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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zellverbindungseinrichtung zum Verbinden von Elementarzellen mit den Merkmalen des Oberbegriffes des unabhängigen Anspruchs 1.
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Für die elektrische Kontaktierung oder das Anschließen von Elementar-Zellen einer elektrochemischen Spannungsquelle sind verschiedene Varianten bekannt. Insbesondere bei der Verwendung von Folien im Zusammenhang mit der Kontaktierung der Elementarzellen sind unterschiedliche Herausforderungen zu bewältigen. Solche Folien umfassen typischerweise eine polymere Trägerschicht, die mit einer dünnen, elektrisch leitenden metallischen Schicht, einer sog. Leitschicht versehen ist. Bei der Verwendung solcher Folien zur Kontaktierung einer Batteriezelle oder Elementarzelle muss die Folie auch unter allen möglicherweise auftretenden mechanischen Belastungen eine zuverlässige Verbindung herstellen, wobei die relativ empfindliche dünne Leitschicht nicht verletzt werden oder einreißen darf.
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Lötverbindungen zur Kontaktierung sind grundsätzlich problematisch, da hierbei die Gefahr besteht, dass bei den auftretenden hohen Temperaturen die polymere Trägerschicht angegriffen wird, da diese schmelzen kann.
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Die Verwendung eines Leitklebers kann zwar in der Regel die mechanische Belastbarkeit gewährleisten, ohne dass die Elastizität der polymeren Trägerschicht beeinträchtigt wird. Allerdings sind solche Leitkleber teuer und oftmals hinsichtlich der damit erreichten elektrischen Verbindung unbefriedigend, da sie einen relativ hohen elektrischen Widerstand aufweisen. Zudem kann mit Leitklebern oft die mechanische Belastbarkeit nicht im gewünschten Ausmaß erreicht werden.
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Eine Aufgabe der Erfindung kann aus diesem Grund darin gesehen werden, die erkannten Nachteile zumindest teilweise zu vermeiden, indem nach einer mechanisch belastbaren und in elektrischer Hinsicht befriedigenden Zellverbindungseinrichtung gesucht wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Zellverbindungseinrichtung zur elektrischen Kontaktierung durch kraft- und/oder formschlüssiges Verbinden von Elementarzellen gelöst, welche die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 umfasst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
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Zur Lösung der Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung eine Zellverbindungseinrichtung zur elektrischen Kontaktierung sowie zum kraft- und/oder formschlüssigen Verbinden oder Anschließen von Elementar-Zellen einer elektrochemischen Spannungsquelle vor. Hierbei umfasst die Zellverbindungseinrichtung zumindest einen Verbindungsleiter mit einer elektrisch leitfähigen Leitschicht und einer elektrisch isolierenden Trägerschicht sowie ein Verbindungselement, welches die Leitschicht der Zellverbindungseinrichtung elektrisch leitend mit mindestens einem Spannungsabgriff mindestens einer Elementar-Zelle der elektrochemischen Spannungsquelle verbindet. Der Spannungsabgriff umfasst zumindest einen Pol der Elementar-Zelle und/oder einen mit einem solchen Pol in elektrischer Verbindung stehenden Leiter. Bei der erfindungsgemäßen Zellverbindungseinrichtung ist vorgesehen, dass das mindestens eine Verbindungselement mittels eines Crimp-Kontaktes mit der Leitschicht des Verbindungsleiters in Verbindung steht. Außerdem ist vorgesehen, dass das mindestens eine Verbindungselement mittels einer Press-Fit-Verbindung mit dem Spannungsabgriff in Verbindung steht.
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Auf diese Weise kann der Crimp-Kontakt der Zellverbindungseinrichtung eine erste Übertragungseinrichtung zumindest für elektrischen Strom und/oder für mechanische Kräfte und/oder für Wärmeströme bilden. Diese erste Übertragungseinrichtung ist vorzugsweise dafür ausgelegt, dass sie Ströme von einigen Milliampere bis hin zu mehreren Ampere übertragen kann, ohne dass ein nennenswerter elektrischer Widerstand entsteht. Außerdem kann diese erste Übertragungseinrichtung vorzugsweise einer definierten Abzugskraft von mindestens 50 Newton oder mehr widerstehen, so dass eine ausreichende mechanische Widerstandskraft bei auftretenden mechanischen Belastungen geboten wird.
