DE102015004464B4 - Energy storage arrangement, in particular for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Energiespeicheranordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend mehrere Speichereinheiten, wobei zwei benachbarte Speichereinheiten über jeweils eine Stromschiene in Reihe geschaltet sind, welche Stromschiene über Kontaktflächen mit Kontaktflächen der Kontaktelemente der zu verbindenden Speichereinheiten kontaktiert und mittels wenigstens einer Verbindungsschraube mit der jeweiligen Speichereinheit verbunden ist, wobei die Stromschiene (6) zumindest im Bereich der Verbindung zum jeweiligen Kontaktelement (4, 5) ein Isolierelement (7) aufweist, das die Stromschiene (6) zumindest abschnittsweise bei freiliegender Kontaktfläche (10) umgibt, durch welches Isolierelement (6) wenigstens zwei Verbindungsschrauben (11) greifen, die in einem im Bereich des Kontaktelements (4, 5) der Speichereinheit (2) vorgesehenen Isolierelement (15) fixiert sind.Energy storage arrangement, in particular for a motor vehicle, comprising a plurality of memory units, wherein two adjacent memory units are connected in series via a respective busbar, which busbar contacted via contact surfaces with contact surfaces of the contact elements of the storage units to be connected and connected by at least one connecting screw with the respective storage unit, said the busbar (6) at least in the region of the connection to the respective contact element (4, 5) has an insulating element (7) which surrounds the busbar (6) at least in sections when the contact surface (10) is exposed, through which insulating element (6) at least two connecting screws (11) which are fixed in an insulating element (15) provided in the region of the contact element (4, 5) of the storage unit (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Energiespeicheranordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend mehrere Speichereinheiten, wobei zwei benachbarte Speichereinheiten über jeweils eine Stromschiene in Reihe geschaltet sind, welche Stromschiene über Kontaktflächen mit Kontaktflächen der Kontaktelemente der zu verbindenden Speichereinheiten kontaktiert und mittels wenigstens einer Verbindungsschraube mit der jeweiligen Speichereinheit verbunden ist.The invention relates to an energy storage arrangement, in particular for a motor vehicle, comprising a plurality of storage units, wherein two adjacent storage units are connected in series via in each case one bus bar, which bus bar contacted via contact surfaces with contact surfaces of the contact elements of the storage units to be connected and by means of at least one connecting screw with the respective storage unit connected is.

Elektro- und Hybridfahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektroantrieb erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Für deren Betrieb ist eine hinreichend dimensionierte Energiespeicheranordnung erforderlich, häufig auch „Hochvoltbatterie” genannt. In einer solchen Energiespeicheranordnung müssen eine Vielzahl von Speichereinheiten in Reihe geschaltet werden. Eine Speichereinheit ist entweder eine einzelne Speicherzelle oder ein Modul aus mehrere, bereits in Reihe geschalteten Speicherzellen. Zur Verbindung der Speichereinheiten werden üblicherweise Stromschienen verwendet. Insbesondere wenn erforderlich ist, die Verbindung zur Stromschiene zur jeweiligen Speichereinheit bei Bedarf wieder lösen zu können, was insbesondere bei der Verbindung von mehrere einzelne Speicherzellen umfassenden Modulen der Fall ist, wird eine Schraubverbindung bevorzugt. Das heißt, dass die Stromschiene über eine Verbindungsschraube mit dem jeweiligen Kontaktelement der zu verbindenden Speichereinheiten verschraubt ist. Hierzu weisen die Stromschiene und das Kontaktelement der Speichereinheit eine einfach Bohrung auf, durch die die Verbindungsschraube gesteckt wird und über eine Mutter fixiert wird. Alternativ ist es auch denkbar, an dem Kontaktelement der Speichereinheit eine Gewindebohrung vorzusehen, in die die Verbindungsschraube eingeschraubt wird. Über diese Schraubverbindung werden die beiden Kontaktflächen der Stromschiene und des Kontaktelements fest miteinander verbunden.Electric and hybrid vehicles with an internal combustion engine and an electric drive are enjoying increasing popularity. For their operation, a sufficiently sized energy storage device is required, often called "high-voltage battery". In such an energy storage device, a plurality of storage units must be connected in series. A memory unit is either a single memory cell or a module of a plurality of memory cells already connected in series. Busbars are commonly used to connect the storage units. In particular, when it is necessary to be able to solve the connection to the busbar to the respective memory unit when needed again, which is the case in particular in the connection of modules comprising several individual memory cells, a screw connection is preferred. This means that the busbar is screwed via a connecting screw with the respective contact element of the storage units to be connected. For this purpose, the busbar and the contact element of the storage unit to a simple hole through which the connecting screw is inserted and is fixed by a nut. Alternatively, it is also conceivable to provide a threaded bore on the contact element of the storage unit, into which the connecting screw is screwed. About this screw, the two contact surfaces of the busbar and the contact element are firmly connected.

