DE102021119695A1 - Electrical connection device - Google Patents

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DE102021119695A1
DE102021119695A1 DE102021119695.7A DE102021119695A DE102021119695A1 DE 102021119695 A1 DE102021119695 A1 DE 102021119695A1 DE 102021119695 A DE102021119695 A DE 102021119695A DE 102021119695 A1 DE102021119695 A1 DE 102021119695A1
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Felix Hauler
Johannes Kazmaier
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ElringKlinger AG
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    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsvorrichtung, wie sie in Energiespeichern als Verbindung zwischen Anschlüssen einzelner Zellen oder auch von aus Zellen gebildeten Modulen zu deren Verschaltung vorgesehen ist. Um eine de- und/oder remontagegerechte elektrische Verbindungsvorrichtung als Verbindungen zwischen Anschlüssen einzelner Zellen eines Energiespeichers und einen entsprechenden Energiespeicher zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass an dem jeweiligen Zell-Pol (5) ein separates Bauteil (1) verbunden ist, vorzugsweise durch eine Verschweißung (7), wobei das separate Bauteil (1) als Adapter ein lösbarer Bestandteil des Zellverbinders (9) ist.The present invention relates to an electrical connection device, as is provided in energy storage devices as a connection between connections of individual cells or also of modules formed from cells for their interconnection. In order to create an electrical connection device suitable for dismantling and/or reassembly as connections between the connections of individual cells of an energy store and a corresponding energy store, it is proposed that a separate component (1) be connected to the respective cell pole (5), preferably by a Welding (7), the separate component (1) as an adapter being a detachable part of the cell connector (9).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungsvorrichtung, wie sie in Energiespeichern als Verbindung zwischen Anschlüssen einzelner Zellen oder auch von aus Zellen gebildeten Modulen zu deren Verschaltung vorgesehen ist.The present invention relates to an electrical connection device, as is provided in energy storage devices as a connection between connections of individual cells or also of modules formed from cells for their interconnection.

Elektrische Verbindungsvorrichtungen der vorstehenden Art sind in Energiespeichern, wie sie z.B. in Form von wiederaufladbaren Hochvolt-Batterien in modernen Elektro-Fahrzeugen vorgesehen sind, notwendig, um hier eine Vielzahl von Standard-Ladungsträgern, wie z.B. einzelne Batterien bzw. Akku-Zellen, in allen Betriebszuständen elektrisch leitfähig miteinander zu verbinden und miteinander zu verschalten. Nur auf diese Weise können eine vorgegebene Spannungsebene sowie ein abzugebender Mindeststrom eingehalten werden. Schon ein Ausfall nur einer elektrische Verbindungsvorrichtung kann bereits zu einem Ausfall eines gesamten Energiespeichers führen. Daher kommen aktuell hauptsächlich die folgenden Fügeverfahren zur Herstellung von dauerhaft zuverlässigen und elektrisch hoch belastbaren Verbindungsvorrichtungen zum Einsatz:

  • - Schweißen
  • - Bonden
  • - Schrauben
  • - Stecken
  • - Falten, Falzen, Bördeln oder Zusammenbiegen.
Electrical connecting devices of the above type are in energy stores, such as are provided in the form of rechargeable high-voltage batteries in modern electric vehicles, necessary to here a variety of standard charge carriers, such as individual batteries or battery cells, in all To connect operating states electrically conductive with each other and to interconnect. This is the only way to maintain a specified voltage level and a minimum current to be supplied. A failure of just one electrical connection device can lead to a failure of an entire energy store. Therefore, the following joining processes are currently mainly used to produce permanently reliable and electrically highly resilient connecting devices:
  • - welding
  • - bonding
  • - screws
  • - Put
  • - Folding, folding, flanging or bending together.

Allen vorstehend genannten Verfahren ist gemein, dass sie eine feste stoff-, form- oder kraftschlüssige Verbindung zwischen den Anschlüssen einzelner Zellen herstellen. Ein Tausch der aktuell immer noch recht teuren Zellen oder anderen Komponenten ist dabei nach dem Stand der Technik i.d.R. kaum möglich. Bei Defekt einer Komponente muss das gesamte betroffene Modul aussortiert werden. Es können damit auch keine Komponenten wiederverwendet werden. Jede Art von Recycling führt schon aufgrund etwaiger Restladungen der einzelnen Zellen zu einem derart erhöhten Aufwand, dass aktuell eher ein gesamtheitliches Schreddern, Einschmelzen oder gar thermisches Verwerten bei defekten oder verbrauchten Energiespeichern als ein Austausch oder eine Reparatur angewendet wird. Die geltenden Recycling-Richtlinien für Altbatterien sind als veraltet anzusehen. Daher wird es in naher Zukunft konkrete Sammel- und/oder Recyclingziele für E-Fahrzeug-Batterien geben, um defekte Energiespeicher als Quelle für Rohstoffe zu nutzen.What all of the methods mentioned above have in common is that they create a solid material, form-fitting or non-positive connection between the connections of individual cells. Replacing the currently still quite expensive cells or other components is usually hardly possible given the state of the art. If a component is defective, the entire affected module must be sorted out. It also means that no components can be reused. Any type of recycling leads to such an increased effort due to any residual charge in the individual cells that at the moment it is more common to shred, melt down or even thermally recycle defective or used energy storage devices than to replace or repair them. Current recycling guidelines for used batteries are to be considered obsolete. Therefore, in the near future there will be specific collection and/or recycling targets for e-vehicle batteries in order to use defective energy storage as a source of raw materials.

Aus dem Stand der Technik sind mehrere Ansätze bekannt, um neben einer zuverlässigen Kontaktierung auch ein Auswechseln einzelner Zellen durch eine Verschraubung der Zellen zur elektrischen Kontaktierung und gezielten Verschaltung zu realisieren. So offenbart die DE 10 2018 204 346 B3 eine Anordnung zur elektrischen Verbindung von Polterminals, wobei die Verbindung durch eine Verschraubung erfolgt. Auf dem Verbinder sind Referenzkonturen angebracht, die einer Positionierung bei einer automatisierten Verschraubung von einer Modulverbindung auf eine Zellverbindung übertragbar ist und die Möglichkeit einer automatisierten Verschraubung von Verbindern zeigt.A number of approaches are known from the prior art for achieving not only reliable contact but also replacement of individual cells by screwing the cells together for electrical contact and targeted interconnection. So reveals the DE 10 2018 204 346 B3 an arrangement for the electrical connection of pole terminals, the connection being made by a screw connection. Reference contours are attached to the connector, which can be transferred from a module connection to a cell connection for positioning in an automated screw connection and shows the possibility of an automated screw connection of connectors.

EP 2 506 358 B1 beschreibt ein lösbares Kopplungsteil, das ohne Schweißprozess fixierbar ist. Das Kopplungsteil ist als Gewindebolzen ausgebildet, welcher aus dem Zell-Pol herausgeführt wird. Auf diese Gewindebolzen sind Muttern aufgeschraubt, mit denen die Zellverbinder mit Zellen einer prismatischen Bauform verbunden werden. EP 2 506 358 B1 describes a detachable coupling part that can be fixed without a welding process. The coupling part is designed as a threaded bolt, which is led out of the cell pole. Nuts are screwed onto these threaded bolts, with which the cell connectors are connected to cells of a prismatic design.

