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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von elektrochemischen Zellen. Eine solche Verbindungsvorrichtung kann beispielsweise zur Verbindung von Lithium-Batteriemodulen (Lithium-Batteriezellen) vorgesehen sein.
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Eine Verbindungsvorrichtung kann hierfür beispielsweise ein Klammerelement umfassen, welches an einem Bauteil festlegbar, insbesondere festschweißbar, und auf ein weiteres Bauteil aufsteckbar ist. Insbesondere dann, wenn die Bauteile und/oder ein Verbindungselement der Verbindungsvorrichtung aus einem oxidierenden Werkstoff gebildet sind, kann ein elektrischer Kontakt zwischen den zwei Bauteilen beeinträchtigt werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von zwei Bauteilen, insbesondere elektrochemischen Zellen, zu schaffen, welche eine zuverlässige elektrische Kontaktierung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden von zwei Bauteilen, insbesondere elektrochemischen Zellen, gelöst, wobei die Verbindungsvorrichtung mindestens ein Verbindungselement umfasst, welches einen im Wesentlichen C-förmigen Grundkörper umfasst, der einen Aufnahmeraum zur Aufnahme eines Steckelements umgibt, welches in einer Einsteckrichtung in den Aufnahmeraum einsteckbar ist, wobei der Grundkörper mindestens zwei in der Einsteckrichtung des Steckelements aufeinanderfolgend angeordnete Vorsprünge umfasst, welche in den Aufnahmeraum hineinragen,
wobei ein Vorsprung ein Klemmvorsprung ist, welcher im montierten Zustand der Verbindungsvorrichtung elektrisch kontaktierend an dem Steckelement anliegt, und
wobei ein weiterer Vorsprung ein Schneidvorsprung ist, mittels welchem eine Oberflächenschicht des Steckelements abtragbar ist.
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Dadurch, dass die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung einen Klemmvorsprung und einen Schneidvorsprung umfasst, kann eine zuverlässige elektrische Kontaktierung zwischen zwei Bauteilen gewährleistet werden. Insbesondere kann mittels des Schneidvorsprungs vorzugsweise eine Oberflächenschicht (Beschichtung) des Steckelements zumindest in einem Bereich abgetragen werden, in welchem im montierten Zustand der Verbindungsvorrichtung der Klemmvorsprung elektrisch kontaktierend anliegt.
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Günstig kann es sein, wenn der Schneidvorsprung bezüglich der Einsteckrichtung zwischen dem Klemmvorsprung und einer Einstecköffnung des Grundkörpers, durch welche das Steckelement in den Aufnahmeraum einbringbar ist, angeordnet ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Klemmvorsprung in einem Kontaktbereich, mit welchem der Klemmvorsprung im montierten Zustand der Verbindungsvorrichtung elektrisch kontaktierend an dem Steckelement anliegt, abgerundet ausgebildet ist. Hierdurch kann vorzugsweise eine große Anlagefläche des Klemmvorsprungs an dem Steckelement realisiert werden, wodurch sich vorzugsweise ein geringer elektrischer Widerstand ergibt.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn der Schneidvorsprung in einem Kontaktbereich, mit welchem der Schneidvorsprung beim Einstecken des Steckelements in den Aufnahmeraum mit dem Steckelement in Kontakt kommt, als eine spitz zulaufende Schneidkante ausgebildet ist. Hierdurch kann vorzugsweise ein effizienter Materialabtrag zur zumindest abschnittsweisen Beseitigung einer Oberflächenschicht (Beschichtung) des Steckelements realisiert werden.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Klemmvorsprung und der Schneidvorsprung gemeinsam an einem von zwei Armen des im Wesentlichen C-förmigen Grundkörpers angeordnet und/oder ausgebildet sind.
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Der Grundkörper umfasst vorzugsweise zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Arme, welche in einem Stegabschnitt des Grundkörpers miteinander verbunden sind.
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Der Grundkörper ist vorzugsweise aus einem Flachmaterial, insbesondere aus einem Metallblech, gebildet.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper ein Flachmaterial, insbesondere ein Metallblech, umfasst.
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Das Verbindungselement ist vorzugsweise ein Blechstanzprodukt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper ein in einem Stanzverfahren fertiggestelltes Metallelement ist.
