DE102013202574A1 - Verbindungsvorrichtung für eine Speicherzelle und Speichermodul - Google Patents

Verbindungsvorrichtung für eine Speicherzelle und Speichermodul Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zum elektrischen Verbinden mindestens einer Speicherzelle (20) mit einem Bauteil oder einer Baugruppe, wobei die Verbindungsvorrichtung zwei Teile aufweist, die relativ zueinander beweglich und elektrisch leitend verbunden sind. Die Erfindung betrifft weiter ein Speichermodul für ein Batteriespeichersystem mit mindestens einem Zellblock (2), umfassend mindestens eine Speicherzelle (20), und mit mindestens einer Verbindungsvorrichtung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung für eine Speicherzelle und ein Speichermodul mit einer Verbindungsvorrichtung.
  • Als Speichermodul wird im Zusammenhang mit der Anmeldung eine Baugruppe umfassend mindestens eine Speicherzelle zum Speichern elektrischer Energie bezeichnet. Die Speicherzellen sind in einer Ausgestaltung als Batteriezellen zum Speichern elektrischer Energie auf elektrochemischer Basis gestaltet. Als Batteriezelle kommen in einer Ausgestaltung sogenannte Primärzellen zum Einsatz, die nach einer Entladung nicht wieder neu aufladbar sind. In vorteilhaften Ausgestaltungen umfasst das Speichermodul wiederaufladbare Batteriezellen, auch Sekundärzellen genannt. In anderen Ausgestaltungen sind die Speicherzellen als sogenannten Superkondensatoren gestaltet, wobei elektrische Energie elektrochemisch und/oder elektrostatisch gespeichert wird.
  • In vorteilhaften Ausgestaltungen umfasst das Speichermodul auch eine Leistungs- und Steuerelektronik und einen Wechselrichter zum Laden der Zelle und/oder zur Abgabe der Energie im Bedarfsfall. Üblicherweise sind mehrere Speicherzellen, insbesondere mehrere Sekundärzellen in einem Speichermodul in Reihe zu einem Zellblock zusammengeschaltet, sodass ein Zellblock mit einer vorgegebenen elektrischen Nennspannung geschaffen wird. Die Zellblöcke eines Speichermoduls sind in einer Ausgestaltung parallel geschaltet, wobei die Anzahl der Zellblöcke eine Speicherkapazität bestimmt. Zur elektrischen Kontaktierung des Speichermoduls sind mindestens zwei Kontaktelemente vorgesehen.
  • Ein System zur Speicherung von Energie umfassend mindestens ein Speichermodul wird im Zusammenhang mit der Anmeldung als Batteriespeichersystem bezeichnet. Derartige Batteriespeichersysteme werden auch als Energiespeichersysteme oder kurz BESS (Engl. Battery Energy Storage System) bezeichnet. Ein Batteriespeichersystem ist beispielsweise in einer Vorrichtung für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) eingesetzt, um bei Störungen in einem Stromnetz die Versorgung kritischer elektrischer Lasten sicherzustellen. Batteriespeichersysteme finden insbesondere auch in Stromversorgungssystemen mit einem hohen Anteil erneuerbarer Energieträger Verwendung.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Verbindungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung mindestens einer Speicherzelle mit einem Bauteil oder einer Baugruppe und ein Speichermodul mit einer Verbindungsvorrichtung zu schaffen, bei welchen eine mechanische Belastung der Speicherzelle und/der des Bauteils aufgrund äußerer Belastungen gering ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände mit den Merkmalen de Ansprüche 1 und 7. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Verbindungsvorrichtung für mindestens eine Speicherzelle mit einem Bauteil oder einer Baugruppe geschaffen, wobei die Verbindungsvorrichtung mindestens zwei Teile aufweist, die relativ zueinander beweglich und elektrisch leitend verbunden sind.
