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Die vorliegende Offenbarung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Verbinden von Batteriezellen, wie beispielsweise Batteriezellen in Traktionsbatterien von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen.
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Traktionsbatterien, wie beispielsweise solche in Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, bestehen aus miteinander verbundenen Batteriezellen. Die Batteriezellen können durch Sammelschienen verbunden werden, um eine gewünschte Spannung zu erreichen. Die miteinander verbundenen Batteriezellen bilden ein Array aus. Die Traktionsbatterien können mehrere Arrays aufweisen, welche miteinander durch eine oder mehrere Sammelschienen verbunden sind, um die Kapazität und Strombelastbarkeit weiter zu verstärken. Die Sammelschienen können an assoziierte Batteriezellen mit Befestigungselementen befestigt werden, die arbeitsintensiv und mit entsprechenden Kosten verbunden sein können. Darüber hinaus kann die Befestigung der Sammelschienen an den Batteriezellen in Cross-Threading beim Zusammenbau oder bei der Wartung resultieren, und das Befestigungselement muss dann ersetzt und/oder das Gewindeloch muss dann repariert werden.
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Einzelne Batteriezellen mit geringer Spannung werden oft in Reihe verbunden, um Hochspannungs-Arrays auszubilden. Zusammenbau- und Wartungsprozesse wurden entwickelt, um Exposition des Personals zur Hochspannung zu reduzieren oder zu eliminieren. Beispielsweise können Zellen-Arrays in Abschnitte unterteilt werden, so dass jeder Abschnitt weniger als 50 Volt aufweist, oder eine nicht-leitfähige Abschirmung oder Abdeckung kann um die Sammelschienen herum angeordnet werden. Obgleich sie bei vielen Anwendungen effektiv sind, können die Abschirmungen oder Abdeckungen nicht richtig angeordnet sein oder sich ablösen, wobei Hochspannungskomponenten freigelegt werden.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Fahrzeugtraktionsbatterie-Baugruppe, welche einen Sammelschienenisolator mit einer ersten Seite mit einer Vertiefung umfasst, die ausgelegt ist, um eine Sammelschiene aufzunehmen. Der Sammelschienenisolator weist eine gegenüberliegende Seite auf, welche die Sammelschiene abdeckt und wenigstens einen Schweißschlitz definiert. Der Schweißschlitz ist bemessen, um einem Schweißstrahl zu ermöglichen, die Sammelschiene mit wenigstens zwei benachbarten Batteriezellen zu verschweißen, und menschlichen Kontakt mit der Sammelschiene durch den wenigstens einen Schweißschlitz zu verhindern. Die Fahrzeugtraktionsbatterie-Baugruppe kann einen Kabelbaum-Managementkanal oder -schacht aufweisen, welcher mit dem Sammelschienenisolator einstückig ausgebildet ist. Der Kabelbaumschacht umfasst eine Mehrzahl von Wänden, welche einen Kanal zur Aufnahme einer Mehrzahl von Kabeln definieren. Der Schacht kann eine Öffnung umfassen, welche mit jedem benachbarten Paar von Batteriezellen assoziiert ist.
