DE102013201358A1 - Elektrischer Verbinder für Batteriezellen, -Module und -SubUnits, Batteriepack sowie Kraftfahrzeug - Google Patents
Elektrischer Verbinder für Batteriezellen, -Module und -SubUnits, Batteriepack sowie Kraftfahrzeug Download PDFInfo
- Publication number
- DE102013201358A1 DE102013201358A1 DE201310201358 DE102013201358A DE102013201358A1 DE 102013201358 A1 DE102013201358 A1 DE 102013201358A1 DE 201310201358 DE201310201358 DE 201310201358 DE 102013201358 A DE102013201358 A DE 102013201358A DE 102013201358 A1 DE102013201358 A1 DE 102013201358A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- spring contacts
- abutments
- electrical connector
- control
- spring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims description 7
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000952 Be alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 3
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
- H01R13/70—Structural association with built-in electrical component with built-in switch
- H01R13/701—Structural association with built-in electrical component with built-in switch the switch being actuated by an accessory, e.g. cover, locking member
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
- H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
- H01M50/521—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the material
- H01M50/522—Inorganic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
- H01H19/36—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand the operating part having only two operative positions, e.g. relatively displaced by 180 degrees
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
Es wird ein elektrischer Verbinder (10) für Batteriezellen (26), -Module und -SubUnits, der ein Gehäuse (12) mit einem innenliegenden Anschluss sowie ein Steuerelement (17) zum Herstellen oder Lösen einer Verbindung zwischen zwei Kontaktflächen des Anschlusses und einem Terminal (24) einer Batteriezelle (26), eines -Moduls oder einer -SubUnit aufweist, vorgeschlagen, wobei zur Ausbildung des Anschlusses zwei parallel zueinander ausgerichtete Federkontakte (13, 14) im Gehäuse (12) angeordnet sind, zwischen denen das Steuerelement (17) drehbar angeordnet ist, das zwei einander gegenüberliegende zurückgesetzte Steuerflächen (18) sowie zwei einander gegenüberliegende Steuerflächen (19) nahe bzw. entfernt von der Drehachse (D) aufweist. Das Steuerelement (17) des elektrischen Verbinders rastet in seiner Verschluss- oder Kontaktgabe-Stellung mechanisch leicht, so dass es sich nicht mehr spontan verdrehen kann. Der Verbinder (10) stellt eine Möglichkeit zur Realisierung einer sogenannten Zero-Insertion-Force-Verbindung dar. Ferner werden ein Batteriepack (25), elektrische Verbinder (10) aufweisend, sowie ein Kraftfahrzeug, das über ein Batteriepack (25) verfügt, vorgeschlagen.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder für Batteriezellen, -Module und -SubUnits, der ein isolierendes Gehäuse mit einem innenliegenden Anschluss sowie ein Steuerelement zum Herstellen oder Lösen einer Verbindung zwischen zwei Kontaktflächen des Anschlusses und einem Terminal einer Batteriezelle, eines -Moduls oder einer -SubUnit aufweist, ein Batteriepack sowie ein Kraftfahrzeug.
- Für Hybrid-Elektro-(HEV) und Elektro-Fahrzeuge (EV) werden Lithium-Ionen-Batteriesysteme als Traktionsbatterien wegen ihrer relativ hohen spezifischen Energiedichte, geringen Selbstentladung und Nichtvorhandenseins eines Memory Effekts verwendet. Zur Erzielung der zum Betrieb des Antriebsmotors geforderten Leistungs- und Energiedaten wird eine Vielzahl einzelner Batteriezellen in Serie oder auch parallel geschaltet, so dass sich eine Gesamtspannung des Batteriepacks von über 450 V ergeben kann.
- Der Aufbau der Batteriezellen zu einer Batterie geschieht üblicherweise nach einer hierarchischen Struktur, bei der zunächst Batteriezellen zu einem Modul zusammengesetzt werden und zwei oder mehr Module eine Untereinheit (SubUnit) ausbilden. Zwei oder mehr SubUnits bilden dann wiederum die Batterie (Batteriepack) aus, wobei auch zwei oder mehr Module die Batterie (Batteriepack) bilden können.