Soll nun eine solche Verbindung entweder hergestellt oder gelöst werden, ist es erforderlich, mit einem metallischen Werkzeug, üblicherweise einem Schraubendreher und gegebenenfalls einem Schraubenschlüssel, an der Verbindungsschraube respektive der Mutter anzugreifen. Das heißt, dass das Werkzeug im unmittelbaren Kontakt mit stromführenden Elementen ist. Es besteht nun die Gefahr, dass das Werkzeug ein anderes elektrisch aktives Teil berührt und es so zu einem Kurzschluss und ähnlichem kommt.Now, if such a connection is either made or solved, it is necessary to attack with a metallic tool, usually a screwdriver and possibly a wrench on the connecting screw, respectively, the mother. This means that the tool is in direct contact with live elements. There is now the danger that the tool touches another electrically active part and so it comes to a short circuit and the like.

US 2014/0127555 A1 ist eine Energiespeichereinrichtung mit einer Vielzahl von Speichermodulen und einer die Speichermodule verbindenden ersten Stromsammelschiene. Jedes Speichermodul umfasst mehrere Speicherzellen und eine die Speicherzellen verbindende Stromsammelschiene. Die einzelnen Speichermodule weisen jeweils einen Kontaktanschluss auf, wobei die einzelnen Module über die ersten Stromsammelschiene, die an den Kontakten ansetzt, miteinander verbunden sind. Die Kopplung zwischen den Modulanschlüssen und der Stromsammelschiene erfolgt über anschlussseitige Zapfen, die in entsprechende Zapfenlöcher an der Stromsammelschiene eingreifen und auf die zur Befestigung der Stromsammelschiene entsprechende Muttern geschraubt werden. US 2014/0127555 A1 is an energy storage device having a plurality of memory modules and a first busbar connecting the memory modules. Each memory module comprises a plurality of memory cells and a current busbar connecting the memory cells. The individual memory modules each have a contact connection, wherein the individual modules are connected to one another via the first power bus, which attaches to the contacts. The coupling between the module terminals and the busbar via connection-side pins which engage in corresponding pin holes on the busbar and are screwed onto the nuts for securing the busbar corresponding nuts.

Aus US 5,725,396 A ist eine elektrische Verbindungseinrichtung zwischen den Polen eines Akkumolator beschrieben, die ein elektrisches Verbindungskabel aufweist, das an beiden Enden einen Leiterring aufweist, der mittels einer Schraube an einem Pol des Akkumolators befestigt wird. Ferner ist eine Kunststoffisolierung vorgesehen, die den Leiterring umfasst und an einer entsprechenden Kunststoffisolierung des Pols angreift. Die kabelseitige Kunststoffisolierung weist ferner eine flexible Abdeckkappe auf, die auf die Schraube, über die der Leiterring am Pol fixiert ist, gesetzt werden kann.Out US 5,725,396 A is described an electrical connection means between the poles of a Akkumolator having an electrical connection cable having at both ends a conductor ring which is fastened by means of a screw to a pole of the Akkumolators. Furthermore, a plastic insulation is provided which comprises the conductor ring and engages a corresponding plastic insulation of the pole. The cable-side plastic insulation also has a flexible cap, which can be set on the screw, over which the conductor ring is fixed to the pole.

Schließlich ist aus US 2012/0129041 A1 eine Verbindungsstruktur für ein Batteriemodul bekannt. Diese umfasst ein Befestigungsbauteil, das einen Verbindungsabschnitt einer Stromsammelschiene gegen eine Elektrode des Batteriemoduls drückt, um die Stromsammelschiene an der Elektrode zu befestigen. Sie umfasst ferner ein Abstandsbauteil umfassend ein elastisches Element, das zwischen dem Verbindungsabschnitt der Stromsammelschiene und der Elektrode angeordnet ist. Das Abstandsbauteil ist derart ausgebildet, dass es einen Isolierabstand zwischen dem Verbindungsabschnitt der Stromsammelschiene und der Elektrode ausbildet. Das elastische Teil ist elastisch deformierbar, wenn eine Druckkraft vom Befestigungsbauteil auf den Verbindungsabschnitt der Stromsammelschiene ausgeübt wird, so dass der Isolierabstand aufgelöst wird.Finally is off US 2012/0129041 A1 a connection structure for a battery module known. This includes a fixing member that presses a connecting portion of a bus bar against an electrode of the battery module to fix the bus bar to the electrode. It further comprises a spacer member comprising an elastic member disposed between the connection portion of the bus bar and the electrode. The spacer member is formed so as to form an insulating space between the connection portion of the bus bar and the electrode. The elastic member is elastically deformable when a pressing force is applied from the fixing member to the connecting portion of the bus bar, so that the insulation distance is resolved.

Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Energiespeicheranordnung anzugeben, die demgegenüber verbessert ist und ein sicheres Verbinden und Lösen einer solchen Stromschienenverbindung ermöglicht.The invention is therefore based on the problem to provide an energy storage arrangement which is improved in contrast and allows a secure connection and release of such busbar connection.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Energiespeicheranordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäße vorgesehen, dass die Stromschiene zumindest im Bereich der Verbindung zum jeweiligen Kontaktelement ein Isolierelement aufweist, das die Stromschiene zumindest abschnittsweise bei freiliegender Kontaktfläche umgibt, durch welches Isolierelement wenigstens zwei Verbindungsschrauben greifen, die in einem im Bereich des Kontaktelements der Speichereinheit vorgesehenen Isolierelement fixiert sind.To solve this problem is provided according to the invention in an energy storage arrangement of the type mentioned that the busbar at least in the region of the connection to the respective contact element has an insulating surrounding the busbar at least partially at an exposed contact surface, by which insulating at least two connecting screws engage in one in the area of the contact element of the storage unit provided insulating are fixed.

Bei der erfindungsgemäßen Energiespeicheranordnung sind an der Stromschiene in den jeweiligen Verbindungsbereichen zum jeweiligen Kontaktelement entsprechende Isolierelemente vorgesehen. Diese Isolierelemente dienen darüber hinaus als Verbindungselemente, da sie die Verbindungsschrauben aufnehmen, über die die Stromschiene an der Speichereinheit fixiert wird. Die Stromschiene ist von dem jeweiligen Isolierelement zumindest abschnittsweise eingefasst, wobei natürlich die jeweilige Kontaktfläche freiliegt. Das heißt, dass das Isolierelement die Oberseite sowie zumindest abschnittsweise die Seitenbereiche umgibt und sich seitlich der Stromschiene ein Stück weit erstreckt, so dass in diesen Bereichen jeweils eine Verbindungsschraube aufgenommen werden kann. Diese Verbindungsschrauben werden nun in ein an der Speichereinheit vorgesehenes Isolierelement, das im Bereich des Kontaktelements vorgesehen ist, eingeschraubt. Das heißt, dass die Schraubverbindung von Isolierelement zu Isolierelement erfolgt, folglich keine der Verbindungsschrauben einen Kontakt zu der Stromschiene respektive dem Kontaktelement hat. Zum Setzen der Schraubverbindung respektive Lösen der Schraubverbindung kann nun gefahrlos mit einem Werkzeug an der Verbindungsschraube angegriffen werden, ohne dass das Werkzeug in Kontakt mit einem stromführenden Bauteil gelangt. Gleichwohl ist eine feste Verbindung gegeben, das heißt, dass die Kontaktflächen der Stromschiene und des Kontaktelements fest gegeneinander gedrückt sind.In the energy storage device according to the invention corresponding insulating elements are provided on the busbar in the respective connection regions to the respective contact element. These insulating elements also serve as connecting elements, since they receive the connecting screws, via which the busbar is fixed to the storage unit. The busbar is bordered by the respective insulating at least in sections, of course, the respective contact surface is exposed. This means that the insulating element surrounds the upper side and at least partially the side regions and extends laterally a little way from the busbar, so that in each case a connecting screw can be received in these areas. These connecting screws are now screwed into an insulating element provided on the storage unit, which is provided in the region of the contact element. This means that the screw connection is made from insulating element to insulating element, thus none of the connecting screws has a contact with the busbar respectively the contact element. To set the screw respectively loosening the screw can now be safely attacked with a tool on the connecting screw, without the tool comes into contact with a live component. However, a firm connection is given, that is, that the contact surfaces of the busbar and the contact element are pressed firmly against each other.

Das Isolierelement weist bevorzugt seitlich verbreitete, die Verbindungsschrauben aufnehmende Abschnitte auf. Das heißt, dass diese seitlichen Abschnitte deutlich breiter respektive stärker ausgelegt sind, als der Abschnitt des Isolierelements, der die Stromschienenoberseite übergreift. Auf diese Weise wird hinreichend Isoliermaterial in den Seitenbereichen vorgehalten, so dass die jeweilige Verbindungsschraube ohne weiteres in diesem Bereich aufgenommen werden kann.The insulating member preferably has laterally spread, the connecting screws receiving portions. This means that these lateral sections are designed to be significantly wider or stronger than the section of the insulating element which engages over the upper side of the busbar. In this way, sufficient insulating material is kept in the side areas, so that the respective connecting screw can be readily accommodated in this area.

Dabei kann das Isolierelement die Stromschiene an drei Seiten vollständig umfassen, so dass lediglich die Kontaktfläche freiliegt. Das heißt, dass die beiden seitlichen Abschnitte sich bis in die Ebene der Kontaktfläche erstrecken.In this case, the insulating element can completely cover the busbar on three sides, so that only the contact surface is exposed. This means that the two lateral sections extend into the plane of the contact surface.

