DE102009053058A1 - Electrical connection for energy storage - Google Patents

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Sven Filipon
Uwe Breunig
Wolfgang Langhoff
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verbindung zur parallelen und/oder seriellen Kontaktierung mehrerer, parallel zueinander angeordneter zylindrischer Energiespeichereinheiten eines Energiespeichers durch erste und zweite Kontaktierungsanschlüsse zur Kontaktierung von Pluspolen und/oder Minuspolen der Energiespeichereinheiten sowie einen korrespondierenden Energiespeicher und einen zugehörigen Isolationsdeckel. Die bestehenden technischen Probleme werden gelöst, indem zwischen den Kontaktierungsanschlüssen flexible Abschnitte parallel zu den Energiespeichereinheiten anordenbar vorgesehen sind.The present invention relates to an electrical connection for parallel and / or serial contacting of several parallel cylindrical energy storage units of an energy storage unit through first and second contacting connections for contacting positive and / or negative poles of the energy storage units as well as a corresponding energy storage unit and an associated insulating cover. The existing technical problems are solved in that flexible sections are provided between the contacting connections so that they can be arranged parallel to the energy storage units.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verbindung zur parallelen und/oder seriellen Kontaktierung mehrerer parallel zueinander angeordneter Energiespeichereinheiten eines Energiespeichers durch erste und zweite Kontaktierungsanschlüsse zur Kontaktierung von Pluspolen und/oder Minuspolen der Energiespeichereinheiten sowie einen Isolationsdeckel gemäß Anspruch 9 und einen korrespondierenden Energiespeicher gemäß Anspruch 13 oder 15. Weiterhin betrifft die Erfindung ein System gemäß Anspruch 12.The present invention relates to an electrical connection for parallel and / or serial contacting of a plurality of parallel energy storage units of an energy storage by first and second Kontaktierungsanschlüsse for contacting positive poles and / or negative poles of energy storage units and an insulation cover according to claim 9 and a corresponding energy storage according to claim 13 or 15. Furthermore, the invention relates to a system according to claim 12.

Solche Energiespeicher werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen, insbesondere mit Elektro- oder Hybridantrieben eingesetzt. Die Energiespeicher bestehen üblicherweise aus mehreren Zellen, die elektrisch verbunden sind. Insbesondere für Hybridfahrzeuge müssen sehr viele Zellen sowohl parallel (zur Erhöhung der Kapazität) als auch seriell (zur Erhöhung der Spannung) verbunden werden. Bei der geforderten kompakten Bauart der Energiespeicher kommt es beim Betrieb des Energiespeichers zu erheblichen Temperaturschwankungen, zumal die Umgebungstemperatur bei Fahrzeugen ebenfalls erheblichen Schwankungen unterliegt.Such energy storage devices are used for example in motor vehicles, in particular with electric or hybrid drives. The energy stores usually consist of several cells that are electrically connected. In particular, for hybrid vehicles, many cells must be connected both in parallel (to increase the capacity) and serially (to increase the voltage). In the required compact design of the energy storage occurs during operation of the energy storage to significant temperature fluctuations, especially since the ambient temperature is also subject to considerable fluctuations in vehicles.

Darüber hinaus besteht das technische Problem, dass auf Grund der hohen Ströme beträchtliche Leitungsquerschnitte vorgesehen werden müssen.In addition, there is the technical problem that due to the high currents considerable line cross sections must be provided.

Ein weiteres technisches Problem stellen die beim Betrieb von Fahrzeugen auftretenden Vibrationen und Stöße dar.Another technical problem is the vibration and impact occurring during operation of vehicles.

Schließlich ist der Bauraum sehr begrenzt, so dass die technischen Probleme auf geringstmöglichem Bauraum gelöst werden sollten.Finally, the space is very limited, so that the technical problems should be solved in the least possible space.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine elektrische Verbindung, einen Isolationsdeckel sowie einen korrespondierenden Energiespeicher anzugeben, mit welchen trotz der vorgenanten technischen Problemstellungen ein sicherer Betrieb bei optimaler Materialverwertung und darüber hinaus einfacher Montage mit geringstmöglicher Fehleranfälligkeit gewährleistet wird. Weiterhin besteht die Aufgabe darin, eine prozesssichere Verbindung zu schaffen.The invention is therefore based on the object to provide an electrical connection, an insulation cover and a corresponding energy storage, with which, despite the vorgenanten technical problems secure operation with optimal material utilization and beyond easy installation with the lowest possible error rate is guaranteed. Furthermore, the task is to create a reliable connection.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 9, 12, 13 und 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren angegebenen Merkmalen. Bei angegebenen Wertebereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart gelten und in beliebiger Kombination beanspruchbar sein.This object is achieved with the features of claims 1, 9, 12, 13 and 15. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims. All combinations of at least two features specified in the description, the claims and / or the figures also fall within the scope of the invention. For specified value ranges, values lying within the stated limits should also be disclosed as limit values and may be claimed in any combination.

Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, ein flexibles Anschlusssystem beziehungsweise einen flexiblen elektrischen Leiter vorzusehen, mit dem Bauteiltoleranzen ausgeglichen und Längenänderungen durch Temperaturschwankungen kompensiert werden können, was durch flexible Abschnitte zwischen den Kontaktierungsanschlüssen umgesetzt werden kann. Gleichzeitig ist durch parallele Anordnung der flexiblen Abschnitte in Bezug auf die zylindrischen Energiespeichereinheiten gewährleistet, dass die technische Umsetzung auf kleinstem Bauraum erfolgen kann, indem insbesondere durch die Außenkontur der Energiespeichereinheiten bedingte Freiräume, insbesondere Hohlräume, im Energiespeicher genutzt werden. Vorzugsweise sind die Abschnitte ausschließlich aus flexiblem Material gefertigt und weisen keine starren Bestandteile auf. Die flexiblen Abschnitte sind dabei mit Vorteil entlang einer Längserstreckung der Freiräume anordenbar. Auf diese Weise wird bisher ungenutzter Bauraum nutzbar.The invention is based on the idea to provide a flexible connection system or a flexible electrical conductor, compensated with the component tolerances and length changes can be compensated by temperature fluctuations, which can be implemented by flexible sections between the Kontaktierungsanschlüssen. At the same time it is ensured by parallel arrangement of the flexible sections with respect to the cylindrical energy storage units that the technical implementation can be carried out in the smallest space, especially by the outer contour of the energy storage units conditional free spaces, in particular cavities, are used in the energy storage. Preferably, the sections are made exclusively of flexible material and have no rigid components. The flexible sections are advantageously arranged along a longitudinal extension of the free spaces. In this way, previously unused space is available.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der flexible Abschnitt zumindest überwiegend in durch die Form und Anordnung der Energiespeichereinheiten gebildeten Hohlräumen anordenbar ist, wobei die Energiespeichereinheiten kreiszylindrisch, insbesondere als Akkuzellen, und der Energiespeicher als Akkublock ausgebildet sind. Hierdurch wird ungenutzter Bauraum nutzbar gemacht.In an advantageous development of the invention, it is provided that the flexible section can be arranged, at least predominantly, in cavities formed by the shape and arrangement of the energy storage units, wherein the energy storage units are circular-cylindrical, in particular as rechargeable battery cells, and the energy store is designed as a rechargeable battery block. As a result, unused space is made usable.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der flexible Abschnitt als, insbesondere zylindrische, vorzugsweise kreiszylindrische, und/oder unisolierte, Litze ausgebildet. Diese vereint einerseits hohe Leitfähigkeit und andererseits hohe Flexibilität, insbesondere in Querrichtung zu den Litzendrähten. Darüber hinaus sind Litzen, besonders kreiszylindrische, preiswert verfügbar.In a further embodiment of the invention, the flexible portion is formed as, in particular cylindrical, preferably circular-cylindrical, and / or uninsulated, stranded wire. On the one hand, this combines high conductivity and, on the other hand, high flexibility, especially in the transverse direction to the stranded wires. In addition, strands, especially circular cylindrical, are available at low cost.

Indem der erste Kontaktierungsanschluss an einem ersten Ende des flexiblen Abschnitts angebracht ist und der zweite Kontaktierungsanschluss an einem, insbesondere mit Axialabstand zum ersten Ende angeordneten, zweiten Ende des flexiblen Abschnitts angebracht ist, lässt sich die elektrische Verbindung auf Platz sparende Weise unterbringen.By the first contacting terminal is attached to a first end of the flexible portion and the second contacting terminal is attached to a, in particular with axial distance to the first end, the second end of the flexible portion, the electrical connection can be accommodated in a space-saving manner.

Mit Vorteil sind der erste und der zweite Kontaktierungsanschluss als Metallplättchen ausgebildet. Auch diese Maßnahme trägt zu einer weiteren Reduzierung des benötigten Bauraums, insbesondere im Bereich oberhalb der Pole der Energiespeichereinheiten, bei.Advantageously, the first and the second contacting terminal are formed as metal platelets. This measure also contributes to a further reduction in the required installation space, in particular in the region above the poles of the energy storage units.

Soweit der erste und der zweite Kontaktierungsanschluss einen L-förmigen Querschnitt mit jeweils einem Polkontaktierungsschenkel und jeweils einem Litzenkontaktierungsschenkel aufweisen, kann der benötigte Bauraum weiter optimiert werden. As far as the first and the second contacting terminal having an L-shaped cross-section each having a Polkontaktierungsschenkel and each a Litzenkontaktierungsschenkel, the required space can be further optimized.