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Der Crimp-Kontakt der erfindungsgemäßen Zellverbindungseinrichtung kann bspw. durch wenigstens ein elektrisch leitfähiges und/oder biegbares Blech gebildet sein, dass in der Lage und geeignet ist, eine mechanisch belastbare Verbindung zu liefern und dass außerdem eine elektrisch leitende Verbindung ausbildet.
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Die sog. Press-Fit-Verbindung der erfindungsgemäßen Zellverbindungseinrichtung kann insbesondere eine zweite Übertragungseinrichtung zumindest für elektrischen Strom und/oder für mechanische Kräfte und/oder für Wärmeströme bilden. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die zweite Übertragungseinrichtung einen elektrischen Strom von mindestens 1 Ampere, vorzugsweise 10 Ampere oder mehr übertragen kann. Zudem kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die zweite Übertragungseinrichtung einer definierten Abzugskraft von mindestens 50 Newton oder mehr widerstehen kann, so dass auch die zweite Übertragungseinrichtung eine ausreichende mechanische Widerstandskraft bieten kann.
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Weiterhin kann bei der erfindungsgemäßen Zellverbindungseinrichtung vorgesehen sein, dass die mindestens eine Press-Fit-Verbindung mindestens ein Steckelement umfasst, welches über eine Außenkontur verfügt und mit mindestens einem Aufnahmeelement versehen ist, welches über eine Innenkontur zur Aufnahme des Steckelements verfügt. Hierdurch ist es möglich, das Steckelement in das Aufnahmeelement einzupressen, wobei die Innenkontur des Aufnahmeelementes zumindest vor dem Einstecken vorzugsweise zumindest abschnittsweise kleiner ist als die Außenkontur des Steckelementes und auf diese Weise für eine zumindest annähernd kraft- und/oder formschlüssige Press-Verbindung sorgen kann.
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Wahlweise kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass das mindestens eine Aufnahmeelement über eine integrierte Federstruktur verfügt.
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Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Zellverbindungseinrichtung in einer Weise ausgebildet sein, dass die Press-Fit-Verbindung eine zusätzliche mechanische Fixierung umfasst und/oder zusätzlich mechanisch fixierbar ist.
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Eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Zellverbindungseinrichtung sieht eine Press-Fit-Verbindung vor, welche zur Aufnahme eines elektrischen SMD-Moduls (Surface Mounted Device) geeignet und vorbereitet ist.
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Die oben definierte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zum kraft- und/oder formschlüssigen Verbinden von Elementarzellen mit den nachfolgend beschriebenen Merkmalen gelöst. So kann ein Verfahren im Rahmen der vorliegenden Erfindung, das zum kraft- und/oder formschlüssigen Verbinden von Elementarzellen dienen kann, vorsehen, dass das zumindest eine Steckelement mit mindestens einem Aufnahmeelement zumindest annähernd kraft- und oder formschlüssig in Verbindung gebracht wird, wobei vorgesehen ist, dass das mindestens eine Steckelement aus einem Pressfit-Pin gebildet ist und das mindestens eine Aufnahmeelement zur Aufnahme des Pressfit-Pins ausgebildet ist. Außerdem kann das Verfahren vorsehen, dass in einem weiteren Verfahrensschritt das Steckelement und das mindestens eine Aufnahmeelement durch mindestens einen Crimp-Kontakt an der leitenden Schicht durch die Seitenflächen des Crimp-Kontakts fixiert werden. Hierbei können die Seitenflächen des Crimp-Kontakts vorzugsweise auf der leitenden Schicht kraft- und/oder formschlüssig aufliegen. Außerdem kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Elementarzelle mit mindestens einer leitenden Schicht in Kontakt steht, wobei durch das Zusammenbringen der mindestens einen Elementarzelle mit der mindestens einen leitenden Schicht ein elektrischer Kontakt hergestellt wird.