  • Bei dem Bauteil oder der Baugruppe handelt es sich in einer Ausgestaltung um eine zweite Speicherzelle. Die Speicherzelle ist in einer Ausgestaltung in einem Zellblock mit weiteren Speicherzellen angeordnet. Die Verbindungsvorrichtung dient dabei in einer Ausgestaltung der Verbindung von zwei Zellblöcken mit jeweils mindestens einer Speicherzelle. In einer anderen Ausgestaltung dient die Verbindungsvorrichtung der elektrischen Verbindung der Speicherzelle oder mehrerer Speicherzellen mit einer Leiterplatte.
  • Durch die relativ zueinander bewegliche Verbindung der Bauteile wird verhindert, dass Stöße oder von außen einwirkende Kräfte zwischen der der Speicherzelle und dem damit elektrisch verbundenen Bauteil oder der damit elektrisch verbundenen Baugruppe übertragen werden. Die Teile sind in vorteilhaften Ausgestaltungen relativ zueinander verschieblich verbunden.
  • In einer Ausgestaltung umfasst die Verbindungsvorrichtung eine elektrisch leitende Schiene und mindestens ein an der Schiene in Längsrichtung der Schiene verschieblich angeordnetes Verbindungselement. Dabei ist in einer Ausgestaltung die Schiene mechanisch ortsfest mit der Speicherzelle verbunden und die Speicherzelle ist mit der Schiene relativ zu einem Bauteil oder einer Baugruppe mit einem Verbindungselement verschieblich. In vorteilhaften Ausgestaltungen ist das mindestens eine Verbindungselement mit der Speicherzelle mechanisch ortsfest und elektrisch verbindbar. Insbesondere ist in einer Ausgestaltung das Verbindungselement mit einem Stromableiter der Speicherzelle oder eines Zellblocks fest verbunden, beispielsweise verschweißt. In vorteilhaften Ausgestaltungen sind mehrere, auf eine gemeinsame Schiene aufschiebbare Verbindungselemente vorgesehen, die jeweils einer Speicherzelle, insbesondere mit einem Stromableiter der Speicherzelle oder eines Zellblocks mechanisch ortsfest und elektrisch verbindbar sind.
  • Das Verbindungselement und/oder die Schiene weisen vorzugsweise Führungselemente auf, welche eine Bewegung des Verbindungselements in Längsrichtung der Schiene erlauben, eine Bewegung in andere Richtungen jedoch sperren. Das Verbindungselement ist zur elektrischen Verbindung der Schiene mit einer Speicherzelle geeignet und vorzugsweise zumindest teilweise aus einem Material mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit, beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung wie Messung gefertigt und/oder mit einem entsprechenden Material beschichtet. Die Schiene und das Verbindungselement sind in einer Ausgestaltung aus zwei Materialien unterschiedlicher Härte. Für eine Verbindung des Verbindungselements mit einem Stromableiter durch Verschweißen ist in einer Ausgestaltung ein schweißfähiges Material verwendet.
  • In einer Weiterbildung der Verbindungsvorrichtung weist das Verbindungselement mindestens ein Klemmmittel zur kraftschlüssigen Verbindung mit der Schiene auf. Durch die Klemmmittel ist eine elektrische Verbindung zwischen dem Verbindungselement und der Schiene auch bei einem Verschieben in Längsrichtung der Schiene sichergestellt. Das Klemmmittel ist dabei zur Erzielung einer gewünschten Klemmkraft durch den Fachmann geeignet ausgelegt.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Verbindungselement mindestens ein, vorzugsweise vorgespanntes Federelement zur kraftschlüssigen Verbindung mit der Schiene auf. Durch das mindestens eine Federelement wird in einer Ausgestaltung die Schiene in Richtung eines dem Federelement gegenüberliegenden Abschnitts des Verbindungselements gezwungen. Alternativ oder zusätzlich dient das Federelement in anderen Ausgestaltungen einer elektrischen Verbindung des Verbindungselements mit der Schiene. In einer einfachen Ausgestaltung ist das Federelement als Schleifbügel gestaltet, welcher die Schiene für eine elektrische Verbindung kontaktiert. Das Verbindungselement weist vorzugsweise Führungselemente auf, welche eine Bewegung des Verbindungselements in Längsrichtung der Schiene erlauben, eine Bewegung in andere Richtungen jedoch sperren.