DE102015219254A1

DE102015219254A1 - Energiespeichergerät und Energiespeichervorrichtung

Info

Publication number: DE102015219254A1
Application number: DE102015219254.7A
Authority: DE
Inventors: Takuma Tonari
Original assignee: GS Yuasa International Ltd
Current assignee: GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2014-10-06
Filing date: 2015-10-06
Publication date: 2016-04-07
Also published as: US20160099455A1; JP2016076375A; JP6428123B2; US10033025B2

Abstract

Eine Energiespeichervorrichtung umfasst eine Elektrodenanordnung; Stromabnehmer, die mit der Elektrodenanordnung verbunden sind; Anschlussplatten, an die Stromschienen zur Verbindung von Energiespeichergeräten miteinander befestigt sind; und Nieten aus Metall, die die Anschlussplatte an die Stromabnehmer befestigt. Der Niet umfasst einen Körperabschnitt, der an den Stromabnehmer befestigt ist; einen ersten Schaftabschnitt, der sich von dem Körperabschnitt erstreckt und durch ein Durchgangsloch, das in der Anschlussplatte gebildet ist, hindurchgeht; und einen ersten Pressabschnitt, der an einem distalen Ende des ersten Schaftabschnitts ausgebildet ist und die Anschlussplatte zwischen dem ersten Pressabschnitt und dem Körperabschnitt sandwichartig befestigt. Der Körperabschnitt oder die Anschlussplatte des Niets weist einen Vorsprungabschnitt auf, der in Kontakt mit dem anderen von dem Körperabschnitt und der Anschlussplatte steht, und der Vorsprungabschnitt ist zwischen einem Schweißabschnitt auf der Anschlussplatte an der Stromschiene und dem erste Schaftabschnitt der Niete positioniert.

Description

Gegenstand der Erfindung
Die vorlegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterdrückung eines Kontaktwiderstandanstiegs zwischen einem Befestigungselement und einer Anschlussplatte.
Stand der Technik
Ein Energiespeichergerät, wie beispielsweise eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie, ist derart gebildet, dass eine Anschlussplatte (Verbindungsplatte), wie beispielsweise in dem Dokument JP-2012-151098 beschrieben, mit Hilfe eines leitenden Befestigungselements (Niet) an einem Stromabnehmer befestigt und die Anschlussplatte durch das Befestigungselement und den Stromabnehmer mit einer Elektrodenanordnung verbunden ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Vorzugsweise wird ein Kontaktwiderstand zwischen der Anschlussplatte und dem Befestigungselement auf einen kleinen Wert eingestellt. Werden jedoch Vibrationen auf die Batterie aufgebracht, verformt sich ein Teil der Anschlussplatte, so dass ein Kontakt zwischen der Anschlussplatte und dem Befestigungselement instabil wird, wodurch sich die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass der Kontaktwiderstand zunimmt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kontaktwiderstandanstieg zwischen einer Anschlussplatte und einem Befestigungselement zu unterdrücken.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Energiespeichergerät bereitgestellt, umfassend: eine Elektrodenanordnung; einen Stromabnehmer, der mit der Elektrodenanordnung verbunden ist; eine Anschlussplatte, an die eine Stromschiene zur Verbindung der Energiespeichergeräte befestigt ist; und ein Befestigungselement aus Metall, das die Anschlussplatte an dem Stromabnehmer befestigt, wobei das Befestigungselement umfasst: einen Körperabschnitt, der an dem Stromabnehmer befestigt ist; einen Schaftabschnitt, der sich von dem Körperabschnitt erstreckt und durch ein Durchgangsloch, das in der Anschlussplatte gebildet ist, hindurchgeht; und einen Pressabschnitt, der an einem distalen Ende des Schaftabschnitts ausgebildet ist und die Anschlussplatte zwischen dem Pressabschnitt und dem Körperabschnitt sandwichartig befestigt, und wobei der Körperabschnitt oder die Anschlussplatte des Befestigungselements einen Vorsprungabschnitt aufweist, der in Kontakt mit dem anderen von dem Körperabschnitt und der Anschlussplatte steht, und wobei der Vorsprungabschnitt zwischen einem feststehenden Abschnitt der Anschlussplatte, die an der Stromschiene befestigt ist, und dem Schaftabschnitt des Befestigungselements positioniert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Batterie gemäß einer Ausführungsform 1.
2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der Batterie.
3 zeigt eine Querschnittsansicht einer Elektrodenanordnung.
4 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Deckelelements, eines positiven Anschlussabschnitts, eines negativen Anschlussabschnitts, eines positiven Stromabnehmers und eines negativen Stromabnehmers.
5 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht der Batterie.
6 zeigt eine Draufsicht der Batterien, die durch Stromschienen verbunden sind.
7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Niets (zeigt den Niet in einem Zustand, in dem eine Anschlussplatte durch den Niet befestigt ist).
8 zeigt eine perspektivische Ansicht des Niets (zeigt den Niet vor Befestigung der Anschlussplatte durch den Niet).
9 zeigt eine Ansicht, die einen vergrößerten Teil A der 5 darstellt.
10 zeigt eine Draufsicht, die eine Positionsbeziehung zwischen einem Schweißabschnitt auf der Anschlussplatte, einem Vorsprungsabschnitt des Niets und einem ersten Schaftabschnitt des Niets darstellt.
11 zeigt eine Querschnittsansicht, die ein Simulationsergebnis über einen Verformungsgrad der Anschlussplatte darstellt (in dem Fall, in dem der Vorsprungabschnitt ausgebildet ist).
12 zeigt eine Querschnittsansicht, die ein Simulationsergebnis über einen Verformungsgrad der Anschlussplatte darstellt (in dem Fall, in dem kein Vorsprungabschnitt ausgebildet ist).
13 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Batterie gemäß einer Ausführungsform 2.
14 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Deckelelements, eines positiven Anschlussabschnitts, eines negativen Anschlussabschnitts, eines positiven Stromabnehmers und eines negativen Stromabnehmers.
15 zeigt eine Draufsicht eines Niets (d. h., einen weiteren Aufbau des Vorsprungabschnitts).
16 zeigt eine Draufsicht eines Niets (d. h., einen weiteren Aufbau des Vorsprungabschnitts).
17 zeigt eine Querschnittsansicht eines Anschlussabschnitts (d. h., einen weiteren Aufbau einer Befestigungsstruktur durch den Niet).
