DE102019128386A1 - Zellkontaktierungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Batterieelements mit einem zweiten Batterieelement eines elektrischen Energiespeichers, sowie elektrischer Energiespeicher - Google Patents

Zellkontaktierungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Batterieelements mit einem zweiten Batterieelement eines elektrischen Energiespeichers, sowie elektrischer Energiespeicher Download PDF

Info

Publication number
DE102019128386A1
DE102019128386A1 DE102019128386.8A DE102019128386A DE102019128386A1 DE 102019128386 A1 DE102019128386 A1 DE 102019128386A1 DE 102019128386 A DE102019128386 A DE 102019128386A DE 102019128386 A1 DE102019128386 A1 DE 102019128386A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cross
contacting device
sectional area
electrical energy
energy store
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019128386.8A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Huber
Markus Glaser
Florian Pritscher
Alistair Martin Waddell
Mark Aaron Chan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102019128386.8A priority Critical patent/DE102019128386A1/de
Priority to CN202011012848.8A priority patent/CN112701425B/zh
Publication of DE102019128386A1 publication Critical patent/DE102019128386A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/583Devices or arrangements for the interruption of current in response to current, e.g. fuses
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zellkontaktierungsvorrichtung (12, 14, 16, 18) zum Verbinden eines ersten Batterieelements eines elektrischen Energiespeichers (10) für ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug mit einem zweiten Batterieelement des elektrischen Energiespeichers (10), mit einem Verbindungselement (20) zum elektrischen Verbinden des ersten Batterieelements und des zweiten Batterieelements und mit einem als Schmelzsicherung ausgebildeten elektrischen Sicherungselement zum Überspannungsschutz, wobei das Verbindungselement (20) einen ersten Querschnittsbereich (22) und einen zum ersten Querschnittsbereich (22) unterschiedlichen zweiten Querschnittsbereich (24) aufweist, wobei die Schmelzsicherung im zweiten Querschnittsbereich (24) ausgebildet ist und wobei der zweite Querschnittsbereich (24) einen gegenüber dem ersten Querschnittsbereich (22) reduzierten Querschnitt als Schmelzsicherung aufweist. Ferner betrifft die Erfindung einen elektrischen Energiespeicher (10).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zellkontaktierungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Batterieelements eines elektrischen Energiespeichers für ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug mit einem zweiten Batterieelement des elektrischen Energiespeichers gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung einen elektrischen Energiespeicher.
  • Aus dem Kraftfahrzeugbau ist es bekannt, dass zum Erhöhen der Energiedichte innerhalb eines zumindest teilweise elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs mehrere Batteriezellen beziehungsweise mehrere Zellmodule aneinander gebaut werden können. Insbesondere kann dies dazu führen, dass es beispielsweise bei einer Serienverschaltung von mehreren Einzelzellen oder Zellreihen oder Zellmodulen es zu entsprechenden zu hohen Nominalspannungen der einzelnen Zellmodule führen kann. Um hier einen entsprechenden Überspannungsschutz realisieren zu können, sind entsprechende Schmelzsicherungen als Zusatzbauteile verbaut.