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Der Grundkörper, insbesondere die zwei Arme und der Stegabschnitt des Grundkörpers, erstreckt sich vorzugsweise auch im fertiggestellten Zustand des Verbindungselements in einer Haupterstreckungsebene des zur Herstellung des Verbindungselements verwendeten Blechs. Insbesondere erfolgt vorzugsweise keine Biegeumformung zur Herstellung des Grundkörpers, insbesondere der Arme und des Stegabschnitts.
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Eine maximale Erstreckung des Verbindungselements in einer senkrecht zur Einsteckrichtung und/oder senkrecht zur Klemmrichtung verlaufenden Dickenrichtung des Verbindungselements ist vorzugsweise im Wesentlichen durch die Materialstärke des Flachmaterials vorgegeben, aus welchem der Grundkörper gebildet ist. Eine Ausnahme hiervon kann allenfalls ein noch zu beschreibender Positioniervorsprung bilden.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper eine Kupferlegierung umfasst oder aus einer Kupferlegierung gebildet ist.
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Die Kupferlegierung ist insbesondere eine hochfeste Kupferlegierung.
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Günstig kann es sein, wenn der Grundkörper, insbesondere das gesamte Verbindungselement, einstückig ausgebildet ist.
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Der Klemmvorsprung erstreckt sich in einer senkrecht zur Einsteckrichtung verlaufenden Richtung vorzugsweise weiter in den Aufnahmeraum des Grundkörpers hinein als der Schneidvorsprung.
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Die Richtung, in welcher sich der Klemmvorsprung und/oder der Schneidvorsprung in den Aufnahmeraum hineinerstrecken und welche senkrecht zur Einsteckrichtung verläuft, ist vorzugsweise eine Klemmrichtung.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper einen Positioniervorsprung und eine im Wesentlichen komplementär hierzu ausgebildete Positionieraufnahme umfasst, welche einander gegenüberliegend auf einander gegenüberliegenden Seiten des Grundkörpers ausgebildet und/oder angeordnet sind.
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Günstig kann es sein, wenn der Positioniervorsprung und die Positionieraufnahme durch Umformen des Grundkörpers, insbesondere Prägen oder Tiefziehen des Grundkörpers, gebildet sind.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsvorrichtung mehrere Verbindungselemente umfasst, welche jeweils einen oder mehrere Positioniervorsprünge und/oder einen oder mehrere Positionieraufnahmen umfassen. Die Verbindungselemente sind vorzugsweise mittels des einen oder der mehreren Positioniervorsprünge und/oder der einen oder der mehreren Positionieraufnahmen stapelbar und/oder in einer senkrecht zu einer Stapelrichtung verlaufenden Ebene relativ zueinander festlegbar, insbesondere formschlüssig festlegbar.
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Die Verbindungselemente der Verbindungsvorrichtung sind insbesondere im Wesentlichen identisch ausgebildete Verbindungselemente.
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Die Verbindungselemente der Verbindungsvorrichtung sind mittels der Positioniervorsprünge und/oder Positionieraufnahmen vorzugsweise kongruent aufeinander stapelbar.
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Günstig kann es sein, wenn mittels der Positioniervorsprünge und/oder der Positionieraufnahmen der Verbindungselemente eine Verschiebung der Verbindungselemente relativ zueinander in der Einsteckrichtung und/oder der Klemmrichtung wirksam unterbunden ist.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Verbindungselement einen Schweißabschnitt zum Anschweißen des mindestens einen Verbindungselements an ein Bauteil umfasst.
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Der Schweißabschnitt ist beispielsweise ein Abschnitt eines Arms des Grundkörpers, welcher in einer parallel zur Einsteckrichtung verlaufenden Richtung über ein dem Stegabschnitt des Grundkörpers abgewandtes Ende des weiteren Arms hinausragt.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Verbindungselement mit einem Sensorelement zur Ermittlung einer applizierten Klemmkraft versehen ist.
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Das Sensorelement kann beispielsweise ein Dehnungsmessstreifen sein.
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Vorzugsweise ist das Sensorelement an dem Stegabschnitt des Grundkörpers angeordnet, um beispielsweise eine aus der Bewegung der beiden Arme resultierende Verformung des Stegabschnitts zu erfassen. Vorzugsweise kann aus dem Grad der Verformung mittels des Sensorelements auf eine zwischen den zwei Armen wirkende Klemmkraft geschlossen werden.