Alternativ ist es auch denkbar, dass sich das Isolierelement mit seinen seitlichen Abschnitten über die Ebene der Kontaktfläche hinaus erstreckt und eine zum Isolierelement der Speichereinheit hin offene Aufnahme aufweist, in die ein Randabschnitt des Isolierelements der Speichereinheit eingreift. Das heißt, dass beide seitlichen Abschnitte relativ weit über die Kontaktfläche hinausgezogen sind und jeweils eine zur Speichereinheit hin offene Aufnahme aufweisen. Beim Zusammenfügen von Stromschiene und Speichereinheit greift ein Randabschnitt des Isolierelements der Speichereinheit in diese Aufnahme ein, wobei bevorzugt die Form der Aufnahme der Form des Randabschnitts entspricht, so dass sich ein sicherer Halt ergibt. Die Verbindungsschraube wird nun in den Rand eingeschraubt. Dadurch, dass die Seitenabschnitte über die Kontaktflächenebene hinausgezogen sind, ist ein zusätzlicher Berührungs- und Montageschutz gegeben.Alternatively, it is also conceivable that the insulating element extends with its lateral sections beyond the plane of the contact surface and has an insulating element of the memory unit open towards receiving, in which engages an edge portion of the insulating element of the memory unit. This means that both lateral sections are drawn out relatively far beyond the contact surface and each have a receptacle open towards the storage unit. When joining busbar and memory unit engages an edge portion of the insulating member of the storage unit in this recording, wherein preferably the shape of the receptacle corresponds to the shape of the edge portion, so that there is a secure hold. The connecting screw is now screwed into the edge. Due to the fact that the side sections are pulled beyond the contact surface plane, additional contact and mounting protection is provided.

Dieser kann noch dadurch verbessert werden, dass sich auch der Randabschnitt über die Ebene der Kontaktfläche hinaus erstreckt. Das heißt, dass damit letztlich auch die Kontaktfläche der Speichereinheit vertieft angeordnet ist.This can be further improved by the fact that the edge portion also extends beyond the plane of the contact surface. This means that ultimately also the contact surface of the memory unit is recessed.

Die Isolierelemente selbst sind bevorzugt aus Kunststoff, wobei natürlich ein Kunststoff verwendet wird, der die entsprechend geforderten Isolationseigenschaften aufweist. Dabei ist es denkbar, die Kunststoff-Isolierelemente direkt an der Stromschiene anzuspritzen, das heißt, das Isolierelement als solches durch einen Spritzvorgang an der Stromschiene auszubilden. Alternativ ist es auch denkbar, vorgefertigte Isolierelemente an der Stromschiene anzukleben.The insulating elements themselves are preferably made of plastic, of course, a plastic is used, which has the required required insulation properties. It is conceivable to inject the plastic insulating elements directly to the busbar, that is, to form the insulating element as such by an injection process on the busbar. Alternatively, it is also conceivable to glue prefabricated insulating elements to the busbar.

Bevorzugt weisen die Isolierelemente Bohrungen zur Aufnahme der Verbindungsschrauben auf, also einfache Durchsteckbohrungen, durch die die Verbindungsschrauben, die mit ihrem Schraubenkopf dann auf der Oberseite des Isolierelements aufgelagert sind, greifen, und mit ihrem Gewinde am Isolierelement der Speichereinheit verschraubt sind.The insulating elements preferably have bores for receiving the connecting screws, that is to say simple through-holes through which the connecting screws, which are then mounted with their screw head on the upper side of the insulating element, engage, and are screwed with their thread to the insulating element of the storage unit.

Dabei können die Verbindungsschrauben entweder direkt in das Isolierelement der Speichereinheit eingeschraubt sein, wobei auch dieses Isolierelement bevorzugt aus Kunststoff ist. Alternativ ist es denkbar, dass im Isolierelement der Speichereinheit Gewindehülsen vorgesehen sein, in die die Verbindungsschrauben eingeschraubt sind. Diese Gewindehülsen können in entsprechenden Sackbohrungen, die in das Isolierelement der Speichereinheit eingebracht sind, eingesetzt, beispielsweise eingeklebt werden, wobei die Gewindehülsen vollständig vom Isolierelement umgeben sind und natürlich keinen Kontakt zu dem Kontaktelement aufweisen.In this case, the connecting screws can either be screwed directly into the insulating element of the storage unit, whereby this insulating element is preferably made of plastic. Alternatively, it is conceivable that threaded sleeves may be provided in the insulating element of the storage unit, into which the connecting screws are screwed. These threaded sleeves can be inserted, for example, glued in corresponding blind holes, which are introduced into the insulating element of the storage unit, wherein the threaded sleeves are completely surrounded by the insulating element and of course have no contact with the contact element.