  • Die EP 2 878 018 B1 beschreibt eine Energiespeichervorrichtung, die einen Energiespeicher enthält, wobei Energiespeicherzellen des Energiespeichers jeweils an ihren Polen über eine elektrisch und thermisch leitfähiges flaches Kontaktelement aus einem elastischen Material mit einer Leiterplatte verbunden sind, die zur Trennung eines von der jeweiligen Energiespeicherzelle über das Kontaktelement fließenden elektrischen Stromes von einem über das Kontaktelement erhaltenen Wärmestrom vorgesehen ist, wobei das flache, aus einem elastischen Material bestehende Kontaktelement seine elastische Verformung aus der Änderung einer Längenausdehnung in Richtung senkrecht zu den Kontaktoberflächen der Pole bezieht, wobei die Leiterplatten jeweils eine elektrisch leitende und wärmeleitende erste Schicht aufweisen, die an dem Kontaktelement anliegt, wobei die erste Schicht der Leiterplatte einen über das Kontaktelement fließenden Strom lateral abführt und einen über das flache Kontaktelement fließenden Wärmestrom an eine zweite Wärme leitende Schicht der Leiterplatte überträgt, welche den von der ersten Schicht der Leiterplatte empfangenen Wärmestrom an eine Umgebung oder an ein Kühlmedium abgibt und wobei die zweite Schicht der Leiterplatte elektrisch leitfähig ist und durch eine elektrisch isolierende Zwischenschicht der Leiterplatte von der elektrisch leitfähigen ersten Schicht der Leiterplatte getrennt ist, wobei die elektrisch isolierende Zwischenschicht der Leiterplatte aus einem thermisch leitfähigen Material besteht, wobei das an beiden Polen der elektrischen Energiespeicherzelle jeweils vorgesehene flache Kontaktelemente zwischen dem jeweiligen Pol der elektrischen Energiespeicherzelle und der jeweiligen Leiterplatte vorgesehen ist, wobei das elastische Material der flachen Kontaktelemente ein elastisches Kontaktierungsmaterial ist, das aus einer Mischung aus Elastomer und Metallpartikeln oder einem leitfähigen Elastomer besteht und zwei elektrische Leiter elektrisch und thermisch verbindet, ohne dass sich diese elektrischen Leiter berühren, wobei die Oberfläche des jeweiligen Pols oder eines elektrischen Leiters ganz oder teilweise vor Kontakt mit Feuchtigkeit geschützt wird.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zellkontaktierungsvorrichtung sowie einen elektrischen Energiespeicher zu schaffen, mittels welchen der elektrische Energiespeicher verbessert vor Überspannungen geschützt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Zellkontaktierungsvorrichtung sowie durch einen elektrischen Energiespeicher gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Zellkontaktierungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Batterieelements eines elektrischen Energiespeichers für ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug mit einem zweiten Batterieelement des elektrischen Energiespeichers, mit einem Verbindungselement zum elektrischen Verbinden des ersten Batterieelements und des zweiten Batterieelements und mit einem als Schmelzsicherung ausgebildeten elektrischen Sicherungselement zum Überspannungsschutz.
  • Es ist vorgesehen, dass das Verbindungselement einen ersten Querschnittsbereich und einen zum ersten Querschnittsbereich unterschiedlichen zweiten Querschnittsbereich aufweist, wobei die Schmelzsicherung im zweiten Querschnittsbereich ausgebildet ist und wobei der zweite Querschnittsbereich einen gegenüber dem ersten Querschnittsbereich reduzierten Querschnitt als Schmelzsicherung aufweist.
  • Dadurch ist es ermöglicht, dass vereinfacht ein Überspannungsschutz innerhalb des elektrischen Energiespeichers realisiert werden kann. Insbesondere ist somit die Schmelzsicherung derart ausgestaltet, dass im Bereich des zweiten Querschnittsbereichs der Querschnitt reduziert ist wodurch insbesondere der Überspannungsschutz realisiert ist. Mit anderen Worten, sollte sich ein zu hoher Stromfluss innerhalb des elektrischen Energiespeichers aufbauen, so wird im Bereich des zweiten Querschnitts, mit anderen Worten im zweiten Querschnittsbereich, das Verbindungselement zum Schmelzen gebracht. Es handelt sich somit um eine vereinfachte Schmelzsicherung. Insbesondere ist die Schmelzsicherung somit im zweiten Querschnittsbereich integriert. Sie ist somit nicht separat ausgebildet. Die Schmelzsicherung ist somit mit dem Verbindungselement einteilig verbunden.
  • Bei dem elektrischen Energiespeicher handelt es sich insbesondere um einen elektrischen Energiespeicher mit zumindest einer prismatischen Energiezelle. Beispielsweise kann die prismatische Energiezelle als Rundzelle ausgebildet sein.