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In bestimmten Implementierungen definiert der Sammelschienenisolator einen ersten Schweißschlitz und einen zweiten Schweißschlitz, um die Sammelschiene mit den jeweiligen ersten und zweiten Batteriezellen zu verschweißen. Der zweite Schweißschlitz ist vom ersten Schweißschlitz beabstandet. Der Sammelschienenisolator kann einen dritten Schweißschlitz, welcher mit der ersten Batteriezelle assoziiert ist, und einen vierten Schweißschlitz, welcher mit der zweiten Batteriezelle assoziiert ist, aufweisen. Die Fahrzeugtraktionsbatterie-Baugruppe kann eine Halteklammer innerhalb der Vertiefung des Sammelschienenisolators aufweisen, um die Sammelschiene innerhalb des Sammelschienenisolators zu sichern. Die Fahrzeugtraktionsbatterie-Baugruppe kann ebenfalls eine Mehrzahl von Haltelaschen umfassen, welche einstückig innerhalb der Vertiefung des Sammelschienenisolators ausgebildet sind.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ebenfalls eine Fahrzeugtraktionsbatterie-Baugruppe mit einer Mehrzahl von Batteriezellen und einer Mehrzahl von Sammelschienenisolatoren. Die Sammelschienenisolatoren sind jeweils mit einem Paar von benachbarten Batteriezellen assoziiert. Die Sammelschienenisolatoren nehmen eine assoziierte Sammelschiene auf und legen eine elektrisch leitfähige erste Oberfläche der assoziierten Sammelschiene frei, um das Paar von benachbarten Batteriezellen zu kontaktieren. Die Sammelschienenisolatoren bedecken eine zweite Oberfläche der assoziierten Sammelschiene, welche gegenüber der ersten Oberfläche angeordnet ist. Die Sammelschienenisolatoren definieren wenigstens einen Schweißschlitz, welcher ausgelegt ist, um die Sammelschiene mit dem Paar von benachbarten Batteriezellen durch den wenigstens einen Schweißschlitz zu verschweißen.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ferner ein Verfahren zum Zusammenbau einer Fahrzeugtraktionsbatterie mit einer Mehrzahl von Batteriezellen. Das Verfahren umfasst das Anordnen einer Mehrzahl von Sammelschienen innerhalb einer entsprechenden Vertiefung eines Sammelschienenisolators und Sichern der Sammelschienen mit einstückig ausgebildeten Sammelschienenhalterungen innerhalb entsprechender Vertiefungen. Der Sammelschienenisolator bedeckt im Wesentlichen eine Seite jeder Sammelschiene und weist eine Mehrzahl von Schweißschlitzen mit wenigstens einem Schweißschlitz für jede der Mehrzahl von Batteriezellen auf. Das Verfahren umfasst ebenfalls das Verschweißen der Mehrzahl von Sammelschienen mit assoziierten Batteriezellen durch die Schweißschlitze. Die Schweißschlitze sind vorzugsweise bemessen, um menschlichen Zugang zu der Mehrzahl von Sammelschienen ohne Entfernen des Sammelschienenisolators zu verhindern. Die Schweißschlitze können basierend auf einem veröffentlichten Standard für Intrusionsschutz/-verhinderung bemessen sein. Die Traktionsbatterie-Baugruppe kann Spannungserkennungs- oder Fühlerleitungen umfassen, welche mit jedem Paar von Zellen assoziiert sind, wobei assoziierte Kabel durch einen einstückig ausgebildeten Kabelbaumschacht verlaufen. Das Verfahren kann ferner das Einführen der Kabel in den Schacht umfassen
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Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung können verschiedene zugehörige Vorteile aufweisen. Beispielsweise ermöglicht eine Sammelschienenabdeckung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung einen Zusammenbau der Sammelschienen an einem Hochspannungs-Array, ohne dass das Array in Gruppen mit niedrigerer Spannung getrennt werden muss. Ein Prozess für den Batteriezusammenbau gemäß verschiedenen Ausführungsformen eliminiert einen Schritt des Schließens von Deckeln nach dem Verbinden von Zellen miteinander, welcher in der vorherigen Herstellung verwendet wurde. Die Verwendung von Schweißverbindungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung eliminiert die arbeitsintensiveren Befestigungselemente und eliminiert jegliche Schäden in Verbindung mit Kreuzgewindebefestigungselementen. Das resultierende vereinfachte Herstellungs- und Zusammenbauverfahren von verschiedenen Ausführungsformen sollte damit verbundene geringere Kosten bereitzustellen.
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1 ist eine perspektivische Unteransicht einer Sammelschienen-Baugruppe der vorliegenden Offenbarung, welche mehrere verbundene Sammelschienenisolatoren mit ihrem jeweiligen integrierten Verdrahtungs-Managementschacht und Schweißschlitzen zeigt, die menschlichen Zugang zur Sammelschiene verhindern.
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2 ist eine perspektivische Unteransicht eines Sammelschienenisolators mit einer Sammelschiene, welche an der Vertiefung des Sammelschienenisolators befestigt und durch mehrere Halteklammern und -laschen gesichert ist.
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3 ist eine perspektivische Ansicht eines Batteriepacks, welches die Sammelschienen-Baugruppe aus 1 umfasst.
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4 ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer Traktionsbatterie mit Batteriezellen, welche durch die Sammelschienen-Baugruppe der vorliegenden Offenbarung verbunden sind.
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5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Verbinden von Batteriezellen in einem Batteriepack.