Das Isolierelement der Speichereinheit ist bevorzugt ein Gehäuse oder ein Gehäuseabschnitt der Speichereinheit, in dem entweder die eine Batteriezelle oder im Fall eines Moduls die mehreren Batteriezellen aufgenommen sind.The insulating element of the storage unit is preferably a housing or a housing section of the storage unit, in which either one battery cell or, in the case of a module, the plurality of battery cells are accommodated.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages and details of the invention will become apparent from the following described embodiment and with reference to the drawings. Showing:

1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Energiespeicheranordnung, 1 a schematic diagram of an energy storage device according to the invention,

2 eine Prinzipdarstellung des Verbindungsbereichs einer Stromschiene zur Speichereinheit vor der Herstellung der festen Verbindung, 2 a schematic representation of the connection region of a bus bar to the storage unit prior to the production of the fixed connection,

3 die Darstellung aus 2 mit fester Verbindung von Stromschiene zur Speichereinheit, 3 the presentation 2 with fixed connection of busbar to the storage unit,

4 eine Prinzipdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer Verbindung von Stromschiene und Speichereinheit vor Herstellung der festen Verbindung, und 4 a schematic representation of a second embodiment of a connection of the bus bar and memory unit prior to production of the fixed connection, and

5 die Darstellung aus 4 im fest verbundenen Zustand. 5 the presentation 4 in the firmly connected state.

1 zeigt in Form einer Prinzipdarstellung eine erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung 1, umfassend mehrere Speichereinheiten 2, bei denen es sich beispielsweise um Module handelt, die im Inneren ihres Gehäuses mehrere einzelne Speicherzellen 3 aufweisen, wie exemplarisch bei der einen Speichereinheit 2 dargestellt ist. 1 shows in the form of a schematic representation of an energy storage device according to the invention 1 comprising a plurality of storage units 2 , which are, for example, modules that have several individual memory cells inside their housing 3 as exemplified by the one memory unit 2 is shown.

Jede Speichereinheit 2 weist in an sich bekannter Weise zwei Kontaktelemente 4, 5 auf. Um die Speichereinheiten 2 in Reihe schalten zu können, sind Stromschienen 6 vorgesehen, wobei jeweils eine Stromschiene einen Kontakt 4 der einen Speicherzelle 2 mit einem Kontakt 5 der benachbarten Speicherzelle 2 verbindet. Diese Verbindung erfolgt unter Verwendung von Verbindungsschrauben, worauf nachfolgend noch eingegangen wird.Each storage unit 2 has two contact elements in a conventional manner 4 . 5 on. To the storage units 2 To connect in series are busbars 6 provided, in each case a busbar a contact 4 the one memory cell 2 with a contact 5 the adjacent memory cell 2 combines. This connection is made using connecting screws, which will be discussed below.

Selbstverständlich weist die Energiespeicheranordnung 1 noch weitere Elemente auf, wie sie auch in einem entsprechenden Gehäuse aufgenommen ist, wobei diese Elemente respektive das Gehäuse hier nicht näher gezeigt sind.Of course, the energy storage device 1 even more elements, as it is also accommodated in a corresponding housing, these elements and the housing are not shown here in detail.

2 zeigt in Form einer Prinzipdarstellung den Verbindungsbereich einer Stromschiene 6 mit einem Kontaktelement, hier exemplarisch eines Kontaktelements 4, wobei der Aufbau respektive der Verbindungsbereich der Stromschiene 6 zu einem Kontaktelement 5 der benachbarten Speicherzelle identisch ist. 2 shows in the form of a schematic representation of the connection region of a busbar 6 with a contact element, here exemplarily a contact element 4 , wherein the structure respectively the connection region of the busbar 6 to a contact element 5 the adjacent memory cell is identical.