  • Mit anderen Worten ist vorgesehen, dass das Batterieelement mit dem zweiten Batterieelement über die Schmelzsicherung verbunden ist, wobei diese Schmelzsicherung nicht als extra Bauteil umgesetzt wird, sondern direkt in dem stromführenden Bauteil des Zellkontaktierungssystems, insbesondere der Zellkontaktierungsvorrichtung, integriert ist. Durch die speziellen Anforderungen an dieses Bauteil innerhalb des elektrischen Energiespeichers und des Anwendungsfalls des Kurzschlusses auf beispielsweise Zellebene, kann beispielsweise auf Basis einer speziellen Auslösedauer, weitere Schutzebenen auf Zell- beziehungsweise Speicherebene oder eine mechanische Belastung durch Autofahrt die Zellkontaktierungsvorrichtung entsprechend eingestellt werden, wobei sich hierbei die Auslegung des zweiten Querschnittsbereichs dann entsprechend unterscheidet. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem zweiten Querschnittsbereich um eine vorteilhafte Querschnittsverengung um möglichst wenig Abwärme zu erzeugen.
  • Insbesondere ist in der Erfindung unter dem Begriff Querschnitt der elektrische Querschnitt zu verstehen. Mit anderen Worten kann insbesondere zur Reduzierung des Querschnitts eine entsprechende Volumenreduzierung des elektrischen Leiters als Verbindungselement durchgeführt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform weist der zweite Querschnittsbereich zur Reduzierung des Querschnitts zumindest ein Loch auf. Beispielsweise kann dieses als Bohrung ausgebildet sein. Die Form des Loches kann rund, oval oder rechteckig gestaltet sein.
  • Insbesondere weist der Querschnittsbereich eine Vielzahl von Löchern auf, wodurch der zweite Querschnittsbereich im Querschnitt reduziert wird. Dadurch kann auf einfache Art und Weise der Querschnitt reduziert werden, wodurch die Schmelzsicherung bereitgestellt werden kann.
  • Weiterhin vorteilhaft ist, wenn der zweite Querschnittsbereich zur Reduzierung des Querschnitts zumindest einen Schlitz aufweist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der zweite Querschnittsbereich eine Vielzahl von Schlitzen aufweist. Durch die Nutzung des Schlitzes kann auf einfache Art und Weise der zweite Querschnittsbereich gegenüber dem ersten Querschnittsbereich reduziert werden. Dadurch kann auf einfache Art und Weise eine Schmelzsicherung bereitgestellt werden.
  • Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn der zweite Querschnittsbereich zur Reduzierung des Querschnitts zumindest einen Steg aufweist. Insbesondere kann der zweite Querschnittsbereich zur Reduzierung des Querschnitts eine Vielzahl von Stegen aufweisen. Insbesondere kann dadurch realisiert werden, dass auf einfache Art und Weise der zweite Querschnittsbereich gegenüber dem ersten Querschnittsbereich einen reduzierten Querschnitt aufweist. Mit anderen Worten kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Reduzierung des Querschnitts des Verbindungselements durch mehrere dünne Stränge innerhalb des zweiten Querschnittsbereichs durchgeführt wird, sodass sich im zweiten Querschnittsbereich der komplette Querschnitt reduziert.
  • Bevorzugt kann vorgesehene sein, dass der zweite Querschnittsbereich unterschiedliche Kombinationen von Löchern und/oder Schlitzen und/oder Stegen aufweisen kann, um den Querschnitt zu verringern.
  • Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der zweite Querschnittsbereich eine Fläche zwischen 2mm2 bis 12mm2, insbesondere zwischen 5mm2 und 8mm2, aufweist. Insbesondere weist somit die Schmelzsicherung eine Fläche zwischen 2mm2 bis 12mm2, insbesondere zwischen 5mm2 und 8mm2 auf. Insbesondere hat es sich herausgestellt, dass in Abhängigkeit der Auslösedauer beziehungsweise von Schutzebenen diese Fläche vorteilhaft ist, um eine entsprechende einfache und dennoch zuverlässige Schmelzsicherung zum Verbinden des ersten Batterieelements und zweiten Batterieelements zu realisieren.