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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung von Polen eines Moduls elektrochemischer Speicherzellen mit einer gemeinsamen elektrischen Peripherie. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine platzsparende Vorrichtung, welche eine mechanische Entkopplung zwischen den Polen und der gemeinsamen elektrischen Peripherie verwirklicht.
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Im Stand der Technik sind unterschiedliche Geometrien und Bauteile bekannt, mit welchen zu einem Modul verbundene elektrochemische Speicherzellen untereinander verbunden werden können. Um thermische und mechanische Spannungen zwischen den Zellenpolen aufnehmen zu können, werden Zellverbinder vorgeschlagen, welche bei Temperaturveränderungen die Zellenpole nicht gegeneinander verschieben, sondern Dehnungstoleranzstrecken aufweisen, welche in gewissem Maße nachgiebig sind.
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G 84 26 772 zeigt einen Akkumulator mit Zellenverbindern, welche zumindest abschnittsweise aus einem elektrisch leitenden, im Querschnitt flachbandförmigen Material, bestehen. Zum Dehnungsausgleich ist etwa in der Mitte zwischen zwei Polen eine wellenförmige Struktur, insbesondere eine nach oben gerichtete Ausbuchtung, vorgesehen.
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DE 24 35 949 zeigt einen flexiblen Zellenverbinder für elektrolytische Zellen, welcher einen lamellenartigen Aufbau zur mechanischen Entkopplung zweier elektrisch miteinander verbundener elektrolytischer Zellen offenbart. Die Vorrichtung wird in Form einer Schraubverbindung zwischen zwei Zellen vorgesehen.
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Zur Verwendung in Fahrzeugen ist ein aus elektrochemischen Speicherzellen bestehendes Modul volumenoptimiert auszugestalten und insbesondere mit geringem Platzbedarf mit seiner Peripherie zu verbinden. Die im Stand der Technik gezeigten Lösungen werden diesen Anforderungen nicht hinreichend gerecht.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine volumenoptimierte Vorrichtung zur elektrischen Verbindung eines Zellmoduls mit seiner elektrischen Peripherie bereitzustellen, welche den Anforderungen an eine mechanische Entkopplung hinsichtlich im Betrieb entstehender Zellverschiebungen und Schwingungen gerecht wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Entsprechend wird eine Vorrichtung zur elektrischen Verbindung einer Vielzahl von Polen jeweiliger elektrochemischer Speicherzellen eines gemeinsamen Moduls elektrochemischer Speicherzellen mit einer gemeinsamen elektrischen Peripherie des Moduls vorgeschlagen. Dabei sei im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter einem ”Pol” ein elektrischer Anschluss zu verstehen, über welchen die elektrochemische Speicherzelle elektrisch mit weiteren Speicherzellen und/oder ihrer Peripherie verbunden wird. Das ”Modul” aus elektrochemischen Speicherzellen ist dabei eine kompakte, zur Handhabung geeignete Einheit bzw. ein Verbund zur Darstellung einer elektrochemischen Energiespeichereinheit vordefinierter Kapazität und elektrischer Kenngrößen. Die elektrische Peripherie des Moduls wiederum ist beispielsweise eine Stromschiene, über welche das Modul mit elektrischer Energie versorgt wird bzw. über welche das Modul einen Verbraucher mit elektrischer Energie versorgt. Bekanntermaßen sind hierbei gewisse Mindestanforderungen an die Leiterquerschnitte sowohl der die Speicherzellen verbindenden Zellverbinder als auch der Stromschienen zur Anbindung des Moduls an die Peripherie gestellt. Insbesondere wenn das Modul zum Antreiben eines Verkehrsmittels Verwendung finden soll, sind Leistungen von mehreren hundert kW oder mehr erforderlich. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung weist dazu eine Zellpolkontaktierung zur Verbindung der Vielzahl von Polen auf. Die Zellpolkontaktierung ist dabei insbesondere in einer Ebene angeordnet, welche durch die Pole des Moduls aufgespannt wird. Dabei kann die Zellpolkontaktierung als ebene Stromschiene ausgestaltet sein, welche Ausnehmungen und/oder Bohrungen aufweist, mittels welcher eine geeignete Kontaktierung der Pole vorgenommen werden kann. Beispielsweise können die Pole in Form von Schraubbolzen ausgestaltet sein, welche die Ausnehmungen der Zellpolkontaktierung durchdringen und über Muttern mit selbiger befestigt werden. Alternativ können auch separate Klemmen zur Befestigung der Zellpolkontaktierung an den Bolzen erforderlich sein. Weiter weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Modulverbinderanschluss zur Kontaktierung der elektrischen Peripherie auf. Der Modulverbinderanschluss ist ebenfalls eingerichtet, eine mechanische und elektrisch gut leitfähige, insbesondere reversible, Verbindung mit einem elektrischen Leiter einzugehen. Auch der Modulverbinderanschluss kann eine Ausnehmung aufweisen, über welche er verschraubt, genietet oder anderweitig verbunden werden kann. Um die Stromdichte im Betrieb möglichst verlustfrei zu realisieren, ist insbesondere der Modulverbinderanschluss hochgradig leitfähig ausgestaltet. Beispielsweise kann Kupfer zum Einsatz kommen, in welches zur Befestigung eines elektrischen Anschlusses ein Gewinde geschnitten ist. Das Gewinde kann zur Aufnahme einer Schraube oder eines Schraubbolzens dienen. Weiter weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen flexiblen Bereich zwischen der Zellpolkontaktierung und dem Modulverbinderanschluss auf. Um einen möglichst hohen Querschnitt zur Bereitstellung eines geringen elektrischen Widerstandes zu realisieren und dennoch eine gute mechanische (also hinsichtlich betriebsbedingter Schwingungen wie auch hinsichtlich quasi-statischer, langsam veränderlicher Kräfte) Entkopplung zwischen dem Modulverbinderanschluss und der Zellpolkontaktierung zu gewährleisten, weist der flexible Bereich Blechlamellen auf. Mit anderen Worten werden mechanisch voneinander entkoppelte Metallbleche verwendet, welche eine Verschiebung gegeneinander gewährleisten und somit Biegekräften nur eine geringe Steifigkeit entgegenbringen. Zur Platzersparnis und Aufteilung der in den Modulverbinderanschluss einfließenden Ströme kann der flexible Bereich mehrere Stränge aufweisen. Diese können an unterschiedlichen Seiten des Modulverbinderanschlusses angebracht sein. Wird eine Verbindung des Modulverbinderanschlusses mit der elektrischen Peripherie über eine mittig am Modulverbinderanschluss angeordnete Anbindung (z. B. Gewinde) vorgesehen, fließen die über die Stränge des flexiblen Bereichs induzierten Ströme aus unterschiedlichen Richtungen auf die Anbindung zu, was die Stromdichte verringert.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Bevorzugt umfasst auch die Zellpolkontaktierung geschichtete Blechlamellen. Diese können zur besseren elektrischen Verbindung mit den Polen insbesondere in einem jeweiligen Anbindungsbereich für die Pole kompaktiert sein. Unter einer ”Kompaktierung” sei im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Bearbeitung verstanden, durch welche vormals separat zueinander angeordnete Bleche eine dauerhafte und stabile Verbindung miteinander eingehen, wodurch sie ihren Lamellencharakter aufgeben. Dies kann beispielsweise durch Druck- und/oder Hitzeeinwirkung erfolgen. Alternativ oder zusätzlich können die Blechlamellen zwischen einem jeweiligen Anbindungsbereich für die Pole zumindest teilweise und/oder abschnittsweise mäanderförmig geformt sein. Dabei können die Blechlamellen entweder einer gemeinsamen Mäanderform folgen oder zur Erhöhung des möglichen Hubes im Ansprechen auf mechanische Spannungen individuelle Mäander darstellen. Mit anderen Worten sind die Mäanderformen benachbarter Blechlamellen versetzt oder „phasenverschoben” gegeneinander angeordnet. Auf diese Weise kann einerseits die erwünschte mechanische Entkopplung benachbarter Pole sichergestellt werden und andererseits die in den Anbindungsbereichen erhöhte Stromdichte durch einen kompakten Leitkörper verlustarm geführt werden.
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Bevorzugt kann auch der Modulverbinderanschluss geschichtete Blechlamellen umfassen. Dies ermöglicht die Fertigung sowohl des flexiblen Bereiches als auch des Modulverbinderanschlusses aus einem einzigen Werkstück. Alternativ oder zusätzlich kann der Modulverbinderanschluss einstückig mit der Zellpolkontaktierung gefertigt sein. Auf diese Weise werden besonders homogene Leitfähigkeiten innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewährleistet und der Herstellungsaufwand bzw. die Vielzahl der Herstellungsschritte verringert sich.