Die Stromschiene 6 ist in ihrem Endbereich, in dem also die Verbindung zum jeweiligen Kontaktelement der Speichereinheit 2 erfolgen soll, mit einem Isolierelement 7 versehen, das im gezeigten Ausführungsbeispiel einen oberen Abschnitt 8 sowie zwei Seitenabschnitte 9 aufweist. Der obere Abschnitt 8 übergreift die Oberseite der Stromschiene 6 über die gesamte Breite, die Seitenabschnitte 9 umgreifen die Seitenflächen der Stromschiene 6 und erstrecken sich bis in die Ebene der Kontaktfläche 10 der Stromschiene 6, schließen also mit dieser im Wesentlichen bündig ab. Die Seitenabschnitte 9 sind ersichtlich verbreitert ausgeführt, verglichen mit der Stärke des oberen Abschnitts 8. Sie dienen der Aufnahme von Verbindungsschrauben 11, die durch entsprechende Durchgangsbohrungen 12, die in die Seitenabschnitte 9 eingebracht sind, gesteckt sind. Mit ihrem Schraubenkopf 13 liegen die Verbindungsschrauben an der Oberseite des Isolierelements 7 auf. Solche Isolierelemente 7 sind an beiden Seiten der Stromschiene 6 angeordnet, alternativ kann die Stromschiene 6 auch über ihre gesamte Länge mit einem durchgehenden Isolierelement 7 versehen sein.The busbar 6 is in its end region, ie in which the connection to the respective contact element of the memory unit 2 should be done with an insulating element 7 provided, in the embodiment shown an upper portion 8th as well as two side sections 9 having. The upper section 8th engages over the top of the busbar 6 across the entire width, the side sections 9 surround the side surfaces of the busbar 6 and extend into the plane of the contact surface 10 the busbar 6 , so close to this essentially flush. The side sections 9 are obviously widened compared to the thickness of the upper section 8th , They serve to receive connecting screws 11 through corresponding through holes 12 in the side sections 9 are inserted, are plugged. With her screw head 13 the connecting screws are at the top of the insulating 7 on. Such insulating elements 7 are on both sides of the power rail 6 arranged, alternatively, the busbar 6 also over its entire length with a continuous insulating 7 be provided.

Gezeigt ist ferner die Speichereinheit 2 in Form einer reinen Prinzipdarstellung mit ihrem Kontaktelement 4, das exemplarisch an einem Gehäuse 14 der Speichereinheit angeordnet ist und natürlich entsprechend mit der oder den im Gehäuseinneren befindlichen Batteriezellen kontaktiert ist. Das Gehäuse 14 stellt ein Isolierelement 15 dar, das sich bis in den Bereich des Kontaktelements 4 erstreckt, und im gezeigten Beispiel mit entsprechenden Randabschnitten 16 ebenfalls bis in die Ebene der Kontaktfläche 17 des Kontaktelements 4 gezogen ist.Shown is also the memory unit 2 in the form of a pure schematic representation with its contact element 4 , the example of a housing 14 the storage unit is arranged and, of course, is contacted accordingly with the or inside the housing located battery cells. The housing 14 represents an insulating element 15 which extends into the area of the contact element 4 extends, and in the example shown with corresponding edge portions 16 also into the plane of the contact surface 17 of the contact element 4 is drawn.

Wird nun die Stromschiene 6 auf das Kontaktelement 4 aufgesetzt, so liegen die Kontaktflächen 10 und 17 aufeinander. Sodann ist es lediglich noch erforderlich, die Verbindungsschrauben 11 in die Stirnflächen der Randabschnitte 16 einzuschrauben. Die Verbindungsschrauben 11 weisen ein entsprechendes Außengewinde auf, das beim Einschrauben in das Kunststoffmaterial der Randabschnitte 16 schneidet, so dass eine sichere Fixierung der Stromschiene 6 an der Speichereinheit 2 gegeben ist. Alternativ zum direkten Einschrauben wäre es denkbar, in die Randabschnitte 16 Gewindehülsen einzusetzen, wie bezüglich der nachfolgenden Ausgestaltung beispielhaft dargestellt ist.Will now the busbar 6 on the contact element 4 put on, so are the contact surfaces 10 and 17 each other. Then it is only necessary, the connecting screws 11 in the end faces of the edge sections 16 screwed. The connecting screws 11 have a corresponding external thread, which when screwed into the plastic material of the edge portions 16 cuts, allowing a secure fixation of the busbar 6 on the storage unit 2 given is. As an alternative to direct screwing, it would be conceivable in the edge sections 16 Insert threaded sleeves, as shown by way of example with respect to the following embodiment.

In jedem Fall wird durch das Verschrauben der Verbindungsschraube die Kontaktfläche 10 fest gegen die Kontaktfläche 17 gedrückt. Beim Angreifen mit einem Werkzeug an den Köpfen 13 der Verbindungsschrauben 11 kommt das Werkzeug mit keinem stromführenden Bauteil in Verbindung, so dass ein gefahrloses Verschrauben und, ausgehend von dem verschraubten Zustand gemäß 3, auch ein gefahrloses Öffnen der Kontaktierung möglich ist.In any case, by screwing the connecting screw, the contact surface 10 firmly against the contact surface 17 pressed. When attacking with a tool on the heads 13 the connecting screws 11 the tool comes with no current-carrying component in connection, so that a safe screwing and, starting from the bolted state according to 3 , Even a safe opening of the contact is possible.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verbindung der Stromschiene 6 zum Kontaktelement 4, wobei wiederum der Aufbau in Bezug auf die Verbindung zum Kontaktelement 5 identisch ist. 4 shows a further embodiment of a connection of the busbar 6 to the contact element 4 in turn, the construction with respect to the connection to the contact element 5 is identical.