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Verbindungselement einen die Schiene ganz oder teilweise umgreifenden Grundkörper auf. Der Grundkörper dient als Führungselement zur Führung der Bewegung entlang der Schiene. Der Grundkörper ist in einer Ausgestaltung mit einem Stromableiter der Speicherzelle oder eines Zellblocks vernietet, verschweißt oder auf sonstige Weise mechanisch und elektrisch gekoppelt. In einer anderen Ausgestaltung ist der Grundkörper einteilig mit dem Stromableiter gefertigt. Für eine Montage wird der mit dem Stromableiter gekoppelte Grundkörper oder werden mehrere, mit einem oder mehreren Stromableitern gekoppelte Grundkörper auf die Schiene geschoben. Dadurch ist eine einfache, und im Vergleich zu einer Anbindung durch Verschraubung oder dergleichen, schnelle Montage möglich.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Grundkörper als geschlossener Hohlkörper, geschlitzter Hohlkörper oder als Befestigungsbügel, insbesondere als C-förmiger oder U-förmiger Befestigungsbügel gestaltet ist. Insbesondere ist in einer Weiterbildung der Grundkörper als im Querschnitt U-förmig oder C-förmig gebogenes Blechteil gefertigt. Durch die Fertigung als gebogenes Blechteil, beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung wie Messung, ist eine kostengünstige Herstellung des Verbindungselements möglich. In einer anderen Ausgestaltung ist das Verbindungselement aus einem elektrisch nicht oder elektrisch wenig leitenden Material gefertigt und zumindest teilweise mit einem elektrisch leitfähigen Material beschichtet, um eine elektrische Verbindung des Stromableiters mit der Schiene über das Verbindungselement zu realisieren.
  • Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Speichermodul für ein Batteriespeichersystem mit mindestens einem Zellblock, umfassend mindestens eine Speicherzelle, und mit mindestens einer Verbindungsvorrichtung. Mittels der Verbindungsvorrichtung ist der Zellblock mit einem zweiten Zellblock und/oder mit einer Leiterplatte innerhalb des Speichermoduls verbindbar. In vorteilhaften Ausgestaltungen sind dabei mindestens zwei Verbindungsvorrichtungen umfassend jeweils eine Schiene und ein Verbindungselement vorgesehen, wobei die Verbindungselemente mit den zwei Stromableitern eines Zellblocks ortsfest verbunden sind und mittels der Verbindungselemente mit den elektrisch leitenden Schienen verschieblich verbunden sind.
  • Durch die Relativbewegungen zulassende Verbindung des Zellblocks mit einem Bauteil oder einer Baugruppe in dem Speichermodul, wird der Zellblock von dem Bauteil oder der Baugruppe zumindest teilweise mechanisch entkoppelt, wobei eine elektrische Verbindung erhalten bleibt.
  • In vorteilhaften Ausgestaltungen umfasst die Verbindungsvorrichtung eine elektrisch leitende Schiene und ein an der Schiene in Längsrichtung der Schiene verschieblich angeordnetes Verbindungselement, wobei das Verbindungselement mit dem Zellblock, insbesondere mit einem Stromableiter des Zellblocks mechanisch ortsfest und elektrisch verbunden ist. In die Schienen eingeleitete Bewegungen, beispielsweise aufgrund von Erschütterungen beim Transport oder dergleichen, werden bei einer starren mechanischen Verbindung des Zellblocks und der Schienen an der Verbindungsstelle auf die Zellblöcke übertragen. Die Zellblöcke weisen aufgrund ihrer Masse eine hohe Trägheit auf. Dies führt dazu, dass bei einer starren mechanischen Verbindung hohe Kräfte auf die Verbindungsstelle wirken. Durch die mechanische Entkopplung ist dagegen eine Relativbewegung zwischen der Schiene und den Zellblöcken möglich.
  • Das Speichermodul umfasst in einer Ausgestaltung mindestens zwei Zellblöcke, die mittels der mindestens einen Verbindungsvorrichtung elektrisch verbunden sind. In vorteilhaften Ausgestaltungen sind die Zellblöcke über zwei Verbindungsvorrichtungen elektrisch verbunden, wobei jede Verbindungsvorrichtung eine Schiene und zwei einem Stromableiter eines Zellblocks zugeordnete Verbindungselemente aufweist.