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Die nachfolgenden Beschreibungspassagen verdeutlichen nochmals anhand etwas konkreterer Ausgestaltungen und/oder Ausführungsbeispielen verschiedene Aspekte und Abwandlungen der erfindungsgemäßen Zellverbindungseinrichtung, die oben in allgemeinerer Form beschrieben wurde. So kann die erfindungsgemäße Zellverbindungseinrichtung insbesondere ein als sog. Press-Fit-Körper ausgebildetes Verbindungselement aufweisen, welches eine Leitschicht der Zellverbindungseinrichtung elektrisch leitend mit mindestens einem Spannungsabgriff einer Elementar-Zelle einer elektrochemischen Spannungsquelle verbinden kann.
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Das bspw. als Press-Fit-Körper ausgebildete Verbindungselement kann insbesondere einen zylindrischen Pin-Schaft aufweisen, der sich mittig an einer Unterseite eines flachen Basisabschnitts des als Verbindungselement fungierenden Press-Fit-Körpers befinden kann, während an der Oberseite des Basisabschnittes mehrere einzelne Crimp-Laschen angeordnet sein können, die dem Verklammern des Press-Fit-Körpers an einer flexiblen Trägerschicht dienen können. Normalerweise sind die Crimp-Laschen plastisch verformbar, während es sich bei dem Basisabschnitt und dem Pin-Schaft um formstabile Elemente handelt, die in der Regel nicht verformt werden. Der gesamte Press-Fit-Körper mit Basisabschnitt und daran angeformtem Pin-Schaft sowie daran angeformten Crimp-Laschen ist normalerweise aus einem leitfähigen Metallmaterial gefertigt, der sowohl eine gute elektrische Leitfähigkeit als auch eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
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Im insbesondere zylindrisch geformten Pin-Schaft des Verbindungselements bzw. Press-Fit-Körpers kann wahlweise eine Aussparung vorhanden sein, die eine elastische Nachgiebigkeit des Schafts bei seiner Verankerung in einer entsprechenden Aussparung eines Zellverbinders bieten kann, so dass der Pin-Schaft dort unter Vorspannung eingesetzt und zuverlässig verankert werden kann. Wahlweise kann die Aussparung eine längliche Ausdehnung aufweisen und sich über einen definierten Abschnitt des Pin-Schafts erstrecken, wobei die Längsachse der Aussparung sinnvollerweise mit der Längsachse des Pin-Schafts zusammenfällt.
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Der Basisabschnitt des als Verbindungselement fungierenden Press-Fit-Körpers kann insbesondere rechteckförmig oder quadratisch sein, wobei der Pin-Schaft ungefähr mittig im rechteckförmigen Basisabschnitt des Press-Fit-Körpers platziert sein kann. An gegenüberliegenden Längsseiten des Basisabschnittes befinden sich vorzugsweise jeweils die flachen Crimp-Laschen, die im noch nicht umgebogenen Zustand normalerweise in etwa senkrecht nach oben weisen.
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Bei seiner Montage kann der Press-Fit-Körper mit seinen Crimp-Laschen durch korrespondierende und entsprechend positionierte Aussparungen eines Verbindungsleiters geschoben werden, der eine elektrisch isolierende Trägerschicht sowie mehrere darauf aufgebrachte elektrisch leitfähige Leitschichten in Gestalt von Leiterbahnen aufweist. Die Crimp-Laschen sollen im Wesentlichen eine mechanische Fixierung des Press-Fit-Körpers an dem Verbindungsleiter gewährleisten, sowie ggf. ein auf dem Verbindungsleiter montiertes und elektrisch angeschlossenes SMD-Bauteil umgreifen und dadurch mechanisch fixieren. Eine elektrisch leitende Verbindung der Crimp-Laschen zu den Leiterbahnen des Verbindungsleiters kann je nach Anwendungsfall vorgesehen sein oder aber auch fehlen. Wenn die Leiterbahn in Richtung eines Basisabschnitts 14 zeigt, ist vorzugsweise ein elektrischer Kontakt über 14 den Basisabschnitt gewährleistet. Sollte die Leiterbahn aber auf der Oberseite einer Haftmasse 34 angeordnet sein, kann ein elektrische Kontakt über Crimp-Laschen erfolgen.