Wiederum ist die Stromschiene 6 im Verbindungsbereich mit einem (abschnittsweisen oder sich über die gesamte Länge der Stromschiene 6 erstreckenden) Isolierelement 7 versehen, das einen oberen Bereich 8 sowie zwei Seitenbereiche 9 aufweist, die wiederum deutlich breiter ausgeführt sind als der die Stromschiene 6 oberseitig übergreifende Abschnitt 8. In den seitlichen Abschnitten 9 sind wiederum zwei Verbindungsschrauben 11 angeordnet, die durch entsprechende Durchsteckbohrungen 12 im Isolierelement 7 geführt sind.Again the busbar is 6 in the connection area with a (sectionwise or over the entire length of the busbar 6 extending) insulating element 7 provided that an upper area 8th as well as two side areas 9 has, in turn, are designed significantly wider than the busbar 6 upper side cross-section 8th , In the lateral sections 9 are again two connecting screws 11 arranged through corresponding through holes 12 in the insulating element 7 are guided.

Die seitlichen Abschnitte 9 erstrecken sich deutlich über die Ebene der Kontaktfläche 10 hinaus. Sie weisen zum Isolierelement 15 der Speichereinheit 2 hin offene Aufnahmen 18 auf, in die die Verbindungsschrauben geführt sind.The lateral sections 9 extend well beyond the plane of the contact surface 10 out. They point to the insulating element 15 the storage unit 2 open recordings 18 on, in which the connecting screws are guided.

Auch die Randabschnitte 16 des Isolierelements 15 der Speichereinheit 2 sind über die Ebene der Kontaktfläche 17 hinaus verlängert ausgeführt. Im gezeigten Beispiel sind in die Randabschnitte Gewindehülsen 19 eingesetzt, beispielsweise unmittelbar eingespritzt oder in entsprechende Bohrungen eingeklebt.Also the edge sections 16 of the insulating element 15 the storage unit 2 are above the level of the contact surface 17 extended out extended. In the example shown in the edge sections threaded sleeves 19 used, for example, injected directly or glued into corresponding holes.

Wird nun die Stromschiene 6 auf die Speichereinheit 2 aufgesetzt, so greifen die verlängerten Randabschnitte 16 in die Aufnahmen 18 ein. Die Verbindungsschrauben 11 werden in die Gewindehülsen 19 eingeschraubt. In der Montageendstellung liegen wiederum die Kontaktflächen 10 und 17 fest gegeneinander gepresst flächig aneinander, die verlängerten Randabschnitten 16 erstrecken sich tief in die Aufnahmen 18.Will now the busbar 6 on the storage unit 2 put on, so grab the extended edge sections 16 in the recordings 18 one. The connecting screws 11 be in the threaded sleeves 19 screwed. In the final assembly position again lie the contact surfaces 10 and 17 firmly against each other pressed flat against each other, the extended edge sections 16 extend deep into the shots 18 ,

Wiederum lässt sich auf diese Weise eine feste Verbindung der Kontaktflächen 10 und 17 erreichen, ohne dass die Gefahr besteht, dass das zum Herstellen der Verbindung respektive zum Lösen der Verbindung zu verwendende Werkzeug in irgendeiner Weise mit einem stromführenden Bauteil in Verbindung kommt.Again, this allows a firm connection of the contact surfaces 10 and 17 achieve without the risk that the tool to be used for establishing the connection or for releasing the connection comes in any way with a current-carrying component in connection.

Die Isolierelemente 7 sind bevorzugt direkt an die Stromschiene 6 angespritzt. Hierzu wird die Stromschiene 6 in eine entsprechende Spritzform gebracht, so dass das oder die Isolierelemente angespritzt werden können. Denkbar ist es aber auch, ein oder zwei vorgefertigte Isolierelemente 7 zu verwenden, die auf die Stromschiene 6 geklebt werden. Auch das Gehäuse 14 der Speichereinheit und damit das Isolierelement 15, das das Gehäuse im Bereich der Kontaktelemente 4 und 5 bildet, ist bevorzugt aus Kunststoff und so ausgestaltet, dass ein entsprechender Gehäuseabschnitt, das Isolierelement 15 bilden, im Bereich der Kontaktelemente 4 und 5 ist, so dass die Verbindungsschrauben 11 entsprechend in das Isolierelement 15 eingeschraubt werden können.The insulating elements 7 are preferred directly to the power rail 6 molded. For this purpose, the busbar 6 brought into a corresponding injection mold, so that the or the insulating elements can be molded. It is also conceivable, one or two prefabricated insulating 7 to use that on the power rail 6 to be glued. Also the case 14 the storage unit and thus the insulating element 15 that covers the housing in the area of the contact elements 4 and 5 forms, is preferably made of plastic and designed such that a corresponding housing portion, the insulating element 15 form, in the region of the contact elements 4 and 5 is, so the connecting screws 11 according to the insulating element 15 can be screwed.

