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Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach Gattung des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs, einem System nach Gattung des unabhängigen Systemanspruchs sowie einem Verfahren nach Gattung des unabhängigen Verfahrensanspruchs.
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Stand der Technik
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Zellverbinder zur Verschaltung von Batteriezellen sind aus dem Stand der Technik bekannt.
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Hierbei wird der Minuspol der Zellen, insbesondere in Zellverbindern zur Verschaltung von Rundzellen, häufig über ein separates Bauteil radial an der Zelle kontaktiert. Das in der Regel in Form einer Kontaktfeder gebildete separate Bauteil wird dann häufig stoffschlüssig mit einem Parallelblech sowie dem Pluspol einer darunterliegenden Zelle verbunden. Die Federkraft der bisher radial an den Zellen kontaktierten Kontaktfedern ist hierbei aufgrund der steilen Federkennlinie sowie aufgrund prozessbedingter Toleranzen stark schwankend und hat somit einen großen Einfluss auf den Übergangswiderstand, der vorteilhafterweise möglichst konstant gering gehalten wird. Eine hohe Federkraft ist hierbei insbesondere aufgrund des radial an der Zelle ausgeführten Kontaktes sowie aufgrund des Bauraums stark eingeschränkt. Auch eine Erhöhung der Federkraft über die Materialdicke ist aufgrund bestehender Fertigungsprozesse nur sehr eingeschränkt möglich.
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Offenbarung der Erfindung
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Gegenstand der Erfindung ist gemäß einem ersten Aspekt eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs, ein System mit den Merkmalen des unabhängigen Systemanspruchs sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen System sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Der erfindungsgemäße Zellverbinder zur Verschaltung von Batteriezellen dient insbesondere der Verschaltung von Rundzellen. Hierbei ist der Vorteil des Zellverbinders vor allem darin zu sehen, dass durch dessen erfindungsgemäßen Aufbau eine maximale axiale Anpresskraft eines Federelementes zur Batteriezelle und damit ein möglichst geringer Übergangswiderstand erreicht wird. Ferner kann durch den erfindungsgemäßen Aufbau eine Federkraft sowohl über die Materialauswahl, als auch über die Materialstärke oder Kontur sowie über entsprechende Ausklinkungen bzw. Versteifungen positiv beeinflusst werden.
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Der erfindungsgemäße Zellverbinder zur Verschaltung von Batteriezellen kann hierbei vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug eingesetzt werden. Ebenso ist ein Einsatz in Lastkraftwagen, Kränen, Gabelstaplern, Schiffen, Flugobjekten oder stationären Systemen denkbar.
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Der erfindungsgemäße Zellverbinder zur Verschaltung von Batteriezellen umfasst hierbei eine Mehrzahl von Kontaktelementen zur Kontaktierung eines ersten und eines zweiten Pols der Batteriezellen, wobei die Kontaktelemente nebeneinander entlang einer Ebene angeordnet und über Überführungsbereiche miteinander verbunden sind. Die Kontaktelemente weisen erfindungsgemäß jeweils ein Federelement zur Kontaktierung eines zweiten Pols der Batteriezellen auf, wobei das Federelement gegenständlich derart ausgestaltet und innerhalb des Zellverbinders angeordnet ist, dass der jeweils zweite Pol der Batteriezellen über den Zellboden der Batteriezellen kontaktierbar ist.