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Sobald die Bauteile wie oben beschrieben zusammengefügt sind, können die Crimp-Laschen umgebogen werden, wobei unterhalb deren umgebogener Abschnitte das SMD-Bauteil liegen kann, wodurch es von den umgebogenen Crimp-Laschen sowohl an seiner Oberseite berührt als auch gehalten wird. Die mechanische Fixierung des SMD-Bauteils kann hierbei über die elektrischen Kontakte sowie wahlweise zusätzlich über eine optionale Klebeverbindung zwischen seiner Unterseite und einer Oberseite des Verbindungsleiters erfolgen. Der solchermaßen gebildete Verbund aus dem Verbindungselement bzw. dem Press-Fit-Körper und dem Verbindungsleiter stellt einen wesentlichen Teil einer erfindungsgemäßen Zellverbindungseinrichtung dar.
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Die erfindungsgemäße Zellverbindungseinrichtung umfasst ein Verbindungselement bzw. einen Press-Fit-Körper, mit dessen Hilfe ein Verbindungsleiter mit der bspw. aus Kunststoff oder einem anderen isolierenden Material gebildeten Trägerschicht und den darauf aufgebrachten Leiterbahnen an einem elektrisch leitenden Zellverbinder fixiert werden kann. Der für die elektrische Leitung und Übertragung höherer Ströme mit vergleichsweise höherer Materialstärke ausgebildete Zellverbinder weist wenigstens einen Durchbruch oder eine Bohrung zur Aufnahme des Pin-Schafts des Press-Fit-Körpers auf, der so weit dort eingeschoben bzw. eingepresst wird, bis der Basisabschnitt auf einer Oberseite des Zellverbinders anliegt. Auf der Oberseite des Basisabschnitts des Verbindungselements bzw. des Press-Fit-Körpers liegt der Verbindungsleiter mit seiner untenliegenden Trägerschicht und den auf der Oberseite der Trägerschicht aufgebrachten Leiterbahnen auf.
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Im montierten Zustand sind die Crimp-Laschen des Press-Fit-Körpers durch die entsprechenden Aussparungen des Verbindungsleiters hindurchgeschoben und auf dessen Oberseite umgebogen, so dass der Verbindungsleiter weitgehend spielfrei auf der Oberseite des Basisabschnittes des Press-Fit-Körpers aufliegt und dort fixiert ist. Bei einer ersten Variante der Zellverbindungseinrichtung kann sich das SMD-Bauteil, das elektrisch leitend auf den Leiterbahnen angeschlossen ist, zwischen den umgebogenen Crimp-Laschen befinden, ohne diese zu berühren. Wahlweise kann eine Aussparung im Verbindungsleiter, die sich unterhalb des SMD-Bauteils befindet, mit einer Haftmasse ausgefüllt sein, die nicht nur für die Fixierung des SMD-Bauteils auf der Oberseite des Verbindungsleiters sorgen kann, sondern die ggf. auch für eine Wärmeübertragung zwischen der Unterseite des SMD-Bauteils und der Oberseite des Basisabschnitts des Press-Fit-Körpers sorgen kann, so dass einer Überhitzung des SMD-Bauteils vorgebeugt werden kann.