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die Zellkontaktierungsvorrichtung zum Verbinden zweier als Einzelbatteriezelle ausgebildeten Batterieelemente des elektrischen Energiespeichers ausgebildet. Somit weist der elektrische Energiespeicher zumindest zwei Einzelbatteriezellen auf, welche miteinander kontaktiert werden. Diese Kontaktierung wird nun mittels der Zellkontaktierungsvorrichtung realisiert. Sollte es nun zwischen den Einzelbatteriezellen zu einem Überstrom kommen, so kann mittels der Zellkontaktierungsvorrichtung eine Schmelzsicherung bereitgestellt werden, welche die Einzelbatteriezellen vor einem zu hohen Stromfluss schützt. Beispielsweise kann als Einzelbatteriezelle eine prismatische Zelle, eine Rundzelle oder eine Pouchzelle angesehen werden.
  • Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Zellkontaktierungsvorrichtung zum Verbinden zweier als Zellreihen ausgebildeten Batterieelemente des elektrischen Energiespeichers ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist insbesondere vorgesehen, dass eine Zellreihe eine Vielzahl von Einzelbatteriezellen aufweist, welche insbesondere miteinander in Reihe verschaltet sind. Zum Verbinden einer jeweiligen Zellreihe miteinander, kann nun die erfindungsgemäße Zellkontaktierungsvorrichtung eingesetzt werden. Dadurch ist es ermöglicht, dass das Kontaktierungselement zwischen den Zellreihen nun als die Zellkontaktierungsvorrichtung ausgebildet ist, wodurch eine integrierte Schmelzsicherung bereitgestellt werden kann. Insbesondere kann somit eine jeweilige Zellreihe vor einem Überstrom geschützt werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die Zellkontaktierungsvorrichtung zum Verbinden zweier als Zellreihen ausgebildeten Batterieelemente ausgebildet, wobei sich eine erste Zellreihe an einer ersten Seite einer Zwischendruckplatte des elektrischen Energiespeichers abstützt und sich eine zweite Zellreihe an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Zwischendruckplatte abstützt. Insbesondere bei den prismatischen Zellen findet eine so genannte Zellatmung statt. Um eine entsprechende Zellatmung ausgleichen zu können, weisen elektrische Energiespeicher eine entsprechende Zwischendruckplatte auf. Zum Überbrücken dieser Zwischendruckplatte wiederum weist der elektrische Energiespeicher entsprechende elektrische Kontaktierungselemente auf. Es kann nun vorgesehen sein, dass diese Kontaktierungselemente über die Zwischendruckplatte hinweg als Zellkontaktierungsvorrichtung ausgebildet sind. Somit kann über die Zwischendruckplatte hinweg eine Schmelzsicherung bereitgestellt werden, sodass die Zellreihen vor Überstrom geschützt sind.
  • Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die Zellkontaktierungsvorrichtung zum Verbinden zweier als Batteriemodule ausgebildeten Batterieelemente des elektrischen Energiespeichers ausgebildet ist. Sollte beispielsweise der elektrische Energiespeicher eine Vielzahl von Batteriemodulen aufweisen, so können insbesondere jeweilige Batteriemodule der Kontaktierungsvorrichtung miteinander elektrisch verbunden werden. Ein Batteriemodul weist insbesondere eine Vielzahl an Zellreihen auf. Eine jeweilige Zellreihe weist insbesondere wiederum eine Vielzahl von Einzelbatteriezellen auf.
  • Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Zellkontaktierungsvorrichtung sowohl zwischen einer jeweiligen Einzelbatteriezelle, als auch zwischen einer jeweiligen Zellreihe als auch zwischen den Batteriemodulen ausgebildet ist. Dadurch kann auf den unterschiedlichen elektrischen Ebenen des elektrischen Energiespeichers die entsprechende Zellkontaktierungsvorrichtung eingesetzt werden, wodurch ein entsprechender Überspannungsschutz realisiert werden kann. Insbesondere können die Zellkontaktierungsvorrichtungen dann unterschiedlich ausgestaltet sein und beispielsweise unterschiedliche Querschnittsflächen aufweisen, sodass diese an den jeweiligen Kontaktierungsort angepasst ausgebildet sind.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen elektrischen Energiespeicher für ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug, mit zumindest einer Zellkontaktierungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Aspekt.
  • Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher nach dem vorhergehenden Aspekt. Das Kraftfahrzeug ist zumindest teilweise elektrisch betrieben. Insbesondere kann das Kraftfahrzeug auch vollelektrisch betrieben sein.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform eines elektrischen Energiespeichers mit einer Ausführungsform einer Zellkontaktierungsvorrichtung;
    • 2 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Zellkontaktierungsvorrichtung; und
    • 3 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsforme einer Zellkontaktierungsvorrichtung.
  • In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Ausführungsform eines elektrischen Energiespeichers 10 mit einer Ausführungsform einer Zellkontaktierungsvorrichtung 12, 14, 16, 18. Der elektrische Energiespeicher 10 ist für ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes, nicht gezeigtes, Kraftfahrzeug ausgebildet. Insbesondere ist das Kraftfahrzeug vollelektrisch betrieben. Insbesondere kann das Kraftfahrzeug beispielsweise als Lastkraftwagen oder als Personenkraftwagen ausgebildet sein.
  • Die Zellkontaktierungsvorrichtung 12, 14, 16, 18 ist zum Verbinden eines ersten Batterieelements des elektrischen Energiespeichers 10 für das zumindest teilweise elektrisch betriebene Kraftfahrzeug mit einem zweiten Batterieelement des elektrischen Energiespeichers 10 ausgebildet. Die Zellkontaktierungsvorrichtung 12, 14, 16, 18 weist zumindest ein Verbindungselement 20 (2) zum elektrischen Verbinden des ersten Batterieelements und des zweiten Batterieelements auf. Ferner weist die Zellkontaktierungsvorrichtung 12, 14, 16, 18 zumindest ein als Schmelzsicherung ausgebildetes Sicherungselement zum Überspannungsschutz auf.
  • Es ist vorgesehen, dass das Verbindungselement 20 einen ersten Querschnittsbereich 22 (2) und einen zum ersten Querschnittsbereich 22 unterschiedlichen zweiten Querschnittsbereich 24 (2) aufweist, wobei die Schmelzsicherung im zweiten Querschnittsbereich 24 ausgebildet ist und wobei der zweite Querschnittsbereich 24 einen gegenüber dem ersten Querschnittsbereich 22 reduzierten Querschnitt aufweist.
  • Die 1 zeigt insbesondere, dass die Zellkontaktierungsvorrichtung zum Verbinden zweier als Einzelbatteriezellen 26 ausgebildeten Batterieelemente des Energiespeichers 10 ausgebildet ist. Insbesondere ist dies durch eine erste Zellkontaktierungsvorrichtung 12 gezeigt.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass die Zellkontaktierungsvorrichtung 12, 14, 16, 18 zum Verbinden zweier als Zellreihen 28 ausgebildeten Batterieelemente des Energiespeichers 10 ausgebildet ist. Dies ist insbesondere durch eine zweite Zellkontaktierungsvorrichtung 14 gezeigt.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass die die Zellkontaktierungsvorrichtung 12, 14, 16, 18 zum Verbinden zweier als Zellreihen 28 ausgebildeten Batterieelemente des elektrischen Energiespeichers 10 ausgebildet ist, wobei sich eine erste Zellreihe 26 an einer ersten Seite 30 einer Zwischendruckplatte 32 des elektrischen Energiespeichers 10 abstützt und sich eine zweite Zellreihe 26 an einer der ersten Seite 30 gegenüberliegende zweiten Seite 34 der Zwischendruckplatte 32 abstützt. Dies ist insbesondere durch eine dritte Zellkontaktierungsvorrichtung 26 gezeigt.
  • Ferner zeigt die 1, dass die Zellkontaktierungsvorrichtung 12, 14, 16, 18 zum Verbinden zweier als Batteriemodule 36, 40 (3) ausgebildeten Batterieelemente des elektrischen Energiespeichers 10 ausgebildet ist. Dies ist insbesondere durch die vierte Zellkontaktierungsvorrichtung 18 gezeigt.
  • 2 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Ausführungsform des Verbindungselements 20. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist insbesondere die erste Zellkontaktierungsvorrichtung 12 gezeigt. Mit anderen Worten ist die Zellkontaktierungsvorrichtung 12 zum Verbinden zweier Einzelbatteriezellen 26 ausgebildet, was vorliegend gestrichelt dargestellt ist.