Claims (10)

Energiespeicheranordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend mehrere Speichereinheiten, wobei zwei benachbarte Speichereinheiten über jeweils eine Stromschiene in Reihe geschaltet sind, welche über Kontaktflächen mit Kontaktflächen der Kontaktelemente der zu verbindenden Speichereinheiten kontaktiert und mittels wenigstens einer Verbindungsschraube mit der jeweiligen Speichereinheit verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (6) zumindest im Bereich der Verbindung zum jeweiligen Kontaktelement (4, 5) ein Isolierelement (7) aufweist, das die Stromschiene (6) zumindest abschnittsweise bei freiliegender Kontaktfläche (10) umgibt, durch welches Isolierelement (7) wenigstens zwei Verbindungsschrauben (11) greifen, die in einem im Bereich des Kontaktelements (4, 5) der Speichereinheit (2) vorgesehenen Isolierelement (15) fixiert sind.Energy storage arrangement, in particular for a motor vehicle, comprising a plurality of storage units, wherein two adjacent storage units are connected in series via a respective bus bar, which is contacted via contact surfaces with contact surfaces of the contact elements of the storage units to be connected and connected by at least one connecting screw with the respective storage unit, characterized in that the busbar ( 6 ) at least in the region of the connection to the respective contact element ( 4 . 5 ) an insulating element ( 7 ), which the busbar ( 6 ) at least in sections with exposed contact surface ( 10 ), through which insulating element ( 7 ) at least two connecting screws ( 11 ), which in one in the region of the contact element ( 4 . 5 ) of the storage unit ( 2 ) provided insulating element ( 15 ) are fixed. Energiespeicheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierelement (7) seitlich verbreiterte, die Verbindungsschrauben (11) aufnehmende Abschnitte (9) aufweist.Energy storage arrangement according to claim 1, characterized in that the insulating element ( 7 ) laterally widened, the connecting screws ( 11 ) receiving sections ( 9 ) having. Energiespeicheranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierelement (7) die Stromschiene (6) an drei Seiten vollständig umfasst, so dass lediglich die Kontaktfläche (10) frei liegt.Energy storage arrangement according to claim 2, characterized in that the insulating element ( 7 ) the busbar ( 6 ) is completely enclosed on three sides, so that only the contact surface ( 10 ) is free. Energiespeicheranordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierelement (7) sich mit seinen seitlichen Abschnitten (9) über die Ebene der Kontaktfläche (10) hinaus erstreckt und eine zum Isolierelement (15) der Speichereinheit (2) hin offene Aufnahme (18) aufweist, in die ein Randabschnitt (16) des Isolierelements (15) der Speichereinheit (2) eingreift.Energy storage arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the insulating element ( 7 ) with its lateral sections ( 9 ) over the plane of the contact surface ( 10 ) and one to the insulating ( 15 ) of the storage unit ( 2 ) open recording ( 18 ) into which a marginal portion ( 16 ) of the insulating element ( 15 ) of the storage unit ( 2 ) intervenes. Energiespeicheranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sind auch der Randabschnitt (16) über die Ebene der Kontaktfläche (17) hinaus erstreckt.Energy storage arrangement according to claim 4, characterized in that are also the edge portion ( 16 ) over the plane of the contact surface ( 17 ) extends. Energiespeicheranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierelemente (7) aus Kunststoff sind.Energy storage arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating elements ( 7 ) are made of plastic. Energiespeicheranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierelemente (7) an die Stromschiene (6) angespritzt oder angeklebt sind.Energy storage arrangement according to claim 6, characterized in that the insulating elements ( 7 ) to the busbar ( 6 ) are sprayed or glued. Energiespeicheranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierelemente (7) Bohrungen (12) zur Aufnahme der Verbindungsschrauben (11) aufweisen. Energy storage arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating elements ( 7 ) Drilling ( 12 ) for receiving the connecting screws ( 11 ) exhibit. Energiespeicheranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsschrauben (11) direkt in das Isolierelement (15) der Speichereinheit (2) eingeschraubt sind, oder dass im Isolierelement (15) Gewindehülsen (19) vorgesehen sind, in die die Verbindungsschrauben (11) eingeschraubt sind.Energy storage arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting screws ( 11 ) directly into the insulating element ( 15 ) of the storage unit ( 2 ) are screwed in, or that in the insulating ( 15 ) Threaded sleeves ( 19 ) are provided, in which the connecting screws ( 11 ) are screwed. Energiespeicheranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierelement (15) der Speichereinheit (2) ein Gehäuse (14) oder Gehäuseabschnitt der Speichereinheit (2) ist.Energy storage arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating element ( 15 ) of the storage unit ( 2 ) a housing ( 14 ) or housing section of the memory unit ( 2 ).
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