- Sämtliche dieser Komponenten müssen in geeigneter Weise mittels Verbindern unter sich und miteinander elektrisch verbunden werden, denn im Fall eines Kurzschlusses können bis zu 1000 A über die Verbinder fließen.
- Üblicherweise werden Zell-, Modul- und SubUnit-Kontaktverbindungen durch Schrauben oder durch Schweißen hergestellt. Schraubverbindungen sind zwar wieder lösbar, jedoch nicht feldtauglich, da im Fahrbetrieb zu hohe Übergangswiderstände durch Setzungen des Terminal- und/oder Schraubklemmen-Materials entstehen können. Außerdem sind sie zeitaufwendig herzustellen und damit lohnkostenintensiv. Schweißverbindungen sind nachteilhafterweise nicht lösbar und erfordern teure Fertigungseinrichtungen, das heißt üblicherweise Laser-Schweißgeräte. Zudem kann beim Schweißen ein schädlicher Hitzeeintrag bei der Fertigung in die Zelle erfolgen.
- Auch Verbindungen mittels Durchsetzfügen, beispielsweise Tox-Clinchen, die nicht lösbar sind und bei denen spezielle Fertigungseinrichtungen für das Durchsetzfügen erforderlich sind, werden eingesetzt. Bekannt aus dem Stand der Technik sind auch Schnellkupplungselemente, sogenannte Quick-Coupling-Elements, die lösbar, jedoch relativ teuer sind.
- Aus der
DE 10 2010 012 932 A1 ist eine Batterie mit einem Stapel aus Batteriezellen bekannt, bei dem zwischen den Zellen Zwischenbleche eingefügt sind, die die Pole der Batteriezellen miteinander verbinden, so dass durch das Stapeln der Batteriezellen bereits eine elektrische Verbindung entsteht. - Ein elektrischer Verbinder für Schaltungsplatten mit einer Einrichtung zum Vorspannen von Kontaktflächen mittels eines Steuerflächenelements wird in der
DE 196 16 580 A1 offenbart. Das Steuerflächenelement ist zwischen Kontaktarmen angeordnet und spreizt bzw. spannt diese im Vorverbindungszustand. Bei Rotation des Steuerflächenelements werden die vorgespannten Kontaktarme freigegeben und kontaktieren eine Schaltungsplatte. - Offenbarung der Erfindung
- Erfindungsgemäß wird ein elektrischer Verbinder für Batteriezellen, -Module und SubUnits, vorzugsweise für Lithium-Ionen-Batteriezellen und dergleichen, der ein isolierendes Gehäuse mit einem innenliegenden Anschluss sowie ein Steuerelement zum Herstellen oder Lösen einer Verbindung zwischen zwei Kontaktflächen des Anschlusses und einem Terminal einer Batteriezelle, eines -Moduls oder einer -SubUnit aufweist, bereitgestellt, wobei zur Ausbildung des Anschlusses zwei parallel zueinander ausgerichtete Federkontakte im Gehäuse angeordnet sind, wobei jeder Federkontakt auf der dem anderen Federkontakt abgewandten Seite sich an zwei Widerlagern abstützt und wobei zwischen den Federkontakten im Bereich zwischen den Widerlagern das Steuerelement drehbar angeordnet ist, das zwei einander gegenüberliegende zurückgesetzte Steuerflächen nahe einer Drehachse des Steuerelements sowie zwei einander gegenüberliegende Steuerflächen entfernt von der Drehachse aufweist.
- Die unterschiedlichen Entfernungen der Steuerflächen des Steuerelements sind derart bemessen, dass die zurückgesetzten Steuerflächen die zwei Federkontakte nicht oder ohne deren Verformung kontaktieren und die entfernt von der Drehachse liegenden Steuerflächen die Federkontakte gegen die Widerlager pressen, so dass sich die Enden der Federkontakte aufeinander zubewegen. Vorzugsweise weist das Steuerelement dazu einen elliptisch geformten Querschnitt auf.