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Mittels des Sensorelements ist vorzugsweise ermittelbar, ob eine von einem Verbindungselement auf ein Steckelement applizierte Klemmkraft zur Gewährleistung einer erwünschten elektrischen Kontaktierung ausreicht.
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Mittels des Sensorelements ist somit vorzugsweise ermittelbar und/oder überwachbar, ob mittels der Verbindungsvorrichtung eine ausreichende elektrische Kontaktierung zwischen den zwei Bauteilen besteht.
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Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Kombination aus einem Steckelement und einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung.
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Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Kombination aus einem Steckelement und einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung.
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Die erfindungsgemäße Kombination weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
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Günstig kann es sein, wenn in einem montierten Zustand der Verbindungsvorrichtung ein minimaler Abstand zwischen dem an einem von zwei Armen des im Wesentlichen C-förmigen Grundkörpers angeordneten Klemmvorsprung einerseits und dem weiteren der zwei Arme andererseits kleiner ist als ein minimaler Abstand zwischen dem an dem einen der zwei Arme des im Wesentlichen C-förmigen Grundkörpers angeordneten Schneidvorsprung einerseits und dem weiteren der zwei Arme andererseits. Hierdurch kann eine zuverlässige elektrische Kontaktierung durch Bereitstellung einer hohen Klemmkraft optimiert werden.
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In einem nicht montierten Zustand der Verbindungsvorrichtung ist ein minimaler Abstand zwischen dem an einem von zwei Armen des im Wesentlichen C-förmigen Grundkörpers angeordneten Klemmvorsprung einerseits und dem weiteren der zwei Arme andererseits vorzugsweise kleiner als eine Dicke oder Materialstärke des Steckelements.
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Die Materialstärke des Steckelements ist dabei insbesondere diejenige Erstreckung des Steckelements in einer parallel zur Klemmrichtung verlaufenden Richtung in einem Bereich, in welchem der Klemmvorsprung im montierten Zustand der Verbindungsvorrichtung anliegt, gegebenenfalls mit oder ohne eine Beschichtung des Steckelements.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn in einem nicht montierten Zustand der Verbindungsvorrichtung ein minimaler Abstand zwischen dem an einem von zwei Armen des im Wesentlichen C-förmigen Grundkörpers angeordneten Schneidvorsprung einerseits und dem weiteren der zwei Arme andererseits kleiner ist als eine Materialstärke des Steckelements.
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Vorzugsweise sind der Klemmvorsprung und der Schneidvorsprung derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass beim Einstecken des Steckelements zunächst der Schneidvorsprung einen Abschnitt der Oberflächenschicht (Beschichtung) des Steckelements abträgt und dann von dem Steckelement abgehoben wird, wenn der Klemmvorsprung mit dem Steckelement in Eingriff gebracht wird, und dann klemmend an dem zuvor mittels des Schneidvorsprungs bearbeiteten Abschnitt des Steckelements zur Anlage kommt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen zwei Bauteilen.
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Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchem eine zuverlässige elektrische Kontaktierung zweier miteinander zu verbindender Bauteile ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen zwei Bauteilen gelöst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Festlegen und/oder Ausbilden mindestens eines Verbindungselements einer Verbindungsvorrichtung an einem der Bauteile, wobei das mindestens eine Verbindungselement einen im Wesentlichen C-förmigen Grundkörper umfasst, der einen Aufnahmeraum zur Aufnahme eines Steckelements umgibt, wobei der Grundkörper mindestens zwei in einer Einsteckrichtung des Steckelements aufeinanderfolgend angeordnete Vorsprünge umfasst, welche in den Aufnahmeraum hineinragen, wobei ein Vorsprung ein Klemmvorsprung ist und wobei ein weiterer Vorsprung ein Schneidvorsprung ist;
Festlegen und/oder Ausbilden mindestens eines Steckelements an einem weiteren der Bauteile;
Einstecken des Steckelements in der Einsteckrichtung in den Aufnahmeraum, so dass mittels des Schneidvorsprungs eine Oberflächenschicht des Steckelements abgetragen wird und das Verbindungselement mittels des Klemmvorsprungs elektrisch kontaktierend an dem Steckelement anliegt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung und/oder der erfindungsgemäßen Kombination beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung, die erfindungsgemäße Kombination und/oder das erfindungsgemäße Verfahren einzelne oder mehrere der nachfolgend beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile aufweisen.