DE 10 2012 222 712 A1 beschreibt Zell-Pole zur elektrischen Kontaktierung von Elektroden einer Speicherzelle, wobei der Zell-Pol eine T-Nut oder eine Schwalbenschwanznut aufweist. DE 10 2012 222 712 A1 describes cell poles for electrically contacting electrodes of a storage cell, the cell pole having a T-groove or a dovetail groove.

Die Zellverbinder werden auf allen Zell-Polen, bis auf die der äußeren Zellen im Modul festgeschweißt. Die äußeren Zell-Pole im Modul werden zur Modulverbindung benötigt, wozu Nutsteine mit Gewindebolzen in die Nut eingeführt werden. Diese können mit einem Verbinder durch eine Mutter verschraubt werden. Dabei handelt es sich um eine lösbare Verbindung von Modulen miteinander. Die anderen Zellen im Modul könnten analog verschraubt werden, wenn ein Schweiß- durch den beschriebenen Schraubprozess ersetzt wird.The cell connectors are welded to all cell poles except for those of the outer cells in the module. The outer cell poles in the module are required for the module connection, for which purpose sliding blocks with threaded bolts are inserted into the slot. These can be screwed to a connector with a nut. This is a detachable connection between modules. The other cells in the module could be screwed on in the same way if a welding process is replaced by the screwing process described.

US 5 942 353 A offenbart ein Batteriemodul mit ersetzbaren Zellen. Dazu verfügt jede Zelle eines Moduls über zwei Gewindebolzen, die jeweils den Plus- und Minuspol darstellen. Die Gewindebolzen stehen aus den Zellgehäusen heraus, und ein elektrisch leitfähiges Verbindungsstück wird hieran jeweils mit Muttern befestigt. Zur elektrischen Isolierung wird eine Kappe auf das Verbindungsstück aufgesteckt. U.S. 5,942,353A discloses a battery module with replaceable cells. For this purpose, each cell of a module has two threaded bolts, each of which represents the plus and minus pole. The studs protrude from the cell housings and an electrically conductive connector is secured to each with nuts. A cap is attached to the connector for electrical insulation.

DE 20 2006 018 313 U1 beschreibt ein Pol-Einlegeteil zur Befestigung einer Polschraube an einem Pol. Das Einlegeteil weist eine gewindefreie Bohrung auf, in die eine gewindeschneidende Polschraube eingeschraubt wird. DE 20 2006 018 313 U1 describes a pole insert for attaching a pole screw to a pole. The insert has an unthreaded bore into which a self-tapping pole screw is screwed.

Ein technischer Nachteil des Standes der Technik besteht darin, dass für die Anbindung bekannter lösbarer Zellverbindung ein jeweiliger Zell-Pol geometrisch zu verändern ist. Das ist in aller Regel aber laut Herstellerangaben nicht zulässig.A technical disadvantage of the prior art is that a respective cell pole has to be modified geometrically for the connection of known detachable cell connections. However, according to the manufacturer, this is generally not permitted.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine de- und/oder remontagegerechte elektrische Verbindungsvorrichtung als Verbindung zwischen Anschlüssen einzelner Zellen eines Energiespeichers und einen entsprechenden Energiespeicher zu schaffen, durch die die vorstehend genannten Nachteile deutlich gemildert werden.It is therefore the object of the present invention to create an electrical connection device suitable for disassembly and/or reassembly as a connection between terminals of individual cells of an energy storage device and a corresponding energy storage device, through which the aforementioned disadvantages are significantly alleviated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass an dem jeweiligen Zell-Pol ein separates Bauteil verbunden ist, vorzugsweise durch eine Verschweißung, wobei das Bauteil selber ein lösbarer Bestandteil der elektrischen Verbindungsvorrichtung bzw. des Zellverbinders ist. Aus Gründen der Rationalität wird damit für eine Fixierung des zusätzlichen Bauteils mit dem betreffenden Polkontakt vorzugsweise weiterhin eine Verschweißung als schnelle, zuverlässige und kostengünstige Lösung für eine elektrische und mechanische Verbindung des Zellverbinders auf oder an einem Terminal der Zelle genutzt. Die elektrische Verbindungsvorrichtung ist erfindungsgemäß über ein separates Bauteil ausgeführt, das einerseits mit dem jeweiligen Zell-Pol verbunden ist, z.B. durch Verschweißung, und andererseits an dem Zellverbinder als Adapter lösbar verbunden ist. Damit wird eine grundsätzlich de- und remontierbare Verbindung einer Zelle mit einem Zellverbinder geschaffen.This object is achieved according to the invention by the features of claim 1 in that a separate component is connected to the respective cell pole, preferably by welding, the component itself being a detachable part of the electrical connection device or cell connector. For reasons of rationality, welding is preferably still used as a quick, reliable and inexpensive solution for an electrical and mechanical connection of the cell connector on or at a terminal of the cell for fixing the additional component to the relevant pole contact. According to the invention, the electrical connection device is designed as a separate component which is connected on the one hand to the respective cell pole, e.g. by welding, and on the other hand is detachably connected to the cell connector as an adapter. This creates a connection between a cell and a cell connector that can fundamentally be removed and reinstalled.