Beschreibung der Ausführungsformen
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Energiespeichergerät bereitgestellt, das eine Elektrodenanordnung; einen Stromabnehmer, der mit der Elektrodenanordnung verbunden ist; eine Anschlussplatte, an die eine Stromschiene zur Verbindung von Energiespeichergeräten befestigt ist; und ein Befestigungselement aus Metall, das die Anschlussplatte an den Stromabnehmer befestigt, umfasst, wobei das Befestigungselement einen Körperabschnitt, der an den Stromabnehmer befestigt ist; einen Schaftabschnitt, der sich von dem Körperabschnitt erstreckt und durch ein Durchgangsloch, das in der Anschlussplatte gebildet ist, hindurchgeht; und einen Pressabschnitt, der an einem distalen Ende des Schaftabschnitts ausgebildet ist und die Anschlussplatte zwischen dem Pressabschnitt und dem Körperabschnitt sandwichartig befestigt, umfasst, wobei der Körperabschnitt oder die Anschlussplatte des Befestigungselements einen Vorsprungabschnitt aufweist, der in Kontakt mit dem anderen von dem Körperabschnitt und der Anschlussplatte steht, und wobei der Vorsprungabschnitt zwischen einem feststehenden Abschnitt der Anschlussplatte, die an der Stromschiene befestigt ist, und dem Schaftabschnitt des Befestigungselements positioniert ist.
Mit diesem Aufbau ist es möglich, einen Kontaktwiderstandanstieg zwischen einer Anschlussplatte und einem Befestigungselement zu unterdrücken.
Zunächst wird eine Zusammenfassung der Energiespeichervorrichtung dieser Ausführungsform beschrieben. Die Energiespeichervorrichtung dieser Ausführungsform umfasst eine Elektrodenanordnung; einen Stromabnehmer, der mit der Elektrodenanordnung verbunden ist; eine Anschlussplatte, an die eine Stromschiene zur Verbindung von Energiespeichergeräten befestigt ist; und ein Befestigungselement aus Metall, das die Anschlussplatte an den Stromabnehmer befestigt. Das Befestigungselement umfasst einen Körperabschnitt, der an den Stromabnehmer befestigt ist; einen Schaftabschnitt, der sich von dem Körperabschnitt erstreckt und durch ein Durchgangsloch, das in der Anschlussplatte gebildet ist, hindurchgeht; und einen Pressabschnitt, der an einem distalen Ende des Schaftabschnitts ausgebildet ist und die Anschlussplatte zwischen dem Pressabschnitt und dem Körperabschnitt sandwichartig befestigt, und wobei der Körperabschnitt oder die Anschlussplatte des Befestigungselements einen Vorsprungabschnitt aufweist, der in Kontakt mit dem anderen von dem Körperabschnitt und der Anschlussplatte steht, und wobei der Vorsprungabschnitt zwischen einem feststehenden Abschnitt der Anschlussplatte, die an der Stromschiene befestigt ist, und dem Schaftabschnitt des Befestigungselements positioniert ist.
Gemäß der Energiespeichervorrichtung dieser Ausführungsform wird bei der Ausübung einer externen Kraft auf die Anschlussplatte ein Abschnitt der Anschlussplatte, der außerhalb des Vorsprungabschnitts angeordnet ist, unter Verwendung des Vorsprungabschnitts als Anfangspunkt verformt, so dass es möglich ist, einen Verformungsgrad eines Abschnitts der Anschlussplatte, der innerhalb des Vorsprungabschnitts und um das Durchgangsloch herum positioniert ist, zu verhindern. Dementsprechend kann ein Kontaktzustand zwischen einer Innenumfangsfläche des Durchgangslochs und des Schaftabschnitts beibehalten werden, und somit ist es möglich, einen Anstieg des Kontaktwiderstands zwischen der Anschlussplatte und dem Befestigungselement zu unterdrücken.
In der Energiespeichervorrichtung ist der Vorsprungabschnitt ein kreisförmiger Ringabschnitt, der den Schaftabschnitt des Befestigungselements umgibt. Mit einem derartigen Aufbau kann die Verformung der Anschlussplatte über den gesamten Umfang des Durchgangslochs unterdrückt werden. Dementsprechend kann ein Kontaktzustand zwischen der Innenumfangsfläche des Durchgangslochs und des Schaftabschnitts über den gesamten Umfang des Durchgangslochs beibehalten und somit der Anstieg des Kontaktwiderstands noch besser verhindrt werden.
In der Energiespeichervorrichtung kann der Vorsprungabschnitt ein kreisförmiger Ringabschnitt sein, der einen nicht durchgehenden Abschnitt aufweist. Mit einem derartigen Aufbau ist es möglich, unter Verwendung des Schaftabschnitts als Drehpunkt eine relative Drehung zwischen der Anschlussplatte und dem Niet zu unterdrücken.
In der Energiespeichervorrichtung kann der Vorsprungabschnitt an dem Befestigungselement oder der Anschlussplatte mit einer höheren Vickers-Härte ausgebildet sein. Mit einem derartigen Aufbau kann verhindert werden, dass der Vorsprungabschnitt zum Zeitpunkt der Befestigung der Anschlussplatte durch Pressen bzw. Stauchen eines distalen Endes des Schaftabschnitts zusammenbricht.
In der Energiespeichervorrichtung kann der Vorsprungabschnitt eine sich verjüngende Form aufweisen, so dass eine Querschnittsfläche des Vorsprungabschnitts an der Seite eines distalen Endes kleiner ist als eine Querschnittsfläche des Vorsprungabschnitts an der Seite eines proximalen Endes. Mit einem derartigen Aufbau wird die enge Verbindung zwischen dem Vorsprungabschnitt und dem anderen von dem Befestigungselement und der Anschlussplatte (das Element, auf dem der Vorsprungabschnitt nicht ausgebildet ist) erhöht, und somit ist es möglich, einen Verformungsgrad des Abschnitts der Anschlussplatte, der innerhalb des Vorsprungabschnitts und um das Durchgangsloch herum angeordnet ist, zu unterdrücken.
<Ausführungsform 1>
Im Nachfolgenden wird eine Batterie 10 einer Energiespeichervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 1 mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1. Gesamtaufbau der Batterie 10
Die Batterie 10 umfasst eine nicht-wässrige Elektrolyt-Sekundärbatterie. Genauer gesagt ist die Batterie 10 eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie. Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst die Batterie 10 eine Elektrodenanordnung 20, ein Gehäuse 30, einen positiven Stromabnehmer 60P, einen negativen Stromabnehmer 60N, einen positiven Anschlussabschnitt 70P, und einen negativen Anschlussabschnitt 70N. In der nachfolgenden Beschreibung entspricht die Richtung entlang der der positive Anschlussabschnitt 70P und der negative Anschlussabschnitt 70N angeordnet ist, der X-Achsenrichtung, die Höhenrichtung des Gehäuses 30 der Y-Achsenrichtung und die Tiefenrichtung des Gehäuses 30 der Z-Achsenrichtung.
