7, 8) gebildet ist.Connecting element for battery cells, having a first terminal (A1) which is provided for connection to a first battery pole, and with a second terminal (A2), which is provided for connection to a second battery terminal, wherein the terminals (A1, A2) two items ( 2 . 3 ), characterized in that the individual parts ( 2 . 3 ) are formed as interlocked, entangled V-shaped sheet metal parts, wherein each connection (A1, A2) through both parts ( 2 . 3 ) is formed and between each one V-leg ( 4 . 5 ) of an external item ( 2 ) and an inner item ( 3 ) a for receiving a flat battery ( 11 ) provided gap space ( 7 . 8th ) is formed. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelteile (2, 3) an den offenen Enden der V-Schenkel (4, 5) miteinander verhakt sind.Connecting element according to claim 1, characterized in that the individual parts ( 2 . 3 ) at the open ends of the V-legs ( 4 . 5 ) are interlocked with each other. Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelteile (2, 3) an die V-Schenkel (4, 5) des jeweiligen Einzelteils (2, 3) verbindenden Mittelstegen (6) miteinander verhakt sind.Connecting element according to claim 1 or 2, characterized in that the individual parts ( 2 . 3 ) to the V-legs ( 4 . 5 ) of the respective item ( 2 . 3 ) connecting central webs ( 6 ) are interlocked with each other. Verbindungselement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass beide Einzelteile (2, 3) Schnappverbindungselemente (9, 10) aufweisen.Connecting element according to claim 2 or 3, characterized in that both individual parts ( 2 . 3 ) Snap fasteners ( 9 . 10 ) exhibit. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die V-Schenkel (4, 5) gekrümmt und zur Anlage an den Batteriepolen (11) unter elastischer Vorspannung vorgesehen sind.Connecting element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the V-legs ( 4 . 5 ) curved and for attachment to the battery poles ( 11 ) are provided under elastic bias.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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