- Durch Drehung des Steuerelements können die Enden der Federkontakte in zwei Positionen gebracht werden, wobei die Position, die aufgrund der Verformung eingenommen wird, zu einer Kontaktierung eines Terminals einer Batteriezelle oder dergleichen führt, auf das das Gehäuse derart aufsteckbar ist, dass sich das Terminal zwischen zwei gegenüberliegenden Enden der Federkontakte befindet.
- Das Aufstecken des Verbinders erfolgt bei einer Stellung des Steuerelements, bei dem keine Verformung der Federkontakte gegeben ist. Nach dem Aufstecken des Federelements wird das Steuerelement um 90° verdreht, so dass sich die Federkontakte verformen und das Terminal kontaktieren. Vorzugsweise weist das Steuerelement einen Rastmechanismus auf, so dass in dieser Stellung das Steuerelement mechanisch leicht einrastet und sich so nicht mehr spontan verdrehen kann.
- Um ein Verschieben der Federkontakte beim Betätigen des Steuerelements zu verhindern, können vorzugsweise die Federkontakte auf der den Widerlagern zugewandten Seite zumindest einen Anschlag aufweisen, der am Widerlager anliegt.
- Die das Terminal kontaktierenden Enden der Federkontakte können zur Optimierung des Kraftschlusses auch räumlich gestaltet, das heißt gerundet oder dergleichen sein.
- Die Verbindung stellt annähernd eine sogenannte Zero-Insertion-Force-Verbindung (ZIF-Verbindung), das heißt eine mit kräftefreier Einsteuerung erfolgende Kopplung dar, da beim Aufsetzen von oben auf die Aufsteck-Terminals der zu verbindenden Teile so gut wie keine Reibung überwunden werden muss.
- Zum Verdrehen des Steuerelements weist dieses auf der Drehachse sitzend einen Ansatz auf, der mittels entsprechenden Werkzeugen beaufschlagbar ist. Dieser Ansatz kann beispielsweise für einen Sechskant, Inbus, Innen- oder Außentorx, Schlitz, Kreuzschlitz und dergleichen ausgestaltet sein.
- So ergeben sich schnell lösbare, niederohmige, im Feld zuverlässige Verbindungen, die trotzdem einen engen Verbau der Zellen, Module und SubUnits auf ihren Grundplatten erlauben.
- An den beiden anderen Enden der zwei Federkontakte sind Kabel in passender Länge festgelegt, vorzugsweise angeschweißt. Am anderen Ende der Kabel ist wiederum ein erfindungsgemäßer Verbinder angeordnet, so dass über die gekoppelten Verbinder zwei Terminals unterschiedlicher Batteriezellen oder dergleichen miteinander verbunden werden können. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung ist gewährleistet, dass keine Querkräfte auf die Zellterminals ausgeübt werden.
- Die erfindungsgemäßen Verbinder werden also vorzugsweise paarweise mit einem Kabel zur elektrisch leitenden Verbindung bereitgestellt.
- Zur Verbindung von SubUnits oder Batteriemodulen untereinander braucht man erfindungsgemäße Verbinder mit Kabeln in anderen angepassten Längen.
- Das Gehäuse des Verbinders weist eine Öffnung zum Einführen eines Terminals, eine Öffnung zum Anschluss der Federkontakte an ein Kabel und eine Öffnung zum Bedienen des Steuerelements auf.
- Die Federkontakte weisen vorzugsweise eine derart hohe Federspannung auf, dass die resultierende Anpresskraft an das üblicherweise aus Aluminium bzw. Kupfer bestehende Terminal eine leichte plastische Verformung des Terminals bewirkt. Dadurch entsteht eine luft- und feuchtedichte Kontaktflächenberührung geringen Übergangswiderstandes über der Lebenszeit, denn der feuchtedichte Abschluss der Kontaktflächen verhindert eine Al- bzw. Cu-Korrosion im Feld. Die Anpresskraft der Federkontakte ist damit auch groß genug, um Setzungen des Terminalmaterials im Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs auszugleichen.
- Der erfindungsgemäße Verbinder stellt eine dauerstabile Verbindungstechnik dar, die für echten Fahrzeugeinsatz und z. B. nicht nur zum Vermessen der Zellen geeignet ist.