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Wie erforderlich, werden detaillierte Ausführungsformen hierin offenbart; es ist jedoch zu verstehen, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft sind und in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden können. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder verkleinert sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Deshalb sind hierin offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Details nicht als beschränkend auszulegen, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um Fachleuten auf dem Gebiet zu lehren, wie sie die vorliegende Erfindung unterschiedlich einsetzen können. Wie Durchschnittsfachleute verstehen werden, können verschiedene, unter Bezugnahme auf eine beliebige der Figuren dargestellte und beschriebene Merkmale mit in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellten Merkmalen kombiniert werden, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die Kombinationen von dargestellten Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Implementierungen gewünscht sein.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Verbinden von Batteriezellen, wie beispielsweise Batteriezellen von Traktionsbatterien, welche zur Stromversorgung von Hybrid- oder Elektrofahrzeugen verwendet werden. Unter Bezugnahme auf 1 werden einstückig ausgebildete, miteinander verbundene Sammelschienenisolatoren 22a–22d für eine Fahrzeugtraktionsbatterie-Baugruppe gezeigt. Die Anzahl der Sammelschienenisolatoren können von der Anzahl der Batteriezellen abhängen, welche verbunden werden sollen. Mehr als eine Sammelschienen-Baugruppe kann abhängig von der jeweiligen Anwendung und Implementierung für jede Traktionsbatterie verwendet werden. In der veranschaulichten repräsentativen Ausführungsform wird ein Sammelschienenisolator 22a, 22b, 22c oder 22d für jedes Paar von Batteriezellen bereitgestellt, welche verbunden werden sollen. Weitere Ausführungsformen können einen Sammelschienenisolator für drei oder mehr Batteriezellen oder mehrere Paare von Batteriezellen umfassen. Wie in 1 veranschaulicht, können die vier (4) Sammelschienenisolatoren 22a–22d aus 1 verwendet werden, um einen Array von acht (8) Batteriezellen zu verbinden.
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Jeder Isolator 22a, 22b, 22c, 22d umfasst einen einstückig ausgebildeten und integrierten Kabelbaumschacht 28. Der Sammelschienenisolator 22 und der Kabelbaumschacht 28 können aus Kunststoff oder einem anderen nicht-leitfähigen oder isolierenden Material unter Verwendung einer einzigen Form hergestellt sein. Der Sammelschienenisolator 22 kann eine erste Oberfläche 30 und eine zweite Oberfläche 32 gegenüberliegend von der ersten Oberfläche 30 umfassen. Die erste Oberfläche 30 ist flach und bedeckt eine Sammelschiene mit Ausnahme des Sammelschienenabschnitts, welcher mit einem Batterieanschluss verschweißt werden soll, wie weiter unten beschrieben. Die zweite Oberfläche 32 ist ebenfalls flach und wird von Stützwänden 34a–d umgeben, welche eine Vertiefung erstellen, die zur Aufnahme und zum Halten der Sammelschiene ausgelegt ist. Die Stützwände 34a–d halten die Sammelschiene in sich und verhindern im Wesentlichen, dass sich die Sammelschiene von einer Seite zur anderen Seite oder nach vorne und nach hinten bewegt. Ein Paar von Halteklammern 36a–b können ferner eingeschlossen sein, um die Sammelschiene innerhalb der Stützwände und gegen die zweite Oberfläche 32 zu sichern. Die Halteklammer 36a kann einstückig ausgebildet oder auf andere Weise an der Wand 34a befestigt sein, und die Halteklammer 36b kann an der Wand 34c befestigt sein. Die Sammelschiene wird innerhalb der Stützwände 34a–d angeordnet, bevor die Sammelschiene mit assoziierten Batteriezellen verschweißt wird, und die Halteklammern 36a–b halten die Sammelschiene gegen die zweite Oberfläche 32, während die Sammelschienen-Baugruppe vor dem Schweißen über den Batteriezellen angeordnet wird.
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Die Sammelschienenisolatoren 22a–d sind ausgelegt, um an einem Batteriezellen-Array angeordnet zu werden, so dass die zweiten Oberflächen 32 den Batterieanschlüssen des Arrays zugewandt sind und ihre assoziierten Sammelschienen in Kontakt mit den Batterieanschlüssen kommen. Jeder Sammelschienenisolator 22a, 22b, 22c oder 22d definiert wenigstens einen Schweißschlitz 38a–d. In der veranschaulichten repräsentativen Ausführungsform erstreckt sich eine Mehrzahl von Schweißschlitzen 38a–d durch die erste Oberfläche 30 und die zweite Oberfläche 32. Der Sammelschienenisolator 22 umfasst zwei Schweißschlitze 38a und 38b, welche mit einem Anschluss einer ersten Batteriezelle assoziiert sind, und zwei Schweißschlitze 38c und 38d, welche mit einem Anschluss einer zweiten Batteriezelle assoziiert sind.