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Der gegenständliche Zellverbinder ist vorteilhafterweise zur elektrischen Verbindung von Rundzellen vorgesehen und kann die Zellen dabei sowohl parallel, als auch seriell miteinander verschalten. Eine serielle Verschaltung erfolgt hierbei vorzugsweise im Rahmen von übereinander in verschiedenen Ebenen gestapelte Zellen, zwischen denen jeweils ein Zellverbinder, insbesondere jeweils ein Kontaktelement eines Zellverbinders angeordnet ist. Eine parallele Verschaltung von Batteriezellen erfolgt hingegen im Rahmen von nebeneinander, vorzugsweise in einer Ebene angeordneten Zellen, insbesondere über erfindungsgemäße Überführungsbereiche zur Verbindung der Kontaktelemente eines Zellverbinders. Die Anzahl von innerhalb eines Zellverbinders angeordneten Kontaktelementen ist vorliegend variabel. Es können beispielsweise nur zwei, oder auch mehr als zwei, beispielsweise drei, vier, fünf oder auch mehr als fünf Kontaktelemente nebeneinander innerhalb einer Ebene angeordnet und über entsprechende Überführungsbereiche miteinander verbunden sein. Die gegenständlichen Überführungsbereiche können hierbei auch zumindest teilweise unterschiedlich ausgestaltet sein. So können die an einer Außenseite des Zellverbinders angeordneten Überführungsbereiche beispielsweise dicker und stabiler ausgelegt sein, als die im Inneren des Zellverbinders der angeordneten Überführungsbereiche, um letzteren eine gewisse Flexibilität hinsichtlich mechanischer Verschiebungen zu verleihen. Ferner ist es denkbar, dass die im Inneren eines Zellverbinders angeordneten Überführungsbereiche im Hinblick auf die Gewährleistung einer größeren Beweglichkeit zum Ausgleich von Verschiebungen Ausschneidungen bzw. Verjüngungen aufweisen. Unter einem Federelement wird im Rahmen der Erfindung vorzugsweise ein zumindest teilweise elastisches Element verstanden, das bei Ausüben einer Kraft in zumindest einer Richtung eine entsprechende Kraft in entgegengesetzter Richtung ausüben kann. Unter einer gegenständlichen Kontaktierung über den Zellboden ist im Rahmen der Erfindung eine Kontaktierung zu verstehen, die im Wesentlichen über den Zellboden und beispielsweise nicht radial an einer Außenfläche einer Batteriezelle angreift. Ein erster Pol einer Batteriezelle kann erfindungsgemäß insbesondere ein Pluspol einer Batteriezelle sein, wohingegen der zweite Pol einer Batteriezelle dann entsprechend vorzugsweise der Minuspol der Batteriezelle sein kann.
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Im Hinblick auf eine einfach herzustellende stabile Verbindung zwischen Batteriezellen und einem gegenständlichen Zellverbinder kann erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen sein, dass die Kontaktelemente Kontaktbereiche zur Kontaktierung eines ersten Pols von Batteriezellen aufweisen, wobei die Kontaktbereiche vorzugsweise an die Form des ersten Pols der Batteriezellen anpassbar sind und insbesondere zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung mit dem ersten Pol der Batteriezellen vorgesehen sind. Die Kontaktelemente sind hierbei vorteilhafterweise zumindest teilweise rund, oval, spitzoval, abgerundet oder dergleichen gebildet und weisen vorzugsweise eine schüssel- oder tellerförmige Vertiefung auf. Die Kontaktbereiche sind hierbei vorzugsweise an der Unterseite der Kontaktelemente angeordnet, insbesondere zentral innerhalb der Kontaktelemente angeordnet und vorzugsweise zumindest teilweise abgeflacht ausgebildet, um eine leichte und einfache stoffschlüssige Verbindung mit dem vorzugsweise als Pluspol gebildeten ersten Pol von Batteriezellen bilden zu können. Ferner können die Kontaktbereiche Ausnehmungen für die Aufnahme der Pole bzw. für die Aufnahme von Teilen von Polen besitzen, die vorzugsweise zumindest teilweise abgerundet, insbesondere zumindest teilweise oval, spitzoval oder U-förmig gebildet und vorteilhafterweise an die Form des ersten Pols von Batteriezellen angepasst sein können.
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Im Rahmen einer gleichzeitig flexiblen und stabilen elektrischen Verbindung kann erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, dass die Federelemente gegenüberliegend von den Kontaktbereichen angeordnet sind, wobei die Federelemente vorzugsweise an die Form des zweiten Pols von Batteriezellen anpassbar sind und insbesondere zur Herstellung einer zumindest teilweise formschlüssigen Verbindung mit dem zweiten Pol der Batteriezellen vorgesehen sind. Vorzugsweise kann hierbei insbesondere die Kontur der Federelemente an die Form des zweiten Pols der Batteriezellen, insbesondere an die mechanischen und/oder elektrischen Anforderungen angepasst sein. Hierbei kann beispielsweise eine kegelförmige Kontur für eine runde Kontaktfläche oder ein nahezu eindimensionaler Radius für eine Linienkontaktierung oder dergleichen vorgesehen sein. Ferner können die Federelemente insbesondere derart elastisch gebildet sein, dass sie durch Ausübung eines in Richtung der Kontaktfläche wirkenden Anpressdrucks zumindest kurzzeitig mit der Kontaktfläche lösbar verbindbar sind.