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Die Verbindungsvorrichtung ist insbesondere eine Schneidklemmenvorrichtung.
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Der Schneidvorsprung und der Klemmvorsprung bilden zusammen vorzugsweise einen Messerkontakt, welcher zunächst ein Freilegen einer Kontaktfläche des Steckelements und eine anschließende Kontaktierung des Klemmvorsprungs ermöglicht.
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Die Verbindungsvorrichtung eignet sich vorzugsweise für den Einsatz als lösbare Hochstromverbindung im automobilen Bereich.
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Vorzugsweise weist mindestens ein Verbindungselement der Verbindungsvorrichtung eine geometrisch bedingte und/oder materialbedingte hohe Steifigkeit auf, so dass insbesondere beim Einstecken des Steckelements eine hohe Schneidkraft und/oder Anpresskraft wirkt.
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Ein Spalt des Verbindungselements, in welchen das Steckelement einsteckbar ist, ist vorzugsweise als Untermaß ausgelegt. Insbesondere können hierdurch hohe Anpresskräfte erzielt werden, beispielsweise um Unebenheiten der Oberflächen zu planieren und die tatsächlichen Kontaktflächen zu vergrößern.
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Vorzugsweise können über mehrere, beispielsweise zehn, Einsteckzyklen hinweg konstante Kontaktwiderstände von höchstens ungefähr 50 μΩ (mikro Ohm), beispielsweise höchstens ungefähr 40 μΩ, insbesondere ungefähr 35 μΩ, ermöglicht werden.
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Das Steckelement ist vorzugsweise aus einem Material gebildet, welches bei atmosphärischer Lagerung unter Normalbedingungen eine Beschichtung, insbesondere eine Oxidschicht, bildet. Mittels des Schneidvorsprungs kann diese Beschichtung vorzugsweise entfernt werden.
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Insbesondere ist mittels des Schneidvorsprungs ein Kontaktbereich des Steckelements von der Beschichtung befreibar.
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Der Schweißabschnitt eines Verbindungselements ist beispielsweise mittels Laserstrahlschweißen bearbeitbar, insbesondere um das Verbindungselement an einem Bauteil festzuschweißen. Hierdurch ergibt sich insbesondere ein elektrischer Kontakt mit geringem Übergangswiderstand zwischen dem Verbindungselement und diesem Bauteil.
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Vorzugsweise sind die Arme und/oder der Stegabschnitt des Grundkörpers eines Verbindungselements so ausgebildet und/oder dimensioniert, dass eine Klemmkraft mittels des Klemmvorsprungs von mindestens ungefähr 10 N, beispielsweise mindestens ungefähr 12 N, beispielsweise ungefähr 16 N, auf das Steckelement aufgebracht werden kann.
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Mehrere Verbindungselemente sind vorzugsweise im Bereich des jeweiligen Stegabschnitts miteinander verbindbar, insbesondere derart, dass eine die Klemmwirkung erzeugende Auslenkung der Arme des Grundkörpers eines jeden Verbindungselements nicht von benachbarten Verbindungselementen beeinflusst wird.
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Vorzugsweise sind mehrere Verbindungselemente der Verbindungsvorrichtung als ein Paket aus Verbindungselementen anordenbar, insbesondere stapelbar, beispielsweise um ein Steckelement mittels mehreren Verbindungselementen zuverlässig aufnehmen zu können.
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Vorzugsweise ist in einem Stapel aus Verbindungselementen jedes Verbindungselement im Wesentlichen unabhängig von dem anderen hinsichtlich einer Schneidwirkung und/oder einer Klemmwirkung.
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Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht einer Verbindungsvorrichtung zur Verbindung zweier Bauteile, wobei ein Verbindungselement an einem ersten Bauteil und ein Steckelement an einem zweiten Bauteil vorgesehen ist, wobei das Steckelement in das Verbindungselement einsteckbar ist;
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2 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung des Verbindungselements und des Steckelements, wobei das Steckelement teilweise in das Verbindungselement eingesteckt ist, so dass ein Schneidvorsprung des Verbindungselements an dem Steckelement angreift;
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3 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung des Verbindungselements und des Steckelements, wobei das Steckelement mittels eines Klemmvorsprungs des Verbindungselements in dem Verbindungselement eingeklemmt ist; und
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4 eine schematische perspektivische Darstellung eines Stapels aus mehreren Verbindungselementen.