  • Das Speichermodul umfasst in einer Ausgestaltung mindestens ein Kontaktelement, wobei das Kontaktelement mit dem mindestens einen Zellblock mittels der mindestens einen Verbindungsvorrichtung elektrisch verbunden ist. In vorteilhaften Ausgestaltungen sind mindestens zwei als Pole des Speichermoduls dienende Kontaktelemente vorgesehen. Je nach Ausgestaltung sind zusätzlich weitere Kontakte, wie Prüfkontakte oder dergleichen vorgesehen. In vorteilhaften Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass Verbindungselemente mit den Stromableitern des Zellblocks verbunden sind, wobei mittels der elektrisch leitenden Schienen dabei die Pole des mindestens einen, innerhalb des Speichermoduls angeordneten Zellblocks mit den entsprechenden Polen des Speichermoduls gekoppelt sind. Das Speichermodul weist in vorteilhaften Ausgestaltungen mehrere Zellblöcke auf, welche für eine Parallelschaltung jeweils über an ihren Stromableitern angebrachte Verbindungselemente mit zwei Schienen verbunden sind.
  • Alternativ oder zusätzlich umfasst das Speichermodul in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine auf einer Leiterplatte angeordnete Leistungselektronik, die mittels der mindestens einen Verbindungsvorrichtung elektrisch mit dem mindestens einen Zellblock verbunden ist, wobei vorzugsweise eine Schiene der Verbindungsvorrichtung mit der Leiterplatte mechanisch ortsfest verbunden, insbesondere verschraubt, vernietet und/oder verschweißt sind. Kontaktelemente, mittels der ein Zugriff auf das Speichermodul erfolgt, sind dabei ebenfalls mit der Leiterplatte verbunden oder an der Leiterplatte vorgesehen. Die Leistungselektronik dient je nach Ausgestaltung des Speichermoduls unter anderem zur Ansteuerung der Zellblöcke bei Lade- und Entladevorgängen. In einer Ausgestaltung ist eine Sicherungsschaltung vorgesehen, die infolge erhöhter Temperatur oder sonstiger aus der Norm fallender Parameter das Speichermodul und/oder den mindestens einen Zellblock deaktiviert. Durch die mechanische Entkopplung der Zellblöcke von der Leiterplatte mittels der Verbindungsvorrichtung werden hohe, auf die Leiterplatte einwirkende Kräfte aufgrund von Erschütterungen oder anders angeregten Relativbewegungen zwischen der Leiterplatte und dem Zellblock vermieden.
  • Das Speichermodul weist weiter vorzugsweise ein Gehäuse auf, welches den mindestens einen Zellblock umschließt und vor Umgebungseinflüssen schützt. Das Gehäuse ist in vorteilhaften Ausgestaltungen aus einem elektrisch nicht leitenden Material, insbesondere aus einem nicht leitenden Kunststoff gefertigt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Gehäuse Aufnahmebereiche für den mindestens einen Zellblock und ein Verbindungselement der mindestens einen Verbindungsvorrichtung auf. Der Zellblock und das Verbindungselement sind somit durch das Gehäuse relativ zueinander ortsfest gelagert. Dadurch ist eine mechanische Verbindung zwischen dem Zellblock und dem Verbindungselement durch das Gehäuse vor einer Beschädigung geschützt.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in den Zeichnungen schematisch dargestellt ist. Als Teil eines Ausführungsbeispiels beschriebene oder dargestellte Merkmale können ebenso in einem anderen Ausführungsbeispiel verwendet werden, um eine weitere Ausführungsform der Erfindung zu erhalten.
  • In den Zeichnungen zeigen schematisch:
  • 1: eine teilweise freigeschnittene Darstellung eines Speichermoduls für ein Batteriespeichersystem;
  • 2: ein Detail II gemäß 1.