- Das Vorhandensein einer leichten plastischen Verformungsspur am Terminal liefert vorteilhafterweise gleichzeitig einen Nachweis darüber, dass das Terminal bereits montiert war.
- Die Federkontakte bestehen vorzugsweise aus einer Kupferberyllium-Legierung, vorzugsweise mit einer aufgerauten Oberflächenvergoldung im Kontaktbereich.
- Bei einer Auslegung der Federkontakte als gehärtete 20 mm breite, 3 mm dicke und 35 mm lange Kupferberyllium-Federkontakte mit aufgerauter Oberflächen-Vergoldung an den Kontaktstellen erhält man harte Federkontakte mit relativ hoher Anpresskraft von ca. 30 N an ein Terminal.
- Jeder der Federkontakte hat einen Widerstand von ca. 0,02 mΩ. Bei 1000 A Kurzschlussstrom, also ca. 500 A pro Kontakt, fallen an ihnen, bei einem Batteriepack mit 96 Zellen insgesamt ca. 96 × 2 × 0,02 mΩ × 500 A = 1,92 V bei einer Verlustleistung von ca. 10 W pro Federnpaar ab.
- Unter der Annahme, dass der Kurzschlussstrom nach 100 ms wegen Unterbrechung durch eine Überstromsicherung komplett aufhört zu fließen, werden in einer Kontaktfeder Q = 1/2 × 10 W × 0,1 s = 0,5 J Energie umgesetzt. Bei einer spezifischen Wärmekapazität ccu = 0,382 kJ/(kg K) und einer Masse einer Feder von mcu = 18,77 mg beträgt die Temperaturerhöhung der Kontaktfeder dann überschlägig: ΔT = Q/cm = 70 K.
- Dies ist ein zulässiger Wert, da Kupferberyllium bei ca. 110 °C für 100 ms nur eine vernachlässigbare thermische Relaxation zeigt, der Kontaktanpressdruck bleibt vorteilhafterweise auch bei einem Kurzschluss voll erhalten. Die maximal 110 °C Kupferberyllium-Temperatur resultieren daraus, dass die maximale Arbeitstemperatur der Lithium-Ionenzellen durch deren aktive Kühlung auf 40 °C begrenzt ist.
- Die erfindungsgemäßen Verbinder ermöglichen die Realisierung von Batterie-Packs in Baukastenform mit modular einsetzbaren Zellen, Modulen und – falls vorhanden – Batterie-SubUnits.
- Daher stellt der Verbinder für die Gewährleistung der Funktionssicherheit und Optimierung der Kosten bei zukünftigen Lithium-Ionen-Batteriesystemen eine unverzichtbare Maßnahme und eine Verbesserung gegenüber dem derzeitigen Stand der Technik dar.
- Vorteilhafterweise können durch die verriegelbare und wieder lösbare Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektrischen Verbinders defekte Zellen oder Module einzeln ausgetauscht werden, so dass gegenüber Aufbauten mit nicht lösbaren Verbindern deutlich Kosten gespart werden, da bei diesen stets das ganze Modul getauscht werden muss.
- Zudem wird ein Batteriepack offenbart, das erfindungsgemäße elektrische Verbinder und eine Vielzahl von miteinander verschalteten Batteriezellen aufweist, wobei die Batteriezellen vorzugsweise Lithium-Ionen-Batteriezellen sind.
- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist zudem ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antriebsmotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und einem mit dem elektrischen Antriebsmotor verbundenen oder verbindbaren Batteriepack.