  • Insbesondere zeigt die 2, dass der zweite Querschnittsbereich 24 zur Reduzierung des Querschnitts zumindest ein Loch 38 aufweist. Insbesondere weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel der zweite Querschnittsbereich 24 fünf Löcher 38 auf. Die Löcher 38 können beispielsweise als Bohrung ausgeführt sein. Alternativ oder ergänzend kann der zweite Querschnittsbereich 24 zur Reduzierung des Querschnitts zumindest einen Schlitz beziehungsweise eine Vielzahl von Schlitzen aufweisen. Nochmals alternativ oder ergänzend kann der zweite Querschnittsbereich 24 zur Reduzierung des Querschnitts zumindest einen Steg beziehungsweise eine Vielzahl von Stegen aufweisen.
  • Insbesondere kann zusätzlich vorgesehen sein, dass der zweite Querschnittsbereich eine Fläche zwischen 2mm2 bis 10mm2, insbesondere zwischen 5mm2 und 8mm2, aufweisen kann.
  • 3 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine Ausführungsform einer Zellkontaktierungsvorrichtung 12, 14, 16, 18. Insbesondere zeigt die 2 die vierte Zellkontaktierungsvorrichtung 18. Insbesondere ist die vierte Zellkontaktierungsvorrichtung 18 zum Verbinden zweier Batteriezellmodule 36, 40 ausgebildet. Ein erstes Batteriemodul 36 ist gezeigt und ein zweites Batteriemodul 40 ist insbesondere lediglich gestrichelt dargestellt.
  • Das erste Batteriemodul 36 kann mit dem zweiten Batteriemodul 40 beispielsweise mittels eines Schraubelements 42 elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt sein. Hierzu weist die vierte Zellkontaktierungsvorrichtung 18 beispielsweise eine Gewindehülse 44 für die Verschraubung auf. Des Weiteren ist vorgesehen, dass die vierte Zellkontaktierungsvorrichtung 18 eine Kontaktfläche 46 zum elektrischen Kontaktieren aufweist. Ferner kann insbesondere vorgesehen sein, dass die vierte Zellkontaktierungsvorrichtung 18 einen Metallring 48 als zweiten Querschnittsbereich 24 aufweist. Zur Reduzierung des Querschnitts können beispielsweise dann in dem Metallring 48 Bohrungen 50 eingefügt werden, sodass der elektrische Querschnitt reduziert werden kann.
  • Insbesondere ist es durch die vierte Zellkontaktierungsvorrichtung 18 ermöglicht, dass die Kontaktfläche 46 nicht reduziert wird, um den Übergangswiderstand nicht zu reduzieren. Unterhalb der Kontaktfläche 46 wiederum ist der Bereich zur Reduzierung des Querschnitts, mit anderen Worten der zweite Querschnittsbereich 24, insbesondere durch die Bohrung 50 ausgebildet.
  • Insbesondere zeigt die 3, dass die Schmelzsicherung in der Modulverbindungsschnittstelle umgesetzt wird. Dies kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel insbesondere über die Schraubverbindung realisiert werden, wobei hierbei zwei Metallringe, welche beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium ausgebildet sind, aufeinander gedrückt werden. In diese Metallringe wird die Querschnittsverringerung eingebracht, die dann wiederum als Schmelzsicherung fungiert.
  • Insgesamt zeigen die 1 bis 3 eine Zellkontaktierungsvorrichtung 12, 14, 16 ,18 mit einer Schmelzsicherung für den elektrischen Energiespeicher 10.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    elektrischer Energiespeicher
    12
    erste Zellkontaktierungsvorrichtung
    14
    zweite Zellkontaktierungsvorrichtung
    16
    dritte Zellkontaktierungsvorrichtung
    18
    vierte Zellkontaktierungsvorrichtung
    20
    Verbindungselement
    22
    erster Querschnittsbereich
    24
    zweiter Querschnittsbereich
    26
    Einzelbatteriezelle
    28
    Zellreihe
    30
    erste Seite
    32
    Zwischendruckplatte
    34
    zweite Seite
    36
    erstes Batteriemodul
    38
    Loch
    40
    zweites Batteriemodul
    42
    Schraubelement
    44
    Gewindehülse
    46
    Kontaktfläche
    48
    Metallring
    50
    Bohrung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2878018 B1 [0003]