Die Elektrodenanordnung 20 umfasst ein positives Elektrodenblech 23P, ein negatives Elektrodenblech 23N, und ein Trennelement 25. In dem positiven Elektrodenblech 23P befindet sich auf einer Oberfläche einer Aluminiumfolie eine aktive Substanz für die positive Elektrode. Eine positive Stromabnehmerfolie 24P mit einer freiliegenden Aluminiumfolie oder Kupferfolie ist an einem Kantenabschnitt des positiven Elektrodenblechs 23P ausgebildet. In dem negativen Elektrodenblech 23N befindet sich auf einer Oberfläche einer Kupferfolie eine aktive Substanz für die negative Elektrode. Eine negative Stromabnehmerfolie 24N mit einer freiliegenden Kupferfolie ist auf dem anderen Kantenabschnitt des negativen Elektrodenblechs 23N ausgebildet.
Wie in 3 gezeigt, wird die Elektrodenanordnung 20 durch Aufwickeln des positiven Elektrodenblechs 23P und des negativen Elektrodenblechs 23N zu einem länglichen Zylinder geformt, wobei ein Trennelement 25 zwischen dem positiven Elektrodenblech 23P und dem negativen Elektrodenblech 23N derart angeordnet ist, dass die Position des positiven Elektrodenblechs 23P und die Position des negativen Elektrodenblechs 23N in jeweils unterschiedliche Richtungen, das heißt, nach links und rechts, versetzt angeordnet sind. Die Elektrodenanordnung 20 ist in einem Zustand, in dem die gesamte Elektrodenanordnung 20 mit einer isolierenden Abdeckung 27 bedeckt ist, in dem Gehäuse 30 untergebracht.
Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst das Gehäuse 30 einen Gehäusekörper 31 zur Unterbringung der Elektrodenanordnung 20 darin und ein Deckelelement 41. Der Gehäusekörper 31 umfasst ein Metallelement aus einer Aluminiumlegierung, Stahl oder dergleichen. Der Gehäusekörper 31 umfasst einen mit einem Boden versehenen rechteckigen Zylinderkörper, dessen Längsseiten sich in die X-Richtung erstrecken und dessen Breitseiten sich in die Z-Richtung erstrecken. Der Gehäusekörper 31 weist vier Außenumfangsränder 32A bis 32D und eine Bodenflächenwand 35 auf.
Das Deckelelement 41 ist ein Metallelement aus einer Aluminiumlegierung, Stahl oder dergleichen und umfasst ebenfalls ein rechteckiges, plattenförmiges Element, das sich in die X-Richtung erstreckt. Die Größe des Deckelabschnitts 41 entspricht einer Größe eines Öffnungsabschnitts des Gehäusekörpers 31. Der Deckelabschnitt 41 ist auf dem Öffnungsabschnitt des Gehäusekörpers 31 montiert und verschließt den Öffnungsabschnitt des Gehäusekörpers 31.
Der Deckelabschnitt 41 weist Nieteinführlöcher 42 an seinen beiden Seiten in der X-Richtung auf. Der Deckelabschnitt 41 weist zudem eine Lösungseinfüllöffnung 45 und ein Überdruckventil 49 in seinem Mittelabschnitt auf. Die Lösungseinfüllöffnung ist ausgebildet, um eine Elektrolytlösung in das Gehäuse 30 zu füllen. Die Lösungseinfüllöffnung 45 wird nach dem Befüllen mit der Elektrolytlösung durch den Lösungseinfüllstopfen 50 verschlossen.
Wie in 2 und 4 gezeigt, sind der positive Stromabnehmer 60P und der negative Stromabnehmer 60N getrennt auf einer unteren Fläche des Deckelelements 41 von beiden Seiten in der X-Richtung angeordnet. In dieser Ausführungsform ist der positive Stromabnehmer 60P auf der linken Seite in 2 und 4 angeordnet, und der negative Stromabnehmer 60N ist auf der rechten Seite in 2 angeordnet.
Der positive Stromabnehmer 60P und der negative Stromabnehmer 60N sind aus einem leitenden Metallelement gebildet (genauer gesagt, ist der positive Stromabnehmer 60P aus Aluminium und der negative Stromabnehmer 60N aus Kupfer gebildet). Der positive Stromabnehmer 60P und der negative Stromabnehmer 60N umfassen jeweils einen ersten Verbindungsabschnitt 61 mit einer flachen Plattenform und einen zweiten Verbindungsabschnitt 65, der von einem Seitenendabschnitt des ersten Verbindungsabschnitts 61 nach unten gebogen ist. Der positive Stromabnehmer 60P und der negative Stromabnehmer 60N sind jeweils in einem Zustand, in dem der erste Verbindungsabschnitt 61 gegenüber der unteren Fläche des Deckelelements 41 angeordnet ist und sich der zweite Verbindungsabschnitt 65 nach unten erstreckt, an dem Deckelelement 41 befestigt.
Genauer gesagt, verlaufen die zweiten Schaftabschnitte 77 der Nieten 71P, 71N durch die Durchgangslöcher 62, die in den jeweiligen ersten Verbindungsabschnitten 61 ausgebildet sind. Indem die zweiten Schaftabschnitte 77 durch Pressen befestigt werden, werden der positive Stromabnehmer 60P und der negative Stromabnehmer 60N an der unteren Fläche des Deckelelements 41 mit dazwischen eingelegten Harzplatten 85 befestigt.
Ein Paar sich gegenüberliegender Wände 67 ist an dem zweiten Verbindungsabschnitt 65 des positiven Stromabnehmers 60P und an dem zweiten Verbindungsabschnitt 65 des negativen Stromabnehmers 60N ausgebildet. Der zweite Verbindungsabschnitt 65 des positiven Stromabnehmers 60P und der zweite Verbindungsabschnitt 65 des negativen Stromabnehmers 60N liegen in der X-Richtung einander gegenüber, wobei die Elektrodenanordnung 20 dazwischen angeordnet ist. Das Paar sich gegenüberliegender Wände 67, das am positiven Stromabnehmer 60P ausgebildet ist, ist zwischen Einlegeplatten, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, sandwichartig eingelegt, um die sich gegenüberliegenden Wände 67 an der positiven Stromabnehmerfolie 24P, die an dem Seitenkantenabschnitt des positiven Elektrodenblechs 23P ausgebildet ist, zu befestigen. Andererseits wird das Paar sich gegenüberliegender Wände 67, das am negativen Stromabnehmer 60N ausgebildet ist, zwischen Einlegeplatten, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, sandwichartig eingelegt, um die sich gegenüberliegenden Wände 67 an die negative Stromabnehmerfolie 24N, die am Seitenkantenabschnitt des negativen Elektrodenblechs 23N ausgebildet ist, zu befestigen.