- Ausführungen zu einzelnen Erfindungsgegenständen gelten sinngemäß auch für die anderen Erfindungsgegenstände.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
- Zeichnungen
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 in einer geschnittenen Ansicht zwei miteinander elektrisch leitend verbundene Verbinder, und -
2 in einer Draufsicht ein Batteriepack mit einer Vielzahl von Batteriezellen, die miteinander elektrisch verbunden sind. - Ausführungsformen der Erfindung
-
1 zeigt zwei elektrische Verbinder10 , die miteinander über ein Kabel11 verbunden sind. Die Verbinder10 besitzen jeweils ein isolierendes Gehäuse12 . Im Inneren des Gehäuses12 sind zwei parallel zueinander ausgerichtete Federkontakte13 ,14 angeordnet, die sich jeweils an zwei Widerlagern15 abstützen. Um ein Verschieben der Federkontakte13 ,14 im Gehäuse12 zu verhindern, weisen die Federkontakte13 ,14 auf der den Widerlagern15 zugewandten Seite einen Anschlag16 auf, der an einem Widerlager15 anliegt. Zwischen den Federkontakten13 ,14 und zwischen den beiden Widerlagern15 eines Federkontaktes13 ,14 ist ein Steuerelement17 drehbar angeordnet, das zwei einander gegenüberliegende zurückgesetzte Steuerflächen18 nahe einer Drehachse D des Steuerelements17 sowie zwei einander gegenüberliegende Steuerflächen19 entfernt von der Drehachse D aufweist. Das Steuerelement17 weist einen elliptischen Querschnitt zur Ausbildung der Steuerflächen18 ,19 auf. Im Zentrum des Steuerelements17 ist ein Antrieb20 mit einem Innensechskant als Werkzeugaufnahme angeordnet, der ein Verdrehen des Steuerelements17 und damit ein Einwirken der Steuerflächen18 ,19 auf die Federkontakte13 ,14 ermöglicht. - Die zu einer Seite des Gehäuses
12 weisenden Enden21 sind mittels Kabeln22 an das Kabel11 , das beide Verbinder10 zusammenschließt, angeschlossen. Zwischen den beiden entgegengesetzten Enden23 der Federkontakte13 ,14 ist ein Terminal24 mit einem rechteckigen Querschnitt angeordnet. Bei dem Verbinder10 , bei dem das Steuerelement17 die Federkontakte13 ,14 nicht berührt, kontaktieren die Enden23 der Federkontakte13 ,14 das dazwischen liegende Terminal24 nicht. Wird das Steuerelement17 um 90° verdreht, so berühren die Steuerflächen19 die Federkontakte13 ,14 und drücken diese auseinander. Da die Federkontakte13 ,14 sich an den Widerlagern15 abstützen, wird durch das Auseinanderdrücken der Federkontakte13 ,14 in der Mitte bewirkt, dass sich deren Enden21 ,23 einander annähren. Dies bewirkt die Kontaktierung des dazwischen liegenden Terminals24 mit den Enden23 der Federkontakte13 ,14 . Die Enden23 der Federkontakte13 ,14 können zur optimalen Kontaktierung des Terminals24 räumlich ausgestaltet sein. In dieser Verschlussstellung rastet das Steuerelement mechanisch leicht ein und kann sich so nicht mehr spontan verdrehen. -
2 zeigt ein Batteriepack25 , mit einer Vielzahl von Batteriezellen26 , die zu Modulen27 gruppiert sind, die auf einer Modulplatte28 angeordnet sind. Die Batteriezellen26 sowie die Module27 sind mittels Verbindern10 , die über ein Kabel11 paarweise miteinander verbunden sind, elektrisch kontaktiert, wobei die Verbinder10 auf die jeweiligen Terminals24 aufgesetzt und mittels des Steuerelements17 in eine Verschlussstellung gebracht sind. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102010012932 A1 [0007]
- DE 19616580 A1 [0008]
Claims (11)
- Elektrischer Verbinder für Batteriezellen, -Module und SubUnits, der ein isolierendes Gehäuse (
12 ) mit einem innenliegenden Anschluss sowie ein Steuerelement (17 ) zum Herstellen oder Lösen einer Verbindung zwischen zwei Kontaktflächen des Anschlusses und einem Terminal (24 ) einer Batteriezelle (26 ), eines -Moduls oder einer SubUnit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung des Anschlusses zwei parallel zueinander ausgerichtete Federkontakte (13 ,14 ) im Gehäuse (12 ) angeordnet sind, wobei jeder Federkontakt (13 ,14 ) auf der dem anderen Federkontakt (13 ,14 ) abgewandten Seite sich an zwei Widerlagern (15 ) abstützt und wobei zwischen den Federkontakten (13 ,14 ) im Bereich zwischen den Widerlagern (15 ) das Steuerelement (17 ) drehbar angeordnet ist, das zwei einander gegenüberliegende zurückgesetzte Steuerflächen (18 ) nahe einer Drehachse (D) des Steuerelements (17 ) sowie zwei einander gegenüberliegende Steuerflächen (19 ) entfernt von der Drehachse (D) aufweist. - Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, wobei das Steuerelement (