Durch die technische Maßnahme, dass die Litzenkontaktierungsschenkel zueinander beabstandet sind, wird in Verbindung mit dem flexiblen Abschnitt, insbesondere durch Fügestellen in Form von Kraftschlussverbindungen, die vorzugsweise durch Schweiß- oder Crimpverbindungen an der elektrischen Verbindung beziehungsweise einer Litze befestigt sind, selbst bei starken Vibrationen oder Stößen eine sichere Verbindung zwischen der elektrischen Verbindung und den Kontaktierungsanschlüssen gewährleistet. Soweit gleichzeitig eine materialschlüssige Anbindung der Kontaktierungsanschlüsse an Pluspol und/oder Minuspol der Energiespeichereinheiten erfolgt, vorzugsweise durch Schweißen, ist auch hier eine Störung durch Trennen der elektrischen Verbindung praktisch ausgeschlossen. Als besonders wirksame Schweißtechnologie wird im vorliegenden Anwendungsfall das Laser- oder Ultraschallschweißen angesehen, wobei vorzugsweise der Übergang auf die Energiespeichereinheiten durch Laserschweißen und der Kontaktierungsanschlüsse auf die Leitung, insbesondere Litze, durch Ultraschallschweißen erfolgt. Hierdurch wird eine homogene Verbindung mit minimalen oder geringstmöglichen Übergangswiderstand geschaffen. Mit Vorteil ist an einer der Fügestellen ein Zellspannungsabgriffleiter vorgesehen, vorzugsweise mit angeschweißt, um bei einem Ladevorgang und beim Betrieb sichere und störungsfreie Informationen über den Zustand jeder Energiespeichereinheit zu erhalten.The technical measure that the Litzenkontaktierungsschenkel are spaced apart, is in connection with the flexible portion, in particular by joints in the form of frictional connections, which are preferably secured by welding or crimping to the electrical connection or a strand, even with strong vibrations or Bumps ensures a secure connection between the electrical connection and the Kontaktierungsanschlüssen. As far as at the same time a material connection of the Kontaktierungsanschlüsse to positive and / or negative pole of the energy storage units, preferably by welding, a disturbance by disconnecting the electrical connection is practically impossible. As a particularly effective welding technology laser or ultrasonic welding is considered in the present application, wherein preferably the transition to the energy storage units by laser welding and the Kontaktierungsanschlüsse on the line, in particular stranded, takes place by ultrasonic welding. As a result, a homogeneous connection is created with minimum or lowest possible contact resistance. Advantageously, at one of the joints, a cell voltage tapping conductor is provided, preferably welded, in order to obtain safe and trouble-free information about the state of each energy storage unit during a charging process and during operation.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, das die Polkontaktierungsschenkel zueinander zumindest überwiegend parallel verlaufen und die Litzenkontaktierungsschenkel zumindest überwiegend zueinander parallel und zumindest teilweise aufeinander zu verlaufen. Auch diese Maßnahme trägt zu einer weiteren Optimierung des benötigten Bauraums bei.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the Polkontaktierungsschenkel at least predominantly parallel to each other and extend the Litzenkontaktierungsschenkel at least predominantly parallel to each other and at least partially to each other. This measure also contributes to a further optimization of the required installation space.

Soweit die Kontaktierungsanschlüsse zum Anschluss an die Pluspole aus einem anderen Material, insbesondere Aluminium, als das Material, insbesondere Kupfer oder vernickelter Stahl, der Kontaktierungsanschlüsse zum Anschluss an die Minuspole gebildet sind, wird einerseits eine qualitativ hochwertige Kontaktierung erreicht und wegen der geringstmöglichen Korrosionsprobleme bei der Kombination von Metallen mit ungleichen elektrochemischen Spannungspotential eine Langlebigkeit der Kontaktierungsanschlüsse gewährleistet. Mit Vorteil sind die Kontaktierungsplättchen aus walzplattiertem Band gefertigt. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Kontaktierungsanschlüsse an die Pluspole und/oder die Minuspole anschweißbar sind.Insofar as the contacting connections for connection to the positive poles are formed from a different material, in particular aluminum, than the material, in particular copper or nickel-plated steel, the contacting connections for connection to the negative poles, a high-quality contacting is achieved on the one hand and because of the lowest possible corrosion problems in the Combination of metals with unequal electrochemical voltage potential ensures a longevity of the contacting terminals. Advantageously, the Kontaktierungsplättchen are made of roll-coated strip. Particularly preferred is an embodiment in which the contacting connections to the positive poles and / or the negative poles are weldable.

Als eigenständige Erfindung ist ein Isolationsdeckel zur Verrastung mit einem zylindrische Energiespeichereinheiten aufweisenden Energiespeicher und zum Schutz von Pluspolen und/oder Minuspolen der Energiespeichereinheiten vorgesehen, wobei an einer Innenseite des Isolationsdeckels Rippen zum Abdichten und/oder Abgrenzen eines parallel zur Zylinderlängsachse der Energiespeichereinheiten anordenbaren flexiblen Abschnitts gegenüber den Energiespeichereinheiten vorgesehen sind.As an independent invention, an insulation cover for latching with a cylindrical energy storage units having energy storage and protection of positive poles and / or negative poles of the energy storage units is provided, wherein on an inner side of the insulation cover ribs for sealing and / or delimiting a parallel to the cylinder longitudinal axis of the energy storage units can be arranged opposite flexible portion the energy storage units are provided.