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Im Hinblick auf eine stabile und einfach und kostengünstig herstellbare Anordnung kann erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen sein, dass der Zellverbinder einteilig gebildet ist, wobei das Federelement vorzugsweise in Form einer Stanzlasche, insbesondere in Form einer nach oben gebogenen Stanzlasche gebildet ist. Einteilig ist hierbei insbesondere in Form von einstückig zu verstehen, sodass der Zellverbinder gemäß der Erfindung vorzugsweise aus einem Stück gefertigt sein kann. Eine einstückige Ausführung zeichnet sich hierbei nicht nur durch eine hohe mechanische Stabilität, sondern auch durch eine hohe elektrische Stabilität mit niedrigen Übergangsverlusten und einer damit verbundenen niedrigen Korrosionsanfälligkeit aus. Im Rahmen einer einstückigen Ausführung kann das Federelement hierbei vorzugsweise zunächst zumindest teilweise aus dem Kontaktbereich ausgestanzt werden, bevor es anschließend entgegengesetzt zum Kontaktbereich nach oben gebogen wird.
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Im Rahmen einer besonders flexibel anordenbaren und anpassbaren Ausführung des gegenständlichen Zellverbinders ist es hingegen ebenfalls denkbar, dass der Zellverbinder mehrteilig gebildet ist, wobei das Federelement vorzugsweise in Form eines separaten Bauteils gebildet ist, das insbesondere Kontaktflächen zur stoffschlüssigen Verbindung mit dem Kontaktelement aufweist. Vorzugsweise ist das separate Federelement hierbei derart ausgestaltet, dass es großflächige, vorzugweise zumindest teilweise planbare Bereiche zur einfachen Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung mit dem Kontaktelement, insbesondere zur einfachen Herstellung einer Schweißverbindung aufweist. Vorteilhafterweise können die zur Verbindung vorgesehenen Bereiche hierbei formkorrespondierend zu den entsprechend vorgesehenen Verbindungsbereichen der Kontaktelemente ausgebildet sein. Des Weiteren kann das Federelement im Rahmen einer mehrteiligen Ausführung des gegenständlichen Zellverbinders einen insbesondere stufenförmig ausgebildeten Kontaktbereich aufweisen, der vorzugsweise in der Mitte der zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung vorgesehenen Verbindungsbereiche angeordnet ist und insbesondere derart ausgestaltet ist, dass durch diesen eine Elastizität in zumindest zwei senkrecht zueinander angeordneten Raumkoordinaten möglich ist.
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Im Hinblick auf eine einfach und flexibel anpassbare Ausführung des gegenständlichen Zellverbinders ist es ebenfalls vorstellbar, dass das Federelement Ausnehmungen zur Beeinflussung der Federkraft aufweist. Mittels der Ausnehmungen ist hierbei insbesondere die Elastizität der Federelemente variierbar. Die Ausnehmungen können hierbei, beispielsweise in Form von quaderförmigen, runden, ovalen, gitterförmigen oder stegartigen Ausnehmungen gebildet sein und vorzugsweise im Inneren der Fläche eines Federelementes angeordnet sein. Alternativ oder kumulativ können die Ausnehmungen auch in den Randbereichen vorgesehen sein.
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Im Hinblick auf einen einfachen Spannungsabgriff bei dem Einsatz des gegenständlichen Zellverbinders in einem Batteriesystem kann erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein, dass zumindest ein Abgriffelement zum Spannungsabgriff vorgesehen ist, wobei das Abgriffelement vorzugsweise an einer Außenseite des Zellverbinders angeordnet ist. Es versteht sich, dass neben einem Abgriffelement auch mehrere Abgriffelemente vorgesehen sein können, die vorzugsweise an der Außenseite des Zellverbinders angeordnet sind. Hierbei können die Abgriffelemente entweder einstückig mit dem Zellverbinder gebildet oder fest, vorzugsweise stoffschlüssig mit diesem verbunden sein.