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Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Eine in den 1 bis 4 dargestellte Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Verbindungsvorrichtung dient der Verbindung zwischen zwei Bauteilen 102, 104.
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Die Bauteile 102, 104 sind beispielsweise elektrochemische Zellen oder Module einer Lithium-Batterie (Lithium-Ionen-Akkumulator).
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Die Verbindungsvorrichtung 100 umfasst ein oder mehrere Verbindungselemente 106, welche beispielsweise als Blechstanzprodukte ausgebildet sind.
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Insbesondere sind die Verbindungselemente 106 aus einem Metallblech, insbesondere aus einer Kupferlegierung, gebildet.
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Ein beispielhaft in den 1 bis 3 dargestelltes Verbindungselement 106 umfasst einen Grundkörper 108, welcher einstückig ausgebildet ist und zwei Arme 110 sowie einen die zwei Arme 110 miteinander verbindenden Stegabschnitt 112 umfasst.
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Die Arme 110 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zueinander und umgeben gemeinsam mit dem Stegabschnitt 112 einen Aufnahmeraum 114 zur Aufnahme eines Steckelements 116.
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Der Grundkörper 108 ist insbesondere im Wesentlichen C-förmig ausgebildet, so dass das Steckelement 116 in einer Einsteckrichtung 118 (Einschubrichtung) in den Aufnahmeraum 114 des Verbindungselements 106 einsteckbar ist.
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Ein Arm 110 des Verbindungselements 106 ist vorzugsweise an einem der Bauteile 102, 104 festlegbar.
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Insbesondere umfasst dieser Arm 110 vorzugsweise einen Schweißabschnitt 120, mit welchem das Verbindungselement 106 beispielsweise mittels Laserschweißen an dem Bauteil 102 festlegbar ist.
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Der Schweißabschnitt 120 ist insbesondere ein Abschnitt des Arms 110, welcher parallel zur Einsteckrichtung 118 über den weiteren Arm 110 des Grundkörpers 108 des Verbindungselements 106 hinausragt.
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Einer der Arme 110, beispielsweise derjenige Arm 110, welcher keinen Schweißabschnitt 120 aufweist, umfasst vorzugsweise zwei Vorsprünge 122, wobei ein Vorsprung 122 ein Klemmvorsprung 124 und ein weiterer Vorsprung 122 ein Schneidvorsprung 126 ist.
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Längs der Einsteckrichtung 118 sind der Klemmvorsprung 124 und der Schneidvorsprung 126 aufeinanderfolgend angeordnet.
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Längs der Einsteckrichtung 118 sind der Klemmvorsprung 124 und der Schneidvorsprung 126 vorzugsweise derart angeordnet, dass ein in den Aufnahmeraum 114 eingestecktes Steckelement 116 zunächst mit dem Schneidvorsprung 126 und dann anschließend mit dem Klemmvorsprung 124 in Kontakt kommt.
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Wie den 1 bis 3 zu entnehmen ist, ist der Schneidvorsprung 126 im Wesentlichen spitz zulaufend ausgebildet, so dass dieser eine in den Aufnahmeraum 114 hineinragende Schneidkante 128 aufweist.
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Der Klemmvorsprung 124 ist insbesondere abgerundet ausgebildet.
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Das Verbindungselement 106 ist somit einerseits eine Schneide und andererseits eine Klemme oder ein Klammerelement.
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Das Verbindungselement 106 ist somit insbesondere ein integrierter Schneidklemmenverbinder 130.
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Optional kann die Verbindungsvorrichtung 100 ein oder mehrere Sensorelemente 132 umfassen.
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Ein solches Sensorelement 132 ist beispielsweise ein Dehnungsmessstreifen, welcher im Bereich des Stegabschnitts 112 eines Verbindungselements 106 angeordnet ist.
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Mittels des Sensorelements 132 ist vorzugsweise ermittelbar, welche Kräfte im Stegabschnitt 112 des Verbindungselements 106 wirken, woraus letztlich auf die Klemmkräfte und/oder Schneidkräfte zwischen dem Verbindungselement 106 und dem Steckelement 116 geschlossen werden kann.
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Die Verbindungsvorrichtung 100 kann insbesondere mehrere im Wesentlichen baugleiche Verbindungselemente 106 umfassen, welche beispielsweise gemäß 4 nebeneinander und/oder aufeinander gestapelt werden können.