Da es beim Schweißvorgang mittels Laser- oder Ultraschallschweißen immer wieder vorkommen kann, dass einzelne Litzen abgelöst werden oder unzureichend im Litzenstrang verbunden sind und die unerwünschten Kontakt zwischen den Zellen herstellen können, wird erfindungsgemäß durch die vorgenannten Rippen ein abgetrennter Bauraum geschaffen, in welchem solche abgelösten Litzen gefangen werden. Die Rippen bilden mit Vorteil einen Auffangraum, also einen abgetrennten Bauraum, aus dem die Litzen oder einzelne Litzendrähte, die sich beispielsweise auch bei der Montage oder auch beim Gebrauch durch Erschütterungen lösen können, zumindest nicht ohne weiteres heraus können. Die Trennwände sind dabei mit Vorteil so ausgebildet, dass eine Litze oder eine Teillitze nicht aus dem gebildeten Bauraum herausrutschen beziehungsweise herausgeraten kann.Since it can happen repeatedly in the welding process by laser or ultrasonic welding that individual strands are detached or insufficiently connected in Litzenstrang and can produce unwanted contact between the cells, according to the invention by the aforementioned ribs created a separate space in which such detached Strands are caught. The ribs form with advantage a collecting space, so a separate space from which the strands or individual stranded wires that can solve, for example, during assembly or during use by shocks, at least not easily can. The partitions are advantageously designed so that a strand or a partial strand can not slip out of the space formed or herausgeraten.

Dabei ist es von besonderem Vorteil, die Rippen V-förmig mit zwei Isolationsschenkeln, insbesondere mit einem Zwischenwinkel von größer 30° und kleiner 60°, auszubilden, um den benötigten Bauraum weiter zu minimieren.It is of particular advantage, the ribs V-shaped with two isolation legs, in particular with an intermediate angle of greater than 30 ° and less than 60 °, in order to minimize the required space on.

Dazu trägt außerdem die Maßnahme bei, dass die Isolationsschenkel eine konkave Krümmung zur Aufnahme je einer benachbarten Energiespeichereinheit aufweisen.In addition, the measure contributes to the fact that the insulation legs have a concave curvature for receiving ever an adjacent energy storage unit.

Als eigenständige Erfindung ist außerdem ein System aus einer vorliegend beschriebenen elektrischen Verbindung und einem vorliegend beschriebenen Isolationsdeckel anzusehen, ebenso wie ein Energiespeicher, insbesondere für Hybridfahrzeuge, bestehend aus mehreren Energiespeichereinheiten, wobei die Energiespeichereinheiten durch vorliegend beschriebene elektrische Verbindungen parallel und/oder seriell miteinander elektrisch verbunden sind.As an independent invention is also a system of an electrical connection described herein and an insulating cover described herein, as well as an energy storage, especially for hybrid vehicles, consisting of several energy storage units, the energy storage units electrically connected by electrical connections described herein in parallel and / or in series are.

Weiterhin sind als eigenständige Erfindung Energiespeicher nach einem der Ansprüche 13 oder 15 vorgesehen.Furthermore, energy storage devices according to one of claims 13 or 15 are provided as an independent invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie an Hand der Zeichnungen. Diese zeigen in: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the description of preferred embodiments and with reference to the drawings. These show in:

1: eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Energiespeichers mit zwölf Energiespeichereinheiten, 1 FIG. 2: a perspective view of an energy store according to the invention with twelve energy storage units, FIG.

2: eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Energiespeichers gemäß 1. 2 a perspective view of a section of an energy storage device according to the invention 1 ,

3: eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Isolationsdeckels und 3 a perspective view of a section of an insulation cover according to the invention and

4: eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Energiespeichers mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Verbindung und einem erfindungsgemäßen Isolationsdeckel. 4 : A perspective view of a detail of an energy storage device according to the invention with an electrical connection according to the invention and an insulation cover according to the invention.

In den Figuren sind gleiche beziehungsweise gleichwirkende Bauteile mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet.In the figures, identical or equivalent components are denoted by identical reference numerals.

1 zeigt einen Energiespeicher 50, wie er beispielsweise in Kraftfahrzeugen mit Elektro- oder Hybridantrieb zum Einsatz kommt, wobei auch mehrere der in 1 gezeigten Energiespeicher seriell und/oder parallel verbunden werden können, und zwar an Anschlüssen 51, 52. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Anschluss 51 an einem Minuspol 5 einer Energiespeichereinheit 6 angeschlossen, während der Anschluss 52 an einem Pluspol 5' einer weiteren Energiespeichereinheit 6 des Energiespeichers 50 angeschlossen ist. Die zwölf, insbesondere funktional gleich wirkenden, Energiespeichereinheiten 6 des Energiespeichers 50 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Serie miteinander kontaktiert, indem Pluspole 5' und Minuspole 5 der hintereinander angeordneten Energiespeichereinheiten 6 im Wechsel angeordnet und geschaltet sind. Der Spannungsverlauf ist daher mäanderartig. 1 shows an energy store 50 , as used for example in motor vehicles with electric or hybrid drive, where also several of the in 1 shown energy storage can be connected in series and / or in parallel, to terminals 51 . 52 , In the present embodiment, the terminal is 51 at a negative pole 5 an energy storage unit 6 connected while the connection 52 at a positive pole 5 ' another energy storage unit 6 of the energy store 50 connected. The twelve, in particular functionally the same, energy storage units 6 of the energy store 50 are contacted in the present embodiment in series with each other by Pluspole 5 ' and negative poles 5 the successively arranged energy storage units 6 are alternately arranged and switched. The voltage curve is therefore meandering.