Claims (10)

  1. Zellkontaktierungsvorrichtung (12, 14, 16, 18) zum Verbinden eines ersten Batterieelements eines elektrischen Energiespeichers (10) für ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug mit einem zweiten Batterieelement des elektrischen Energiespeichers (10), mit einem Verbindungselement (20) zum elektrischen Verbinden des ersten Batterieelements und des zweiten Batterieelements und mit einem als Schmelzsicherung ausgebildeten elektrischen Sicherungselement zum Überspannungsschutz, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (20) einen ersten Querschnittsbereich (22) und einen zum ersten Querschnittsbereich (22) unterschiedlichen zweiten Querschnittsbereich (24) aufweist, wobei die Schmelzsicherung im zweiten Querschnittsbereich (24) ausgebildet ist und wobei der zweite Querschnittsbereich (24) einen gegenüber dem ersten Querschnittsbereich (22) reduzierten Querschnitt als Schmelzsicherung aufweist.
  2. Zellkontaktierungsvorrichtung (12, 14, 16, 18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Querschnittsbereich (24) zur Reduzierung des Querschnitts zumindest ein Loch (28) aufweist.
  3. Zellkontaktierungsvorrichtung (12, 14, 16, 18) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Querschnittsbereich (24) zur Reduzierung des Querschnitts zumindest einen Schlitz aufweist.
  4. Zellkontaktierungsvorrichtung (12, 14, 16, 18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Querschnittsbereich (24) zur Reduzierung des Querschnitts zumindest einen Steg aufweist.
  5. Zellkontaktierungsvorrichtung (12, 14, 16, 18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Querschnittsbereich (24) eine Fläche zwischen 2mm2 bis 12mm2, insbesondere zwischen 5mm2 und 8mm2, aufweist.
  6. Zellkontaktierungsvorrichtung (12, 14, 16, 18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellkontaktierungsvorrichtung (12, 14, 16, 18) zum Verbinden zweier als Einzelbatteriezelle (26) ausgebildeten Batterieelemente des elektrischen Energiespeichers (10) ausgebildet ist.
  7. Zellkontaktierungsvorrichtung (12, 14, 16, 18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellkontaktierungsvorrichtung (12, 14, 16, 18) zum Verbinden zweier als Zellreihen (28) ausgebildeten Batterieelemente des elektrischen Energiespeichers (10) ausgebildet ist.
  8. Zellkontaktierungsvorrichtung (12, 14, 16, 18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellkontaktierungsvorrichtung (12, 14, 16, 18) zum Verbinden zweier als Zellreihen (28) ausgebildeten Batterieelemente ausgebildet ist, wobei sich eine erste Zellreihe (28) an einer ersten Seite (30) einer Zwischendruckplatte (32) des elektrischen Energiespeichers (10) abstützt und sich eine zweite Zellreihe (28) an einer der ersten Seite (30) gegenüberliegende zweiten Seite (34) der Zwischendruckplatte (32) abstützt.
  9. Zellkontaktierungsvorrichtung (12, 14, 16, 18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellkontaktierungsvorrichtung (12, 14, 16, 18) zum Verbinden zweier als Batteriemodule (36, 40) ausgebildeten Batterieelemente des elektrischen Energiespeichers (10) ausgebildet ist.
  10. Elektrischer Energiespeicher (10) für ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug, mit zumindest einer Zellkontaktierungsvorrichtung (12, 14, 16, 18) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
DE102019128386.8A 2019-10-21 2019-10-21 Zellkontaktierungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Batterieelements mit einem zweiten Batterieelement eines elektrischen Energiespeichers, sowie elektrischer Energiespeicher Pending DE102019128386A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019128386.8A DE102019128386A1 (de) 2019-10-21 2019-10-21 Zellkontaktierungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Batterieelements mit einem zweiten Batterieelement eines elektrischen Energiespeichers, sowie elektrischer Energiespeicher
CN202011012848.8A CN112701425B (zh) 2019-10-21 2020-09-24 电池单元接触接通装置以及蓄电器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019128386.8A DE102019128386A1 (de) 2019-10-21 2019-10-21 Zellkontaktierungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Batterieelements mit einem zweiten Batterieelement eines elektrischen Energiespeichers, sowie elektrischer Energiespeicher