Wie in 1 und 4 gezeigt, sind der positive Anschlussabschnitt 70P und der negative Anschlussabschnitt 70N getrennt voneinander auf einer oberen Fläche des Deckelelements 41 an beiden Seiten in der X-Richtung angeordnet. In dieser Ausführungsform ist der positive Anschlussabschnitt 70P auf der linken Seite in 1 angeordnet, und der negative Anschlussabschnitt 70N ist auf der rechten Seite in 1 angeordnet.
Wie in 4 gezeigt, umfasst der positive Anschlussabschnitt 70P den Niet 71P aus Metall (genauer gesagt, aus Aluminium); eine Dichtung 81; eine Harzplatte 85; und eine Anschlussplatte 91P aus Metall (genau gesagt, aus Aluminium). Wie in 4 gezeigt, umfasst der negative Anschlussabschnitt 70N den Niet 71N aus Metall (genauer gesagt, aus Kupfer); eine Dichtung 81; eine Harzplatte 85; und eine Anschlussplatte 91N aus Metall (genauer gesagt, aus Aluminium).
Der Anschlussabschnitt 70P auf der positiven Elektrodenseite und der Anschlussabschnitt 70N auf der negativen Elektrodenseite weisen im Wesentlichen den gleichen Aufbau auf. Im Nachfolgenden werden die Strukturen beider Anschlussabschnitte anhand des Aufbaus des negativen Anschlussabschnitts 70N als Beispiel beschrieben.
Der Niet 71N ist ein Doppelschaft-Niet und umfasst einen Körperabschnitt 72 mit einer kreisförmigen Säulenform; einen ersten Schaftabschnitt 75, der sich von einer oberen Fläche des Körperabschnitts 72 nach oben erstreckt; und einen zweiten Schaftabschnitt 77, der sich von einer unteren Fläche des Körperabschnittes nach unten erstreckt. Der zweite Schaftabschnitt 77 verläuft der Reihe nach durch ein in der Dichtung 81 ausgebildetes Durchgangsloch, das in dem Deckelelement 41 ausgebildete Nieteinführloch 42, ein in der Harzplatte 85 ausgebildetes Durchgangsloch 87 und ein in dem negativen Stromabnehmer 60N ausgebildetes Durchgangsloch 62. Wie in 9 gezeigt, ist ein zweiter Pressabschnitt 78 an einem distalen Ende des zweiten Schaftabschnitts 77 ausgebildet, um den negativen Stromabnehmer 60N an das Deckelelement 41 zu befestigen, wobei die Harzplatte 85 zwischen dem negativen Stromabnehmer 60N und dem Deckelelement 41 angeordnet ist.
Die Dichtung 81 ist ein Kunstharz-Element mit isolierenden Eigenschaften. Die Dichtung 81 weist eine Kastenform auf, um den Körperabschnitt 72 des Niets 71N darin aufzunehmen. Ein Durchgangsloch, durch das der erste Schaftabschnitt 75 des Niets 71N verläuft, ist in einer Bodenfläche der Dichtung 81 ausgebildet, und ein ringförmiger Vorsprung 83 ist um das Durchgangsloch auf der Bodenfläche der Dichtung 81 gebildet.
Die Dichtung 81 wird in einem Zustand, in dem der ringförmige Vorsprung 83 in das Nieteinführloch 42 eingesetzt ist und somit das Deckelelement 41 und den Niet 71N voneinander isoliert, auf der oberen Flächenseite des Deckelelements 41 angeordnet. Ein Dichtungsmaterial ist in die Dichtung 81 gefüllt, sodass ein Bereich um das Nieteinführloch 42 und ein Bereich um den Niet 71N abgedichtet ist.
Die Harzplatte 85 ist ein Kunstharzelement mit isolierenden Eigenschaften. Die Harzplatte 85 umfasst eine rechteckige Form, die sich in der X-Richtung erstreckt, wobei das Durchgangsloch 87 an einer Position entsprechend dem Nieteinführloch 42, das in dem Deckelelement ausgebildet ist, angeordnet ist. Die Harzplatte 85 umfasst einen Aufnahmeabschnitt 85A, der den ersten Verbindungsabschnitt 61 des negativen Stromabnehmer 60N an einer unteren Flächenseite davon aufnehmen kann. Die Harzplatte 85 ist auf der unteren Flächenseite des Deckelelements 41 angeordnet und isoliert das Deckelelement 41 und den negativen Stromabnehmer 60N voneinander.
Die Anschlussplatte 91N umfasst eine flache Platte, die sich in der X-Richtung erstreckt, und ein erstes Durchgangsloch 93. Die Anschlussplatte 91N ist auf der unteren Flächenseite des Deckelelements 41 angeordnet, und der erste Schaftabschnitt 75 des Niets 71N verläuft durch das erste Durchgangsloch 93. Wie in 9 gezeigt, ist ein erster Pressabschnitt 76 an einem distalen Ende des ersten Schaftabschnitts 75 ausgebildet, der mit Hilfe des Niets 71N die Anschlussplatte 91N und das Deckelelement 41 aneinander befestigt.
Wie zuvor beschrieben, ist die Anschlussplatte 91 auf der negativen Elektrodenseite mit dem negativen Elektrodenblech 23N durch den Niet 71N und den negativen Stromabnehmer 60N elektrisch verbunden. Die Anschlussplatte 91P auf der positiven Elektrodenseite ist durch den Niet 71P und den positiven Stromabnehmer 60P mit dem positiven Elektrodenblech 23P elektrisch verbunden. Der Niet 71N befestigt sowohl die Anschlussplatte 91N als auch den Stromabnehmer 60N an das Deckelelement 41, und der Niet 71P befestigt sowohl die Anschlussplatte 91P als auch den Stromabnehmer 60P an das Deckelelement 41. Der Niet 71N, 71P entspricht dem ”Befestigungselement”.