  • 3: eine geschnittene Seitenansicht eines Zellblocks und einer mit dem Zellblock mittels einer Verbindungsvorrichtung verbundenen Leiterplatte;
  • 4: eine Querschnittsdarstellung einer Verbindungsvorrichtung umfassend ein Verbindungselement und eine Schiene;
  • 5: eine perspektivische Darstellung des Verbindungselements gemäß 4;
  • 6: eine perspektivische Darstellung eines Verbindungselements ähnlich 3;
  • 7: eine perspektivische Darstellung des Verbindungselements gemäß 6 bei Blickrichtung von unten und
  • 8: eine geschnittene Seitenansicht des Verbindungselements gemäß 6.
  • 1 zeigt ein Speichermodul 1 für ein Batteriespeichersystem in einer teilweise freigeschnittenen, perspektivischen Darstellung. 2 zeigt ein Detail II gemäß 1. 3 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines Zellblocks 2 und einer mit dem Zellblock 2 mittels einer Verbindungsvorrichtung 3 verbundenen Leiterplatte 5 eines Speichermoduls 1.
  • Das Speichermodul 1 umfasst ein Gehäuse 10 mit einem Gehäusedeckel 11. In dem Gehäuse 10 sind mehrere Zellblöcke 2 umfassend jeweils eine Vielzahl an Speicherzellen 20 (s. 3) angeordnet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Speichermodul 1 acht Zellblöcke 2, wobei nur einer der Zellblöcke 2 in 1 sichtbar ist. Die acht Zellblöcke 2 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in zwei Spalten mit jeweils vier Reihen angeordnet. Jedem Zellblock 2 sind Lüftungsöffnungen 110 an dem Gehäusedeckel 11 zugeordnet.
  • Jeder Zellblock 2 weist zwei Stromableiter 21 auf, von welchen in 1 nur einer sichtbar ist. Die Stromableiter 21 sind mit den zwei Polen eines Zellblocks 2 verbunden und zur Zuführung elektrischen Stroms von außen an den Zellblock 2 und/oder zur Abgabe elektrischen Stroms durch den Zellblock 2 nach außen eingerichtet.
  • In dem Speichermodul 2 sind mindestens zwei, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Verbindungsvorrichtungen 3 umfassend jeweils eine Schiene 4 und mehrere, genauer jeweils vier Verbindungselemente 6 vorgesehen. In 1 sind jedoch nur zwei Schienen 4 und ein an einer Schiene 4 verschieblich angeordnetes Verbindungselement 6 sichtbar. Mittels der Verbindungsvorrichtungen 3 sind die Zellblöcke 2 untereinander und mit der Leiterplatte 5 elektrisch verbunden.
  • Wie in den 1 bis 3 erkennbar, ist an den Stromableitern 21 der Zellblöcke 2 jeweils ein Verbindungselement 6 angebracht, sodass die Stromableiter 21 der Zellblöcke 2 jeweils mittels eines Verbindungselements 6 an der zugehörigen Schiene 4 einer Verbindungsvorrichtung 3 angeordnet sind. Die Zellblöcke 2 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mittels ihrer Stromableiter 21 und der Verbindungselemente 6 mit den Schienen 4 in Parallelschaltung elektrisch verbunden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils vier Zellblöcke 2 einer Spalte mit einem Paar Schienen 4 verbunden. Die Schienen 4 sind weiter mittels Schraubverbindungen 53, 54 (s. 2 und 3) an einer Leiterplatte 5 mit Kontaktelementen 7 zur elektrischen Kontaktierung des Speichermoduls 1 verbunden.
  • Das Speichermodul 1 umfasst weiter eine Elektronik, welche vorzugsweise zur Steuerung und/oder Überwachung des Speichermoduls 1 und/oder einzelner Zellblöcke 2 dient. Bei der dargestellten Ausführungsform ist diese Elektronik an der Leiterplatte 5 angebracht. Die Leiterplatte 5 ist an einer Stirnseite des in Draufsicht rechteckförmigen oder quadratischen Speichermoduls 1 vorgesehen, wobei die Schienen 4 zumindest im Wesentlichen senkrecht von der Leiterplatte 5 abragen. Die Leiterplatte 5 ist in dem Gehäuse 10 auf geeignete Weise, beispielsweise durch Verrasten oder Verhaken, befestigt. Parallel zu der Leiterplatte 5 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in dem Gehäuse 10 Trennwände 12 vorgesehen. Durch die Trennwände 12 sind in dem Gehäuse 10 Aufnahmebereiche für die Zellblöcke 2 geschaffen.
