DE102021134339B3 - Kraftfahrzeugbatterie mit verbesserter elektrischer Anbindung einer zugehörigen elektronischen Steuer- und/oder Überwachungsschaltung sowie zugehöriges Montageverfahren - Google Patents

Kraftfahrzeugbatterie mit verbesserter elektrischer Anbindung einer zugehörigen elektronischen Steuer- und/oder Überwachungsschaltung sowie zugehöriges Montageverfahren Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugbatterie (1), aufweisend mehrere, zu einer Einheit (2) mechanisch und elektrisch verbundene Batteriezellen (3) zum Erzeugen einer Hochvoltspannung; wenigstens ein mit der Einheit (2) elektrisch leitend verbundenes, mehrpoliges, erstes Steckteil (5); eine Leiterplatte (8) mit einer darauf angeordneten elektronischen Steuer- und/oder Überwachungsschaltung (9), wenigstens ein an der Leiterplatte (8) festgelegtes, elektrisch mehrpoliges zweites Steckteil (6); ein mehrpoliger elektrischer Steckadapter (7), der einen zum ersten Steckteil (5) komplementären, ersten Steckabschnitt (7a) und ein zum zweiten Steckteil (6), komplementären, zweiten Steckabschnitt (7b) aufweist, wobei das erste Steckteil (5) und der erste Steckabschnitt (7a) durch Steckverbinden entlang einer ersten Steckrichtung (S1) und das zweite Steckteil (6) und der zweite Steckabschnitt (7b) durch Steckverbinden entlang einer zweiten Steckrichtung (S2) mechanisch verbunden sind und über den Steckadapter (7) eine mehrpolige elektrisch leitende Verbindung zwischen der Leiterplatte (8) und der Einheit (2) hergestellt ist; wobei der erste Steckabschnitt (7a) und der zweite Steckabschnitt (7b) starr miteinander verbunden sind und die erste Steckrichtung (S1) und die zweite Steckrichtung (S2) des jeweiligen Steckadapters (7) nicht parallel zueinander sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugbatterie mit mehreren Batteriezellen zum Erzeugen einer Hochvoltspannung, insbesondere eine Traktionsbatterie sowie ein zugehöriges Montageverfahren. Unter einer Hochvoltspannung wird im Zusammenhang mit der Erfindung eine elektrische Spannung verstanden, die größer als 60 V, insbesondere größer als 100 V ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Montageverfahren sowie einen zugehörigen Steckadapter.
  • Beim Herstellen einer Kraftfahrzeugbatterie werden ihre einzelnen Bauteile miteinander montiert, wobei durch jedes Bauteil eine Funktion der Kraftfahrzeugbatterie bereitgestellt ist. Bei den Bauteilen handelt es sich um die Batteriezellen, welche jeweils eine Teilspannung der Hochvoltspannung bereitstellen, die Hochvolt-Verkabelung, welche die Module miteinander verbindet, das Batteriemanagementsystem zum Koordinieren von Steuerschaltungen in den Batteriezellen und die zugehörige Niedervolt-Verkabelung, welche das Batteriemanagementsystem mit der Steuer- und/oder Überwachungsschaltung für die Batteriezellen des Kraftfahrzeugbatterie verbindet. Unter Niedervolt wird im Zusammenhang mit der Erfindung eine elektrische Spannung von kleiner als 60 V verstanden. Im Zusammenhang mit Steuerschaltungen, die in Batteriemodule integriert werden können, geht eine solche aus der DE 198 10 746 A1 hervor. Auf Segmenten einer Platine dieser Steuerschaltung befinden sich Abgriffe für die Temperatur und die Spannung einzelner galvanischer Batteriezellen sowie auf mindestens einem Segment Datenleitungen zu gemeinsamen Ein- und Ausgängen eines Datenbusanschlusses.