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Um einen gleichzeitig mechanisch stabilen und elektrisch verlustarmen Zellverbinder zur Verfügung stellen zu können, kann der erfindungsgemäße Zellverbinder zumindest teilweise aus einem Metallwerkstoff, vorzugsweise zumindest teilweise aus einem Aluminiumwerkstoff, insbesondere zumindest teilweise aus einem Kupferwerkstoff gebildet sein.
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Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Batteriesystem. Hierbei umfasst das Batteriesystem einen voranstehend beschriebenen Zellverbinder sowie eine Mehrzahl von Batteriezellen, wobei die Batteriezellen über den Zellverbinder parallel und seriell miteinander verschaltet sind. Erfindungsgemäß zeichnet sich das Batteriesystem hierbei dadurch aus, dass eine erste und eine zweite Gruppe der Batteriezellen über Kontaktelemente des Zellverbinders seriell miteinander verschaltet sind, wobei die erste Gruppe der Batteriezellen über den ersten Pol mit dem Kontaktbereich der Kontaktelemente verbunden und die zweite Gruppe der Batteriezellen über den zweiten Pol mit dem Federelement der Kontaktelemente des Zellverbinders verbunden ist. Damit bringt das erfindungsgemäße System die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich in Bezug auf den erfindungsgemäßen Zellverbinder beschrieben worden sind. Hierbei sind die erste und zweite Gruppe der Batteriezellen ferner jeweils parallel miteinander über den Zellverbinder, insbesondere über die Überführungsbereiche des Zellverbinders parallel miteinander verschaltet. Die erste Gruppe von Batteriezellen ist zudem vorzugsweise stoffschlüssig mit den jeweiligen Kontaktelementen verbunden, wohingegen die zweite Gruppe mit den Federelementen verbunden sein kann. Im Hinblick auf eine stabile und feste Anordnung des erfindungsgemäßen Batteriesystems kann vorliegend ferner ein Zellgehäuse zur Aufnahme der Batteriezellen vorgesehen sein, in das auch der gegenständliche Zellverbinder eingelegt werden kann. Zudem können zusätzliche Halteelemente zum Halten der Batteriezellen vorgesehen sein.
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Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Verschaltung von Batteriezellen. Hierbei umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die Schritte eines Herstellens einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen einer ersten Gruppe von Batteriezellen und einem Zellverbinder sowie eines Herstellens einer Verbindung zwischen einer zweiten Gruppe von Batteriezellen und dem Zellverbinder. Hierbei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die stoffschlüssige Verbindung zwischen der ersten Gruppe von Batteriezellen und dem Zellverbinder, zwischen dem jeweils ersten Pol der ersten Gruppe von Batteriezellen und einem Kontaktbereich von Kontaktelementen des Zellverbinders erfolgt und die Verbindung zwischen der zweiten Gruppe von Batteriezellen und dem Zellverbinder, zwischen dem jeweils zweiten Pol der zweiten Gruppe von Batteriezellen und jeweils einem Federelement der Kontaktelemente des Zellverbinders erfolgt. Damit bringt das erfindungsgemäße Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich in Bezug auf den erfindungsgemäßen Zellverbinder und das erfindungsgemäße System beschrieben worden sind.
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Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist zudem ein Kraftfahrzeug, umfassend einen voranstehend beschriebenen Zellverbinder, insbesondere umfassend ein voranstehend beschriebenes Batteriesystem.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Zellverbinders zur Verschaltung von Batteriezellen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
- 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Zellverbinders zur Verschaltung von Batteriezellen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
- 3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Batteriesystems, umfassend einen erfindungsgemäßen Zellverbinder zur Verschaltung von Batteriezellen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
- 4 eine weitere schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Zellverbinders zur Verschaltung von Batteriezellen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gemeinsam mit einer Batteriezelle zur Illustration der Form der Verschaltung.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Zellverbinders 2 zur Verschaltung von Batteriezellen 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Hierbei umfasst der Zellverbinder 2 eine Mehrzahl von Kontaktelementen 4 zur Kontaktierung eines ersten und eines zweiten Pols 12a, 12b von vorliegend nicht dargestellten Batteriezellen 10, bei denen die ersten Pole 12a der Batteriezellen 10 vorzugsweise in Form von Pluspolen und die zweiten Pole 12b entsprechend in Form von Minuspolen ausgestaltet sein können. Die Kontaktelemente 4 sind hierbei nebeneinander entlang einer Ebene angeordnet und über Überführungsbereiche 6a, 6b miteinander verbunden. Die Überführungsbereiche 6a, 6b sind hierbei vorliegend zumindest teilweise unterschiedlich ausgestaltet. So sind die an der Außenseite des Zellverbinders 2 angeordneten Überführungsbereiche 6b etwas breiter und stabiler ausgelegt, als die im Inneren des Zellverbinders 2 angeordneten Überführungsbereiche 6a, die zur Gewährleistung einer größeren Beweglichkeit zum Ausgleich von Verschiebungen noch Ausschneidungen 5 aufweisen.