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Bei einer als alternative Ausgestaltung zu verstehenden zweiten Variante der Zellverbindungseinrichtung kann das SMD-Bauteil, das elektrisch leitend auf den Leiterbahnen angeschlossen ist, zusätzlich mechanisch durch die entsprechend gebogenen Crimp-Laschen fixiert sein, die auf der Oberseite des SMD-Bauteils aufliegen und dieses solchermaßen klemmend halten. Auch bei dieser Variante kann eine Aussparung im Verbindungsleiter, die sich unterhalb des SMD-Bauteils befindet, mit einer Haftmasse ausgefüllt sein, die der Fixierung und Wärmeübertragung dienen kann.
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Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
- 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsvariante eines Verbindungselements, der einen Teil einer erfindungsgemäßen Zellverbindungseinrichtung bildet.
- 2 zeigt in insgesamt vier schematischen Draufsichten (2A, 2B, 2C und 2D) verschiedene Varianten des Verbindungselements bzw. der Zellverbind ungseinrichtung.
- 3 zeigt in zwei schematischen Schnittansichten (3A und 3B) zwei Ausführungsvarianten einer Zellverbindungseinrichtung.
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Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den nachfolgend erläuterten Figuren jeweils identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
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Die schematische Seitenansicht der 1 zeigt eine mögliche Ausführungsvariante eines hier als Press-Fit-Körpers 10 bezeichneten Bestandteils der in den folgenden Figuren näher erläuterten Zellverbindungseinrichtung. Der in 1 schematisch dargestellte Press-Fit-Körper 10 dient insbesondere als Verbindungselement 9, welches eine Leitschicht einer hier nicht gezeigten Zellverbindungseinrichtung 8 (vgl. hierzu aber die 2 und 3) elektrisch leitend mit mindestens einem Spannungsabgriff einer Elementar-Zelle einer elektrochemischen Spannungsquelle (hier nicht gezeigt) verbinden kann.
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Ein zylindrischer Pin-Schaft 12 befindet sich hierbei mittig an einer Unterseite eines flachen Basisabschnitts 14 des als Verbindungselement 9 fungierenden Press-Fit-Körpers 10, während an dessen Oberseite mehrere einzelne Crimp-Laschen 16 angeordnet sind, die dem Verklammern des Press-Fit-Körpers 10 an einer flexiblen Trägerschicht (vgl. 3) dienen können. Normalerweise sind die Crimp-Laschen 16 plastisch verformbar, während es sich bei dem Basisabschnitt 14 und dem Pin-Schaft 12 um stabile Elemente handelt, die in der Regel nicht verformt werden. Der gesamte Press-Fit-Körper 10 mit Basisabschnitt 14 und daran angeformtem Pin-Schaft 12 sowie daran angeformten Crimp-Laschen 16 ist normalerweise aus einem leitfähigen Metallmaterial gefertigt, der sowohl eine gute elektrische Leitfähigkeit als auch eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.
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Im Pin-Schaft 12 kann wahlweise eine Aussparung 18 vorhanden sein, die eine elastische Nachgiebigkeit des Schafts 12 bei seiner Verankerung in einer entsprechenden Aussparung eines Zellverbinders (vgl. 3) bietet, so dass der Pin-Schaft 12 dort unter Vorspannung eingesetzt und zuverlässig verankert werden kann. Wie es die 1 erkennen lässt, kann die Aussparung 18 insbesondere eine längliche Ausdehnung aufweisen und sich über einen definierten Abschnitt des Pin-Schafts 12 erstrecken, wobei die Längsachse der Aussparung 18 sinnvollerweise mit der Längsachse des Pin-Schafts 12 zusammenfällt.
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Die in der 1 gezeigte Ausführungsvariante des Press-Fit-Körpers 10 zeigt noch keine optionale Montage eines elektrischen Halbleiterbauteils, insbesondere eines SMD (Surface Mounted Device) unterhalb der oder zwischen den umgebogenen Crimp-Laschen 16. Eine solche Option findet sich erst in der Draufsicht der 2D sowie in den Schnittansichten der 3, die eine Montagesituation in zwei Ausführungsvarianten (3A und 3B) illustriert.