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019128386A1 true DE102019128386A1 (de) 2021-04-22

Family

ID=75268549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019128386.8A Pending DE102019128386A1 (de) 2019-10-21 2019-10-21 Zellkontaktierungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Batterieelements mit einem zweiten Batterieelement eines elektrischen Energiespeichers, sowie elektrischer Energiespeicher

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN112701425B (de)
DE (1) DE102019128386A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023099187A1 (de) * 2021-12-01 2023-06-08 Elringklinger Ag Stromschiene und eine stromschiene umfassende elektrochemische vorrichtung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170012331A1 (en) * 2014-10-23 2017-01-12 Quantum Force Engineering Limited Battery Assembly

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7924137B2 (en) * 2007-09-10 2011-04-12 Cooper Technologies Company Battery fuse assembly
DE102011005222A1 (de) * 2011-03-08 2012-09-13 Sb Limotive Company Ltd. Verbinder zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen mindestens drei Terminals von Batteriezellen
JP5611251B2 (ja) * 2012-01-27 2014-10-22 トヨタ自動車株式会社 密閉型二次電池
DE102012205021A1 (de) * 2012-03-28 2013-10-02 Robert Bosch Gmbh Zellverbinder für ein Batteriesystem oder für eine Batteriezelle eines elektrischen Energiespeichers, Batterie und Kraftfahrzeug
CN102769120B (zh) * 2012-07-24 2016-03-30 深圳市雄韬电源科技股份有限公司 一种电池组连接装置、电池系统及电动设备
DE102012213273B4 (de) * 2012-07-27 2021-08-05 Hydac Technology Gmbh Energiespeichervorrichtung
CN203312403U (zh) * 2013-04-25 2013-11-27 深圳市豪鹏科技有限公司 极耳以及使用该极耳的电池
JP6620407B2 (ja) * 2015-03-06 2019-12-18 株式会社Gsユアサ 蓄電素子
TWI628887B (zh) * 2015-05-11 2018-07-01 睿能創意公司 用於攜帶型多單元電能儲存裝置之電連接器
CN105098133A (zh) * 2015-08-05 2015-11-25 广州力柏能源科技有限公司 一种具有短路保护功能的电池组
CN205645964U (zh) * 2016-04-25 2016-10-12 比亚迪股份有限公司 电池连接片、电池模组以及动力电池包
JP2018198181A (ja) * 2017-05-24 2018-12-13 株式会社イーコース 組電池用接続幹及び組電池
CN209200005U (zh) * 2018-10-25 2019-08-02 惠州比亚迪电池有限公司 电池模组和电池包以及电动车辆

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170012331A1 (en) * 2014-10-23 2017-01-12 Quantum Force Engineering Limited Battery Assembly

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023099187A1 (de) * 2021-12-01 2023-06-08 Elringklinger Ag Stromschiene und eine stromschiene umfassende elektrochemische vorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
CN112701425A (zh) 2021-04-23
CN112701425B (zh) 2023-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3804002B9 (de) Anordnung für zellen zur speicherung elektrischer energie mit federkontaktelement
DE102008023451B4 (de) Elektrische Verbindungsanordnung als Stromverteilungsschaltung
DE102008034508A1 (de) Integrierter Thermistor und Vorrichtung mit metallischem Element und Verfahren
DE102009036086B4 (de) Überwachungselektronik für Batterien
WO2010031856A2 (de) Verbindungsplatine
DE10392367T5 (de) Mehrfachelement-Sicherungsanordnung
DE102014203737B4 (de) Elektronisches teil und elektronische steuereinheit
DE2938712A1 (de) Bedruckte schaltungsplatte
EP3535788B1 (de) Platine zur elektrisch gesicherten verbindung von batteriezellen und batterie
DE102018102142A1 (de) Energiespeichermodul mit über unisolierte Leiterstücke verbundenen Energiespeicherzellen und/oder einem Kühlsystem, Energiespeicherblock und Verfahren zum Kühlen eines Energiespeichermoduls
DE102019128386A1 (de) Zellkontaktierungsvorrichtung zum Verbinden eines ersten Batterieelements mit einem zweiten Batterieelement eines elektrischen Energiespeichers, sowie elektrischer Energiespeicher
DE2948631C3 (de) Schutzeinrichtung für einen Verbindungskopf von Fernsprechleitungen
DE102012210999A1 (de) Sicherungsblock und elektrischer Anschlusskasten, der diesen aufweist
EP2434846B1 (de) Verdrahtungselement, Leistungsverteiler und Fahrzeugbatterie
DE102015120550B3 (de) Verbindungsvorrichtung und verbindungsverfahren
DE112016001430T5 (de) Fahrzeuggebundene stromverteilerplatine, elektrische verteilerdose und lade/entlade-controller
DE102012012025B4 (de) Brückeneinrichtung für elektrische Einrichtungen
DE102005026404B4 (de) Gedruckte Schaltung für geschützte Keramik-Komponente
DE102016120835A1 (de) Platine zur Verbindung von Batteriezellen
DE102011080950A1 (de) Vorrichtung zur Wärmeabfuhr aus einem Energiespeicher
DE102008052925A1 (de) Schnittstelle von Sammelschiene mit gedruckter Leiterplatte für Elektro- und Hybridelektrofahrzeuge
DE102009004960B4 (de) Verpolschutz im Stromverteiler
DE102019216285B4 (de) Flachkabel und Batteriemodul
DE102020216305B4 (de) Elektrische Schaltvorrichtung
DE102012204847A1 (de) Baugruppe

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0002200000

Ipc: H01M0050500000

R012 Request for examination validly filed