2. Struktur zur Verringerung des Kontaktwiderstands
Wie in 6 gezeigt, werden zur Schaltung der Batterien 10 in Reihe Stromschienen 100 für eine derartige Verbindung der Batterien 10 verwendet. Eine Energiespeichervorrichtung (Batteriemodul) umfasst die Batterien 10 und die Stromschienen 100, die mit den Anschlussplatten 91P der Batterien 10 verbunden sind. Die Stromschiene 100 umfasst eine Metallplatte mit einer flachen Plattenform und weist ein Entlastungsloch 110 an beiden Enden davon in der Längsrichtung der Stromschiene 100 auf. Ein Ende der Stromschiene 100 ist mit der Anschlussplatte 91P der Batterie 10 verbunden, und das andere Ende der Stromschiene 100 ist mit einer externen Schaltung verbunden. Die externe Schaltung kann beispielsweise die Anschlussplatte 91N einer weiteren Batterie 10, ein Anschluss eines weiteren Batteriemoduls oder eine Steuervorrichtung, wie beispielsweise eine Ladungs-/Entladungsvorrichtung, sein. Die Stromschiene 100 ist derart angeordnet, dass die Entlastungslöcher 110 mit den ersten Pressabschnitten 76 angeordnet sind und die Stromschiene 100 die Anschlussplatten 91P, 91N der zwei Batterien 10 überspannt, um diese zu verbinden. Die Stromschiene 100 wird an jede der Anschlussplatten 91P, 91N befestigt, indem zwei Abschnitte der Stromschiene 100, die an beiden Seiten des ersten Pressabschnitts 76 positioniert sind, an die Anschlussplatte 91P, 91N geschweißt werden. In 6, 7 und 10 ist der Schweißabschnitt (der dem ”feststehenden Abschnitt” entspricht) J der Stromschiene 100, die mit der Anschlussplatte 91N, 91P verschweißt ist, durch das Bezugszeichen ”x” dargestellt.
Wenn die mit der Stromschiene 100 verbundenen Batterien 10, wie zuvor beschrieben, an einem Fahrzeug montiert werden, wird über die Schweißabschnitte J der Stromschiene 100, aufgrund der während der Bewegung erzeugten Vibrationen, eine Kraft F in der Vertikalrichtung auf die Anschlussplatten 91P, 91N einer jeden Batterie 10 ausgeübt (siehe 7).
Andererseits verläuft der erste Schaftabschnitt 75 des Niets 71P, 71N durch das erste Durchgangsloch 93, das in der Anschlussplatte 91P, 91N gebildet ist, und der Niet 71P, 71N und die Anschlussplatte 91P, 91N werden mit Hilfe einer Außenumfangsfläche des ersten Schaftabschnitts 75 und einer Innenumfangsfläche des ersten Durchgangslochs 93 in Kontakt miteinander gebracht. Wird somit die Anschlussplatte 91P, 91N aufgrund einer sich wiederholenden Krafteinwirkung F in der Vertikalrichtung verformt und erreicht die Verformung einen Abschnitt der Anschlussplatte 91P, 91N um das erste Durchgangsloch 93, nimmt eine Kontaktfläche zwischen dem ersten Schaftabschnitt 75 und der Anschlussplatte 91P, 91N ab, so dass sich ein Kontaktwiderstand zwischen dem ersten Schaftabschnitt 75 und der Anschlussplatte 91P, 91N erhöht.
Zur Lösung dieses Problems wird in der Batterie 10 dieser Ausführungsform, wie in 8 gezeigt, ein Vorsprungabschnitt 74 an einer oberen Fläche 72A (einer Fläche, die gegenüber der Anschlussplatte 91N angeordnet ist) des Körperabschnitts 72 des Niets 71N auf der negativen Elektrodenseite gebildet. Der Vorsprungabschnitt 74 ist aus einem kreisförmigen Ringabschnitt gebildet, der den ersten Schaftabschnitt 75 des Niets 71N umgibt und weist einen leichten bergförmigen Querschnitt auf. Das heißt, der Vorsprungabschnitt 74 weist eine sich verjüngende Querschnittsform auf, deren Querschnittsfläche des Vorsprungabschnitts 74 auf der Seite des distalen Endes kleiner ist als eine Querschnittsfläche des Vorsprungabschnitts 74 auf der Seite des proximalen Endes. Wie in 9 gezeigt, ist der Vorsprungabschnitt 74 unterhalb des ersten Pressabschnitts 76 angeordnet, um die Anschlussplatte 91N zwischen dem Vorsprungabschnitt 74 und dem ersten Pressabschnitt 76 in der Vertikalrichtung sandwichartig aufzunehmen. Zur Vereinfachung der Beschreibung ist in 9 ein Aufbau gezeigt, bei dem ein Spalt zwischen der oberen Fläche 72A des Körperabschnitts 72 des Niets 71N auf der negativen Elektrodenseite und einer unteren Fläche der Anschlussplatte 91N ausgebildet ist. Jedoch greift der Vorsprungabschnitt 74 der vorliegenden Ausführungsform in die untere Fläche der Anschlussplatte 91N ein, so dass die Batterie in Wirklichkeit keinen Spalt zwischen der oberen Fläche 72A des Körperabschnitts 72 und der unteren Fläche der Anschlussplatte 91N aufweist. Gibt es keinen Unterschied zwischen der Vickers-Härte des Vorsprungabschnitts 74 und der Vickers-Härte der Anschlussplatte 91N, oder ist der Unterschied zwischen der Vickers-Härte des Vorsprungabschnitts 74 und der Vickers-Härte der Anschlussplatte 91N klein, kann der Fall eintreten, dass sich ein Spalt bildet. Zur Erhöhung einer Kontaktfläche zwischen dem Nietkörperabschnitt 72 und der Anschlussplatte 91N ist vorzugsweise kein Spalt zwischen dem Vorsprungabschnitt 74 und der Anschlussplatte 91N ausgebildet.
Wie in 10 gezeigt, schneidet der Vorsprungabschnitt 74 mit einer kreisförmigen Ringform eine gerade Linie L, die den Schweißabschnitt J auf der Anschlussplatte 91N und den Mittelpunkt O des ersten Schaftabschnitts 75 miteinander verbindet, so dass eine derartige Positionsbeziehung hergestellt wird, dass ein Abschnitt des Vorsprungabschnitts 74 zwischen dem Schweißabschnitt J auf der Anschlussplatte 91N und dem ersten Schaftabschnitt 75 auf den Niet 71N positioniert ist. Obwohl die Anschlussplatte 91N der eigentlichen Batterie zwei Schweißabschnitte J aufweist, ist zur einfacheren Darstellung der Beziehung zwischen den drei Elementen, bestehend aus dem Schweißabschnitt J, dem ersten Schaftabschnitt 75 und dem Vorsprungabschnitt 74, lediglich ein Schweißabschnitt J in 10 gezeigt.