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Die Schweißschlitze, wie durch die Schweißschlitze 38a–d repräsentiert, sind bemessen, um menschlichen Kontakt mit der Sammelschiene durch die Schweißschlitze zu verhindern, während einem Schweißstrahl ermöglicht wird, die Sammelschiene mit wenigstens zwei benachbarten Batteriezellen durch die Schweißschlitze zu verschweißen. Die Größe der Schweißschlitze kann auf einem veröffentlichten IP(Ingress Protection)-Schutzartstandard oder einer Bewertung, wie beispielsweise IEC 60529, basieren und unter Verwendung einer entsprechenden Sonde gemessen oder getestet werden. In einer Ausführungsform erstreckt sich ein Laserschweißstrahl durch die Schweißschlitze, um die Sammelschienen mit assoziierten Anschlüssen der Batteriezellen zu verschweißen, wie detaillierter unten beschrieben.
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Jeder Isolator 22a–d kann ferner einen Kabelbaum- oder Kabel-Management-Schacht 28 umfassen, welcher einstückig ausgebildet und an einem Ende des Sammelschienenisolators 22 befestigt ist. Der Kabelbaumschacht 28 ist vorzugsweise als Kanal 40 durch miteinander verbundene Wände ausgebildet, wie beispielsweise eine obere Wand 41, eine untere Wand 43 gegenüber der oberen Wand und zwei gegenüberliegende Seitenwände 45 und 47. Die Wand 45 kann die gleiche Wand wie die Stützwand 34a sein. Die Wand 45 definiert eine Öffnung 51 zur Aufnahme eines Drahts, welcher mit dem benachbarten Paar von verbundenen Batteriezellen assoziiert ist. Die Kabelbaumschächte 28 der Isolatoren 22a–d sind vorzugsweise so ausgerichtet, dass die Kanäle eine im Wesentlichen gerade Linie ausbilden. Die Schächte 28 können Spalten entsprechend dem Abstand zwischen den Isolatoren 22 umfassen. Die Isolatoren 22a–d können durch einstückig ausgebildete Verbindungsstücke 42 miteinander verbunden sein, welche die U-förmigen Elemente 44a und 44b, die zwischen den Isolatoren 22a–d angeordnet sind, umfassen können. Die Anschlüsse 42 können flexibel sein, um eine größere Toleranz bei der Ausrichtung der Sammelschienenisolator-Baugruppe mit entsprechenden Batteriezellenpaaren beim Zusammenbau bereitzustellen. Die Isolatoren 22a–d können mit einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet sein, welcher den Abstand zwischen den Batteriezellen im Array, die Größe der Sammelschienen und die Größe der Sammelschienenisolatoren berücksichtigt, so dass die Schweißschlitze, die Sammelschienen und die Batterieanschlüsse beim Zusammenbau des Batteriepacks ordnungsgemäß ausgerichtet sind.
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Unter Bezugnahme auf 2 ist eine Sammelschiene 24 innerhalb der Vertiefung 21 angeordnet, welche durch die Mehrzahl von Stützwänden 34a–d des Sammelschienenisolators 22 ausgebildet ist. Die Sammelschiene 24 weist eine elektrisch leitfähige erste Oberfläche 23 zum Kontaktieren benachbarter Batteriezellen auf. Die benachbarten Batteriezellen können eine oder mehrere elektrische Drähte 39 aufweisen, welche durch eine Öffnung 51 eingeführt werden können, die durch eine Wand 45 des Kabelbaumschachts 28 oder durch die Stützwand 34a definiert sind. Der elektrische Draht 39 ist innerhalb des Kabelbaumschachts 28 angeordnet, welcher beispielsweise zu einem Batteriesteuermodul führen kann. Eine Mehrzahl von Haltelaschen 37a und 37b können ebenfalls einstückig innerhalb der Vertiefung des Sammelschienenisolators 22 ausgebildet sein. Die Haltelaschen 37a und 37b können an jeder Ecke der Vertiefung angeordnet sein, um die Sammelschiene 24 ferner gegen die zweite Oberfläche 32 des Sammelschienenisolators 22 zu zu halten. Die Halteklammern 36a und 36b und die Haltelaschen 37a und 37b wirken zusammen, um die Sammelschiene 24 innerhalb der Vertiefung an Ort und Stelle zu halten, so dass der Zusammenbau vor dem Schweißen über assoziierte Batteriezellenanschlüsse angeordnet werden kann.