17 ) über eine Einrichtung verfügt, die in seiner Verschluss- und/oder Kontaktgabe-Stellung ein mechanisches Einrasten ermöglicht. - Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 und 2, wobei an jeweils einem Ende (
21 ) der zwei Federkontakte (13 ,14 ) Kabel (22 ) befestigt sind und die anderen Enden (23 ) der Federkontakte (13 ,14 ) die Kontaktflächen ausbilden. - Elektrischer Verbinder nach Anspruch 3, wobei zwei Verbinder (
10 ) mittels eines Kabels (11 ) miteinander verbunden sind. - Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Federkontakte (
13 ,14 ) auf der den Widerlagern (15 ) zugewandten Seite jeweils zumindest einen Anschlag (16 ) aufweisen, der an einem Widerlager (15 ) anliegt. - Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Federkontakte (
13 ,14 ) aus einer Kupferberyllium-Legierung bestehen. - Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Steuerelement (
17 ) einen elliptischen Querschnitt aufweist. - Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Steuerelement (
17 ) einen Ansatz aufweist, der mittels entsprechender Werkzeuge beaufschlagbar ist. - Batteriepack, das eine Vielzahl von miteinander verschalteten Batteriezellen (
26 ) und eine Vielzahl von elektrischen Verbindern (10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist. - Batteriepack (
25 ) nach Anspruch 9, wobei die Batteriezellen (26 ) Lithium-Ionen-Batteriezellen sind. - Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antriebsmotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und einem mit dem elektrischen Antriebsmotor verbundenen oder verbindbaren Batteriepack (
25 ) nach Anspruch 9 oder 10.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE201310201358 DE102013201358A1 (de) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | Elektrischer Verbinder für Batteriezellen, -Module und -SubUnits, Batteriepack sowie Kraftfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE201310201358 DE102013201358A1 (de) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | Elektrischer Verbinder für Batteriezellen, -Module und -SubUnits, Batteriepack sowie Kraftfahrzeug |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102013201358A1 true DE102013201358A1 (de) | 2014-07-31 |
Family
ID=51163499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE201310201358 Withdrawn DE102013201358A1 (de) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | Elektrischer Verbinder für Batteriezellen, -Module und -SubUnits, Batteriepack sowie Kraftfahrzeug |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102013201358A1 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015219170A1 (de) | 2015-10-05 | 2017-04-06 | Robert Bosch Gmbh | Gehäuse für Batteriesysteme |
| CN109094334A (zh) * | 2017-06-20 | 2018-12-28 | 矢崎总业株式会社 | 车辆遮阳板 |
| US20220271419A1 (en) * | 2021-02-25 | 2022-08-25 | Apple Inc. | Electronic device |
| CN114980586A (zh) * | 2021-02-25 | 2022-08-30 | 苹果公司 | 电子设备 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19616580A1 (de) | 1995-04-28 | 1996-10-31 | Whitaker Corp | Mit kräftefreier Einsteuerung arbeitender Verbinder mit Schleifwirkung |
| DE102010012932A1 (de) | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Daimler Ag | Batterie mit einem Stapel von Batterieeinzelzellen |
-
2013
- 2013-01-29 DE DE201310201358 patent/DE102013201358A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19616580A1 (de) | 1995-04-28 | 1996-10-31 | Whitaker Corp | Mit kräftefreier Einsteuerung arbeitender Verbinder mit Schleifwirkung |