Durch eine erfindungsgemäße Lösung wird ein nach dem Stand der Technik vorhandener Widerspruch aufgelöst: Für die Anbindung bekannter lösbarer Zellverbindung ist ein jeweiliger Zell-Pol geometrisch zu verändern. Andererseits ist genau das in aller Regel aber laut Herstellerangaben nicht oder nicht in einem erforderlichen Maß zulässig. Eine elektrische Anbindung und Fixierung eines zusätzlichen Bauteils sind hingegen hinlänglich erprobt und zulässig, wobei gerade durch eine Verschwei-ßung die Geometrie eines Zell-Pols nicht verändert und so auch nicht gegen Vorgaben der Zellen-Hersteller verstoßen wird. So wird der obige Widerspruch durch die Einführung eines separaten und mit dem jeweiligen Zell-Pol durch Verschweißung verbundenen Bauteils aufgelöst, wobei das separate Bauteil seinerseits ein lösbarer Bestandteil der elektrischen Verbindungsvorrichtung ist. Als solcher ist das separate Bauteil von der elektrischen Verbindungsvorrichtung also lösbar und mit dieser wieder verbindbar.A contradiction existing according to the state of the art is resolved by a solution according to the invention: For the connection of known detachable cell connections, a respective cell pole has to be changed geometrically. On the other hand, according to the manufacturer, this is usually not permitted or not permitted to the extent required. An electrical connection and fixation of an additional component, on the other hand, has been sufficiently tested and permitted, whereby the geometry of a cell pole is not changed by welding, and the specifications of the cell manufacturer are not violated. The above contradiction is thus resolved by the introduction of a separate component which is connected to the respective cell pole by welding, the separate component in turn being a detachable part of the electrical connection device. As such, the separate component can be detached from the electrical connection device and connected to it again.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Demnach ist das Bauteil als Element einer Verschraubung mit oder an der elektrischen Verbindungsvorrichtung ausgebildet bzw. vorbereitet. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung trägt das Bauteil einen Gewindebolzen. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung weist das Bauteil eine Ausnehmung zur Aufnahme oder Durchführung einer Schraube oder Schraubverbindung auf.Advantageous developments of the invention are the subject matter of the dependent claims. Accordingly, the component is designed or prepared as an element of a screw connection with or on the electrical connection device. According to one embodiment of the invention, the component carries a threaded bolt. In an alternative embodiment of the invention, the component has a recess for receiving or passing through a screw or screw connection.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Bauteil Bestandteil einer vormontierten Baugruppe, die mindestens eine Verschraubung aufweist. Es ist also eine Vormontage des Zellverbinders mit mindestens einer Verschraubung vorgesehen mit einer Verschweißung des Zellverbinders als vormontierter Baugruppe bzw. Einheit an zwei Zell-Polen.According to a preferred embodiment of the invention, the component is part of a preassembled assembly that has at least one screw connection. The cell connector is therefore pre-assembled with at least one screw connection, with the cell connector being welded as a pre-assembled assembly or unit to two cell poles.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Verbinder im Bereich der Verschraubung ein Langloch oder eine zu einem Rand des Verbinders hin frei auslaufende Ausnehmung auf. Beides sind Maßnahmen für einen Toleranzausgleich, die einer Senkung statischer mechanischer Spannungen dienen.According to an advantageous further development, the connector has a slot in the area of the screw connection or a recess that runs freely towards an edge of the connector. Both are measures to compensate for tolerances, which serve to reduce static mechanical stresses.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Bauteil als Schweißbolzen mit einem Gewinde ausgeführt. Alternativ ist das zusätzliche Bauteil als Schweißlippe ausgebildet, die als Steckverbinder ausgeführt ist und in einem Einsatz vorzugsweise zusätzlich durch eine Verschraubung gesichert ist.In one embodiment of the invention, the component is designed as a welded stud with a thread. Alternatively, the additional component is designed as a welding lip, which is designed as a plug connector and is preferably additionally secured in an insert by a screw connection.

In einer wesentlichen Weiterbildung der Erfindung ist an dem Bauteil eine Verschweißungsfläche in U-Form oder in Form eines rechteckigen Rahmens vorgesehen. Es hat sich in dieser Ausführungsform der Erfindung als vorteilhaft herausgestellt, dass die Form der Verschweißungsfläche unter Anpassung der Schweißnahtgeometrie in dieser Weise zu ändern, um als Ziel eine Erhöhung der Festigkeit der Schweißnaht zu erreichen.In an essential development of the invention, a welding surface in a U-shape or in the form of a rectangular frame is provided on the component. In this embodiment of the invention, it has turned out to be advantageous to change the shape of the welding surface by adapting the weld seam geometry in this way in order to achieve an increase in the strength of the weld seam as a goal.

Vorteilhafterweise weist das zusätzliche Bauteil eine Abwinkelung zwischen der Verschweißungsfläche und dem für eine Verschraubung ausgebildeten Bereich auf. Durch diese Abwinkelung des zusätzlichen Bauteils wird eine Änderung des Kraftflusses in seiner Wirkungsrichtung und/oder Wirkungsebene beim Lösen und/oder Herstellen der Verschraubung hervorgerufen. Hierdurch wird eine mechanische Belastung auch der Verschweißung des Bauteils im Bereich der Verschweißungsfläche und/oder des Zell-Pols gesenkt. Zugleich wird eine Zugänglichkeit eines Bereich um die Verschraubung für Werkzeuge verbessert.The additional component advantageously has a bend between the welding surface and the area designed for a screw connection. This bending of the additional component causes a change in the force flow in its direction of action and/or plane of action when loosening and/or making the screw connection. This also reduces mechanical stress on the welding of the component in the area of the welding surface and/or the cell pole. At the same time, accessibility of an area around the screw connection for tools is improved.

An dem zusätzlichen Bauteil ist in einer Weiterbildung der Erfindung eine Momentenstütze unter Anpassung auf ein externes Werkzeug vorgesehen. Hierzu ist z.B. eine An- oder Eingriffsfläche an dem zusätzlichen Bauteil in Form eines „U“ oder eines Sechskants ausgebildet. Zum gleichen technischen Zweck ist eine Kontur an dem zusätzlichen Bauteil ausgeformt, um zusammen mit einem Deckel der Zelle, einem Spacer zwischen den Zellen und/oder Pol-Einlegeteilen oder einen sonstigen Rahmen der elektrischen Speicherzelle eine Momentenstütze zu bilden.In a further development of the invention, a torque support is provided on the additional component with adaptation to an external tool. For this purpose, for example, a contact or engagement surface is formed on the additional component in the form of a "U" or a hexagon. For the same technical purpose, a contour is formed on the additional component to be used together with a cover of the cell, a spacer between the cells and/or Pole inserts or other framework of the electrical storage cell to form a torque support.

Nachfolgend werden weitere Merkmale und Vorteile erfindungsgemäßer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in schematischer Darstellung:

  • 1: eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines separaten Bauteils;
  • 2a: die Ansicht von 1 nach einem Verschweißen des separaten Bauteils mit einem Zell-Pol einer elementaren Speicherzelle;
  • 2b: die Ansicht von 2a nach Montage eines Zellverbinders zum Verbinden von Zell-Polen zweier benachbart angeordneter Speicherzellen;
  • 3a bis 3d: Draufsichten von Ausführungsbeispielen mit Varianten einer Momentenstütze;
  • 4a bis 4d: Schnittdarstellungen jeweils zu den 3a - 3d;
  • 5: eine Draufsicht auf eine Anordnung analog 2b mit Darstellung eines abgewandelten Fertigungsverfahrens;
  • 6a: eine Ansicht gemäß 2b zur Darstellung besondere Schritte eines Fertigungsverfahrens;
  • 6b: die Ansicht von 3a mit einem alternativen Fertigungsverfahren;
  • 7: eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels separater Bauteile als vorgefertigte und vormontierte Baugruppe analog 3b;
  • 8a und 8b: Draufsichten auf je ein separates Bauteil mit unterschiedlichen Geometrien der Verschweißung und
  • 9: eine perspektivische Ansicht eines kompletten Moduls für eine Hochvolt-Speicherzelle.
Further features and advantages of embodiments according to the invention are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments using the drawing. It shows in a schematic representation:
  • 1 1: a perspective view of a first exemplary embodiment of a separate component;
  • 2a : the view of 1 after welding the separate component to a cell pole of an elementary storage cell;
  • 2 B : the view of 2a after mounting a cell connector for connecting cell poles of two adjacently arranged storage cells;
  • 3a until 3d : top views of exemplary embodiments with variants of a moment support;
  • 4a until 4d : Sectional views of each 3a - 3d ;
  • 5 : a plan view of an arrangement analogous 2 B with representation of a modified manufacturing process;
  • 6a : a view according to 2 B to show special steps of a manufacturing process;
  • 6b : the view of 3a with an alternative manufacturing process;
  • 7 : a perspective view of a further exemplary embodiment of separate components as a prefabricated and preassembled assembly group 3b ;
  • 8a and 8b : Top views of a separate component with different geometries of the weld and
  • 9 : a perspective view of a complete module for a high-voltage storage cell.