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Weiter bevorzugt kann der flexible Bereich einen ersten Abschnitt, mindestens eine Abkantung, und einen zweiten Abschnitt umfassen. Unter einer Abkantung sei eine Kante verstanden, welche den ersten, in einer ersten Ebene liegenden Abschnitt in einen zweiten, in einer zweiten Ebene liegenden Abschnitt überführt. Beispielsweise kann eine 90°-Abkantung den ersten Abschnitt in den zweiten Abschnitt überführen. Zur Verringerung von Materialbeanspruchungen ist jedoch ein weniger spitzer Winkel für die Abkantung vorzuziehen. Je nachdem, wie die Vorrichtung gefertigt wird, kann der erste Abschnitt auch einen Teil der Zellpolkontaktierung und der zweite Abschnitt einen Teil des Modulverbinderanschlusses aufweisen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung einstückig ausgestaltet ist. Im Falle, dass die Komponenten Zellpolkontaktierung, Modulverbinderanschluss und flexibler Bereich mehrstückig gefertigt und zur Vorrichtung zusammengefügt werden, kann der erste Abschnitt bevorzugt zur Verbindung des flexiblen Bereiches mit der Zellpolkontaktierung und der zweite Abschnitt zur Verbindung des flexiblen Bereiches mit dem Modulverbinderanschluss dienen. Beispielsweise kann eine solche Verbindung mittels Schweißens oder Hartlötens hergestellt werden. Indem der Modulverbinderanschluss durch den abgekanteten flexiblen Bereich in einer anderen Ebene liegt als die Zellpolkontaktierung, kann eine Anbindung des Modulverbinderanschlusses mit der elektrischen Peripherie abseits der Ebene der Pole des Moduls durchgeführt werden und den erforderlichen Bauraum an einer besser geeigneten Stelle beanspruchen. Insbesondere verringert sich so eine erforderliche Bauhöhe des Moduls für den Fall, dass die Pole (wie üblich) an dessen Oberseite angeordnet sind.
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Bevorzugt ist der Modulverbinderanschluss geschmiedet ausgeführt. Ein Schmiedevorgang verleiht dem Modulverbinderanschluss eine hohe Dichte, was einen besonders hohen Festigkeitsgrad und eine besonders hohe Leitfähigkeit verleiht. Zudem kann eine Bohrung im Modulverbinderanschluss vorgesehen sein, welche einen Bolzen, insbesondere mit Gewinde, aufnehmen kann. Auch die Bohrung des Modulverbinderanschlusses kann bevorzugt ein Gewinde aufweisen. Auf diese Weise ist mit einer einfachen Schraube, welche mit dem Gewinde in Eingriff steht, ein elektrischer Anschluss der elektrischen Peripherie des Moduls am Modulverbinderanschluss befestigbar.
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Weiter bevorzugt ist der Modulverbinderanschluss eingerichtet, an einer Seite, insbesondere einer kurzen Seite, des Moduls angeordnet zu werden. Diese kann beispielsweise gegenüber der ersten Ebene in einem Winkel, insbesondere einem rechten Winkel, angeordnet sein. Während im Stand der Technik bekannte Zellverbinder, welche buchtförmig oder mäanderförmig ausgestaltet sind, die Bauhöhe von Zellmodulen regelmäßig erhöht haben, kann erfindungsgemäß der Anbindungsbereich abseits der ersten Ebene angeordnet sein. Dadurch, dass die Abkantung des flexiblen Bereiches den zweiten Abschnitt in montiertem Zustand niedriger anordnet als den ersten Abschnitt des flexiblen Bereiches, ist selbst ein Schraubenkopf einer im Modulverbinderanschluss angeordneten Schraube tiefer anordenbar, als die Zellpolkontaktierung. Der Mantel und/oder das Gehäuse des Moduls kann dabei zur Aufnahme des Modulverbinderanschlusses und des flexiblen Bereiches eine Aussparung aufweisen, in welcher die erfindungsgemäße Vorrichtung aufgenommen und gegenüber mechanischen Einflüssen weiter geschützt wird.