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Die insgesamt vier schematischen Draufsichten der 2A, 2B, 2C und 2D zeigen jeweils Ausführungsvarianten des in 1 gezeigten Verbindungselements 9 bzw. des Press-Fit-Körpers 10 im nicht montierten Zustand und bei noch nicht umgebogenen Crimp-Laschen 16 (2A, 2B und 2C) bzw. im eingebauten Zustand mit zwischen den noch nicht umgebogenen Crimp-Laschen 16 eingefügten SMD-Bauteil 20 (2C) sowie im eingebauten Zustand mit den von den umgebogenen Crimp-Laschen 16 gehaltenen SMD-Bauteil 20 (2D).
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Wie es die 2A, 2B und 2C erkennen lassen, kann der Basisabschnitt 14 des Press-Fit-Körpers 10 insbesondere rechteckförmig oder quadratisch sein, wobei der Pin-Schaft 12 ungefähr mittig im rechteckförmigen Basisabschnitt 14 des Press-Fit-Körpers 10 platziert ist. An gegenüberliegenden Längsseiten des Basisabschnittes 14 befinden sich jeweils die flachen Crimp-Laschen 16, die in der Darstellung der 2A in etwa senkrecht nach oben weisen.
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Wie es die 2B verdeutlicht, kann der Press-Fit-Körper 10 mit seinen Crimp-Laschen 16 durch korrespondierende und entsprechend positionierte Aussparungen 22 eines Verbindungsleiters 24 geschoben werden, der eine elektrisch isolierende Trägerschicht 26 (vgl. 3) sowie mehrere darauf aufgebrachte elektrisch leitfähige Leitschichten in Gestalt von Leiterbahnen 28 aufweist. Die Crimp-Laschen 16 sollen allerdings lediglich eine mechanische Fixierung des Press-Fit-Körpers 10 an dem Verbindungsleiter 24 gewährleisten, sowie ggf. das SMD-Bauteil 20 umgreifen und dadurch mechanisch fixieren, sollen jedoch keine elektrische Verbindung zu dessen Leiterbahnen 28 herstellen.
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Die schematische Draufsicht der 2C verdeutlicht einen auf der Oberseite des Verbindungsleiters 24 in etwa oberhalb des Pin-Schafts 12 (vgl. 2A und 2B) montiertes SMD-Bauteil 20, dessen Leitungsanschlüsse in hier nicht erkennbarer Weise mit den Leiterbahnen 28 der Leitschichten elektrisch leitend kontaktiert sind.
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Die schematische Draufsicht der 2D zeigt schließlich eine Variante der Anordnung mit umgebogenen Crimp-Laschen 16, unterhalb deren umgebogener Abschnitte das SMD-Bauteil 20 liegt, wodurch es von den umgebogenen Crimp-Laschen 16 sowohl an seiner Oberseite berührt als auch gehalten wird. Die mechanische Fixierung des SMD-Bauteils 20 kann hierbei über die elektrischen Kontakte (nicht erkennbar) sowie wahlweise zusätzlich über eine hier ebenfalls nicht erkennbare optionale Klebeverbindung zwischen seiner Unterseite und einer Oberseite des Verbindungsleiters 24 erfolgen.
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Der solchermaßen gebildete Verbund aus dem Verbindungselement 9 bzw. dem Press-Fit-Körper 10 und dem Verbindungsleiter 24 stellt einen wesentlichen Teil einer Zellverbindungseinrichtung 8 dar, wie sie in der 3 noch näher erläutert wird.