Über die verschiedenen Abbildungen der Zeichnung hinweg werden für gleiche Elemente oder Verfahrensschritt einheitlich stets die gleichen Bezugszeichen verwendet. Ohne Beschränkung der Erfindung wird nachfolgend nur ein Einsatz einer erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungsvorrichtung in Verbindung mit prismatischen Zellen für einen Einsatz in einem Kraftfahrzeug zu Land, zu Wasser und/oder in der Luft dargestellt und beschrieben. Es ist aber für den Fachmann offensichtlich, dass in gleicher Weise auch eine Anpassung auf andere Zellbauformen möglich ist, wie auch stationäre Einsatzfälle in Pufferspeichern z.B. in Solar- oder Windenergieanlagen.The same reference symbols are always used consistently throughout the various figures of the drawing for the same elements or method steps. Without limiting the invention, only one use of an electrical connection device according to the invention in connection with prismatic cells for use in a motor vehicle on land, on water and/or in the air is illustrated and described below. However, it is obvious to the person skilled in the art that an adaptation to other cell designs is possible in the same way, as well as stationary applications in buffer storage tanks, e.g. in solar or wind energy systems.

1 stellt eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines separaten Bauteils 1 dar. Hier wird durch ein Blechstück, das als Stanz-Biegeteil mit leicht bogenförmiger Struktur zwei endseitige Auflagerflächen 2, 3 aufweist, eine Lösung für das Problem geschaffen, wonach über alle Zellbauformen hinweg ein jeweiliger Zell-Pol auch für die elektrische und mechanische Anbindung lösbarer Zellverbinder nicht geometrisch verändert werden darf, da andernfalls eine Herstellergarantie erlöschen würde. In diesem Ausführungsbeispiel ist an dem separaten Bauteil 1 zwischen den Auflagerflächen 2, 3 ein Befestigungsmittel 4 in Form eines Schraubbolzens für eine nachfolgend noch zeichnerisch dargestellte und beschriebene Bildung einer lösbaren Zellverbindung vorgesehen. Durch dieses Bauteil 1 wird eine örtliche Separierung der Anbindung an einen geometrisch unveränderlichen Zell-Pol und der Anbringung einer lösbaren elektrischen und mechanischen Verbindung an einen Zellverbinder nach Art eines Adapters geschaffen. 1 shows a perspective view of a first embodiment of a separate component 1. Here, a piece of sheet metal, which as a stamped and bent part with a slightly curved structure has two end bearing surfaces 2, 3, creates a solution to the problem, according to which a respective The cell pole must not be changed geometrically for the electrical and mechanical connection of detachable cell connectors, otherwise a manufacturer's guarantee would expire. In this exemplary embodiment, a fastening means 4 in the form of a screw bolt is provided on the separate component 1 between the bearing surfaces 2, 3 for the formation of a detachable cell connection, which is illustrated and described below in the drawing. This component 1 creates a local separation of the connection to a geometrically unchangeable cell pole and the attachment of a detachable electrical and mechanical connection to a cell connector in the manner of an adapter.

2a zeigt die Ansicht von 1 nach einem Verschweißen des separaten Bauteils 1 an einer der beiden Auflagerflächen 2, 3 mit einem Zell-Pol 5 einer elementaren Speicherzelle 6. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Auflagerfläche 2 gegenüber der Auflagerfläche 3 vergrößert ausgebildet. Hier ist eine ungefähr rechteckige Verschweißung 7 angeordnet, durch die das erfindungsgemäß eingeführte separate Bauteil 1 nun elektrisch wie auch mechanisch unlösbar mit dem Zell-Pol 5 der elementaren Speicherzelle 6 verbunden ist. Eine Beanspruchung der Verschweißung 7 durch eine Normalkraft Fn sowie ein Drehmoment über die Schraubverbindung an dem Schraubbolzen 4 wird in diesem Ausführungsbeispiel reduziert, wie nachfolgend noch beschrieben. Der Zell-Pol 5 ist damit geometrisch nicht verändert worden. Mechanisch betrachtet sind ein Kraftangriffspunkt einer über den Schraubbolzen 4 mechanisch lösbaren Verbindung sowie eine mechanische Verbindung zwischen dem Zell-Pol 5 der elementaren Speicherzelle 6 voneinander entkoppelt bzw. separiert und örtlich oder räumlich getrennt worden. Hierauf und auf die so erzielbaren Vorteile wird nachfolgend auch unter Bezugnahme auf ein weiteres Ausführungsbeispiel insbesondere anhand der Abbildung von 6 noch eingegangen werden. 2a shows the view from 1 after the separate component 1 has been welded to one of the two bearing surfaces 2, 3 with a cell pole 5 of an elementary storage cell 6. In this exemplary embodiment, the bearing surface 2 is designed to be larger than the bearing surface 3. An approximately rectangular weld 7 is arranged here, through which the separate component 1 introduced according to the invention is now electrically and mechanically permanently connected to the cell pole 5 of the elementary storage cell 6 . A stress on the weld 7 by a normal force F n and a torque via the screw connection on the screw bolt 4 is reduced in this exemplary embodiment, as will be described below. The cell pole 5 has thus not been changed geometrically. From a mechanical point of view, a force application point of a connection that can be released mechanically via the screw bolt 4 and a mechanical connection between the cell pole 5 of the elementary storage cell 6 have been decoupled or separated from one another and separated locally or spatially. This and the advantages that can be achieved in this way are discussed below, also with reference to a further exemplary embodiment, in particular with reference to the illustration in FIG 6 yet to be addressed.

2b zeigt die Ansicht von 2a nach Montage eines Zellverbinders 9 zum Verbinden von Zell-Polen 5 zweier benachbart angeordneter Speicherzellen 6 über die Schraubbolzen 4 der jeweiligen separaten Adapter-Bauteile 1 nach deren Verschweißung an den Zell-Polen 5. Damit ist ein Zellverbinder 9 an Zell-Polen 5 durch Anziehen einer Anordnung aus je einer Mutter mit Beilagscheiben 10 lösbar fixiert worden. 2 B shows the view from 2a after assembly of a cell connector 9 for connecting cell poles 5 of two adjacent storage cells 6 via the screw bolts 4 of the respective separate adapter components 1 after they have been welded to the cell poles 5. A cell connector 9 is thus attached to cell poles 5 by tightening an arrangement detachably fixed from one nut each with washers 10.

Herkömmliche Schweißnähte zwischen Zell-Pol 5 und dem separaten Bauteil 1 als Adapterelement dienen der Stromübertragung und zugleich der Aufnahme von Betriebskräften. Die Schweißnähte in einer Anordnung nach 2b erfahren dabei in Zuge der Zellverbinder-Montage und Demontage zusätzlich mindestens eine Momentenbelastung, dürfen aufgrund der fehlenden Festigkeit der verwendeten elektrisch hochleitenden und daher mechanisch eher weichen Materialien aber nicht stärker belastet werden. Als Lösung wird hier eine Zerlegung der Funktionen realisiert, d.h. eine elektrische Verbindung erfolgt über die Verschweißung unter Einbringung einer Entlastungskonstruktion zum Aufnehmen mechanischer Kräfte, v.a. einer Momentenbelastung. Eine mechanische Beanspruchung der Verschweißung 7 über die Schraubverbindung an dem Schraubbolzen 4 wird in diesem Ausführungsbeispiel dadurch reduziert, dass lokale Eigenschaften zur Erhöhung einer Haftreibung Fr zwischen dem Zell-Pol 6 und dem als Adapter dienenden separaten Bauteil geändert werden, hier z.B. durch lokalen Einsatz einer Reibfolie 8 im Zusammenspiel mit der zweiten Auflagerfläche 3, siehe 2a. So wird eine mechanische Belastung der Verschweißung 7 durch eine Verschraubung oder deren Lösen verringert. Es wird eine Art Momentenstütze gebildet.Conventional weld seams between the cell pole 5 and the separate component 1 as an adapter element serve to transmit current and at the same time to absorb operating forces. The welds in an arrangement as follows 2 B experience at least one moment load in the course of the cell connector assembly and disassembly, but must not be subjected to greater loads due to the lack of strength of the electrically highly conductive and therefore mechanically rather soft materials used. The solution here is a breakdown of the functions, ie an electrical connection is made via the weld with the introduction of a relief structure to absorb mechanical forces, especially a moment load. Mechanical stress on the weld 7 via the screw connection on the screw bolt 4 is reduced in this exemplary embodiment by changing local properties to increase static friction F r between the cell pole 6 and the separate component serving as an adapter, here for example by local use a friction foil 8 in interaction with the second bearing surface 3, see 2a . A mechanical load on the weld 7 due to a screw connection or its loosening is reduced in this way. A kind of moment support is formed.

Dieser Ansatz der Ausbildung einer Momentenstütze wird nachfolgend anhand weiterer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Abbildungsfolgen der 3a-3d und 4a-4d aufgegriffen. Hier werden weitere Beispiele dargestellt, um eine elektrische Verbindung über eine Schweißnaht unter Einbringung einer Entlastungskonstruktion zum Aufnehmen mechanischer Kräfte zu schaffen. Dabei zeigt die Abbildung von 3a eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Moduls 11 mit Zell-Polen 5 von vier elementaren Speicherzellen 6 und deren elektrische Verschaltung durch die beiden in gestrichelter Linie angedeuteten Zellverbinder 9 gemäß der Abbildung von 2b, jedoch ohne der lösbaren Fixierung durch eine Mutter mit Beilagscheiben 10 je Schraubbolzen 4. Eine Ansicht einer Schnittebene A-A von 3a ist in 4a dargestellt. Aus 4a ist ersichtlich, dass in dieser Umsetzung des Ausführungsbeispiels von 2b das separate Bauteil 1 auf jedem Zell-Pol 5 fixiert über ein Modulgehäuse 12 hinaus hervortritt. Dieser Bereich ist in 4a nur an einer Flanke des separaten Bauteils 1 exemplarisch mit gepunkteter Linie eingefasst. Demgegenüber ist in dem Ausführungsbeispiel von 3b und 4b das Modulgehäuse 12 bzw. ein Deckel als Teil des um die Zell-Pole 5 herum geschlossenen Modulgehäuses 12 so ausgebildet, dass sich Schultern 13 bis auf die Höhe der separaten Bauteile 1 hin erstrecken. Diese Schultern 13 dienen in umschließender Anlage mit jedem der auf den Zell-Polen 5 fixierten separaten Bauteile 1 als sog. Momentenstütze, indem sie bei Belastung der separaten Bauteile 1 im Zuge eines Anziehens oder Lösen einer Verschraubung an einem der Schraubbolzen 4 eine unterstützende Gegenkraft aufbauen.This approach to the formation of a torque arm is described below using further exemplary embodiments with reference to the figure sequences in FIG 3a-3d and 4a-4d picked up. Further examples are presented here of creating an electrical connection via a weld seam while introducing a relief structure for absorbing mechanical forces. The figure from shows 3a a top view of a section of a module 11 with cell poles 5 of four elementary storage cells 6 and their electrical interconnection by the two cell connectors 9 indicated by dashed lines according to the illustration in FIG 2 B , but without the releasable fixation by a nut with washers 10 per bolt 4. A view of a sectional plane AA of 3a is in 4a shown. Out of 4a it can be seen that in this implementation of the embodiment of FIG 2 B the separate component 1 fixed on each cell pole 5 protrudes beyond a module housing 12. This area is in 4a bordered only on one flank of the separate component 1 with a dotted line as an example. In contrast, in the embodiment of 3b and 4b the module housing 12 or a cover as part of the module housing 12 closed around the cell poles 5 is designed in such a way that shoulders 13 extend up to the level of the separate components 1 . In enclosing contact with each of the separate components 1 fixed on the cell poles 5, these shoulders 13 serve as a so-called moment support by building up a supporting counterforce when the separate components 1 are loaded in the course of tightening or loosening a screw connection on one of the screw bolts 4 .

In dem Ausführungsbeispiel nach den 3c und 4c dient eine an einem sog. Spacer 14 als modifiziertem Trenner zwischen benachbart angeordneten Zellen 6 ausgebildete Schulter 13 in analoger Weise als Momentenstütze. Schließlich werden in dem Ausführungsbeispiel nach den 3d und 4d sog. Poleinlageteile 15 genutzt, um eine Momentenstütze um jedes der separaten Bauteile 1 der einzelnen Zellen 6 herum in analoger Weise aufzubauen.In the embodiment according to the 3c and 4c A shoulder 13 formed on a so-called spacer 14 as a modified separator between adjacent cells 6 serves in an analogous manner as a moment support. Finally, in the embodiment according to the 3d and 4d so-called. Pole insert parts 15 are used to construct a moment support around each of the separate components 1 of the individual cells 6 in an analogous manner.

5 stellt eine Draufsicht auf eine Anordnung analog 2b dar mit Darstellung eines Schritts eines abgewandelten Fertigungsverfahrens. Eine Änderung der lokalen Eigenschaft durch Abtrennen des Kraftflusses wird durch Verwenden eines externen mechanisch geerdeten Werkzeugs 16 erreicht, das die Kraft aus dem separaten Bauteil 1 sowie dem Zell-Pol 5 ableitet. Das hier dargestellte Werkzeug 16, das das separate Bauteil 1 teilweise umschließt, bewirkt auch in Form eines gestrichelt gezeichneten Maulschlüssels als Standard-Werkzeug beim Anziehen oder Lösen der Mutter auf den Beilagscheiben 10 auf dem Gewindebolzen 4 eine Momentenruhe. Damit wirkt keine nennenswerte Belastung auf die Verschweißung 7 und den betreffenden Zell-Pol 5. 5 represents a plan view of an arrangement analogous 2 B Dar showing a step of a modified manufacturing process. A change in the local property by separating the power flow is achieved by using an external mechanically grounded tool 16 which derives the power from the separate component 1 and the cell pole 5 . The tool 16 shown here, which partially encloses the separate component 1, also causes a moment of rest in the form of a spanner drawn in dashed lines as a standard tool when tightening or loosening the nut on the washers 10 on the threaded bolt 4. This means that there is no significant load on the weld 7 and the relevant cell pole 5.

Zum Ausgleich von Relativbewegungen zwischen den Zell-Polen 5 besitzen bekannte Zellverbinder eine Ausgleichswelle 17, die in 5 als Bestandteil des Verbinders 9 ausgeführt ist. Durch diese Ausgleichswelle 17 erhöht sich jedoch die stromtragende Leiterlänge und damit der elektrische Widerstand, der sich aber aus Effizienzgründen nicht erhöhen darf. Als eine Lösung zum Ausgleich von Toleranzen bei der Montage und/oder einer Remontage ist in 5 ferner neben einer kreisförmigen Ausnehmung 18 zur Durchführung des Schraubbolzens 4 ein Langloch 19 als zu einem Rand des Zellverbinders 9 hin frei auslaufende Ausnehmung vorgesehen. Hierdurch ist eine Verschiebung bei mechanisch wie elektrisch sicherer Verschraubung möglich. Durch diese konstruktive Maßnahme kann auf eine Ausgleichswelle 17 unter Material- und Gewichtseinsparung sowie einer Senkung des elektrischen Widerstands verzichtet werden.To compensate for relative movements between the cell poles 5, known cell connectors have a balancing shaft 17, which 5 is designed as part of the connector 9. However, this balancing shaft 17 increases the current-carrying conductor length and thus the electrical resistance, which, however, must not increase for reasons of efficiency. As a solution to compensate for tolerances during assembly and/or reassembly, in 5 furthermore, in addition to a circular recess 18 for the passage of the screw bolt 4 , an elongated hole 19 is provided as a recess that runs out freely toward an edge of the cell connector 9 . As a result, displacement is possible with a mechanically and electrically secure screw connection. As a result of this design measure, a balancer shaft 17 can be dispensed with, saving material and weight and reducing the electrical resistance.

6a stellt eine Ansicht gemäß 2b zur Darstellung von Schritten eines Fertigungsverfahrens dar. Nach einer Positionierung je eines separaten Adapter-Bauteils 1 auf einem Zell-Pol 5 und der Bildung einer Verschweißung 7 wird über die Gewindebolzen 4 ein Verbinder 9 durch je eine Anordnung aus Mutter und Beilagscheiben 10 durch Aufbringen eines durch die Pfeile angedeuteten Anzugsmoments fixiert. Auch unter Berücksichtigung der vorstehend beschriebenen Maßnahmen erzeugt jedes diese Anzugsmomente mechanische Spannungen im Bereich der Verschweißung 7 und damit auch an den Zell-Polen 5. Als Toleranzausgleich und zur Minderung mechanischer Spannungen im laufenden Betrieb durch Lade- und Entladevorgänge sowie Erwärmung der Zellen 6 ist an dem Verbinder 9 mittig die Ausgleichswelle 17 bei o.g. technischen Nachteilen vorgesehen. 6a presents a view according to 2 B for the representation of steps of a manufacturing process. After a positioning each one separa th adapter component 1 on a cell pole 5 and the formation of a weld 7, a connector 9 is fixed via the threaded bolt 4 by an arrangement of nuts and washers 10 by applying a tightening torque indicated by the arrows. Even taking into account the measures described above, each of these tightening torques generates mechanical stresses in the area of the weld 7 and thus also at the cell poles 5. To compensate for tolerances and to reduce mechanical stresses during operation through charging and discharging processes and heating of the cells 6 the connector 9 is provided in the center of the balancer shaft 17 with the above technical disadvantages.

6b zeigt ein gegenüber der Darstellung von 6a alternatives Fertigungsverfahren, durch das zumindest bei der Fertigung eine mechanische Einwirkung der o.g. Anzugsmomente im Bereich der Verschweißung 7 und auch an den Zell-Polen 5 ausschließt. Dazu bilden die Adapter-Bauteile 1 mit dem Verbinder 9 durch eine Vormontage mit Fixierung durch Muttern und Beilagscheiben 10 eine separate Baugruppe 20. Diese Einheit 20 wird nun mit den jeweiligen Auflagerfläche 2 die die betreffenden Zell-Pole 5 zur Bildung von Verschweißungen 7 aufgesetzt. Eine Abtrennung eines internen Kraftflusses durch die Zellen 6 erfolgt durch Verwendung von Spacern 14 zum weitgehenden Verhindern von Schwell-Kräften. Ein so gesenkter Materialwiderstand zwischen den Zellen 6 macht eine Ausgleichswelle 17 im Zellverbinder 9 mechanisch entbehrlich. 6b shows a versus the representation of 6a alternative manufacturing process, which excludes a mechanical effect of the above-mentioned tightening torques in the area of the weld 7 and also on the cell poles 5, at least during manufacture. For this purpose, the adapter components 1 with the connector 9 form a separate subassembly 20 by pre-assembly with fixing by nuts and washers 10. This unit 20 is now placed with the respective bearing surface 2 and the relevant cell poles 5 to form welds 7. An internal flow of forces through the cells 6 is separated by using spacers 14 to largely prevent swelling forces. A material resistance between the cells 6 that is reduced in this way makes a balancing shaft 17 in the cell connector 9 mechanically unnecessary.

Eine weitere Lösung zum Ausgleich von Toleranzen bei der Montage und/oder einer Remontage ist in 7 dargestellt. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels, wobei zwei separate Bauteile 1 durch mindestens eine Verschraubung an einem Zellverbinder 9 wieder als vorgefertigte und vormontierte Baugruppe 20 auf benachbarte Zell-Pole 5 aufgesetzt und verschweißt werden. Als Alternative zu einem Gewindebolzen 4 weist hier jedes der separaten Bauteile 1 eine Ausnehmung zur Aufnahme oder Durchführung einer Schraube auf, durch die der Zellverbinder 9 über eine Schraubverbindung elektrisch leitend und mechanisch zuverlässig fixiert ist. Eine Ausgleichswelle 17 kann hier auch entfallen.Another solution to compensate for tolerances during assembly and/or reassembly is in 7 shown. 7 12 shows a perspective view of a further exemplary embodiment, two separate components 1 being placed on adjacent cell poles 5 again as a prefabricated and preassembled assembly 20 by at least one screw connection on a cell connector 9 and welded. As an alternative to a threaded bolt 4, each of the separate components 1 has a recess for receiving or passing through a screw, through which the cell connector 9 is electrically conductively and mechanically reliably fixed via a screw connection. A balancer shaft 17 can also be omitted here.

Ferner weist hier jedes der zusätzlichen Bauteile 1 eine Abwinkelung 21 um ca. 90° zwischen der Verschweißung 7 und dem für eine Verschraubung mit dem Zellverbinder 9 ausgebildeten Bereich an den separaten Adapter-Bauteilen 1 auf. Damit steht beim Lösen oder Anziehen einer Schraubverbindung im Vergleich zu allen anderen Ausführungsbeispielen um 90° räumlich verschwenkt zu der zugehörigen Verschweißung 7. Eine Verschraubungsrichtung bzw. deren räumliche Achse ist damit so verändert worden, dass der Zell-Pol 5 und die Verschweißung 7 eine weniger kritische Belastung erfahren. Ferner ermöglicht diese Abwinkelung 21 durch verbesserte Zugänglichkeit auch einen vereinfachten Einsatz eines neben einem Schraubendreher zweiten Werkzeugs 17, das zur Herstellung einer Momentenruhe mechanisch geerdet ist, an dem Adapter-Bauteil 1. Dabei ist eine Verwendung einer Mutter jenseits des Zellverbinders 9 nicht notwendig, hier ist alternativ unter Einsparung eines Bauteils ein Gewindeloch im Zellverbinder 9 zur sicher herstellbaren und lösbaren Fixierung einer Blechschraube 22 vorgesehen.Furthermore, each of the additional components 1 here has a bend 21 of approximately 90° between the weld 7 and the area on the separate adapter components 1 designed for screwing to the cell connector 9 . Thus, when loosening or tightening a screw connection, it is spatially pivoted by 90° to the associated weld 7 compared to all other exemplary embodiments experience critical stress. Furthermore, due to improved accessibility, this bend 21 also enables simplified use of a second tool 17 in addition to a screwdriver, which is mechanically grounded to produce a momentary rest, on the adapter component 1. It is not necessary to use a nut beyond the cell connector 9, here Alternatively, a threaded hole is provided in the cell connector 9 for securely manufacturable and detachable fixing of a self-tapping screw 22 while saving one component.

Die Abbildungen der 8a und 8b zeigen Draufsichten auf je ein separates Bauteil 1 mit unterschiedlichen Geometrien deren Verschweißung 7 an einem zugehörigen Zell-Pol 5. Die Abbildung von 8a zeigt den soweit in allen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendeten Aufbau unter Ausbildung einer rechteckigen Verschweißung 7 in der Auflagerfläche 2 mit dem darunterliegenden Zell-Pol 5. Die Abbildung von 8a zeigt dahingehend eine Abwandlung, dass an dem zusätzlichen Bauteil 1 eine Verschweißung 7 als Fläche in U-Form oder hier in Form eines rechteckigen Rahmens um ein Element einer Verschraubung herum vorgesehen ist, im vorliegenden Fall einen Schraubbolzen 4. Durch diese Anpassung der Geometrie der Schweißnaht wird eine Erhöhung der Festigkeit der Verschweißung 7 und zugleich eine Senkung einer möglichen mechanischen Belastung erreicht. Dabei wird hier insbesondere die Länge eines Hebel h` an dem insgesamt verkleinerten Bauteil 1 von einem Zentrum des Schraubbolzens 4 zu einem Zentrum der Verschweißung 7 hin in 8b gegenüber dem Ausführungsbeispiel von 8a mit einem Hebel h ebenfalls deutlich verkürzt. Dadurch wird ein an der Verschweißung 7 sowie dem Zell-Pol 5 angreifendes Drehmoment bei einem Festziehen oder Lösen der Schraubverbindung mit dem Zellverbinder 9 reduziert.The illustrations of 8a and 8b show plan views of a separate component 1 with different geometries, their welding 7 to an associated cell pole 5. The illustration from 8a shows the structure used so far in all the above-described exemplary embodiments, with the formation of a rectangular weld 7 in the bearing surface 2 with the cell pole 5 underneath 8a 1 shows a modification in that on the additional component 1 a weld 7 is provided as a U-shaped surface or here in the form of a rectangular frame around an element of a screw connection, in the present case a bolt 4. This adaptation of the geometry of the weld seam an increase in the strength of the weld 7 and at the same time a reduction in a possible mechanical load is achieved. Here, in particular, the length of a lever h` on the overall smaller component 1 from a center of the screw bolt 4 to a center of the weld 7 in 8b compared to the embodiment of 8a also significantly shortened with a lever h. As a result, a torque acting on the weld 7 and the cell pole 5 when the screw connection with the cell connector 9 is tightened or loosened is reduced.

9 ist eine perspektivische Ansicht eines kompletten Moduls 11 für eine nicht weiter dargestellte Hochvolt-Speicherzelle. Unter Nutzung von Schultern 13 eines Deckels des Modulgehäuses 12 nach dem Ausführungsbeispiel der 3b, 4b sind die separaten Bauteile 1 unterstützt und die Verschwei-ßungen 7 entlastet. Zudem sind Verprägungen 23 bzw. 9 is a perspective view of a complete module 11 for a high-voltage storage cell, not shown. Using shoulders 13 of a cover of the module housing 12 according to the embodiment of 3b , 4b the separate components 1 are supported and the welds 7 are relieved. In addition, embossings 23 or

Heißverstemmungen von Kunststoff-Material des Deckels des Modulgehäuses 12 im Bereich der Zellverbinder 9 vorgesehen, um die unterschiedlich langen Zellverbinder 9 zusätzlich zu sichern. Von den Zellverbindern 9 verlaufen Leitungen 25 in Form von Bonddrähten zu einer zentral angeordneten übergeordneten Leiterplatine 24, auf der u.a. eine fortlaufende Zellüberwachung durch eine BMU vorgesehen ist. Damit ist eine Integration von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung als Zellverbinder in ein innovatives Modul dargestellt.Heat caulking of plastic material of the cover of the module housing 12 provided in the area of the cell connector 9 in order to additionally secure the cell connectors 9 of different lengths. Lines 25 in the form of bonding wires run from the cell connectors 9 to a centrally arranged superordinate circuit board 24 on which, among other things, continuous cell monitoring is provided by a BMU. This is an integration of execution tion examples of the present invention as a cell connector in an innovative module.

Zeichnerisch nicht dargestellt ist eine Änderungen lokaler Eigenschaften mit Herstellung einer Asymmetrie gegen plastische Mikroverformungen an Oberflächen durch Beschichten des Adapter-Bauteils 1 mit einer harten Schicht, wie z.B. einer Ni-Schutzschicht, die auch als Korrosionsschutzschicht dient. Der Zellverbinder 9 wird weich und unbeschichtet belassen. Ein beschichteter Kontaktpartner reicht zur Gewährleistung des Korrosionsschutzes ohne signifikante Erhöhung des elektrischen Widerstands der Verbindung auch bei einer Remontage aus.Not shown in the drawing is a change in local properties with the production of asymmetry against plastic micro-deformations on surfaces by coating the adapter component 1 with a hard layer, such as a Ni protective layer, which also serves as an anti-corrosion layer. The cell connector 9 is left soft and uncoated. A coated contact partner is sufficient to ensure corrosion protection without significantly increasing the electrical resistance of the connection, even when reassembled.