Die Energiespeichereinheiten 6 sind als Kreiszylinder mit parallel zueinander ausgerichteten Zylinderlängsachsen Z ausgebildet, wobei die in der 1 oben liegenden Pluspole 5' und Minuspole 5 der Energiespeichereinheiten 6 eine obere Ebene 53 und die jeweils gegenüberliegenden Pluspole 5' und Minuspole 5 der Energiespeichereinheiten 6 eine untere Ebene 54 bilden.The energy storage units 6 are formed as a circular cylinder with parallel aligned cylinder longitudinal axes Z, wherein in the 1 overhead pluspoles 5 ' and negative poles 5 the energy storage units 6 an upper level 53 and the respective opposite positive poles 5 ' and negative poles 5 the energy storage units 6 a lower level 54 form.

In vorteilhafter Weise besteht der Energiespeicher 50 aus einer ersten Reihe 55 und einer zweiten Reihe 56, so dass zwischen jeweils benachbarten Energiespeichereinheiten 6 ein von Außen zugänglicher Freiraum als Hohlraum 7 für die Unterbringung beziehungsweise Anbringung der erfindungsgemäßen elektrischen Verbindung 1 vorgesehen ist.Advantageously, there is the energy storage 50 from a first row 55 and a second row 56 so that between each adjacent energy storage units 6 an externally accessible space as a cavity 7 for the accommodation or attachment of the electrical connection according to the invention 1 is provided.

Am Beispiel zweier benachbarter Energiespeichereinheiten 6 des Energiespeichers 50 ist in 2 ein vergrößerter Ausschnitt mit der elektrischen Verbindung 1 dargestellt.Using the example of two adjacent energy storage units 6 of the energy store 50 is in 2 an enlarged section with the electrical connection 1 shown.

Am Pluspol 5' ist ein Polkontaktierungsschenkel 9 eines Kontaktierungsanschlusses 3 der elektrischen Verbindung 1 angeschlossen, insbesondere durch Schweißverbindung, um einen sicheren Halt zu gewährleisten. Mit Vorteil sind zusätzlich zu der Schweißverbindung Rastnasen 57 an der Kante der Energiespeichereinheiten 6 vorgesehen, insbesondere als Rastnasenpaare, in welche der zweite Kontaktierungsanschluss 3 zur Kontaktierung des Pluspols 5' oder ein erster Kontaktierungsanschluss 2 zur Kontaktierung des Minuspols 5 einrastbar ist.At the positive pole 5 ' is a Polkontaktierungsschenkel 9 a contacting connection 3 the electrical connection 1 connected, in particular by welding, to ensure a secure fit. Advantageously, in addition to the welded connection locking lugs 57 at the edge of the energy storage units 6 provided, in particular as latching lug pairs, in which the second contacting connection 3 for contacting the positive pole 5 ' or a first contacting terminal 2 for contacting the negative pole 5 is latched.

Die Kontaktierungsanschluss 2, 3 sind als Metallplättchen konstanter Dicke ausgebildet. Der Kontaktierungsanschluss 3 verläuft von dem Pluspol 5' zum in Bezug auf den Energiespeicher 50 außen liegenden Rand und verlässt dort in L-förmiger Ausgestaltung die obere Ebene 53 und geht in einen Litzenkontaktierungsschenkel 11 über, der in den Hohlraum 7 hineinragt und dort den als Litze ausgebildeten flexiblen Abschnitt 12 kontaktiert. Die Kontaktierung der Litze 12 erfolgt an einem zweiten Ende 12.2 der Litze 12, das mit Axialabstand zu einem ersten Ende 12.1 der Litze 12 angeordnet ist. An dem ersten Ende 12.1 wird ein Litzenkontaktierungsschenkel 10 des ersten Kontaktierungsanschlusses 2 in Kontakt gebracht und durch den Axialabstand ist gewährleistet, dass eine Flexibilität der elektrischen Verbindung sowohl in radialer als auch in axialer Richtung des flexiblen Abschnitts 12 gegeben ist. Der Axialabstand zwischen dem Litzenkontaktierungsschenkel 10 und dem Litzenkontaktierungsschenkel 11 im Bereich des ersten und zweiten Endes 12.1, 12.2 entlang einer Längsachse L des flexiblen Abschnitts 12 entspricht zumindest dem halben Durchmesser des flexiblen Abschnitts 12. Das erste Ende 12.1 des flexiblen Abschnitts 12 endet mit Vorteil in der korrespondierenden oberen oder unteren Ebene 53, 54.The contacting connection 2 . 3 are formed as metal plates of constant thickness. The contact connection 3 runs from the positive pole 5 ' with respect to the energy store 50 outer edge and leaves there in L-shaped configuration, the upper level 53 and goes into a Litzungskontaktierungsschenkel 11 over, in the cavity 7 protrudes and there designed as a strand flexible section 12 contacted. The contacting of the strand 12 takes place at a second end 12.2 the strand 12 with axial distance to a first end 12.1 the strand 12 is arranged. At the first end 12.1 becomes a strand contacting leg 10 of the first contacting terminal 2 brought into contact and by the axial distance ensures that a flexibility of the electrical connection in both the radial and in the axial direction of the flexible portion 12 given is. The axial distance between the Litzenkontaktierungsschenkel 10 and the strand-contacting leg 11 in the area of the first and second ends 12.1 . 12.2 along a longitudinal axis L of the flexible portion 12 corresponds to at least half the diameter of the flexible section 12 , The first end 12.1 of the flexible section 12 ends with advantage in the corresponding upper or lower level 53 . 54 ,