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Bevorzugt sind die Zellpolkontaktierung und/oder der Modulverbinderanschluss und/oder der flexible Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Kupfer hergestellt. Das Kupfer kann zur Gewährleistung einer besonders hohen elektrischen Leitfähigkeit aus sauerstoffhaltigem ETP-Kupfer hergestellt sein. Aus solchem Material können die lamellenartig aufgebauten Abschnitte der Vorrichtung ebenso wie die geschmiedeten Abschnitte des Modulverbinderanschlusses hergestellt werden.
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Bevorzugt kann die Vorrichtung eine Isolierstruktur aufweisen, welche mindestens eine Rastnase zum Arretieren eines Rasthakens einer Isolierkappe aufweist. Die Isolierstruktur kann die vorliegende Vorrichtung in montiertem Zustand kragenartig umgeben, um diese elektrisch gegenüber angrenzenden Bestandteilen des Moduls zu isolieren. Nach der Montage der Vorrichtung bzw. nach einem Wartungsvorgang kann die Rastnase eine reversible Verbindung mit den Rasthaken einer den Isolierkragen bzw. die Isolierstruktur abschließenden Isolierkappe eingehen. Auf diese Weise bietet sich eine einfache und komfortabel bedienbare Isoliermöglichkeit für die Vorrichtung.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Baugruppe, umfassend elektrochemische Speicherzellen, vorgeschlagen, wobei die elektrochemischen Speicherzellen ein Modul bilden. Zur elektrischen Verbindung der elektrochemischen Speicherzellen weist die erfindungsgemäße Baugruppe mindestens eine Vorrichtung auf, wie sie in Verbindung mit dem erstgenannten Erfindungsaspekt eingehend beschrieben worden ist. Dabei können die elektrochemischen Speicherzellen beispielsweise mit der Zellpolkontaktierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung verschraubt und/oder verspannt sein. Die Baugruppe kann weiter ein Gehäuse umfassen, welches eine Ausnehmung aufweist, in welcher der flexible Bereich und der Modulverbinderanschluss der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet sind.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
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1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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3 eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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4 eine perspektivische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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5 eine perspektivische Ansicht eines Moduls, umfassend ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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6 eine Detailansicht des Moduls, wie es in 5 dargestellt ist; und
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7 eine perspektivische Ansicht eines Moduls, umfassend ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei der flexible Bereich und der Modulverbinderanschluss durch eine Isolierkappe geschützt sind.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, bei welcher die Zellpolkontaktierung 4a als ebene Stromschiene mit im Wesentlichen rechtecksförmigem Querschnitt ausgestaltet ist. Zur Befestigung mit drei Polen eines Moduls weist die Zellpolkontaktierung 4a korrespondierende Bohrungen in jeweiligen Anbindungsbereichen 7 auf. In einem an einen flexiblen Bereich 6 angrenzenden Ende der Zellpolkontaktierung 4a verbreitert sich deren Querschnittsfläche. Der flexible Bereich 6 ist zweisträngig ausgeführt. Dabei sind zwei im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete Stränge 6 an einander gegenüberliegenden Enden eines vorderen Abschnittes der Zellpolkontaktierung 4a angeschweißt und an zwei jeweils zueinander beabstandeten Anbindungsbereichen A nach unten abgekantet. In einem unteren Anbindungsbereich B des flexiblen Bereiches 6 ist ein Modulverbinderanschluss 5 angeordnet. Der flexible Bereich 6 und der Modulverbinderanschluss 5 sind in einem Anbindungsbereich B ebenfalls miteinander verschweißt. Zwischen den Anbindungsbereichen B weist der Modulverbinderanschluss 5 eine Bohrung mit einem Gewinde 8 auf. Über diesen kann der Modulverbinderanschluss 5 mit der Peripherie verbunden werden.
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2 zeigt eine Weiterbildung der in 1 dargestellten Vorrichtung 1. Ein Isolierkragen 9 als Isolierstruktur umgibt den Modulverbinderanschluss 5 sowie einen (in 2 nicht sichtbaren) flexiblen Bereich 6. Nach oben hin ist der flexible Bereich durch eine Isolierkappe 10 isoliert. Der Modulverbinderanschluss 5 ist durch eine Schraube 17 mit der Peripherie verbunden. Im Bereich der Schraube 17 weist der Isolierkragen 9 eine von der Schraube 17 abgewandte Rastnase 9a auf. Über diese kann beispielsweise ein Stecker der elektrischen Peripherie befestigt oder das erfindungsgemäß eingerichtete Modul 40 in seiner mechanischen Peripherie festgelegt werden.