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Die Verbindungselemente 106 sind vorzugsweise mittels eines oder mehrerer Positioniervorsprünge 134 und/oder einer oder mehrerer Positionieraufnahmen 136 relativ zueinander positionierbar.
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Insbesondere sind die Positioniervorsprünge 134 und die Positionieraufnahmen 136 im Bereich der Stegabschnitte 112 der Verbindungselemente 106 angeordnet, um eine Relativbewegung der Arme 110 eines jeden Verbindungselements 106 möglichst unbeeinflusst zu lassen. Die Verbindungselemente 106 sind somit vorzugsweise auch bei deren Anordnung in einem Stapel aus Verbindungselementen 106 im Wesentlichen unabhängig voneinander hinsichtlich ihrer Klemmwirkung und/oder Schneidwirkung wirksam.
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Wie insbesondere aus einem Vergleich der 1 bis 3 hervorgeht, funktioniert die Verbindungsvorrichtung 100 vorzugsweise wie folgt:
Das Steckelement 116 wird in der Einsteckrichtung 118 in den Aufnahmeraum 114 des Verbindungselements 106 (oder der Verbindungselemente 106) eingeführt.
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Hierbei ist das Steckelement 116 und/oder das Verbindungselement 106 derart dimensioniert, dass eine Materialstärke M des Steckelements 116 größer ist als die Abstände A zwischen den beiden Armen 110 im Bereich des Schneidvorsprungs 126 und/oder des Klemmvorsprungs 124.
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Um ein Einstecken des Steckelements 116 in den Aufnahmeraum 114 zu ermöglichen, müssen somit die Arme 110 des Verbindungselements 106 auseinanderbewegt werden.
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Der Stegabschnitt 112 sowie die Arme 110 sind so ausgebildet, dass dieses Auseinanderbewegen zu einem reversiblen elastischen Spannungsaufbau in dem jeweiligen Verbindungselement 106 führt.
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Folglich wird beim Einstecken des Steckelements 116 in den Aufnahmeraum 114 eine Schneidkraft mittels des Schneidvorsprungs 126 auf das Steckelement 116 ausgeübt. Ebenso wird mittels des Klemmvorsprungs 124 eine Klemmkraft auf das Steckelement 116 aufgebracht.
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Insbesondere aufgrund der Geometrie des Schneidvorsprungs 126, beispielsweise aufgrund dessen spitz zulaufender Ausgestaltung als Schneidkante 128, bewirkt der Schneidvorsprung 126 beim Einschieben des Steckelements 116 in den Aufnahmeraum 114, dass eine Beschichtung 138 des Steckelements 116, beispielsweise eine Oxidschicht 140, von dem Steckelement 116, insbesondere einem nicht oxidierten Teil des Steckelements 116, abgekratzt wird. Insbesondere wird dabei ein nicht oxidierter Abschnitt des Steckelements 116, welcher folglich eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist, freigelegt.
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Aufgrund der Anordnung des Klemmvorsprungs 124 bezüglich der Einsteckrichtung 118 hinter dem Schneidvorsprung 126 gelangt beim weiteren Einstecken des Steckelements 116 in den Aufnahmeraum 114 dieser freigelegte Abschnitt des Steckelements 116 mit dem Klemmvorsprung 124 in Eingriff. Da der Klemmvorsprung 124 abgerundet ausgebildet ist, kann dieser relativ großflächig an den von der Oxidschicht 140 befreiten Abschnitt des Steckelements 116 angelegt werden, wodurch sich eine gute elektrische Kontaktierung mit geringem Kontaktwiderstand ergibt.
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Wie insbesondere 3 zu entnehmen ist, sind das Verbindungselement 106 und das Steckelement 116 vorzugsweise so dimensioniert, dass der Schneidvorsprung 126 von dem Steckelement 116 abgehoben wird, sobald das Steckelement 116 mit dem Klemmvorsprung 124 in Eingriff gelangt.
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Wie 4 zu entnehmen ist, kann die Verbindungsvorrichtung 100 eine Vielzahl von im Wesentlichen identisch ausgebildeten Verbindungselementen 106 aufweisen. Hiermit sind dann insbesondere mehrere Steckelemente 116 oder auch ein einziges Steckelement 116, welches im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet ist, elektrisch kontaktierend aufnehmbar.