Der erste Kontaktierungsanschluss 2 besteht analog dem zweiten Kontaktierungsanschluss 3 aus dem Litzenkontaktierungsschenkel 10 und einem Polkontaktierungsschenkel 8, der den Minuspol 5 der benachbarten Energiespeichereinheit 6 kontaktiert. Die Polkontaktierungsschenkel 8, 9 sind parallel zueinander und in der korrespondierenden oberen oder unteren Ebene 53, 54 angeordnet. Auch die Litzenkontaktierungsschenkel 10, 11 verlaufen fluchtend beziehungsweise parallel entlang einer gedachten Außenkontur des Energiespeichers 50 und aufeinander zu.The first contact connection 2 exists analogously to the second contacting connection 3 from the Litzungskontaktierungsschenkel 10 and a pole contacting leg 8th which is the negative pole 5 the adjacent energy storage unit 6 contacted. The Polkontaktierungsschenkel 8th . 9 are parallel to each other and in the corresponding upper or lower level 53 . 54 arranged. Also the Litzenkontaktierungsschenkel 10 . 11 are aligned or parallel along an imaginary outer contour of the energy storage 50 and towards each other.

Die Polkontaktierungsschenkel 8, 9 sind praktisch identisch, während die Litzenkontaktierungsschenkel 10, 11 unterschiedlich ausgeformt sind.The Polkontaktierungsschenkel 8th . 9 are virtually identical, while the Litzenkontaktierungsschenkel 10 . 11 are formed differently.

Mit anderen Worten: Die Polkontaktierungsschenkel 8, 9 verlaufen in einem gedachten kartesischen Koordinatensystem in einer Z-Richtung, während die Litzenkontaktierungsschenkel in einer X-Richtung und der flexible Abschnitt in einer Y-Richtung verlaufen, die jeweils zueinander orthogonal ausgerichtet sind.In other words: the Polkontaktierungsschenkel 8th . 9 extend in an imaginary Cartesian coordinate system in a Z-direction, while the Litzenkontaktierungsschenkel in an X-direction and the flexible portion in a Y-direction, which are each aligned orthogonal.

Zum Abdichten und Isolieren der Pole ist ein die Oberseite des Energiespeichers 50 abschließender Isolationsdeckel 20 vorgesehen, der auch zum Abschließen der Unterseite des Energiespeichers 50 verwendet werden kann. An dem Deckel sind erfindungsgemäß an dessen Innenseite 21 Rippen 22 vorgesehen, die zumindest teilweise in die jeweils korrespondierenden Hohlräume 7 eintauchen und dort zwischen dem flexiblen Abschnitt 12 und den korrespondierenden Energiespeichereinheiten 6 angeordnet sind. Die Rippen 22 sind V-förmig mit zwei Isolationsschenkeln 22, 23 angeordnet, die sich konkav an die jeweils korrespondierende Außenkontur der benachbarten Energiespeichereinheit 6 anschmiegen und dadurch einer Stabilisierung der elektrischen Verbindung 1 dienen. Darüber hinaus haben die Rippen 22 den Effekt, dass etwaige Litzendrähte der Litzen 12, die sich durch Vibrationen oder sonstige Einflüsse von der Litze gelöst haben, von einer Fehlkontaktierung abgehalten werden.To seal and isolate the poles is a the top of the energy storage 50 final insulation cover 20 provided, which is also to complete the bottom of the energy storage 50 can be used. On the lid are according to the invention on the inside 21 ribs 22 provided, at least partially in the respective corresponding cavities 7 dive in there and between the flexible section 12 and the corresponding energy storage units 6 are arranged. Ribs 22 are V-shaped with two isolation legs 22 . 23 arranged concave to the respective corresponding outer contour of the adjacent energy storage unit 6 cling and thereby a stabilization of the electrical connection 1 serve. In addition, the ribs have 22 the effect that any stranded wires of the strands 12 , which have detached from the strand due to vibrations or other influences, are prevented from making a faulty contact.