Wird durch den Schweißabschnitt J auf die Anschlussplatte 91N eine Kraft F in der Vertikalrichtung ausgeübt, verformt sich bei einem derartigen Aufbau die Anschlussplatte 91N unter Verwendung des Vorsprungabschnitts 74 als Anfangspunkt, und somit konzentriert sich die Verformung auf einen Abschnitt der Anschlussplatte 91N, der außerhalb des Vorsprungabschnitts 74 angeordnet ist, so dass die Verformung der Anschlussplatte 91N an einer Position innerhalb des Vorsprungabschnitts 74 (auf einer Seite in der Nähe des ersten Durchgangslochs 93) unterdrückt werden kann. Das heißt, dass durch Ausbilden des Vorsprungabschnitts 74 auf dem Niet 71N die Verformung eines Abschnitts der Anschlussplatte 91N, die um das erste Durchgangsloch 93 positioniert ist, unterdrückt und somit ein Kontaktzustand zwischen der Innenumfangsfläche des ersten Durchgangslochs 93 und des Schaftabschnitts 75 aufrecht erhalten werden kann. Dementsprechend ist es möglich, einen Kontaktwiderstandanstieg zwischen der Anschlussplatte 91N und dem Niet 71N zu unterdrücken.
11 und 12 zeigen ein Ergebnis einer Simulation, die durchgeführt wurde, um zu überprüfen, wie sich die Anschlussplatte 91N verformt, wenn eine Kraft F in der Vertikalrichtung auf den Schweißabschnitt J ausgeübt wird. Wie in 11 gezeigt, weist in dem Fall, in dem der Vorsprungabschnitt 74 gebildet wird, obwohl ein Abschnitt der außerhalb des Vorsprungabschnitts 74 positionierten Anschlussplatte 91N stark verformt ist, ein Verformungsgrad eines Abschnitts der Anschlussplatte 91N, der innerhalb des Vorsprungabschnitts 74 positioniert ist (auf einer Seite in der Nähe des Mittelpunktes des Niets 71N), einen kleinen Wert auf. Ferner wird selbst nach Abschluss der Verformung der Anschlussplatte 91N ein Zustand, bei dem die gesamte Innenfläche des in der Anschlussplatte 91N ausgebildeten ersten Durchgangslochs 93 in engen Kontakt mit dem ersten Schaftabschnitt 75 gebracht ist, aufrecht erhalten, so dass eine Kontaktfläche zwischen der Innenumfangsfläche des ersten Durchgangslochs 93 und des ersten Schaftabschnitts 75 nur geringfügig abnimmt, verglichen mit einem Zustand vor der Verformung der Anschlussplatte 91N. In gleicher Weise, wie in 9 gezeigt, ist auch in 11 der Einfachheit halber ein Aufbau gezeigt, bei dem ein Spalt zwischen der oberen Fläche 72A des Körperabschnitts 72 des Niets 71N auf der negativen Elektrodenseite und der unteren Fläche der Anschlussplatte 91N ausgebildet ist. In dieser Ausführungsform ist jedoch in der eigentlichen Batterie kein Spalt zwischen der oberen Fläche 72A des Körperabschnitts 72 und der unteren Fläche der Anschlussplatte 91N ausgebildet.
In dem Fall, in dem kein Vorsprungabschnitt 74 auf dem Niet 71N gebildet ist, weist andererseits ein Verformungsgrad eines Abschnitts der Anschlussplatte 91N, der innerhalb des Vorsprungabschnitts 74 positioniert ist, wie in 12 gezeigt, denselben Wert auf wie ein Abschnitt der Anschlussplatte 91N, der außerhalb des Vorsprungabschnitts 74 positioniert ist. Ferner ist ein Abschnitt der Innenumfangsfläche des ersten Durchgangslochs 93 von dem ersten Schaftabschnitt 75 getrennt, so dass sich eine Kontaktfläche zwischen der Innenumfangsfläche des ersten Durchgangslochs 93 und des ersten Schaftabschnitts 75 von einem Zustand, bevor sich die Anschlussplatte 91N verformt, verringert. Somit bestätigt sich auch durch dieses Simulationsergebnis, dass der Vorsprungabschnitt 74 einen Anstieg des Kontaktwiderstands wirksam unterdrücken kann.
Obwohl es ausreicht, den Vorsprungabschnitt 74 entweder auf dem Niet 71 oder der Anschlussplatte 91 auszubilden, wird der Vorsprungabschnitt 74 vorzugsweise auf dem Niet 71 oder der Anschlussplatte 91 mit der höheren Vickers-Härte ausgebildet. Dies liegt daran, dass der Vorsprungabschnitt 74 zum Zeitpunkt des Befestigens der Anschlussplatte 91 an dem Niet 71 durch Pressen nur minimal zusammengedrückt wird, wenn der Vorsprungabschnitt 74 auf dem Niet 71 oder der Anschlussplatte 91 mit der höheren Vickers-Härte ausgebildet wird. In der Batterie 10 dieser Ausführungsform ist, wie zuvor beschrieben, der Niet 71N auf der negativen Elektrodenseite aus Kupfer gebildet, und es wird eine Nickelplattierung auf den Niet 71N angewendet, während die Anschlussplatte 91N auf der negativen Elektrodenseite aus Aluminium gebildet ist. Dementsprechend ist die Vickers-Härte des Niets 71N höher als die Vickers-Härte des Anschlussplatte 91N und somit wird der Vorsprungabschnitt 74 auf dem Niet 71N gebildet. Die Vickers-Härte wird gemäß dem JIS Z 2244: 2009 gemessen.
Wie in 4 gezeigt, weist die Batterie dieser Ausführungsform jene Struktur auf, bei der der Vorsprungabschnitt 74 lediglich auf dem Niet 71N auf der negativen Elektrodenseite ausgebildet ist, und bei der der Vorsprungabschnitt 74 nicht auf dem Niet 71P auf der positiven Elektrodenseite ausgebildet ist.
3. Beschreibung der vorteilhaften Wirkung
Gemäß der Batterie 10 ist es möglich, die Verformung eines Abschnitts der Anschlussplatte 91N, die um das erste Durchgangsloch 93 positioniert ist, zu unterdrücken, und somit kann ein Kontaktzustand zwischen der Anschlussplatte 91N und dem Niet 71N beibehalten werden. Dementsprechend ist es möglich, einen Kontaktwiderstandanstieg zwischen der Anschlussplatte 91N und dem Niet 71N zu unterdrücken.
Ferner ist der Vorsprungabschnitt 74 gemäß der Batterie 10 ein kreisförmiger Ringabschnitt und somit kann die Verformung der Anschlussplatte 91N über den gesamten Umfang des ersten Durchgangslochs 83 unterdrückt werden. Dementsprechend kann ein Kontaktzustand zwischen der Innenumfangsfläche des ersten Durchgangslochs 93, das in der Anschlussplatte 91N ausgebildet ist, und dem ersten Schaftabschnitt 75 auf dem Niet 71N über den gesamten Umfang des ersten Durchgangslochs 93 aufrecht erhalten werden, und somit kann ein Anstieg des Kontaktwiderstands noch besser unterdrückt werden.