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3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, bei welchem die Zellpolkontaktierung 4a und der flexible Bereich 6 einstückig gefertigt sind. Mit anderen Worten ist durch Prägung und Kantung ein Teil eines Werkstücks als Zellpolkontaktierung 4a und ein anderer Teil desselben Werkstücks als flexibler Bereich 6 ausgeformt worden. Der flexible Bereich 6 ist analog dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in einem Anbindungsbereich B an einen Modulverbinderanschluss 5 angeschweißt.
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4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, bei welcher im Gegensatz zu 3 auch der Modulverbinderanschluss 5 einstückig mit dem flexiblen Bereich 6 ausgestaltet ist. Der flexible Bereich 6 weist wie zuvor beschrieben zwei Stränge auf, welche sich in einem einzigen Modulverbinderanschluss 5 zusammenfinden. Eine Isolierkappe 10 ist ebenso wie ein Isolierkragen 9 zur Hälfte freigeschnitten, um die darunter liegende Vorrichtung 1 im Zusammenspiel mit einer möglichen Ausgestaltung einer elektrischen Isolierung darzustellen. Eine Schraube 17 greift unterhalb des Modulverbinderanschlusses 5 in einen separaten Gewindeblock 18 ein. Auf diese Weise kann zwischen dem Gewindeblock 18 und dem Modulverbinderanschluss 5 ein Kabel, eine Schelle, eine Öse o. Ä. zur elektrischen Kontaktierung der Vorrichtung 1 mit der elektrischen Peripherie eingespannt werden.
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5 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 im Verbund mit einem Modul 40 elektrochemischer Speicherzellen 41, 42, 43, 44. Eine Stromschiene 4a ist als Zellpolkontaktierung auf hintereinander liegende Pole geschraubt. Die Stromschienen 4a, 4b sind zudem mit Messabgriffen 14 versehen, über welche zum Zwecke der Wartung und/oder zur Überwachung während des Betriebs elektrische Kontakte angeordnet werden können. Das Modul 40 ist an seiner Stirnseite durch eine Platte 12 abgeschlossen, welche zur Erhöhung der mechanischen Steifigkeit zwei parallele, durch senkrechte Stege verbundene Metallflächen umfasst. Die vertikalen Kanten der Platte 12 werden durch Seitenbleche 11 eingefasst, welche auch die Kanten des Moduls 40 bilden. Die Seitenbleche 11 sind mittels Nieten 13 an der Platte 12 befestigt. Die Vorrichtung 1 entspricht im Wesentlichen der in 1 dargestellten Ausführungsform, deren Anordnung innerhalb des Moduls 40 anhand von 6 beschrieben wird.
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6 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Vorrichtung 1 im Verbund mit dem Modul 40, wie es in 5 in einer Übersicht dargestellt und beschrieben worden ist. Der Modulverbinderanschluss 5 der Vorrichtung 1 ist ebenso wie ein unterer Abschnitt des flexiblen Bereiches 6 in einer Ausnehmung der Platte 12 sowie in einer Ausnehmung des Seitenbleches 11 angeordnet. Auf diese Weise kann die Anbindung der elektrischen Peripherie des Moduls 40 über den Modulverbinderanschluss 5 im Wesentlichen ohne zusätzlichen Bauraumbedarf realisiert werden. Wie in Verbindung mit 2 beschrieben, weist die Vorrichtung 1 einen Isolierkragen 9 als Isolierstruktur auf, der im Bereich eines zweiten Abschnittes 6c des flexiblen Bereiches 6 zwei Rastnasen 9a aufweist. Diese dienen einem Eingriff in Rasthaken 10a einer Isolierkappe 10, wie sie in 2 dargestellt und in 4 angedeutet ist. Die Bohrung im Modulverbinder 5 weist ein Gewinde 8 auf, mittels welchem die elektrische Peripherie unter Zuhilfenahme einer Schraube elektrisch mit dem Modul 40 verbunden werden kann. Der flexible Bereich 6 ist durch zwei Abkantungen 6b in einen waagerechten Teil 6a als erstem Abschnitt, einem zum waagerechten Teil 6a in einem 45°-Winkel verlaufenden mittleren Abschnitt und einen im Wesentlichen senkrecht verlaufenden dritten Teil 6c als zweiten Abschnitt unterteilt. Zur Befestigung und Vereinfachung der Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung am Modul 40 weist der Isolierkragen 9 eine vertikale Struktur 15 auf, welche als Fädelhilfe und zur Hinterschneidung eines in den Ecken des Moduls 40 angeordneten Kantenprofils 18 dient. Eine Ausnehmung im vertikalen Kantenprofil 18 ist dabei eingerichtet, die vertikale Struktur 15 aufzunehmen und die erfindungsgemäße Einrichtung 1 sicher und in vordefinierter Weise innerhalb des Moduls 40 zu positionieren.