Dies ist in 3 und 4 zu erkennen.This is in 3 and 4 to recognize.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Elektrische VerbindungElectrical connection
22
Kontaktierungsanschlussbonding pad
33
Kontaktierungsanschlussbonding pad
5, 5'5, 5 '
Pole (Minuspol, Pluspol)Pole (negative pole, plus pole)
66
Akkuzellen (Energiespeichereinheiten)Battery cells (energy storage units)
77
Hohlräumecavities
88th
PolkontaktierungsschenkelPolkontaktierungsschenkel
99
PolkontaktierungsschenkelPolkontaktierungsschenkel
1010
LitzenkontaktierungsschenkelLitzenkontaktierungsschenkel
1111
LitzenkontaktierungsschenkelLitzenkontaktierungsschenkel
1212
Litze (flexibler Abschnitt)Stranded wire (flexible section)
12.112.1
erstes Endefirst end
12.212.2
zweites Endesecond end
2020
Isolationsdeckelinsulation cover
2121
Innenseiteinside
22, 2322, 23
Isolationsschenkelisolation leg
5050
Akkublock (Energiespeicher)Battery block (energy storage)
51, 5251, 52
Anschlüsseconnections
5353
obere Ebeneupper level
5454
untere Ebenelower level
5555
erste Reihefirst row
5656
zweite Reihesecond row
5757
Rastnasenlocking lugs
LL
Längsachselongitudinal axis
WW
Zwischenwinkelintermediate angle
ZZ
Zylinderlängsachsecylinder longitudinal axis

Claims (15)