<Ausführungsform 2>
Im Nachfolgenden wird eine Ausführungsform 2 mit Bezug auf 13 und 14 beschrieben.
In der Ausführungsform 1 weist die Batterie 10 als Beispiel den Aufbau auf, bei der die Stromschiene 100 mit der Anschlussplatte 91N, 91P verschweißt ist. Eine Batterie 200 der Ausführungsform 2 unterscheidet sich von der Batterie 10 der Ausführungsform 1 hinsichtlich der Befestigungsstruktur einer Stromschiene. Das heißt, die Batterie 200 der Ausführungsform 2 verwendet eine Befestigungsstruktur, bei der Anschlussbolzen 250N, 250P zur Befestigung der Stromschiene verwendet werden. In der nachfolgenden Beschreibung werden jene Teile, die im Wesentlichen den Teilen der Batterie 10 der Ausführungsform 1 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen und deren Beschreibung nicht wiederholt.
Wie in 13 und 14 gezeigt, weisen die Anschlussplatten 210P, 210N eine flache Plattenform auf, und jede Anschlussplatte 210P, 210N umfasst ein erstes Durchgangsloch 213 und ein zweites Durchgangsloch 215. Ein erster Schaftabschnitt 75 des Niets 71P, 71N verläuft durch das erste Durchgangsloch 213, das in der Anschlussplatte 210P, 210N ausgebildet ist, und ein Bolzenschaft 251 des Anschlussbolzens 250P, 250N verläuft durch das zweite Durchgangsloch 215, das in der Anschlussplatte 210P, 210N ausgebildet ist. Der Anschlussbolzen 250P, 250N und der Niet 71P, 71N sind in einer Reihe auf einer oberen Fläche des Deckelelements 41 in einem Zustand, in dem ein Kopfabschnitt 253 in einem Bolzengehäuse 260 untergebracht ist, angeordnet.
Eine Stromschiene 300 weist an einer Position, die dem Bolzenschaft 251 des Anschlussbolzens 250P, 250N entspricht, ein Bolzeneinführloch 310 auf. In dem der Anschlussbolzen 250P, 250N durch das Bolzeneinführloch 310 geführt wird und indem eine Nut in Gewindeeingriff mit dem Anschlussbolzen 250P, 250N gebracht wird, können somit die Stromschienen 300 an die Anschlussplatte 210P, 210N befestigt werden.
In der Batterie 200 ist in gleicher Weise wie bei der Batterie 10 ein Vorsprungabschnitt 74 auf dem Niet 71N ausgebildet. Mit einem derartigen Aufbau kann die Verformung eines Abschnitts der Anschlussplatte 210N, die um das erste Durchgangsloch 213 positioniert ist, unterdrückt werden, und somit ist es möglich, einen Kontaktzustand zwischen der Anschlussplatte 201N und dem Niet 71N aufrecht zu erhalten. Dementsprechend kann ein Anstieg des Kontaktwiderstands zwischen der Anschlussplatte 210N und dem Niet 71N unterdrückt werden.
<Weitere Ausführungsformen>
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die mit Bezug auf die zuvor erwähnte Beschreibung und Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und beispielsweise liegen auch die nachfolgenden Beschreibungen im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.

(1) In den Ausführungsformen 1, 2 wird eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie als Beispiel für das Energiespeichergerät beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auf ein beliebiges Energiespeichergerät anwendbar, vorausgesetzt, dass das Energiespeichergerät einen Stromabnehmer, eine Anschlussplatte und ein Metallbefestigungselement (Niet) zur Befestigung des Stromabnehmers an die Anschlussplatte umfasst. Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine andere Batterie als eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie oder auf einen Kondensator, wie beispielsweise einen elektrischen Doppelschichtkondensator, anwendbar.
(2) In den Ausführungsformen 1, 2 ist das Beispiel gezeigt, bei dem der Vorsprungabschnitt 74 nur auf dem Niet 71N der negativen Elektrodenseite ausgebildet ist. Jedoch ist es auch möglich, eine Struktur zu verwenden, bei der der Vorsprungabschnitt 74 auf sowohl dem Niet 71N auf der negativen Elektrodenseite als auch auf dem Niet 71P auf der positiven Elektrodenseite ausgebildet ist.
(3) In den Ausführungsformen 1, 2 ist das Beispiel gezeigt, bei dem der Vorsprungabschnitt 74 auf dem Niet 71N gebildet ist. Jedoch ist es auch möglich, eine Struktur zu verwenden, bei der der Vorsprungabschnitt 74 auf der Anschlussplatte 91N ausgebildet ist.
(4) In den Ausführungsformen 1, 2 ist der Vorsprungabschnitt 74 aus einem kreisförmigen Ringabschnitt gebildet, der den ersten Schaftabschnitt 75 umgibt. Jedoch reicht es aus, dass der Vorsprungabschnitt zwischen dem Schweißabschnitt J auf der Anschlussplatte 91N und dem ersten Schaftabschnitt 75 des Niets 71N positioniert ist. Beispielsweise kann ein Vorsprungabschnitt 374 mit einer geraden Linienform, wie in 15 gezeigt, verwendet werden.
(5) In den Ausführungsformen 1, 2 ist das Beispiel gezeigt, bei dem der Vorsprungabschnitt 74 aus einem kreisförmigen Ringabschnitt gebildet ist, der den ersten Schaftabschnitt 75 umgibt. Jedoch kann beispielsweise, wie in 16 gezeigt, der Vorsprungabschnitt aus einem kreisförmigen Ringvorsprungabschnitt 474 gebildet sein, bei dem nicht durchgehend ausgebildete Abschnitte 475 in einem Ringabschnitt teilweise ausgebildet sind. Durch Ausbilden des Vorsprungabschnitts 474 in eine nicht durchgehend ausgebildete kreisförmige Ringform, ist es möglich, eine relative Drehung zwischen der Anschlussplatte 91N und dem Niet 71N unter Verwendung des Mittelpunktes O des ersten Schaftabschnitts 75 als Drehpunkt zu unterdrücken. In diesem Fall wird vorzugsweise der Vorsprungabschnitt 474, wie in 16 gezeigt, in einen Abschnitt des Niets 71N, der zwischen dem Schweißabschnitt J auf der Anschlussplatte 91N und dem ersten Schaftabschnitt 75 auf dem Niet 71N positioniert ist, durchgehend ausgebildet. Indem der Vorsprungabschnitt 474 in dem Abschnitt des Niets 71N, der zwischen dem Schweißabschnitt J auf der Anschlussplatte 91N und dem ersten Schaftabschnitt 75 auf dem Niet 71N positioniert ist, durchgehend ausgebildet wird, ist es möglich, die Übertragung einer auf den Schweißabschnitt J ausgeübten Kraft auf einen Abschnitt des Niets 71N, der innerhalb des Vorsprungabschnitts 474 (auf einer Seite in der Nähe des ersten Durchgangslochs 83) positioniert ist, zu unterdrücken.