  • Die Verbindungselemente 6 und die Schienen 3, 4 sind relativ zueinander beweglich und elektrisch leitend miteinander verbunden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verbindungselement 6 derart gestaltet, dass das Verbindungselement 6 in Längsrichtung der Schiene 4, wie in 2 durch einen Pfeil dargestellt, verschieblich mit der Schiene 4 verbunden ist. Dabei ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Verbindungselement 6 derart gestaltet, dass es bei der Bewegung in Längsrichtung der Schienen 4 geführt ist.
  • Die Zellblöcke 2 weisen aufgrund ihrer Masse eine hohe Trägheit auf. Durch die zwischen den Zellblöcken 2 und der Leiterplatte 5 angeordneten Verbindungsvorrichtungen 3 sind die Zellblöcke 2 von der Leiterplatte 5 teilweise mechanisch entkoppelt, sodass eine Relativbewegung zwischen der Leiterplatte 5 und den Zellblöcken 2 und/oder zwischen einzelnen Zellblöcken 2 möglich ist. Über die Leiterplatte 5 in die Schienen 4 eingeleitete Bewegungen, beispielsweise aufgrund von Erschütterungen beim Transport oder dergleichen, werden somit nicht auf die Zellblöcke 2 übertragen.
  • 4 ist eine Querschnittsdarstellung einer Verbindungsvorrichtung 3 umfassend ein Verbindungselement 6 gemäß den 1 bis 3 und eine Schiene 4. 5 zeigt das Verbindungselement 6 gemäß den 4 in einer perspektivischen Darstellung. Wie in den 4 und 5 erkennbar ist, umfasst das Verbindungselement 6 einen Grundkörper 60, welcher in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als im Querschnitt C-förmig gebogenes Blechteil gefertigt ist. Durch die Gestaltung des Grundkörpers 60 ist eine Führung des Verbindungselements 6 in Längsrichtung der Schiene 4 realisiert. Das Verbindungselement 6 weist weiter mehrere, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel sechs Federelemente 61 auf, welche von einer Grundfläche 62 des Grundkörpers 60 nach innen ragen. Die Federelemente 61 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einteilig mit dem Grundkörper 60 durch trapezförmige Einschnitte an der Grundfläche 62 gefertigt.
  • Die Federelemente 61 kontaktieren – wie in 4 dargestellt – die Schiene 4 und zwingen die Schiene 4 in Richtung der Schenkel 63 des Grundkörpers 60, welche der Grundfläche 62 gegenüberliegend angeordnet sind. Über die Schenkel 63 ist das Verbindungselement 6 weiter mit dem in 1 bis 3 dargestellten Stromableiter 21 verbunden, beispielsweise verschweißt. Dadurch ist eine elektrische Verbindung zwischen dem Stromableiter 21 und der Schiene 4 realisiert.
  • An den freien Enden des Verbindungselements 6 sind Laschen 64, 65 für eine Handhabung während der Montage vorgesehen.