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7 zeigt die in 5 dargestellte Anordnung, bei welcher jedoch eine Isolierkappe 10 auf den Isolierkragen 9 als Isolierstruktur aufgesetzt ist. Der gesamte flexible Bereich 6 ist auf diese Weise vom Isolierkragen 9 und der Isolierkappe 10 umschlossen und elektrische isoliert. Zum Lösen der Isolierkappe 10 sind die Rasthaken 10a etwas anzuheben, so dass deren Hinterschneidung mit den Rastnasen 9a aufgehoben wird. Eine an der Oberseite der Rastnasen 9a angeordnete Phase ermöglicht ein Aufclipsen der Isolierkappe 10, ohne dass die Rasthaken 10a manuell angehoben werden müssen. Aus der Darstellung nach 7 wird auch die Anordnung der elektrochemischen Speicherzellen 41, 42, 43, 44 des Moduls 40 ersichtlich. Diese sind mit ihren größten Flächen aneinander grenzend innerhalb des Moduls angeordnet, so dass – je nach Spezifikation – mehrere gleichnamige positive Pole 2 bzw. negative Pole 3 durch eine gemeinsame Stromschiene 4a, 4b elektrisch sowie mechanisch auf kleinstem Wege miteinander verbunden werden können. Der hohe Energieumsatz innerhalb der elektrochemischen Speicherzellen 41, 42, 43, 44 bedingt entsprechende Verlustleistungen, welche wiederum thermische Erwärmungen des gesamten Moduls 40 zur Folge haben. Die hierdurch bedingten Ausdehnungen können gemäß dem Stand der Technik zu Verschiebungen der Pole 2, 3 zueinander bzw. voneinander führen. Dies führt bei herkömmlichen Modulen bzw. Zellpolkontaktierungen zu starken mechanischen Beanspruchungen insbesondere im Anbindungsbereich der elektrochemischen Speicherzellen. Hierzu entkoppelt der erfindungsgemäß vorgeschlagene flexible Bereich 6 den Modulverbinderanschluss 5 von den Stromschienen 4a, 4b als Zellpolkontaktierungen, wodurch die Pole 2, 3 weniger stark mechanisch beansprucht werden. Im Umkehrschluss führt auch eine Verschiebung der Pole 2, 3 in Richtung des Modulverbinderanschlusses 5 bzw. Ausrichtung des Modulverbinderanschlusses 5 nicht notwendigerweise zu einer Einleitung hoher Kräfte in den Modulverbinderanschluss 5, so dass auch die Bauteile der elektrischen Peripherie des Moduls 40 mechanisch von den Verschiebungen der Pole 2, 3 entkoppelt werden.
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Es ist ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung, eine mechanische Entkopplung, insbesondere hinsichtlich betriebsbedingter Ausdehnungen und Schwingungsgrößen, zwischen einer Zellpolkontaktierung und einem Modulverbinderanschluss für eine Kontaktierung der elektrischen Peripherie dadurch zu erreichen, dass ein flexibler Bereich, umfassend Blechlamellen, zwischen dem Modulverbinderanschluss und der Zellpolkontaktierung angeordnet ist. Insbesondere kann zur Platzersparnis der Modulverbinderanschluss mittels des flexiblen Bereiches abseits einer ersten Ebene, in welcher die Zellpolkontaktierung angeordnet ist, platziert werden.
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Auch wenn die erfindungsgemäßen Aspekte und vorteilhaften Ausführungsformen anhand der in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren erläuterten Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben worden sind, sind für den Fachmann Modifikationen und Kombinationen von Merkmalen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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