| DE102010012932A1 (de) | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Daimler Ag | Batterie mit einem Stapel von Batterieeinzelzellen |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015219170A1 (de) | 2015-10-05 | 2017-04-06 | Robert Bosch Gmbh | Gehäuse für Batteriesysteme |
| CN106972117A (zh) * | 2015-10-05 | 2017-07-21 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于电池系统的壳体 |
| CN106972117B (zh) * | 2015-10-05 | 2021-03-09 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于电池系统的壳体 |
| CN109094334A (zh) * | 2017-06-20 | 2018-12-28 | 矢崎总业株式会社 | 车辆遮阳板 |
| US20220271419A1 (en) * | 2021-02-25 | 2022-08-25 | Apple Inc. | Electronic device |
| CN114980586A (zh) * | 2021-02-25 | 2022-08-30 | 苹果公司 | 电子设备 |
| US12003019B2 (en) * | 2021-02-25 | 2024-06-04 | Apple Inc. | Electronic device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2283537B1 (de) | Batterie mit batteriezellen und ladungsausgleichsvorrichtung und miteinander verschweissten polanschlüssen | |
| DE102011013845B4 (de) | Batteriemodul und vorrichtung sowie verfahren zum zusammenbauen eines batteriemoduls | |
| EP2639857B1 (de) | Verbindungssystem für eine Energiespeichereinrichtung und Energiespeichereinrichtung mit dem Verbindungssystem | |
| EP2483949B1 (de) | Einrichtung zum elektrischen zusammenschalten von zellen eines batteriepacks mittels zellverbindern und batteriepack mit solchen zellverbindern | |
| AT512028B1 (de) | Elektrischer energiespeicher | |
| WO2015003847A1 (de) | Batteriezelle mit einem prismatischen oder zylindrischen gehäuse, batteriemodul sowie kraftfahrzeug | |
| EP2612392B1 (de) | Batteriezelle mit terminals an den seitenflächen, batteriezellenmodul, verfahren zur herstellung eines batteriezellenmoduls und kraftfahrzeug | |
| EP1927147A1 (de) | Akkupack sowie elektrohandwerkzeuggerät | |
| DE102012004532A1 (de) | Batterie, insbesondere für ein Fahrzeug, und Verfahren zum Fertigen einer Batterie | |
| WO2012163886A1 (de) | Batteriezelle, batterie oder batteriezellenmodul, verfahren zur herstellung einer batteriezelle und kraftfahrzeug | |
| EP3811440B1 (de) | Pouchzelle und stack | |
| WO2015197319A1 (de) | Übertragungsvorrichtung zum übertragen von elektrischen signalen von wenigstens einer galvanischen zelle an zumindest eine elektronische auswerteeinheit | |
| WO2017198634A1 (de) | Anordnung mit multifunktionalem anschluss für energiespeicherzellen oder energieverbraucher | |
| WO2014095167A2 (de) | Batteriezelle mit buchsenartig ausgebildetem zellterminal und korrespondierender zellverbinder | |
| DE102013201358A1 (de) | Elektrischer Verbinder für Batteriezellen, -Module und -SubUnits, Batteriepack sowie Kraftfahrzeug | |
| EP3747069A1 (de) | Energiespeichermodul mit über unisolierte leiterstücke verbundenen energiespeicherzellen und/oder einem kühlsystem, energiespeicherblock und verfahren zum kühlen eines energiespeichermoduls | |
| DE102012217041A1 (de) | Zellhalterungsmodul für mindestens eine elektrische Energiespeicherzelle, Zellhalterungssystem und Verfahren zum Herstellen eines Zellhalterungssystems | |
| EP3459133B1 (de) | Elektrische energiespeicherzelle mit integrierter überbrückungseinrichtung | |
| DE102013016617A1 (de) | Batterie mit einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen | |
| EP2735039B1 (de) | Zellkontaktieranordnung für einen energiespeicher | |
| DE102015110308B4 (de) | Akkupack für ein Elektrohandwerkzeuggerät | |
| DE102017101274A1 (de) | Batteriemodule mit einer Mehrzahl Submodule | |
| DE102013203094A1 (de) | Batteriezelle mit einem prismatischen Gehäuse, Batteriemodul sowie Kraftfahrzeug | |
| DE102012219384A1 (de) | Modulverbinder für Batteriepacks, Batteriepack sowie Kraftfahrzeug | |
| DE102017200311A1 (de) | Batterie, Trägerboard und Trägerboardelement mit Rastelementen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0002260000 Ipc: H01M0050531000 |
|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |