DE102020008015A1 - Connecting device - Google Patents

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Volker Hohm
Helge Herten
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Volkswagen AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung (10') zur mechanischen und elektrischen Kopplung von mindestens zwei Komponenten (4), aufweisend ein erstes Verbindungselement (12') und ein zweites Verbindungselement (14'), welche an unterschiedlichen Komponenten (4) angeordnet sind, wobei das erste Verbindungselement (12') und das zweite Verbindungselement (14') jeweils eine elektrisch leitfähige Kontaktfläche (24',26') und eine elektrisch isolierende Halterung (16', 18') sowie zueinander korrespondierende Fügekonturen (20', 22') zur gegenseitigen formschlüssigen Verbindung aufweisen, wobei die Fügekonturen (20', 22')derart ausgelegt sind, dass wenn ein Formschluss hergestellt ist, die Fügekonturen (20', 22') zumindest abschnittsweise ineinander greifen und dabei die Kontaktflächen (24', 26') der Verbindungselemente (12',14') in einen elektrisch leitfähigen Berührungskontakt bringen.The invention relates to a connecting device (10 ') for the mechanical and electrical coupling of at least two components (4), comprising a first connecting element (12') and a second connecting element (14 '), which are arranged on different components (4), wherein the first connecting element (12 ') and the second connecting element (14') each have an electrically conductive contact surface (24 ', 26') and an electrically insulating holder (16 ', 18') as well as mutually corresponding joining contours (20 ', 22') for mutual form-fitting connection, the joining contours (20 ', 22') being designed in such a way that, when a form-fitting connection is established, the joining contours (20 ', 22') interlock at least in sections and the contact surfaces (24 ', 26') ) Bring the connecting elements (12 ', 14') into electrically conductive contact.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zur mechanischen und elektrischen - Kopplung von mindestens zwei Komponenten, aufweisend ein erstes Verbindungselement und ein zweites Verbindungselement, welche an unterschiedlichen Komponenten angeordnet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Fahrzeugbatterie und ein elektrisch angetriebenes oder antreibbares Kraftfahrzeug.The invention relates to a connecting device for the mechanical and electrical coupling of at least two components, having a first connecting element and a second connecting element, which are arranged on different components. The invention further relates to a vehicle battery and an electrically powered or drivable motor vehicle.

Elektrisch beziehungsweise elektromotorisch angetriebene oder antreibbare,Kraftfahrzeuge, wie beispielsweise Elektro- oder Hybridfahrzeuge, umfassen in der Regel einen Elektromotor, mit dem eine oder beide Fahrzeugachsen antreibbar sind. Zur Versorgung mit elektrischer Energie ist der Elektromotor üblicherweise an eine fahrzeuginterne (Hochvolt-)Batterie als elektrischen Energiespeicher angeschlossen.Motor vehicles driven or drivable by electric or electric motors, such as for example electric or hybrid vehicles, generally comprise an electric motor with which one or both vehicle axles can be driven. To supply electrical energy, the electric motor is usually connected to a (high-voltage) battery inside the vehicle as an electrical energy store.

Unter einer insbesondere elektrochemischen Batterie ist hier und im Folgenden insbesondere eine sogenannte sekundäre Batterie (Sekundärbatterie)-des Kraftfahrzeugs zu verstehen. Bei einer solchen (sekundären) Fahrzeugbatterie ist eine verbrauchte chemische Energie mittels eines elektrischen (Auf-)Ladevorgangs wiederherstellbar. Derartige Fahrzeugbatterien sind beispielsweise als elektrochemische Akkumulatoren, insbesondere als Lithium-Ionen-Akkumulatoren, ausgeführt. Zur Erzeugung oder Bereitstellung einer ausreichend hohen Betriebsspannung weisen solche Fahrzeugbatterien typischerweise mindestens ein Batteriemodul auf, bei welchem mehrere einzelne Batteriezellen modular verschaltet sind.An electrochemical battery, in particular, is to be understood here and in the following text as a so-called secondary battery (secondary battery) of the motor vehicle. In the case of such a (secondary) vehicle battery, the chemical energy used can be restored by means of an electrical (charging) process. Such vehicle batteries are designed, for example, as electrochemical accumulators, in particular as lithium-ion accumulators. In order to generate or provide a sufficiently high operating voltage, such vehicle batteries typically have at least one battery module in which a plurality of individual battery cells are connected in a modular manner.

Die Batteriemodule der Fahrzeugbatterie sind hierbei typischerweise in einem gemeinsamen Batteriegehäuse angeordnet. Zur Verbesserung der Leistungs- und Energiedichte der Fahrzeugbatterie ist es wünschenswert, das Volumen für die Batteriezellen so groß wie möglich und das Batteriegehäuse so klein wie möglich zu konstruieren, wobei sämtliche mechanischen Lastfälle ohne Brand und ohne Kurzschlüss ertragen werden müssen. Hierzu ist es notwendig, dass Strukturbauteile möglichst platzsparend und möglichst ohne Redundanzen ausgelegt werden. Gleichzeitig muss neben einem Bauraum für die Batteriezellen auch ein ausreichender Bauraum innerhalb des Batteriegehäuses für die elektrischen Leitungen und Steuergeräte vorgehalten werden.The battery modules of the vehicle battery are typically arranged in a common battery housing. To improve the power and energy density of the vehicle battery, it is desirable to construct the volume for the battery cells as large as possible and the battery housing as small as possible, with all mechanical load cases having to be endured without fire and without short circuits. For this, it is necessary that structural components are designed to save space and, if possible, without redundancies. At the same time, in addition to an installation space for the battery cells, sufficient installation space must also be kept within the battery housing for the electrical lines and control devices.

Heutzutage weisen Fahrzeugbatterien in der Regel ein vergleichsweise großbauendes Batteriegehäuse auf, welches typischerweise einen Unterboden des Kraftfahrzeugs im Wesentlichen vollständig ausfüllt, und welches eine steife Baugruppe darstellt. Die mechanischen Beanspruchungen werden hierbei typischerweise über ein Fachwerk oder Stege in dem Batteriegehäuse abgeleitet Durch diese Bauweise ist die mechanische. Strukturintegrität oder Torsionssteifigkeit des Batteriegehäuses vergleichsweise hoch; so dass bei auftretenden mechanischen Belastungen mit keinen/oder minimalen Deformationen innerhalb des Batteriegehäuses zu rechnen ist. Die einzelnen Batteriemodule erfahren somit lediglich geringe Retativbewegungen, sodass die ebenfalls im Batteriegehäuse untergebrachten Hochvolt-Verbindungen zur Verschaltung der Batteriemodule ebenfalls lediglich geringe Beanspruchungen erfahren.Nowadays, vehicle batteries generally have a comparatively large battery housing which typically fills an underbody of the motor vehicle essentially completely and which represents a rigid assembly. The mechanical stresses are typically dissipated via a framework or webs in the battery housing. This design is the mechanical. Structural integrity or torsional rigidity of the battery housing is comparatively high; so that no / minimal deformations within the battery housing are to be expected in the event of mechanical loads. The individual battery modules therefore experience only slight retative movements, so that the high-voltage connections, which are also accommodated in the battery housing, for interconnecting the battery modules also experience only slight stresses.

Durch die zusätzlichen Bauteile zur Realisierung der Lastpfade innerhalb des Batteriegehäuses, weisen derartige Batteriegehäuse ein erhöhtes Baugewicht auf, welches sich nachteilig auf das Gewicht des Kraftfahrzeuges und somit auf die Reichweite des elektromotorischen Antriebs auswirkt. Des Weiteren weisen solche Batteriegehäuse eine vergleichsweise hohe Baugröße entlang einer Fahrzeughöhe (Z-Richtung) auf, wodurch eine erhöhte Z-Maßkette der Fahrzeugbatterie gegeben ist.Due to the additional components for realizing the load paths within the battery housing, such battery housings have an increased structural weight, which has a disadvantageous effect on the weight of the motor vehicle and thus on the range of the electric motor drive. Furthermore, such battery housings have a comparatively large structural size along a vehicle height (Z direction), as a result of which the vehicle battery has an increased Z dimensional chain.

Mit anderen Worten wird die maximale Leistungs- und ,Energiedichte nachteilig durch die separaten Lastpfade im Batteriegehäuse reduziert, da zusätzlich zu den tragenden Strukturen aufgrund der zu berücksichtigenden Deformation ein größerer Abstand zu den Batteriemodulen erforderlich ist. Weiterhin müssen die damit einhergehenden komplexen Toleranzketten berücksichtigt werden. Somit steht weniger Bauraum für die Batteriemodule beziehungsweise Batteriezellen zur Verfügung.In other words, the maximum power and energy density is disadvantageously reduced by the separate load paths in the battery housing, since, in addition to the supporting structures, a greater distance from the battery modules is required due to the deformation to be taken into account. Furthermore, the associated complex tolerance chains must be taken into account. This means that less installation space is available for the battery modules or battery cells.

Nachteilig an derartigen Batteriegehäusen ist weiterhin, dass eine Einzelentnahme von Batteriemodulen, beispielsweise im Servicefall oder zu Zwecken des Kundendienstes oder für kundenseitige Reichweitenanpassungen, im Wesentlich nicht oder lediglich unter einem hohen Aufwand möglich ist. Zur Entnahme eines Batteriemoduls ist es notwendig, das gesamte Batteriegehäuse zu demontieren und anschließend wieder zu montieren, so dass ein hoher Aufwand im Servicefall realisiert ist. Des Weiteren ist eine aufwändige und kostenintensive, Logistik und Produktion bei der Herstellung :der Fahrzeugbatterie erforderlich.A further disadvantage of such battery housings is that individual removal of battery modules, for example in the case of servicing or for customer service purposes or for range adjustments on the customer side, is essentially not possible or only possible with great effort. To remove a battery module, it is necessary to dismantle the entire battery housing and then reassemble it, so that a great deal of effort is required in the event of servicing. Furthermore, complex and cost-intensive logistics and production are required in the manufacture of the vehicle battery.

Alternativ zu einem Batteriegehäuse, in welchem die Batteriemodule gemeinsam mit den lasttragenden Strukturen angeordnet sind, ist es beispielsweise möglich, die Modulgehäuse der Batteriemodule selbst als lasttragende Strukturen der Fahrzeugbatterie auszuführen. Hierbei werden Lastpfade für mechanische Belastungen, welche beispielsweise bei einem Fahrzeugunfalls oder einem Fahrzeugaufprall (Fahrzeugcrash) auftreten) direkt in die Gehäuse der Batteriemodule gelegt und somit mehr Bauraum für beispielsweise Batteriezellen zur Verfügung gestellt.As an alternative to a battery housing in which the battery modules are arranged together with the load-bearing structures, it is possible, for example, to design the module housings of the battery modules themselves as load-bearing structures of the vehicle battery. Here, load paths for mechanical loads that occur, for example, in a vehicle accident or a vehicle impact (vehicle crash)) are laid directly in the housing of the battery modules and thus more Space for battery cells, for example, is made available.

Derartige lasttragende Batteriemodule weisen häufig ein integriertes Batteriemanagementsystem (BMS) auf, und werden daher auch als intelligente Batterieeinheiten (engl.: Smart-Battery-Units, -SBU) bezeichnet.Such load-bearing battery modules often have an integrated battery management system (BMS) and are therefore also referred to as intelligent battery units (Smart Battery Units, -SBU).

Bei derartigen lasttragenden Batteriemodule oder SBUs ist es notwendig, dass die HV-Kontaktierung außerhalb des Bauraums der SBUserfolgt, da die einzelnen SBUs in sich geschlossene und dichte Gehäuse darstellen und die Lastpfade ohne Unterbrechung: ausgeführt sind. Diese HV-Kontaktierungen erfolgen in SBU-basiertenBatteriekonzepten üblicherweise oberhalb des Batteriesystems und erfordern dadurch zusätzlichen Bauraum in der z-Maßkette.In the case of such load-bearing battery modules or SBUs, it is necessary that the HV contact is made outside of the installation space of the SBU, since the individual SBUs represent self-contained and sealed housings and the load paths are designed without interruption. In SBU-based battery concepts, these HV contacts are usually made above the battery system and thus require additional installation space in the z-dimensional chain.

Die Verbindungsvorrichtungen oder HV-Verbinder zur Verschaltung derartiger Batteriemodule weisen häufig rein elektrische oder elektronische Funktionen auf, und sind ohne mechanische Funktion. Ferner bauen solche Verbindungsvorrichtungen typischerweise in z-Richtung aufgrund einer notwendigen oben liegenden Anordnung auf, wodurch sie ein größeres z-Maß und Kompromisse im Bereich der Fahrzeugmitte (Mitteltunnel, Versorgungskanal etc.) erfordern.The connecting devices or HV connectors for interconnecting such battery modules often have purely electrical or electronic functions and have no mechanical function. Furthermore, such connecting devices typically build up in the z-direction due to a necessary overhead arrangement, whereby they require a larger z-dimension and compromises in the area of the vehicle center (center tunnel, supply channel, etc.).

Aus der DE10 2016 206 846 A1 ist eine Verbindungsvorrichtung zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zwei Batteriemodulen bekannt, bei welcher ein Unterteil, welches einen in einem Gehäuse eines Batteriemoduls angeordneten ersten elektrischen Leiter aufweist, und ein Oberteil, welches einen in einem Gehäuse des anderen Batteriemoduls angeordneten zweiten elektrischen Leiter aufweist, mittels eines zusätzlichen Schraubenelements elektrisch und mechanisch gekoppelt werden.From the DE10 2016 206 846 A1 A connecting device for producing an electrically conductive connection between two battery modules is known, in which a lower part, which has a first electrical conductor arranged in a housing of one battery module, and an upper part, which has a second electrical conductor arranged in a housing of the other battery module, be electrically and mechanically coupled by means of an additional screw element.

In der DE 10 2018 205 951 A1 ist eine Verbindungsvorrichtung zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zwei Batteriemodulen beschrieben, bei welcher die Kontakte der Batteriemodule in Stecköffnungen des jeweiligen Modulgehäuses angeordnet sind. Zur Kopplung zweier Batteriemodule ist ein zusätzlicher Steckverbinder vorgesehen, welcher einerseits in eine Stecköffnung eines ersten Batteriemoduls und andererseits in eine Stecköffnung des zweiten Batteriemoduls eingesteckt ist.In the DE 10 2018 205 951 A1 describes a connection device for producing an electrically conductive connection between two battery modules, in which the contacts of the battery modules are arranged in plug-in openings of the respective module housing. To couple two battery modules, an additional plug connector is provided, which is plugged into a plug-in opening of a first battery module on the one hand and into a plug-in opening of the second battery module on the other hand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete Verbindungsvorrichtung zur mechanischen und elektrischen Kopplung von mindestens zwei Komponenten anzugeben. Insbesondere soll eine möglichst einfache und aufwandsreduzierte Kopplung ohne zusätzliche Bauteile realisiert werden. Der Erfindung liegt weiterhirin die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete Fahrzeugbatterie sowie ein besonders geeignetes Kraftfahrzeug anzugeben.The invention is based on the object of specifying a particularly suitable connecting device for the mechanical and electrical coupling of at least two components. In particular, a coupling that is as simple as possible and with reduced effort is to be implemented without additional components. The invention is further based on the object of specifying a particularly suitable vehicle battery and a particularly suitable motor vehicle.

Hinsichtlich der Verbindungsvorrichtung wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Fahrzeugbatterie mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie hinsichtlich des Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 9 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche, Die im Hinblick auf die Verbindungsvorrichtung angeführten Vorteile und Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf die Fahrzeugbatterie und/oderdas Kraftfahrzeug überfragbar und umgekehrt.With regard to the connecting device, the object is achieved according to the invention with the features of claim 1 and with regard to the vehicle battery with the features of claim 8 and with regard to the motor vehicle with the features of claim 9. Advantageous refinements and developments are the subject matter of the dependent claims. The advantages and refinements cited with regard to the connecting device can also be applied to the vehicle battery and / or the motor vehicle and vice versa.

Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung ist zur mechanischen und elektrischen Kopplung von mindestens zwei Komponenten vorgesehen, sowie dafür geeignet und eingerichtet. Die Verbindungsvorrichtung weist hierbei ein erstes Verbindungselement und ein zweites Verbindungselement auf, welche .an jeweils unterschiedliche Komponenten angeordnet sind. Die Verbindungselemente sind hierbei vorzugsweise an einander zugewandten Stirnseiten oder Seitenwänden der Komponenten, also senkrecht zu den Oberseiten der Komponenten, angeordnet.The connecting device according to the invention is provided for the mechanical and electrical coupling of at least two components, and is suitable and set up for this. The connecting device here has a first connecting element and a second connecting element, which are arranged on different components. The connecting elements are in this case preferably arranged on facing end faces or side walls of the components, that is to say perpendicular to the upper sides of the components.

Das .erste Verbindungselement.und das zweite Verbindungselement weisen hierbei jeweils eine elektrisch leitfähige Kontaktfläche und eine elektrisch isolierende Halterung sowie zueinander korrespondierende Fügekonturen zur gegenseitigen formschlüssigen Verbindung auf. Die elektrisch, leitfähigen Kontaktflächen sind hierbei mit entsprechenden elektronischen oder elektrischen Bauteilen oder Elementen der jeweiligen Komponente gekoppelt. Die Halterung dient zur mechanischen Befestigung oder Halterung des jeweiligen Verbindungselements an der zugeordneten Komponente.The first connection element and the second connection element each have an electrically conductive contact surface and an electrically insulating holder, as well as mutually corresponding joining contours for mutual positive connection. The electrically conductive contact surfaces are coupled to corresponding electronic or electrical components or elements of the respective component. The holder is used to mechanically fasten or hold the respective connecting element to the associated component.

Unter einem „Formschluss“ oder -einer „formschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden insbesondere verstanden, dass der Zusammenhalt der miteinander verbundenen Teile zumindest in einer Richtung durch ein unmittelbares Ineinandergreifen von Konturen der Teile selbst oder durch ein mittelbares Ineinandergreifen über ein zusätzliches Verbindungsteil erfolgt. Das „Sperren“ einer gegenseitigen Bewegung in dieser Richtung erfolgt also formbedingt.A “form fit” or a “form fit connection” between at least two interconnected parts is understood here and in the following in particular to mean that the interconnected parts are held together at least in one direction by a direct interlocking of contours of the parts themselves or by an indirect one Interlocking takes place via an additional connecting part. The "blocking" of a mutual movement in this direction is therefore due to the shape.

Die Fügekonturen sind erfindungsgemäß derart ausgelegt, dass wenn ein (mechanischer) Formschluss zwischen den Verbindungselementen hergestellt ist, die Fügekonturen zumindest abschnittsweise unmittelbar, also ohne ein zusätzliches Bauteil, ineinander greifen, und dabei die Kontaktflächen der Verbindungselemente in einen elektrisch leitfähigen Berührungskontakt bringen. Dies bedeutet, dass zur elektrischen und mechanischen Verbindung der Komponenten lediglich die Verbindungselemente und keine zusätzlichen Bauteile, wie Steckverbinder oder. Schraubenelemente, notwendig sind. Erfindungsgemäß wird somit im Zuge der mechanischen Formschlussverbindung, gleichzeitig die elektrische Verbindung zwischen den Komponenten bewirkt. Dadurch ist eine besonders geeignete Verbindungsvorrichtung realisiert.According to the invention, the joining contours are designed in such a way that if a (mechanical) form fit is established between the connecting elements, at least the joining contours in sections directly, that is, without an additional component, engage in one another, and in doing so bring the contact surfaces of the connecting elements into electrically conductive contact. This means that for the electrical and mechanical connection of the components only the connecting elements and no additional components, such as connectors or. Screw elements, are necessary. According to the invention, the electrical connection between the components is thus effected at the same time in the course of the mechanical interlocking connection. A particularly suitable connecting device is thereby realized.

Die Verbindungsvorrichtung ist beispielsweise zur mechanischen und elektrischen Verbindung von stationären Energiesystemen, wie beispielsweise bei Eigenheimen, einsetzbar. Insbesondere ist die Verbindungsvorrichtung zur mechanischen und elektrischen Verbindung von Komponenten vorgesehen, bei welchen eine Relativverschiebung unter Belastung verhindert oder auf ein Minimum reduziert werden > soll, und zugleich eine elektrische Verbindung hergestellt werden soll.The connection device can be used, for example, for the mechanical and electrical connection of stationary energy systems, such as, for example, in private homes. In particular, the connection device is provided for the mechanical and electrical connection of components in which a relative displacement under load is to be prevented or reduced to a minimum, and at the same time an electrical connection is to be established.

In einer bevorzugten Anwendung ist die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung hierbei insbesondere als ein Hochvoltverbinder oder HV-Verbinder für die mechanische und elektrische Kopplung von zwei Batteriemodulen, einer Fahrzeugbatterie ausgeführt. In einer besonders, bevorzugten Ausführungsform sind die Batteriemodule hierbei insbesondere als lasttragende Batteriemodule oder SBUs ausgeführt. Die Verbindungsvorrichtung ist hierbei beispielsweise axial in einen Anschlussblock der SBU integriert. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte Funktionsintegration durch eine Kombination aus elektrischem HV-Verbinder und mechanischem Verbinder realisiert. Insbesondere ist die Gefahr einer Relativverschiebung der SBUs,unter Belastung aufgrund des Formschlussesvorteilhaft verhindert oder zumindest wesentlich reduziert.In a preferred application, the connection device according to the invention is designed in particular as a high-voltage connector or HV connector for the mechanical and electrical coupling of two battery modules, a vehicle battery. In a particularly preferred embodiment, the battery modules are designed in particular as load-bearing battery modules or SBUs. The connecting device is integrated axially into a connection block of the SBU, for example. As a result, a particularly advantageous function integration is realized through a combination of electrical HV connector and mechanical connector. In particular, the risk of a relative displacement of the SBUs under load due to the form fit is advantageously prevented or at least significantly reduced.

Die Kontaktflächen der Verbindungselemente sind hierbei über elektrische Verbinder oder, Leitungen an die Modulpole des jeweiligen Batteriemoduls kontaktiert oder angeschlossen. Zweckmäßigerweise weist die Verbindungsvorrichtung hierbei eine paarweise Anordnung der Verbindungselemente : mit zwei ersten Verbindungselementen und zwei zweiten Verbindungselementen auf, um beide Modulpole, also den Pluspol und den Minuspol, zu kontaktieren.The contact surfaces of the connecting elements are contacted or connected to the module poles of the respective battery module via electrical connectors or lines. In this case, the connecting device expediently has an arrangement of the connecting elements in pairs: with two first connecting elements and two second connecting elements in order to make contact with both module poles, that is to say the positive pole and the negative pole.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Fügekonturen zumindest abschnittsweise aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise einem Kupfermaterial, hergestellt, wobei die Kontaktflächen durch die dadurch gebildeten elektrisch leitenden Abschnitte ausgebildet sind. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte Funktionsintegrierung der mechanischen und elektrischen Verbindung realisiert.In an advantageous development, the joining contours are produced at least in sections from an electrically conductive material, for example a copper material, the contact surfaces being formed by the electrically conductive sections formed thereby. This results in a particularly advantageous functional integration of the mechanical and electrical connection.

In einer konstruktiv geeigneten Ausgestaltung ist der Formschluss der Fügekonturen als eine Steckverbindung oder eine Steck-Gleit-Verbindung ausgebildet. Dadurch ist eine zuverlässige und im Wesentlichen zeitgleiche mechanische und elektrische Verbindung der Komponenten durch ein einfaches „Ineinanderstecken“ der Verbindungselemente realisiert. Dadurch wird die Montage oder Kopplung der Komponenten wesentlich vereinfacht.In a structurally suitable embodiment, the form fit of the joining contours is designed as a plug-in connection or a plug-in-slide connection. As a result, a reliable and essentially simultaneous mechanical and electrical connection of the components is achieved by simply "plugging" the connecting elements into one another. This considerably simplifies the assembly or coupling of the components.

In einer nicht erfindungsgemäßen Ausbildung ist der Formschluss als Steck-Gleit-Verbindung insbesondere in Form einer T-Nut-Verbindung ausgeführt. Dies bedeutet, dass eine erste Fügekontur im Wesentlichen als eine Nut oder Profilschiene oder als Schlitz ausgebildet ist, und dass die zweite Fügekontur im Wesentlichen als ein im Querschnitt etwa T-förmiger Verbindungs- oder Fügekopf ausgeführt ist. Im Füge-oder Formschlusszustand wird eine Hinterschneidung der ersten Fügekontur mittels des horizontalen T-Schenkels der zweiten Fügekontur zumindest abschnittsweise formschlüssig hintergriffen. Dadurch ist eine besonders stabile Verbindung realisiert.In an embodiment not according to the invention, the form fit is designed as a plug-in-slide connection, in particular in the form of a T-slot connection. This means that a first joining contour is designed essentially as a groove or profile rail or as a slot, and that the second joining contour is designed essentially as a connecting or joining head with an approximately T-shaped cross section. In the joining or form-fitting state, an undercut of the first joining contour is gripped from behind in a form-fitting manner, at least in sections, by means of the horizontal T-leg of the second joining contour. This creates a particularly stable connection.

In einer nicht erfindungsgemäßen Ausführung ist die Fügekontur des ersten Verbindungselements als ein emporstehendes Bolzenelement und die Fügekontur des zweiten. Verbindungselements als ein Hülsenelement mit einem darin einmündenden, nutenartigen (Führungs-)Schlitz ausgeführt. Dadurch ist eine zweckmäßige Ausgestaltung der Fügekonturen realisiert, welche eine einfache und aufwandsreduzierte Formschlussverbindung, insbesondere Steck-Gleit-Verbindung, vorzugsweise T-Nut-Verbindung, gewährleistet.In an embodiment not according to the invention, the joining contour of the first connecting element is a protruding bolt element and the joining contour of the second. Connecting element designed as a sleeve element with a groove-like (guide) slot opening into it. As a result, an expedient configuration of the joining contours is realized, which ensures a simple and cost-reduced form-fit connection, in particular a plug-in-slide connection, preferably a T-slot connection.

Die Fügekontur des zweiten Verbindungselements weist hierbei eine etwa U-förmige Geometrie auf, wobei der Führungsschlitz durch die lichte Weite zwischen den zwei vertikalen U-Schenkeln gebildet ist, und wobei das Hülsenelement sich entlang des unteren U-Bogens beziehungsweise des horizontalen U-Schenkels erstreckt. Die Kontaktfläche des ersten Verbindungselements ist hierbei insbesondere durch eine Mantelfläche des Bolzenelements gebildet, wobei die Kontaktfläche des zweiten Verbindungselements an einer dem. Führungsschlitz zugewandten Fläche des Hülsenelements vorgesehen ist. In einer besonders bevorzugten Ausführung sind das Bolzenelement und/oder das Hülsenelement aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise aus einem Kupfermaterial, hergestellt. Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein können.The joining contour of the second connecting element has an approximately U-shaped geometry, the guide slot being formed by the clearance between the two vertical U-legs, and the sleeve element extending along the lower U-bend or the horizontal U-leg . The contact surface of the first connecting element is in this case formed in particular by a jacket surface of the bolt element, the contact surface of the second connecting element on one of the. Guide slot facing surface of the sleeve element is provided. In a particularly preferred embodiment, the bolt element and / or the sleeve element are made from an electrically conductive material, for example from a copper material. The conjunction “and / or” is to be understood here and in the following in such a way that the features linked by means of this conjunction include both can be designed together as well as alternatives to one another.

In-einer nicht erfindungsgemäßen -Weiterbildung ist der Schlitz der Fügekontur des zweiten Verbindungselements in einem bombierten Bereich der Halterung des zweiten Verbindungselements eingebracht. Mit anderen Worten weist die Halterung eine Wölbung auf, so dass die Halterung zumindest abschnittsweise von der zugeordneten Komponente beabstandet ist. Der dadurch .zwischen der Halterung und der Komponente ausgebildete Freiraum oder Zwischenraum ermöglicht den formschlüssigen . Eingriff oder Hintergriff des Schlitzes durch die Fügekontur des ersten Verbindungselements. Dadurch ist die Halterung des zweiten Verbindungselements besonders flach oder dünn, also materialsparend .und kostengünstig, ausführbar.In a further development not according to the invention, the slot of the joining contour of the second connecting element is made in a cambered area of the holder of the second connecting element. In other words, the holder has a curvature so that the holder is at least partially spaced from the associated component. The free space or intermediate space thus formed between the holder and the component enables the form-fitting. Engagement or engagement behind the slot through the joining contour of the first connecting element. As a result, the holder of the second connecting element can be made particularly flat or thin, that is to say in a material-saving and cost-effective manner.

Erfindungsgemäß sind die Fügekonturen als ineinandergreifende, klammerartige Klemmtaschen ausgeführt. Mit anderen Worten ist die Verbindungsvorrichtung erfindungsgemäß als ein Verbindungsklammernsystem ausgeführt. Dadurch werden Relativbewegungen der Komponenten infolge mechanischer Belastung signifikant reduziert, sodass eine Gefahr hinsichtlich einer ungewünschten Auflösung der mechanischen und elektrischen Verbindung verhindert oder zumindest Wesentlich reduziert ist.According to the invention, the joining contours are designed as interlocking, clamp-like clamping pockets. In other words, according to the invention, the connecting device is designed as a connecting clamp system. As a result, relative movements of the components as a result of mechanical loading are significantly reduced, so that a risk of undesired dissolution of the mechanical and electrical connection is prevented or at least significantly reduced.

In einer konstruktiv besonders geeigneten Ausgestaltung ist die Halterung .des ersten und/oder zweiten Verbindungselements zumindest teilweise oder abschnittsweise durch ein Gehäuse der jeweils zugeordneten Komponente gebildet.In a structurally particularly suitable embodiment, the holder of the first and / or second connecting element is formed at least partially or in sections by a housing of the respectively assigned component.

Die erfindungsgemäße Fahrzeugbatterie weist eine Anzahl von Batteriemodulen auf, wobei mindestens zwei Batteriemodule mit einer vorstehend beschriebenen Verbindungsvorrichtung mechanisch und elektrisch gekoppelt oder verbunden sind. Vorzugsweise handelt es sich bei den Batteriemodulen hierbei um lasttragende Batteriemodule, wobei die Verbindungsvorrichtung als ein mechanischer und elektrischer Hochvoltverbinder ausgebildet ist. Dadurch ist eine besonders geeignete Fahrzeugbatterie realisiert. Insbesondere ist es somit möglich, auf ein bauraumintensives Batteriegehäuse zu verzichten, und einzelne lasttragende Batteriemodule zu verwenden, wobei den auftretenden Relativverschiebungen und Relativbewegungen der Batteriemödule gegeneinander durch die mechanische, formschlüssige Kopplung der Verbindungsvorrichtung entgegengewirkt wird.The vehicle battery according to the invention has a number of battery modules, at least two battery modules being mechanically and electrically coupled or connected to a connecting device described above. The battery modules are preferably load-bearing battery modules, the connecting device being designed as a mechanical and electrical high-voltage connector. This creates a particularly suitable vehicle battery. In particular, it is thus possible to dispense with a space-intensive battery housing and to use individual load-bearing battery modules, the occurring relative displacements and relative movements of the battery modules against each other by the mechanical, form-fitting coupling of the connecting device.

Das erfindungsgemäße elektrisch angetriebene oder antreibbare Kraftfahrzeug ist insbesondere als ein Elektro-oder Hybridfahrzeug ausgeführt. Das Kraftfahrzeug weist hierbei eine vorstehend beschriebene Fahrzeugbatterie als Traktionsbatterie zur Versorgung eines elektromotorischen Antriebs auf.The electrically driven or drivable motor vehicle according to the invention is designed in particular as an electric or hybrid vehicle. The motor vehicle has a vehicle battery described above as a traction battery for supplying an electric motor drive.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in vereinfachten.und schematischen Darstellungen:

  • 1 in Draufsicht eine Fahrzeugbatterie mit einer Anzahl von lasttragenden Batteriemodulen, welche mittels nicht erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtungen mechanisch und elektrisch verbunden sind,
  • 2 in Draufsicht eine Stirnseite eines Batteriemoduls mit zwei,ersten Verbindungselerrienten der nicht erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung,
  • 3 eine Schnittdarstellung des ersten Verbindungselements,
  • 4 in Draufsicht eine Stirnseite eines Batteriemoduls mit zwei zweiten Verbindungselementen der Verbindungsvorrichtung,
  • 5 in perspektivischer Darstellung ein erstes und zweites Verbindungselement,
  • 6 in Seitenansicht ein erstes und zweites Verbindungselement in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform,
  • 7 in Seitenansicht die Verbindungselemente gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform im Fügezustand,
  • 8 in Draufsicht eine Stirnseite eines Batteriemoduls mit dem ersten Verbindungselement in der erfindungsgemäßen Ausführungsform, und
  • 9 in Draufsicht eine Stirnseite eines Batteriemoduls mit dem zweiten Verbindungselement in der erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. They show in simplified and schematic representations:
  • 1 a top view of a vehicle battery with a number of load-bearing battery modules which are mechanically and electrically connected by means of connecting devices not according to the invention,
  • 2 a top view of an end face of a battery module with two, first connecting elements of the connecting device not according to the invention,
  • 3 a sectional view of the first connecting element,
  • 4th a top view of an end face of a battery module with two second connecting elements of the connecting device,
  • 5 a first and second connecting element in a perspective view,
  • 6th a side view of a first and second connecting element in an embodiment according to the invention,
  • 7th in side view the connecting elements according to the embodiment according to the invention in the joined state,
  • 8th a top view of an end face of a battery module with the first connecting element in the embodiment according to the invention, and
  • 9 in plan view an end face of a battery module with the second connecting element in the embodiment according to the invention.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference symbols in all figures.

Die 1 zeigt eine Fahrzeugbatterie 2 eines nicht näher dargestellten elektrisch angetriebenen oder antreibbaren Kraftfahrzeugs. Die Fahrzeugbatterie 2 ist hierbei im Wesentlichen ohne ein bauraumintensives Batteriegehäuse ausgeführt. Zu diesem Zwecke ist die Fahrzeugbatterie 2 mit einer .Anzahl von lasttragenden Batteriemodulen 4 beziehungsweise Batteriemodulen 4 mit einem lasttragenden Modulgehäuse 6 ausgeführt, wobei in der 1 beispielhaft drei Batteriemodule 4 gezeigt sind. In den Modulgehäusen 6 sind beispielsweise jeweils zwei Zellenstapel 8 mit jeweils einer Anzahl von miteinander verschalteten Batteriezellen aufgenommen.the 1 shows a vehicle battery 2 an electrically powered or drivable motor vehicle, not shown in detail. The vehicle battery 2 is designed here essentially without a space-intensive battery housing. For this purpose, the vehicle battery is 2 with a number of load-bearing battery modules 4th or battery modules 4th with a load-bearing module housing 6th executed, where in the 1 for example three battery modules 4th are shown. In the module housings 6th are for example two cell stacks each 8th each with a number of interconnected battery cells added.

Zur elektrischen und mechanischen Kopplung oder Verbindung der Batteriemodule 4 sind Verbindungsvorrichtungen 10 vorgesehen, wobei die Verbindungsvorrichtungen 10 in der 1 lediglich beispielhaft mit Bezugszeichen versehen sind. Jede Verbindungsvorrichtung 10 weist hierbei zwei komplementäre Verbindungselemente 12, 14 auf, welche formschlüssig miteinander gekoppelt oder koppelbar sind.For electrical and mechanical coupling or connection of the battery modules 4th are connecting devices 10 provided, the connecting devices 10 in the 1 are provided with reference numerals merely by way of example. Any connecting device 10 here has two complementary connecting elements 12th , 14th on, which are positively coupled or can be coupled to one another.

In dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 5 weisen die Verbindungselemente 12, 14 jeweils eine etwa plattenförmige Halterung 16, 18 aus einem elektrisch isolierenden Material auf. Die Verbindungselemente 12,14 sind hierbei mittels den Halterungen 16, 18 mechanisch an den zugeordneten Stirnseiten der Modulgehäuse 6 befestigt. Die Verbindungselemente 12, 14 weisen weiterhin jeweils eine Fügekontur 20, 22 zum mechanischen Formschluss und eine elektrische Kontaktfläche 24, 26 zur elektrisch leitenden Verbindung auf.In the embodiment of 1 until 5 assign the fasteners 12th , 14th each an approximately plate-shaped holder 16 , 18th made of an electrically insulating material. The fasteners 12th , 14th are here by means of the brackets 16 , 18th mechanically on the assigned end faces of the module housing 6th attached. The fasteners 12th , 14th continue to each have a joining contour 20th , 22nd for mechanical form fit and an electrical contact surface 24 , 26th for an electrically conductive connection.

Wie insbesondere in den Darstellungen der 2, 3 und 5 ersichtlich ist, ist die Fügekontur 20 des Verbindungselements 12 als ein etwa zylindrisches Bolzenelement ausgeführt, welches der Halterung 16 - und somit dem zugeordneten Modulgehäuse 6 - axial oder senkrecht emporsteht. Die 3 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie III-III gemäß 2. Wie in der 3 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, greift die Fügekontur 20 beziehungsweise das Bolzenelement hierbei zumindest teilweise in das Modulgehäuse 6 ein.As in particular in the representations of the 2 , 3 and 5 can be seen is the joint contour 20th of the connecting element 12th designed as an approximately cylindrical bolt element, which the bracket 16 - and thus the assigned module housing 6th - Raises axially or vertically. the 3 shows a sectional view along the line III-III according to FIG 2 . Like in the 3 can be seen comparatively clearly, the joining contour takes effect 20th or the bolt element here at least partially in the module housing 6th on.

In den 4 und 5 ist das Verbindungselement 14 näher gezeigt. Die Halterung 18 des Verbindungselements 14 weist eine Wölbung oder Bombierung 28 auf, so dass die Halterung 18. im Bereich der Bombierung 28 beabstandet zu dem jeweiligen Modulgehäuse 6 ist. Die Fügekontur 22 des Verbindungselements 14 ist als ein etwa U-förmiges Hülsenelement 30 mit einen darin einmündenden, nutenartigen (Führungs-)Schlitz 32 ausgeführt. Der Schlitz 32 ist zum Rand des Hülsenelements 30 als Einführöffnung geöffnet.In the 4th and 5 is the connecting element 14th shown in more detail. The bracket 18th of the connecting element 14th has a bulge or crown 28 on so that the bracket 18th . in the area of the crown 28 at a distance from the respective module housing 6th is. The joint contour 22nd of the connecting element 14th is as an approximately U-shaped sleeve element 30th with a groove-like (guide) slot 32 opening into it. The slot 32 is to the edge of the sleeve element 30th opened as an insertion opening.

Zur Verbindung von zwei lasttragenden Batteriemodulen 4 werden auf einer Stirnseite des ersten Batteriemoduls 4 zwei Verbindungselemente 12 (1, 2) und auf der Stirnseite des zweiten Batteriemoduls (1, 4) zwei Verbindungselemente 14 angeordnet. Die Verbindungselemente 12, 14 werden zur Verbindung formschlüssig steckverbunden und somit mechanisch gekoppelt. Um neben der mechanischen Verbindung gleichzeitig die elektrische Verbindung der Batteriemodule 4 zu gewährleisten, sind die Fügekonturen beziehungsweise Bolzenelemente 20 und die Hülsenelemente 30 jeweils aus elektrisch leitfähigen Materialien, wie beispielsweise einem Kupfermaterial, hergestellt. Dadurch sind die elektrisch leitendenden Kontaktflächen 24, 26 der Verbindungselemente 12, 14 im Wesentlichen durch die Bolzenelemente 20 und die Hülsenelemente 30 selbst gebildet. Wie insbesondere in der 1 ersichtlich ist, sind Bolzenelemente 20 und die Hülsenelemente 30 sind hierbei über elektrische Verbinder 34 mit den Modulpolen 36, 38 der Zellenstapel 8 kontaktiert. Die Verbinder 34 und Modulpole 36, 38 sind in der 1 lediglich beispielhaft mit Bezugszeichen versehen.For connecting two load-bearing battery modules 4th are on an end face of the first battery module 4th two fasteners 12th ( 1 , 2 ) and on the front of the second battery module ( 1 , 4th ) two fasteners 14th arranged. The fasteners 12th , 14th are positively plugged in for the connection and thus mechanically coupled. In addition to the mechanical connection, the electrical connection of the battery modules at the same time 4th The joining contours or bolt elements are to be guaranteed 20th and the sleeve elements 30th each made of electrically conductive materials such as a copper material. This makes the electrically conductive contact surfaces 24 , 26th the fasteners 12th , 14th essentially through the bolt elements 20th and the sleeve elements 30th self educated. As in particular in the 1 can be seen are bolt elements 20th and the sleeve elements 30th are here via electrical connectors 34 with the module poles 36 , 38 the cell stack 8th contacted. The connectors 34 and module poles 36 , 38 are in the 1 provided with reference numerals merely by way of example.

Durch das formschlüssige Ineinanderstecken der Fügekonturen 20, 22 wird somit zusätzlich zur mechanischen Verbindung auch die elektrische Verbindung zwischen den Batteriemodulen 4 realisiert.Due to the positive interlocking of the joining contours 20th , 22nd thus, in addition to the mechanical connection, there is also the electrical connection between the battery modules 4th realized.

Die Formschlussverbindung der Fügekonturen 20, 22 ist als eine Steckverbindung, insbesondere als eine Steck-Gleit-Verbindung, vorzugsweise , als eine T-Nut-Verbindung ausgeführt. Hierzu weist das Bolzenelement 20 - wie in 5 ersichtlich - ein T- oder pilzkopfförmiges Freiende zur formschlüssigen Hintergreifung des Schlitzes 32 im Bereich der Bombierung 28 auf. Das Bolzenelement 20 wird hierbei über die randseitige Öffnung des Schlitzes 32 eingesteckt und anschließend entlang der Halterung 18 zum Hülsenelement 30 geführt.The form-fit connection of the joining contours 20th , 22nd is designed as a plug connection, in particular as a plug-slide connection, preferably as a T-slot connection. To this end, the bolt element 20th - as in 5 visible - a T-shaped or mushroom head-shaped free end for interlocking engagement behind the slot 32 in the area of the crown 28 on. The bolt element 20th is here over the edge-side opening of the slot 32 inserted and then along the bracket 18th to the sleeve element 30th guided.

Die 6 bis 9 zeigen eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Verbindungsvorrichtung 10'. Die 6 zeigt die Verbindungsvorrichtung 10' in einem getrennten, und die 7 in einem verbundenen oder gekoppelten Zustand.the 6th until 9 show an embodiment of the connecting device according to the invention 10 ' . the 6th shows the connecting device 10 ' in a separate, and the 7th in a connected or coupled state.

Die Fügekonturen 20', 22' der Verbindungsvorrichtung 10' sind hierbei als ein Paar von ineinandergreifende, klammerartige Klemmtaschen ausgeführt. Mit anderen Worten ist die Verbindungsvorrichtung 10' in diesem Ausführungsbeispiel als ein , i Verbindungsklammernsystem ausgeführt.The joining contours 20 ' , 22 ' the connecting device 10 ' are designed as a pair of interlocking, clip-like clamping pockets. In other words, is the connector 10 ' in this exemplary embodiment implemented as a, i connecting bracket system.

Die Verbindungselemente 12', 14' weisen hierbei im Wesentlichen einen gleichen Aufbau auf. Die elektrisch isolierenden Halterungen 16', 18' sind hierbei insbesondere durch das jeweilige Modulgehäuse 6 gebildet. Die Kontaktflächen 24', 26' sind hierbei metallische Formteile mit einer *insbesondere L-Förmigen Querschnittsform. Die Kontaktflächen 24', 26' sind beispielsweise Stanzbiegeteile, insbesondere Stromschienen. Die Kontaktflächen 24', 26' sind hierbei über eine Gehäuseöffnung 40 (8, 9) an die korrespondierenden Verbinder 38 geführt. Die Kontaktflächen 24', 26' sind von außen von der als Klammer oder Klemmtasche ausgeführten Fügekontur 20', 22' eingefasst...The fasteners 12 ' , 14 ' essentially have the same structure. The electrically insulating brackets 16 ' , 18 ' are in particular due to the respective module housing 6th educated. The contact areas 24 ' , 26 ' are metallic molded parts with an * in particular L-shaped cross-sectional shape. The contact areas 24 ' , 26 ' are, for example, stamped and bent parts, in particular busbars. The contact areas 24 ' , 26 ' are here via a housing opening 40 ( 8th , 9 ) to the corresponding connector 38 guided. The contact areas 24 ' , 26 ' are from the outside of the joining contour designed as a bracket or clamping pocket 20 ' , 22 ' edged ...

Die Fügekonturen 20', 22' weisen hierbei eine Klammer- oder Taschenöffnung 42 auf, in welche die jeweils korrespondierende Fügekontur 22', 20' abschnittsweise formschlüssig einsteckbar ist (7).The joining contours 20 ' , 22 ' have a clip or pocket opening 42 in which the respective corresponding joining contour 22 ' , 20 ' can be inserted in sections with a form fit ( 7th ).

Die beanspruchte Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus im Rahmen der offenbarten Ansprüche abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale im Rahmen der offenbarten Ansprüche auch auf andere Weise kombinierbar, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen.The claimed invention is not restricted to the exemplary embodiments described above. Rather, other variants of the invention can also be derived therefrom by the person skilled in the art within the scope of the disclosed claims without departing from the subject matter of the claimed invention. In particular, all of the individual features described in connection with the various exemplary embodiments can also be combined in other ways within the scope of the disclosed claims without departing from the subject matter of the claimed invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22
Fahrzeugbatterie:Vehicle battery:
44th
BatteriemodulBattery module
66th
ModulgehäuseModule housing
88th
ZellenstapelCell stack
10, 10'10, 10 '
VerbindungsvorrichtungConnecting device
12, 12'12, 12 '
VerbindungselementConnecting element
14, 14'14, 14 '
VerbindungselementConnecting element
16, 16'16, 16 '
Halterungbracket
18, 18'18, 18 '
Halterungbracket
20, 20'20, 20 '
FügekonturJoining contour
22, 22'22, 22 '
FügekonturJoining contour
24,24,
24' Kontaktfläche 24 ' Contact area
26, 26'26, 26 '
KontaktflächeContact area
2828
BombierungCrowning
3030th
HülsenelementSleeve element
3232
Schlitzslot
3434
VerbinderInterconnects
36, 3836, 38
ModulpolModule pole
4040
GehäuseöffnungHousing opening
4242
KlammernöffnungClamp opening

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102016206846 A1 [0013]DE 102016206846 A1 [0013]
  • DE 102018205951 A1 [0014]DE 102018205951 A1 [0014]

Claims (9)

Verbindungsvorrichtung (10') zur mechanischen und elektrischen Kopplung von mindestens zwei Komponenten (4), .aufweisend ein erstes Verbindungselement (12') und ein zweites Verbindungsetement (14), welche an unterschiedlichen Komponenten (4) angeordnet sind, - wobei das erste Verbindungselement (12') und das zweite Verbindungselement (14') jeweils eine elektrisch leitfähige Kontaktfläche (24', 26') und eine elektrisch isolierende Halterung (16', 18') sowie zueinander korrespondierende Fügekonturen (20', 22') zur gegenseitigen formschlüssigen Verbindung aufweisen, - wobei die Fügekonturen (20', 22') derart ausgelegt sind, dass wenn ein Formschluss hergestellt ist, die Fügekonturen (20', 22') zumindest abschnittsweise ineinander greifen und dabei die Kontaktflächen (24', 26') der Verbindungselemente (12', 14') in einen elektrisch leitfähigen Berührungskontakt bringen, und - wobei die Fügekonturen (12', 14') als ineinandergreifende Klemmtaschen ausgeführt sind.Connecting device (10 ') for the mechanical and electrical coupling of at least two components (4), having a first connecting element (12') and a second connecting element (14), which are arranged on different components (4), - wherein the first connecting element (12 ') and the second connecting element (14') each have an electrically conductive contact surface (24 ', 26') and an electrically insulating holder (16 ', 18') as well as mutually corresponding joining contours (20 ', 22 ') for mutual positive connection, - The joining contours (20 ', 22') being designed in such a way that, when a form fit is established, the joining contours (20 ', 22') at least in sections interlock and the contact surfaces (24 ', 26') of the connecting elements (12 ', 14') bring them into electrically conductive contact, and - The joining contours (12 ', 14') are designed as interlocking clamping pockets. Verbindungsvorrichtung (10') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügekonturen (20', 22') zumindest abschnittsweise aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt sind, wobei die Kontaktflächen (24', 26') durch die dadurch gebildeten elektrisch leitenden Abschnitte ausgebildet sind.Connection device (10 ') according to Claim 1 , characterized in that the joining contours (20 ', 22') are made at least in sections from an electrically conductive material, the contact surfaces (24 ', 26') being formed by the electrically conductive portions formed thereby. Verbindungsvorrichtung (10') nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss der Fügekonturen (20', 22') als eine Steckverbindung oder eine Steck-Gleit-Verbindung ausgestaltet ist.Connection device (10 ') according to Claim 1 or 2 , characterized in that the form fit of the joining contours (20 ', 22') is designed as a plug-in connection or a plug-in-slide connection. Verbindungsvorrichtung (10') nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (16', 18') des ersten und/oder zweiten Verbindungselements (12', 14') zumindest abschnittsweise durch ein Gehäuse (6) der jeweils zugeordneten Komponente (4) gebildet ist.Connecting device (10 ') according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the holder (16 ', 18') of the first and / or second connecting element (12 ', 14') is formed at least in sections by a housing (6) of the respectively assigned component (4). Verbindungsvorrichtung (10') nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Köntaktflächen (24', 26') Stanzbiegeteile sind.Connecting device (10 ') according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that the contact surfaces (24 ', 26') are stamped and bent parts. Verbindungsvorrichtung (10') nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen (24', 26') als metallische Formteile mit einer L-förmigen Querschnittsform ausgeführt sind.Connecting device (10 ') according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the contact surfaces (24 ', 26') are designed as metallic molded parts with an L-shaped cross-sectional shape. Verbindungsvorrichtung (10') nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügekonturen (20', 22') eine Taschenöffnung (42) aufweisen, in welche die jeweils korrespondierende Fügekontur (22', 20') abschnittsweise formschlüssig einsteckbar ist.Connection device (10 ') according to Claim 6 , characterized in that the joining contours (20 ', 22') have a pocket opening (42) into which the respectively corresponding joining contour (22 ', 20') can be inserted in sections in a form-fitting manner. Fahrzeugbatterie (2) aufweisend eine Anzahl von Batteriemodulen (4), wobei mindestens zwei Batteriemodule (4) mit einer Verbindungsvorrichtung (10') nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mechanisch und elektrisch gekoppelt sind.Vehicle battery (2) having a number of battery modules (4), at least two battery modules (4) having a connecting device (10 ') according to one of the Claims 1 until 7th are mechanically and electrically coupled. Elektrisch angetriebenes oder antreibbares Kraftfahrzeug aufweisend eine Fahrzeugbatterie (2) nach Anspruch 8.Electrically powered or drivable motor vehicle having a vehicle battery (2) according to Claim 8 .
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