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3 ist eine perspektivische Teilansicht einer repräsentativen Fahrzeugtraktionsbatterie mit einem Sammelschienenisolator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Explosions- oder Montageansicht aus 3 ist bereitgestellt, um die relative Anordnng der Sammelschienen relativ zur Isolator-Baugruppe und zum Batterieanschluss zu veranschaulichen. Wie vorstehend beschrieben und im Folgenden näher beschrieben, können die Sammelschienen in die Vertiefungen an der Unterseite des Isolators eingeführt und durch entsprechende Laschen oder Halterungen vor dem Anordnen der Baugruppe über zugehörigen Zellen der Batterie gesichert werden.
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Wie in 3 gezeigt, weisen die Sammelschienen 24a–c eine elektrisch leitfähige zweite Oberfläche 25 gegenüberliegend der ersten Oberfläche 23 auf. Die zweite Oberfläche 25 ist vom Sammelschienenisolator 22 abgedeckt, mit Ausnahme der Bereiche, in denen die Schweißschlitze 38a–d definiert sind. Jeder Sammelschienenisolator 22a–d kann zwei Schweißschlitze umfassen, welche mit jedem Batteriezellenanschluss assoziiert sind, wie beispielsweise die Schlitze 38a–b, die mit Anschluss 52a einer ersten Batteriezelle assoziiert sind, und die Schlitze 38c–d, die mit dem Anschluss 52b einer zweiten Batteriezelle assoziiert sind. Sammelschienen 24a–d, welche innerhalb assoziierten Sammelschienenisolatoren 22a–d angeordnet sind, können durch Laserschweißen durch die Schweißschlitze 38a–d an ihren jeweiligen Batterieanschlüssen 52 befestigt werden. Die Schweißschlitze 38a–d werden voneinander beabstandet gezeigt, um menschlichen Kontakt mit den Sammelschienen 24a–d zu verhindern, während zur gleichen Zeit ausreichend große Schweißschlitze bereitgestellt werden, um den Kunststoffisolator von den Hochtemperaturbereichen, welche durch den Laserschweißprozess entstehen, entfernt zu halten. Ein Batteriepack 46 ist ebenfalls gezeigt, wobei ein Array aus acht Batteriezellen 48 besteht. Jede Zelle 48 umfasst einen Batterieanschluss an beiden Enden. Die Batterieanschlüsse der Zellen im Array sind in einer einzigen Reihe angeordnet, wodurch ermöglicht wird, dass die Sammelschienen der Batteriesammelschienen-Baugruppe mit der Reihe der Batterieanschlüsse ausgerichtet sind. Beispielsweise wird auf der Seite 50 eine Fahrzeugtraktionsbatterie-Baugruppe 20 gezeigt, welche auf dem Array angeordnet werden soll, so dass die Sammelschiene 24a die Anschlüsse 52a und 52b verbindet; die Sammelschiene 24b die Anschlüsse 52c und 52d verbindet; die Sammelschiene 24c die Anschlüsse 52e und 52f verbindet; und die Sammelschiene 24d die Anschlüsse 52g und 52h verbindet.
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Unter Bezugnahme auf 4 wird ein Fahrzeug 60, welches ein Batteriepack 62 zur Stromversorgung seines Elektromotors 64 verwendet, gezeigt. Das Fahrzeug 60 repräsentiert im Allgemeinen ein Elektro- oder Hybrid-Elektrofahrzeug, welches ebenfalls eine Brennkraftmaschine umfassen kann. Das Batteriepack 62 kann ein Array von Batteriezellen umfassen, welche durch die Sammelschienen-Baugruppen 20 verbunden sind. Das Array des Batteriepacks 62 kann zwei gegenüberliegende Anschlussseiten 63 und 65 umfassen, welche miteinander verbunden und von den beiden Sammelschienen-Baugruppen 20, die auf jeder Anschlussseite angeordnet sind, abgedeckt sind. Natürlich können die Anzahl der Batterie-Arrays und die Anzahl der Sammelschienen-Baugruppen zur Verwendung mit dem Fahrzeug variieren. Drähte, welche mit Zellspannungsfühlerleitungen assoziiert sind, oder andere Drähte oder Kabel, im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 66 repräsentiert, können innerhalb des Kabelbaumschachts 28 von jedem der Sammelschienenisolatoren angeordnet werden. Es kann erkannt werden, dass die Kabelbaumschächte 28 ein organisiertes Kabel-Managementsystem für ein Batteriepack bereitstellen.