Vorstehend wurden diverse Ansätze zum Aufbau demontage- und remontagefähiger Zellverbindung beschrieben, die dadurch charakterisiert sind, dass die elektrische Verbindung von Zellverbinder 9 und Zell-Pol 5 als lösbare Verbindung über ein zusätzliches Adapter-Bauteil 1 auf einem Zell-Pol 5 ausgestaltet ist. Schraubbelastungen an Schweißnähten zwischen Zell-Pol 5 und Adapter-Bauteil 1 werden mittels fester oder mobiler Entlastungskonstruktionen oder Eigenschaftsänderungen an den Komponenten signifikant verringert oder vermieden.Various approaches to constructing cell connections that can be disassembled and reassembled were described above, which are characterized in that the electrical connection between cell connector 9 and cell pole 5 is designed as a detachable connection via an additional adapter component 1 on a cell pole 5 . Screw loads on weld seams between cell pole 5 and adapter component 1 are significantly reduced or avoided by means of fixed or mobile relief constructions or changes in the properties of the components.

BezugszeichenlisteReference List

11
separates Bauteilseparate component
22
Auflagerflächebearing surface
33
Auflagerflächebearing surface
44
Befestigungsmittel / Schraubbolzenfasteners / bolts
55
Zell-Polcell pole
66
elementare elektrische Speicherzelleelementary electric storage cell
77
Verschweißungwelding
88th
Reibfoliefriction foil
99
Zellverbindercell connector
1010
Mutter mit Beilagscheibennut with washers
1111
Modul aus mehreren elementaren Zellen 6Module composed of several elementary cells 6
1212
Modulgehäusemodule housing
1313
Schultershoulder
1414
Spacer um jeder der Zellen 6 herum bis zum Zell-Pol 5Spacers around each of the cells 6 to the cell pole 5
1515
Poleinlageteilpole insert part
1616
Werkzeug, mechanisch geerdetet zur Herstellung einer MomentenruheTool mechanically grounded to create a momentary rest
1717
Ausgleichswelle in dem Zellverbinder 9Balance shaft in the cell connector 9
1818
kreisförmige Ausnehmung in dem Zellverbinder 9circular recess in the cell connector 9
1919
Langloch / zu einem Rand des Zellverbinders 9 hin frei auslaufende Ausnehmung bzw. Schlitz im Zellverbinder 9Elongated hole/recess or slot in the cell connector 9 that extends freely towards one edge of the cell connector 9
2020
vorgefertigte / vormontierte Baugruppeprefabricated / pre-assembled assembly
2121
Abwinkelungdeflection
2222
Blechschraubesheet metal screw
2323
Verprägung von Kunststoff im Bereich der Zellverbinder 9Stamping of plastic in the area of the cell connectors 9
2424
übergeordneten Leiterplatineparent circuit board
2525
Leitung / Bonddraht line / bonding wire
FnFn
Normalkraftnormal force
FrMrs
Reibkraftfriction force
h,h`uhhh
Hebel vom Schraubbolzen 4 zur Verschweißung 7Lever from bolt 4 to weld 7

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Claims (10)

Elektrische Verbindungsvorrichtung als Verbindung zwischen Zell-Pol bzw. Anschlüssen einzelner Zellen eines Energiespeichers, dadurch gekennzeichnet, dass an dem jeweiligen Zell-Pol (5) ein separates Bauteil (1) verbunden ist, vorzugsweise durch eine Verschweißung (7), wobei das separate Bauteil (1) als Adapter ein lösbarer Bestandteil des Zellverbinders (9) ist.Electrical connecting device as a connection between cell poles or connections of individual cells of an energy store, characterized in that a separate component (1) is connected to the respective cell pole (5), preferably by welding (7), the separate component (1) is a detachable part of the cell connector (9) as an adapter. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das separate Bauteil (1) als Element einer Verschraubung mit oder an der elektrischen Verbindungsvorrichtung ausgebildet ist.Electrical connecting device according to the preceding claim, characterized in that the separate component (1) is designed as an element of a screw connection with or on the electrical connecting device. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das separate Bauteil (1) als Element einer Verschraubung einen Gewindebolzen (4) trägt.Electrical connecting device according to the preceding claim, characterized in that the separate component (1) carries a threaded bolt (4) as an element of a screw connection. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das separate Bauteil (1) eine Ausnehmung zur Aufnahme oder Durchführung einer Schraube oder Schraubverbindung aufweist.Electrical connection device according to one of the preceding claims, characterized in that the separate component (1) has a recess for receiving or passing through a screw or screw connection. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das separate Bauteil (1) Bestandteil einer vormontierten Baugruppe (20) ist, die mindestens eine Verschraubung aufweist.Electrical connecting device according to one of the preceding claims, characterized in that the separate component (1) is part of a preassembled assembly (20) which has at least one screw connection. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbinder (9) im Bereich der Verschraubung ein Langloch (19) oder eine zu einem Rand hin frei auslaufende Ausnehmung aufweist.Electrical connection device according to the preceding claim, characterized in that a connector (9) in the region of the screw connection has an elongated hole (19) or a recess which runs out freely towards an edge. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden beiden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Bauteil (1) als Schweißbolzen mit einem Gewinde ausgeführt ist oder das zusätzliche Bauteil (1) als Schweißlippe ausgebildet ist, die als Steckverbinder ausgeführt ist und in einem Einsatz vorzugsweise durch eine Verschraubung an oder mit dem Verbinder (9) gesichert ist.Electrical connecting device according to one of the preceding two claims, characterized in that the additional component (1) is designed as a welded stud with a thread or the additional component (1) is designed as a welding lip, which is designed as a connector and in an insert preferably by a Screw connection is secured to or with the connector (9). Elektrische Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zusätzlichen Bauteil (1) eine Verschweißung (7) als Fläche in U-Form oder in Form eines rechteckigen Rahmens um ein Element einer Verschraubung herum vorgesehen ist.Electrical connection device according to one of the preceding claims, characterized in that a weld (7) is provided on the additional component (1) in the form of a U-shaped surface or in the form of a rectangular frame around an element of a screw connection. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Bauteil (1) eine Abwinkelung (21) zwischen der Verschweißung (7) und dem für eine Verschraubung ausgebildeten Bereich aufweist.Electrical connection device according to the preceding claim, characterized in that the additional component (1) has a bend (21) between the weld (7) and the area designed for a screw connection. Elektrische Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zusätzlichen Bauteil (1) eine Momentenstütze unter Anpassung an ein externes Werkzeug (16) und/oder an einen Deckel eines Modulgehäuses (12), einen Spacer (14), ein Poleinlageteil (15) oder einen sonstigen Rahmen der elektrischen Speicherzelle (6) vorgesehen ist.Electrical connecting device according to one of the preceding claims, characterized in that on the additional component (1) a torque support adapted to an external tool (16) and / or to a cover of a module housing (12), a spacer (14), a pole insert part (15) or another frame of the electrical storage cell (6) is provided.
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