(6) In den Ausführungsformen 1, 2 ist ein Beispiel beschrieben, bei dem der Vorsprungabschnitt 74 aus einem kreisförmigen Ringabschnitt gebildet ist, der den ersten Schaftabschnitt 75 umgibt. Jedoch kann der Vorsprungabschnitt beispielsweise aus einem elliptischen, kreisförmigen Ringabschnitt gebildet werden. Indem der Vorsprungabschnitt einen elliptischen, kreisförmigen Ringabschnitt aufweist, ist es möglich, eine relative Drehung zwischen der Anschlussplatte 91N und dem Niet 71N unter Verwendung des Mittelpunktes O des ersten Schaftabschnitts 75 als Drehpunkt zu unterdrücken.
(7) In den Ausführungsformen 1, 2 ist das Beispiel beschrieben, bei dem der Niet 71N einen ersten Schaftabschnitt 75, der sich von der oberen Fläche des Körperabschnitts 72 nach oben erstreckt, und den zweiten Schaftabschnitt 77, der sich von der unteren Fläche des Körperabschnitts 72 nach unten erstreckt, umfasst. Jedoch muss der Niet 71N nicht beide Schaftabschnitte 75, 77 aufweisen. Beispielsweise kann der Niet 571N, wie in 17 gezeigt, aus einem Körperabschnitt 572 und einem Schaftabschnitt 577, der sich nach unten erstreckt (ohne Schaftabschnitt, der sich nach oben erstreckt) gebildet sein, und die Anschlussplatte 91N und der Stromabnehmer 60N können zwischen dem Körperabschnitt 572 und einem Pressabschnitt 578 sandwichartig befestigt sein. In diesem Fall wird der Vorsprungabschnitt 574 vorzugsweise entweder auf dem Niet 571N oder der Anschlussplatte 91N gebildet, je nachdem, welches Element eine höhere Vickers-Härte aufweist. In dieser Modifikation ist der Niet 571N aus Kupfer und die Anschlussplatte 91N aus Aluminium gebildet, und somit wird vorzugsweise der Vorsprungabschnitt 574 auf dem Niet 571 gebildet.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012-151098 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS Z 2244: 2009 [0059]

Claims

Energiespeichervorrichtung, umfassend: Energiespeichergeräte, die jeweils eine Elektrodenanordnung, einen mit der Elektrodenanordnung verbundenen Stromabnehmer, eine Anschlussplatte und ein Befestigungselement aus Metall, das die Anschlussplatte an den Stromabnehmer befestigt, umfassen; und eine mit der Anschlussplatte verbundene Stromschiene, wobei das Befestigungselement umfasst: einen Körperabschnitt, der an den Stromabnehmer befestigt ist; einen Schaftabschnitt, der sich von dem Körperabschnitt erstreckt und durch ein Durchgangsloch, das in der Anschlussplatte gebildet ist, verläuft; und einen Pressabschnitt, der an einem distalen Ende des Schaftabschnitts ausgebildet ist und die Anschlussplatte zwischen dem Pressabschnitt und dem Körperabschnitt sandwichartig befestigt, und wobei der Körperabschnitt oder die Anschlussplatte des Befestigungselements einen Vorsprungabschnitt aufweist, der in Kontakt mit dem anderen von dem Körperabschnitt und der Anschlussplatte steht, und wobei der Vorsprungabschnitt in Draufsicht zwischen einem feststehenden Abschnitt der Anschlussplatte, die an der Stromschiene befestigt ist, und dem Schaftabschnitt des Befestigungselements positioniert ist.
Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Vorsprungabschnitt ein kreisförmiger Ringabschnitt ist, der den Schaftabschnitt des Befestigungselements umgibt.
Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Vorsprungabschnitt ein kreisförmiger Ringabschnitt ist, der einen nicht durchgehenden Abschnitt aufweist.
Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Vorsprungabschnitt auf dem Befestigungselement oder der Anschlussplatte mit höherer Vickers-Härte vorgesehen ist.
Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Vorsprungabschnitt eine sich verjüngende Form aufweist, sodass eine Querschnittfläche des Vorsprungabschnitts an einer distalen Endseite kleiner ist als eine Querschnittfläche des Vorsprungabschnitts an einer proximalen Endseite.
Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein erstes Ende der Stromschiene mit der Anschlussplatte verbunden ist, und ein zweites Ende der Stromschiene mit einer externen Schaltung verbunden ist.
Energiespeichervorrichtung, umfassend: eine Elektrodenanordnung; einen Stromabnehmer, der mit der Elektrodenanordnung verbunden ist; eine Anschlussplatte, an die eine Stromschiene zur Verbindung von Energiespeichergeräten miteinander befestigt ist; und ein Befestigungselement aus Metall, das die Anschlussplatte an den Stromabnehmer befestigt, wobei das Befestigungselement umfasst: einen Körperabschnitt, der an den Stromabnehmer befestigt ist; einen Schaftabschnitt, der sich von dem Körperabschnitt erstreckt und durch ein Durchgangsloch, das in der Anschlussplatte gebildet ist, verläuft; und einen Pressabschnitt, der an einem distalen Ende des Schaftabschnitts ausgebildet ist und die Anschlussplatte zwischen dem Pressabschnitt und dem Körperabschnitt sandwichartig befestigt, und wobei der Körperabschnitt oder die Anschlussplatte des Befestigungselements einen Vorsprungabschnitt aufweist, der in Kontakt mit dem anderen von dem Körperabschnitt und der Anschlussplatte steht, und wobei der Vorsprungabschnitt zwischen einem feststehenden Abschnitt der Anschlussplatte, die an die Stromschiene befestigt ist, und dem Schaftabschnitt des Befestigungselements positioniert ist.
Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Vorsprungabschnitt ein kreisförmiger Ringabschnitt ist, der den Schaftabschnitt des Befestigungselements umgibt.
Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Vorsprungabschnitt ein kreisförmiger Ringabschnitt ist, der einen nicht durchgehenden Abschnitt aufweist.
Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Vorsprungabschnitt an dem Befestigungselement oder der Anschlussplatte mit höherer Vickers-Härte ausgebildet ist.
Energiespeicher nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei der Vorsprungabschnitt eine sich verjüngende Form aufweist, sodass eine Querschnittfläche des Vorsprungabschnitts an einer distalen Endseite kleiner ist als eine Querschnittfläche des Vorsprungabschnitts an einer proximalen Endseite.