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5 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Zusammenbau einer Fahrzeugtraktionsbatterie mit einer Mehrzahl von Batteriezellen und einer Sammelschienenisolator-Baugruppe gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass die veranschaulichten Schritte oder Funktionen in einer anderen Reihenfolge und/oder gleichzeitig in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden können. In ähnlicher Weise können ein oder mehrere Schritte abhängig von der jeweiligen Anwendung und Implementierung entfallen.
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Wie in 5 veranschaulicht, kann ein Verfahren zum Zusammenbau einer Fahrzeugtraktionsbatterie mit einer Mehrzahl von Zellen eine Sammelschienen-Baugruppe gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfassen. Das Verfahren kann das Anordnen von Sammelschienen in entsprechenden Vertiefungen einer Sammelschienenisolator-Baugruppe umfassen, wie allgemein bei 68 repräsentiert ist. Jeder Sammelschienenisolator bedeckt im Wesentlichen eine Seite von jeder Sammelschiene oder schirmt eine Seite von jeder Sammelschiene ab. Jeder Sammelschienenisolator definiert erste und zweite Schweißschlitze, welche voneinander beabstandet sind. Das Verfahren kann das Anordnen und Ausrichten der Sammelschienenisolator-Baugruppe über assoziierte Batteriezellenanschlüsse umfassen.
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Bei Schritt 70 wird eine der Sammelschienen mit einem Batterieanschluss einer ersten Batteriezelle durch den ersten Schweißschlitz verschweißt. Bei Schritt 72 wird die Sammelschiene mit einem Batterieanschluss einer zweiten Batteriezelle durch den zweiten Schweißschlitz verschweißt. Die Schweißschlitze sind bemessen, um menschlichen Zugang zu den elektrisch leitfähigen Sammelschienen durch den Sammelschienenisolator zu verhindern. Das Verfahren kann ebenfalls das Anordnen von einem oder mehreren Drähten umfassen, welche sich von den Batterieanschlüssen assoziierter Batteriezellen innerhalb eines einstückig ausgebildeten Kabelbaumschachts des Isolators erstrecken. Die Sammelschienen-Baugruppe weist Kabelbäume auf, welche einstückig mit den Sammelschienenisolatoren ausgebildet sind. Die Drähte der Batteriezellen können durch den Kabelbaum eingeführt werden.
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Wie in den oben beschriebenen repräsentativen Ausführungsformen veranschaulicht, können bestimmte Ausführungsformen der Vorrichtungen und Verfahren zum Verbinden von Batteriezellen der vorliegenden Offenbarung Abdeckungen für Sammelschienen bereitstellen, welche konstruiert sind, um menschlichen Kontakt mit Hochspannungssammelschienen zu verhindern, während ebenfalls Schweißschlitze zum Verbinden der Sammelschienen mit den Batterieanschlüssen bereitgestellt werden. Verschiedene Ausführungsformen eliminieren die Verwendung von Befestigungselementen zur Befestigung der Sammelschienen an Batterieanschlüssen und das Risiko von Cross-Threading und damit verbundener Reparaturen. Folglich können die Vorrichtungen und Verfahren der vorliegenden Offenbarung einige der Herstellungsschritte und Kosten in Verbindung mit dem Zusammenbau von Batteriepacks reduzieren. Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können ferner die Notwendigkeit der Schaffung von 50-Volt-Sicherheitsunterbrechungen von Batteriepacks und der Verwendung von abnehmbaren Deckeln, um die Sammelschienen nach dem Verbinden mit den Batterieanschlüssen abzudecken, beseitigen. Folglich können bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung die für die Herstellung verwendete Anzahl von Teilen reduzieren und den Batteriepack-Herstellungsprozess vereinfachen.
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Obgleich oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Beschreibung verwendeten Worte beschreibende und nicht beschränkende Worte, und es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus können die Merkmale verschiedener Implementierungsausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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