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Des Weiteren weisen die Kontaktelemente 4 jeweils ein Federelement 8 zur Kontaktierung eines zweiten Pols 12b von Batteriezellen 10 auf. Das Federelement 8 ist hierbei derart ausgestaltet und innerhalb des Zellverbinders 2 angeordnet, dass ein zweiter Pol 12b einer Batteriezelle 10 jeweils über den Zellboden 14 der Batteriezellen 10 kontaktierbar ist. Die Kontaktelemente 4 weisen ferner Kontaktbereiche 16 auf, die zur Kontaktierung eines ersten Pols 12a von Batteriezellen 10 vorgesehen sind und insbesondere an die Form eines ersten Pols 12a von Batteriezellen 10 anpassbar sind. Über die Kontaktbereiche 16 soll vorzugsweise eine Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung mit den jeweils ersten Polen 12a von Batteriezellen 10 erfolgen. Die Kontaktbereiche 16 sind hierzu vorliegend vorzugsweise an der Unterseite der Kontaktelemente 4 angeordnet.
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Im Hinblick auf eine einfache Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung können ferner Ausnehmungen 20 für die Aufnahme der Pole 12a bzw. für die Aufnahme von Teilen von Polen 12a vorgesehen sein, die vorliegend U-förmig gebildet und an die Form von ersten Polen 12a von Batteriezellen 10 angepasst sind.
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Die gegenständlichen Federelemente 8 sind ferner gegenüberliegend von den Kontaktbereichen 16 angeordnet und vorzugsweise an die Form eines zweiten Pols 12b von Batteriezellen 10 anpassbar. Im Gegensatz zu einer an den Kontaktbereichen 16 vorgesehenen stoffschlüssigen Verbindung mit den ersten Polen 12a von Batteriezellen 10 können die Federelemente 8 vorzugsweise zur Herstellung einer zumindest teilweise formschlüssigen Verbindung mit dem jeweils zweiten Pol 12b von Batteriezellen 10 vorgesehen sein. Ähnlich wie auch die Kontaktbereiche 16 können auch die Federelemente 8 an die Form eines zweiten Pols 12b von Batteriezellen 10, insbesondere hinsichtlich der Kontur an die Form eines zweiten Pols 12b der Batteriezellen 10 angepasst sein. Hierbei können die Federelemente 8 beispielsweise eine kegelförmige Kontur oder dergleichen aufweisen.