  • Die 6 bis 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verbindungselements 106, einer Verbindungsvorrichtung 3 mit einer Schiene 4, wobei das Verbindungselement 106 an der Schiene 4 in Längsrichtung der Schiene 4 verschieblich und elektrisch leitend anbringbar ist. Das Verbindungselement 106 umfasst einen U-förmigen Grundkörper 160 und ein an den Schenkeln des Grundkörpers 160 angeordnetes Deckelelement 162. Der U-förmige Grundkörper 160 und das Deckelelement 162 sind zu einem Hohlkörper verbunden. Der durch den Grundkörper 160 und das Deckelelement 161 geschaffene Hohlkörper ist auf eine Schiene 4 gemäß 1 bis 3 in Längsrichtung der Schiene 4 verschieblich aufsteckbar. Von dem Deckelelement 162 ragen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Federelemente 161 ab, welche eine in 6 bis 8 nicht dargestellte Schiene 4 in Richtung des Grundkörpers 160 zwingen. Die Federelemente 161 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einteilig mit dem Deckelelement 162 durch rechteckförmige Einschnitte an dessen Grundfläche gefertigt.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 bis 8 ist es denkbar, den Grundkörper 160 aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise aus Messing zu fertigen. Dieser Grundkörper 160 wird in einer Ausgestaltung mit einem in 1 bis 3 dargestellten Stromableiter 21 verschweißt und mittels der Federelemente 161 in Kontakt mit einer Schiene 4 zur elektrischen Verbindung des Grundkörpers 160 mit der Schiene 4 gezwungen. Das Deckelelement 162 ist dabei in einer Ausgestaltung aus einem nicht elektrisch leitfähigen Material gefertigt. In einer anderen Ausgestaltung sind das Deckelelement 162 und der Grundkörper 160 aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt.
  • Dabei ist in einer Ausgestaltung das Deckelelement 162 mit der Schiene 4 verschweißt oder vernietet.

Claims (11)

  1. Verbindungsvorrichtung zum elektrischen Verbinden mindestens einer Speicherzelle (20) mit einem Bauteil oder einer Baugruppe, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (3) mindestens zwei Teile aufweist, die relativ zueinander beweglich und elektrisch leitend verbunden sind.
  2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (3) eine elektrisch leitende Schiene (4) und mindestens ein an der Schiene (4) in Längsrichtung der Schiene (4) verschieblich angeordnetes Verbindungselement (6, 106) aufweist, wobei vorzugsweise das mindestens eine Verbindungselement (6, 106) mit der Speicherzelle (20) mechanisch ortsfest und elektrisch verbindbar ist.
  3. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Verbindungselement (6, 106) mindestens ein Klemmmittel zur kraftschlüssigen Verbindung mit der Schiene (4) aufweist.
  4. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Verbindungselement (6, 106) mindestens ein, vorzugsweise vorgespanntes Federelement (61, 161) zur kraftschlüssigen Verbindung mit der Schiene (4) aufweist.
  5. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Verbindungselement (6) einen die Schiene (4) ganz oder teilweise umgreifenden Grundkörper (60, 160) aufweist.
  6. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (60, 160) als geschlossener Hohlkörper, geschlitzter Hohlkörper oder als Befestigungsbügel, insbesondere als C-förmiger oder U-förmiger Befestigungsbügel gestaltet ist, insbesondere als im Querschnitt U-förmig oder C-förmig gebogenes Blechteil gefertigt ist.
  7. Speichermodul für ein Batteriespeichersystem mit mindestens einem Zellblock (2), umfassend mindestens eine Speicherzelle (20), und mit mindestens einer Verbindungsvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
  8. Speichermodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Zellblöcke (2) vorgesehen sind, die mittels der mindestens einen Verbindungsvorrichtung (3) elektrisch verbunden sind.
  9. Speichermodul nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kontaktelement (7) zur elektrischen Kontaktierung des Speichermoduls (1) vorgesehen ist, wobei das Kontaktelement (7) mit dem mindestens einen Zellblock (2) mittels der mindestens einen Verbindungsvorrichtung (3) elektrisch verbunden ist.
  10. Speichermodul nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermodul (1) eine auf einer Leiterplatte (5) angeordnete Leistungselektronik umfasst, die mittels der mindestens einen Verbindungsvorrichtung (3) elektrisch mit dem mindestens einen Zellblock (2) verbunden ist, wobei vorzugsweise eine Schiene (4) der mindestens einen Verbindungsvorrichtung (3) mit der Leiterplatte (5) mechanisch ortsfest verbunden, insbesondere verschraubt, vernietet und/oder verschweißt ist.
  11. Speichermodul nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermodul (1) ein Gehäuse (10) aufweist, wobei das Gehäuse (10) Aufnahmebereiche für den mindestens einen Zellblock (2) und das mindestens eine Verbindungselement (6, 106) der mindestens einen Verbindungsvorrichtung (3) aufweist.
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