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Die beiden schematischen Schnittansichten der 3A und 3B zeigen schließlich zwei alternative Ausführungsvarianten einer erfindungsgemäßen Zellverbindungseinrichtung 8, die ein Verbindungselement 9 bzw. einen Press-Fit-Körper 10 gemäß 1 umfasst, mit dessen Hilfe ein Verbindungsleiter 24 mit der bspw. aus Kunststoff oder einem anderen isolierenden Material gebildeten Trägerschicht 26 und den darauf aufgebrachten Leiterbahnen 28 an einem elektrisch leitenden Zellverbinder 30 fixiert ist. Der für die elektrische Leitung und Übertragung höherer Ströme mit vergleichsweise höherer Materialstärke ausgebildete Zellverbinder 30 weist wenigstens einen Durchbruch 32 oder eine Bohrung zur Aufnahme des Pin-Schafts 12 des Press-Fit-Körpers 10 auf, der so weit dort eingeschoben bzw. eingepresst wird, bis der Basisabschnitt 14 auf einer Oberseite des Zellverbinders 30 anliegt.
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Auf der Oberseite des Basisabschnitts 14 des Verbindungselements 9 bzw. des Press-Fit-Körpers 10 liegt der Verbindungsleiter 24 mit seiner untenliegenden Trägerschicht 26 und den auf der Oberseite der Trägerschicht 26 aufgebrachten Leiterbahnen 28 auf.
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Die Crimp-Laschen 16 des Press-Fit-Körpers 10 sind durch die entsprechenden Aussparungen 22 des Verbindungsleiters 24 (vgl. 2B) hindurchgeschoben und auf dessen Oberseite umgebogen, so dass der Verbindungsleiter 24 weitgehend spielfrei auf der Oberseite des Basisabschnittes 14 des Press-Fit-Körpers 10 aufliegt und dort fixiert ist. Bei der ersten Variante der Zellverbindungseinrichtung 8 gemäß 3A befindet sich das SMD-Bauteil 20, das elektrisch leitend auf den Leiterbahnen 28 angeschlossen ist, zwischen den umgebogenen Crimp-Laschen 16 und berührt diese nicht. Wahlweise kann eine Aussparung im Verbindungsleiter 24, die sich unterhalb des SMD-Bauteils 20 befindet, mit einer Haftmasse 34 ausgefüllt sein, die nicht nur für die Fixierung des SMD-Bauteils 20 auf der Oberseite des Verbindungsleiters 24 sorgen kann, sondern die ggf. auch für eine Wärmeübertragung zwischen der Unterseite des SMD-Bauteils 20 und der Oberseite des Basisabschnitts 14 des Press-Fit-Körpers 10 sorgen kann, so dass einer Überhitzung des SMD-Bauteils 20 vorgebeugt werden kann.
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Bei der als alternative Ausgestaltung zu verstehenden zweiten Variante der Zellverbindungseinrichtung 8 gemäß 3B wird das SMD-Bauteil 20, das elektrisch leitend auf den Leiterbahnen 28 angeschlossen ist, zusätzlich mechanisch durch die entsprechend gebogenen Crimp-Laschen 16 fixiert, die auf der Oberseite des SMD-Bauteils 20 aufliegen und dieses solchermaßen klemmend halten. Auch bei dieser Variante kann eine Aussparung im Verbindungsleiter 24, die sich unterhalb des SMD-Bauteils 20 befindet, mit einer Haftmasse 34 ausgefüllt sein, die nicht nur für die Fixierung des SMD-Bauteils 20 auf der Oberseite des Verbindungsleiters 24 sorgen kann, sondern die ggf. auch für eine Wärmeübertragung zwischen der Unterseite des SMD-Bauteils 20 und der Oberseite des Basisabschnitts 14 des Press-Fit-Körpers 10 sorgen kann, so dass einer Überhitzung des SMD-Bauteils 20 vorgebeugt werden kann.
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Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 8
- Zellverbindungseinrichtung
- 9
- Verbindungselement
- 10
- Press-Fit-Körper
- 12
- Pin-Schaft
- 14
- Basisabschnitt
- 16
- Crimp-Laschen
- 18
- Aussparung
- 20
- SMD-Bauteil
- 22
- Aussparung
- 24
- Verbindungsleiter
- 26
- Trägerschicht
- 28
- Leiterbahnen
- 30
- Zellverbinder
- 32
- Durchbruch, Bohrung
- 34
- Haftmasse