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Der vorliegend dargestellte Zellverbinder 2 ist zudem einteilig gebildet, wobei das Federelement 8 vorzugsweise in Form einer Stanzlasche, insbesondere in Form einer nach oben gebogenen Stanzflasche gebildet ist. Eine einteilige Ausführung weist hierbei nicht nur eine besonders hohe mechanische Stabilität, sondern auch eine hohe elektrische Stabilität auf. Im Hinblick auf einen einfachen Spannungsabgriff bei dem Einsatz des gegenständlichen Zellverbinders 2 in einem Batteriesystem 1 ist erfindungsgemäß ferner ein Abgriffelement 18 zum Spannungsabgriff vorgesehen. Das vorliegend einstückig bzw. einteilig mit dem Zellverbinder 2 ausgebildete Abgriffelement kann alternativ auch als separates Bauteil gebildet und dann vorzugweise fest, insbesondere stoffschlüssig mit dem Zellverbinder 2 verbunden sein.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Zellverbinders 2 zur Verschaltung von Batteriezellen 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der gegenständliche Zellverbinder 2 nicht einteilig, sondern mehrteilig gebildet, wobei die Federelemente 8 nicht wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel einstückig mit den Kontaktelementen 4 ausgebildet, sondern in Form von separaten Bauteilen gebildet sind, die auf den Kontaktelementen 4 angeordnet und anschließend stoffschlüssig mit diesen verbunden werden können. Hierzu weisen die Federelemente 8 Verbindungsbereiche 22 zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung auf, die vorliegend formkorrespondierend zu der dafür vorgesehenen Kontaktfläche der Kontaktelemente 4 gebildet sind, sodass eine besonders einfache Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen den Federelementen 8 und den Kontaktelementen 4 garantiert wird. Des Weiteren weisen die Federelemente 8 Ausnehmungen 30 zur Beeinflussung der Federkraft auf. Mittels der Ausnehmungen 30 ist hierbei insbesondere die Elastizität der Federelemente 8 variierbar. Alternativ oder kumulativ zu der im Inneren der Fläche der Federelemente 8 angeordneten Ausnehmungen 30 können die Ausnehmungen 30 zur Beeinflussung der Federkraft auch in den Randbereichen der Federelemente 8 angeordnet sein. Ferner weisen die Federelemente 8 einen zwischen den Ausnehmungen 30 angeordneten stufenförmig ausgebildeten Kontaktbereich 24 auf, der derart ausgestaltet ist, dass durch diesen eine Elastizität in zumindest zwei Raumkoordinaten möglich ist. Über diesen Kontaktbereich 24 soll vorliegend die Kontaktierung eines zweiten Batteriepols 12b einer Batteriezelle 10 erfolgen.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Batteriesystems 1, umfassend einen erfindungsgemäßen Zellverbinder 2 zur Verschaltung von Batteriezellen 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Batteriesystem 1 umfasst hierbei neben dem Zellverbinder 2 eine Mehrzahl von Batteriezellen 10, die über den Zellverbinder 2 parallel und seriell miteinander verschaltet sind. Hierbei umfassen die Batteriezellen 10 eine erste und eine zweite Gruppe 10a, 10b von Batteriezellen 10, die über die Kontaktelemente 4 des Zellverbinders 2 seriell miteinander verschaltet sind. Hierbei ist die erste Gruppe 10a der Batteriezellen 10 über den ersten Pol 12a mit dem Kontaktbereich 16 der Kontaktelemente 4 verbunden, wohingegen die zweite Gruppe 10b der Batteriezellen 10 über den zweiten Pol 12b mit dem Federelement 8 der Kontaktelemente 4 des Zellverbinders 2 verbunden ist.
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Ferner umfasst das vorliegende Batteriesystem 1 ein Gehäuse 26 zur Aufnahme der Batteriezellen 10 sowie Halteelemente 28 zur zusätzlichen Stabilisierung einer Anordnung von Batteriezellen 10. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anordnung eines Batteriesystems 1 ist es insbesondere möglich, eine maximal axiale Anpresskraft der Federelemente 8 zu den Batteriezellen 10 und damit einen möglichst geringen Übergangswiderstand bei einer Verschaltung zu erreichen.
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4 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Zellverbinders 2 zur Verschaltung von Batteriezellen 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gemeinsam mit einer Batteriezelle 10 zur Illustration der Form der Verschaltung. Wie vorliegend erkennbar, wird über die Batteriezelle 10 ein in Richtung des Kontaktbereiches 16 wirkender Anpressdruck induziert, der unmittelbar auf den stufenförmig ausgebildeten Kontaktbereich 24 des Federelementes 8 wirkt und somit eine maximal axiale Anpresskraft der Zelle 10 an die Federelemente 8 bewirkt, sodass bei einer Verschaltung ein möglichst geringer Übergangswiderstand zwischen der Batteriezelle 10 und dem Zellverbinder 2 geschaffen wird.
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Mittels des erfindungsgemäßen Zellverbinders 2 bzw. des erfindungsgemäßen Batteriesystems 1 ist es insbesondere möglich, durch die Minimierung von fertigungsbedingten Toleranzen von Kontaktfedern eine möglichst konstante Federkraft zu erhalten, die eine maximale axiale Anpresskraft der Federelemente 8 zur betreffenden Batteriezelle 10 und damit eine Verschaltung mit einem besonders geringen Übergangs- bzw. Kontaktwiderstand ermöglicht.