Elektrische Verbindung (1) zur parallelen und/oder seriellen Kontaktierung mehrerer, parallel zueinander angeordneter, zylindrischer Energiespeichereinheiten (6) eines Energiespeichers (50) durch erste und zweite Kontaktierungsanschlüsse (2, 3) zur Kontaktierung von Pluspolen (5') und/oder Minuspolen (5) der Energiespeichereinheiten (6) dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungsanschlüsse (2, 3) durch mindestens einen mit seiner Längsachse (L) parallel zur Zylinderlängsachse (Z) der Energiespeichereinheiten (6) anordenbaren flexiblen Abschnitt (12) elektrisch verbunden sind.Electrical connection ( 1 ) for the parallel and / or serial contacting of a plurality of cylindrical energy storage units arranged parallel to each other ( 6 ) of an energy store ( 50 ) by first and second contacting terminals ( 2 . 3 ) for contacting positive poles ( 5 ' ) and / or negative poles ( 5 ) of the energy storage units ( 6 ), characterized in that the contacting terminals ( 2 . 3 ) by at least one with its longitudinal axis (L) parallel to the cylinder longitudinal axis (Z) of the energy storage units ( 6 ) arrangeable flexible section ( 12 ) are electrically connected. Elektrische Verbindung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der der flexible Abschnitt (12) zumindest überwiegend in durch die Form und Anordnung der Energiespeichereinheiten (6) gebildeten Hohlräumen (7) anordenbar ist, wobei die Energiespeichereinheiten (6) kreiszylindrisch, insbesondere als Akkuzellen (6), und der Energiespeicher (50) als Akkublock (50) ausgebildet sind.Electrical connection ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the flexible section ( 12 ) at least predominantly by the shape and arrangement of the energy storage units ( 6 ) formed cavities ( 7 ), the energy storage units ( 6 ) circular cylindrical, in particular as Akkuzellen ( 6 ), and the energy storage ( 50 ) as a battery pack ( 50 ) are formed. Elektrische Verbindung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der der flexible Abschnitt (12) als, insbesondere zylindrische, vorzugsweise kreiszylindrische, und/oder unisolierte, Litze (12) ausgebildet ist.Electrical connection ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the flexible section ( 12 ) as, in particular cylindrical, preferably circular-cylindrical, and / or uninsulated, stranded wire (US Pat. 12 ) is trained. Elektrische Verbindung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der der erste Kontaktierungsanschluss (2) an einem ersten Ende (12.1) des flexiblen Abschnitts (12) angebracht ist und der zweite Kontaktierungsanschluss (3) an einem, insbesondere mit Axialabstand zum ersten Ende (12.1) angeordneten, zweiten Ende (12.2) des flexiblen Abschnitts (12) angebracht ist.Electrical connection ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the first contacting terminal ( 2 ) at a first end ( 12.1 ) of the flexible section ( 12 ) and the second contacting terminal ( 3 ) at one, in particular with axial distance to the first end ( 12.1 ) arranged second end ( 12.2 ) of the flexible section ( 12 ) is attached. Elektrische Verbindung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der der erste und der zweite Kontaktierungsanschluss (2, 3) als Metallplättchen ausgebildet sind.Electrical connection ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the first and the second contacting connection ( 2 . 3 ) are formed as metal platelets. Elektrische Verbindung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der der erste und der zweite Kontaktierungsanschluss (2, 3) einen L-förmigen Querschnitt mit jeweils einem Polkontaktierungsschenkel (8, 9) und jeweils einem Litzenkontaktierungsschenkel (10, 11) aufweisen.Electrical connection ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the first and the second contacting connection ( 2 . 3 ) has an L-shaped cross section, each having a Polkontaktierungsschenkel ( 8th . 9 ) and one strand contacting leg ( 10 . 11 ) exhibit. Elektrische Verbindung (1) nach Anspruch 6, bei der die Litzenkontaktierungsschenkel (10, 11) zueinander beabstandet sind. Electrical connection ( 1 ) according to claim 6, wherein the strand contacting legs ( 10 . 11 ) are spaced from each other. Elektrische Verbindung (1) nach Anspruch 6 oder 7, bei der die Polkontaktierungsschenkel (8, 9) zueinander zumindest überwiegend parallel verlaufen und die Litzenkontaktierungsschenkel (10, 11) zumindest überwiegend zueinander parallel und zumindest teilweise aufeinander zu verlaufen.Electrical connection ( 1 ) according to claim 6 or 7, wherein the Polkontaktierungsschenkel ( 8th . 9 ) at least predominantly parallel to each other and the strand contacting legs ( 10 . 11 ) at least predominantly parallel to each other and at least partially to each other. Isolationsdeckel (20) zur Verrastung mit einem zylindrische Energiespeichereinheiten (6) aufweisenden Energiespeicher (50) und zum Schutz von Pluspolen (5') und/oder Minuspolen (5) der Energiespeichereinheiten (6), dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenseite (21) des Isolationsdeckels (20) Rippen (22) zum Abgrenzen eines parallel zur Zylinderlängsachse (Z) der Energiespeichereinheiten (6) anordenbaren flexiblen Abschnitts (12) gegenüber den Energiespeichereinheiten (6) vorgesehen sind.Insulation cover ( 20 ) for latching with a cylindrical energy storage unit ( 6 ) having energy storage ( 50 ) and for the protection of positive poles ( 5 ' ) and / or negative poles ( 5 ) of the energy storage units ( 6 ), characterized in that on an inner side ( 21 ) of the insulation cover ( 20 ) Ribs ( 22 ) for delimiting a parallel to the cylinder longitudinal axis (Z) of the energy storage units ( 6 ) arranged flexible section ( 12 ) relative to the energy storage units ( 6 ) are provided. Isolationsdeckel (20) nach Anspruch 9, bei dem die Rippen V-förmig mit zwei Isolationsschenkeln (23, 24), insbesondere mit einem Zwischenwinkel (W) von größer 30° und kleiner 60°, ausgebildet sind.Insulation cover ( 20 ) according to claim 9, wherein the ribs are V-shaped with two isolation legs ( 23 . 24 ), in particular with an intermediate angle (W) of greater than 30 ° and less than 60 °, are formed. Isolationsdeckel (20) nach Anspruch 10, bei dem die Isolationsschenkel (23, 24) eine konkave Krümmung zur Aufnahme je einer benachbarten Energiespeichereinheit (6) aufweisen.Insulation cover ( 20 ) according to claim 10, wherein the isolation legs ( 23 . 24 ) has a concave curvature for receiving each of an adjacent energy storage unit ( 6 ) exhibit. System aus einer elektrischen Verbindung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einem Isolationsdeckel (20) nach einem der Ansprüche 9 bis 11.System of an electrical connection ( 1 ) according to one of claims 1 to 8 and an insulation cover ( 20 ) according to one of claims 9 to 11. Energiespeicher (50), insbesondere für Hybridfahrzeuge, bestehend aus mehreren Energiespeichereinheiten (6), wobei die Energiespeichereinheiten (6) durch elektrische Verbindungen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 parallel und/oder seriell miteinander elektrisch verbunden sind.Energy storage ( 50 ), in particular for hybrid vehicles, consisting of several energy storage units ( 6 ), the energy storage units ( 6 ) by electrical connections ( 1 ) according to one of claims 1 to 8 are connected in parallel and / or in series with each other electrically. Energiespeicher (50) nach Anspruch 13, bei dem ein Isolationsdeckel (20) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 vorgesehen ist.Energy storage ( 50 ) according to claim 13, wherein an insulation cover ( 20 ) is provided according to one of claims 9 to 11. Energiespeicher (50), insbesondere für Hybridfahrzeuge, bestehend aus mehreren Energiespeichereinheiten (6), und einem Isolationsdeckel (20) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 zur Ausbildung von Abtrennräumen zwischen benachbarten Energiespeichereinheiten (6) des Energiespeichers (50).Energy storage ( 50 ), in particular for hybrid vehicles, consisting of several energy storage units ( 6 ), and an insulation cover ( 20 ) according to one of claims 9 to 11 for the formation of separation spaces between adjacent energy storage units ( 6 ) of the energy store ( 50 ).
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