  • Die Montage all dieser Bauteile ist extrem aufwändig und stellt ein großes Fehlerpotential dar, nicht nur im Bereich der Hochvolt-Montage. Ein weiteres Problem stellt die Vielzahl der Bauteile dar, durch welche viel Bauraum im Batteriesystem beansprucht wird, was die volumetrische Energiedichte der Kraftfahrzeugbatterie beeinträchtigt. Außerdem ergibt sich durch die Komplexität der Batteriekonstruktion ein entsprechender Kostenaufwand in der Entwicklungsphase und der Herstellung. Die Komplexität des Aufbaus ergibt sich unter anderem durch die Anforderungen an die Crash-Sicherheit der gesamten Batteriekonstruktion insbesondere der einzelnen Batteriezellen, deren Beschädigung zuverlässig vermieden werden muss. Dies wird einerseits durch Ummantelung der einzelnen Batteriezellen erreicht, was das Gewicht nachteilig erhöht. Bevorzugt, weil leichter, sind sogenannte Pouchzellen, die in flexiblen Hüllen gehaust sind und dadurch mechanisch verformbar sind. Die Verletzung deren mechanischer Integrität kann aber zu einem verheerenden Kurzschluss und Brand führen. So wird bei der Auslegung und Positionierung der elektrischen Verbinder, insbesondere Steckverbinder darauf geachtet, dass die Gefahr einer Penetration einer der Verbinderkomponenten in die nächstbenachbarte Batteriezelle bei einer crash-bedingten Verformung vermieden wird. Dies führt dazu, dass die elektrischen Verbinder meist ungünstig für die Montage insbesondere für eine automatisierte Montage angeordnet sind. Beispielsweise schließt die Steckrichtung der Steckverbindung einen spitzen Winkel mit der dem Verbinder zugewandten Außenoberfläche der nächstbenachbarten Batteriezelle ein, was die Herstellung der elektrischen Steckverbindung erschwert und insbesondere eine automatisierte, maschinelle Montage unmöglich macht.
  • Eine Kraftfahrzeugbatterie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 10 2013 207 357 A1 bekannt. Gattungsgemäße Steckadapter sind jeweils aus der DE 10 2020 202 729 A1 , DE 10 2012 205 910 A1 sowie der DE 20 2014 100 115 U1 bekannt.
  • Vor diesem Hintergrund bestand Bedarf nach einer Lösung für eine Kraftfahrzeugbatterie mit einer Einheit aus mechanisch und elektrisch verbundenen Batteriezellen zum Erzeugen einer Hochvoltspannung und einer zugehörigen auf einer Leiterplatte angeordneten, elektronischen Steuer und/oder Überwachungsschaltung bei der die Herstellung einer elektrisch mehrpoligen Verbindung zwischen der Leiterplatte und der Einheit vereinfacht und bedarfsweise automatisiert vorgenommen werden kann, ohne die Crash-Sicherheit der gesamten Batteriekonstruktion zu gefährden, welches aber dennoch eine hohe Integrationsdichte und damit Leistungsdichte der Kraftfahrzeugbatterie gewährleistet. Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeugbatterie gemäß Anspruch 1 gelöst. Ein gleichermaßen vorteilhaftes Montageverfahren ist Gegenstand des nebengeordneten Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
  • Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugbatterie, insbesondere eine Traktionsbatterie für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, wie für ein elektrisches Fahrzeug oder ein hybrid-elektrisches Kraftfahrzeug. Die Kraftfahrzeugbatterie umfasst mehrere, zu einer Einheit mechanisch und elektrisch verbundene Batteriezellen zum Erzeugen einer Hochvoltspannung. Beispielsweise sind die mehreren Batteriezellen gehaust, d.h. die Kraftfahrzeugbatterie weist ein Gehäuse aus Kunststoff, Metall und/oder einer metallischen Legierung auf. Das Gehäuse weist beispielsweise einen Deckel auf, der eine Öffnung im Gehäuse verschließt, über den die Batteriezellen zugänglich sind. Die Kraftfahrzeugbatterie weist beispielsweise ferner mindestens einen Hochvoltanschluss zum Laden der Kraftfahrzeugbatterie oder zur Entnahme des elektrischen Stroms, beispielsweise zur Entnahme des elektrischen Fahrstroms, auf.
  • Erfindungsgemäß weist die Kraftfahrzeugbatterie wenigstens ein mit der Einheit elektrisch leitend verbundenes, mehrpoliges, erstes Steckteil auf. Bevorzugt handelt es sich um ein Niedervolt-Steckteil.
  • Erfindungsgemäß ist ferner eine Leiterplatte, auch als Platine bezeichnet, mit einer darauf angeordneten elektronischen Steuer- und/oder Überwachungsschaltung vorgesehen. Die Steuer- und/oder Überwachungsschaltung ist bevorzugt zur thermischen und/oder elektrischen Überwachung wenigstens einer der Batteriezellen, bevorzugter aller Batteriezellen, ausgebildet. Erfindungsgemäß ist wenigstens ein an der Leiterplatte festgelegtes, elektrisch mehrpoliges zweites Steckteil vorgesehen.
  • Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugbatterie weist ferner einen mehrpoligen elektrischen Steckadapter auf, der einen zum ersten Steckteil komplementären, ersten Steckabschnitt und einen zum zweiten Steckteil komplementären, zweiten Steckabschnitt aufweist. Damit ist das auf der Seite der Einheit vorgesehene erste Steckteil und der erste Steckabschnitt des Steckadapters durch Steckverbinden entlang einer ersten Steckrichtung mechanisch verbunden, wie kraft- und/oder formschlüssig verbunden und das leiterplattenseitige zweite Steckteil und der zweite Steckabschnitt des Steckadapters durch Steckverbinden entlang einer zweiten Steckrichtung ebenfalls mechanisch verbunden, wie kraft- und/oder formschlüssig verbunden. Beispielsweise bilden die Paare aus erstem Steckabschnitt und erstem Steckteil einerseits und aus zweitem Steckabschnitt und zweitem Steckteil andererseits jeweils eine Paarung aus einem männlichen Stecker und einer weiblichen Buchse aus. Neben der jeweiligen mechanischen Verbindung wird dabei auch eine mehrpolige elektrisch leitende Verbindung zwischen der Leiterplatte und der Einheit hergestellt.
  • Erfindungsgemäß sind der erste Steckabschnitt und der zweite Steckabschnitt starr miteinander verbunden. Beispielsweise wird die starre Verbindung durch ein gemeinsames Adaptergehäuse aus Kunststoff, Metall oder einer metallischen Legierung erreicht. Bevorzugt ist das Adaptergehäuse aus einem elektrisch nichtleitenden Kunststoff ausgebildet.
  • Erfindungsgemäß sind die erste Steckrichtung und die zweite Steckrichtung des jeweiligen Steckadapters nicht parallel zueinander ausgerichtet, sind also zueinander gewinkelt ausgerichtet. Beispielsweise schließen die Steckrichtungen einen stumpfen Winkel von 110° bis 150°, wie 135° ein.
  • Der erfindungsgemäße Steckadapter erreicht bei ungünstiger Positionierung und/oder Ausrichtung des ersten Steckteils eine Neuausrichtung und gegebenenfalls Neupositionierung des für die mechanische und elektrische Kontaktierung der Platine vorgesehenen Anschlusses und ermöglicht so eine maschinelle Montage der Leiterplatte an der Einheit aus Batteriezellen.
  • Bevorzugt sind Rastmittel, wie Rasthaken, vorgesehen, um den Steckadapter an der Einheit festzulegen. Beispielsweise wird der Steckadapter an dem zuvor beschriebenen Gehäusedeckel verrastet.
  • Erfindungsgemäß sind mehrere Steckadapter und zugehörige erste Steckteile und zweite Steckteile vorgesehen. Dabei sind erfindungsgemäß mindestens zwei Steckadapter mit jeweils zugehörigem ersten Steckabschnitt und zweiten Steckabschnitt vorgesehen, die so angeordnet sind, dass deren erste Steckrichtungen nicht parallel zueinander sind, also angewinkelt zueinander angeordnet sind, und deren zweite Steckrichtungen parallel zueinander sind.
  • Bevorzugt ist die zweite Steckrichtung jeweils orthogonal zu den Hauptflächen der Leiterplatte. Als die Hauptflächen der Leiterplatte werden diejenigen Oberflächen mit dem größten Flächenmaß der Leiterplatte verstanden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind der erste Steckabschnitt und zweite Steckabschnitt durch einen, bevorzugter sich orthogonal zur ersten Steckrichtung erstreckenden, Verbindungsabschnitt miteinander verbunden.
  • Bevorzugt ist der Steckadapter so angeordnet und ausgebildet, dass der Verbindungsabschnitt an die Einheit, beispielsweise an dessen Gehäuse, wie an den Gehäusedeckel angrenzend angeordnet ist, um so insbesondere die beim Steckverbinden des zweiten Steckteils mit dem Steckadapter wirkenden Hebelkräfte abstützen zu können.
  • Bevorzugt umfasst der erfindungsgemäße Steckadapter mehrere S-förmig gebogene, metallische Stiftleiter. Bevorzugter sind die Stiftleiter von zwei kraft- und/oder stoffschlüssig verbundenen, zum Steckadapter gehörigen Adaptergehäuseschalen aufgenommen. Die Adaptergehäuseschalen sind beispielsweise heißverstemmt oder ultraschallverschweißt.
  • Bevorzugt sind ferner Mittel zur mechanischen Führung zumindest während des Steckverbindens von dem zweiten Steckabschnitt und dem zweiten Steckteil vorgesehen. Beispielsweise handelt es sich jeweils um einen oder mehrere freistehende Stifte und zughörige Aufnahme bzw. Aufnahmen, wobei das freie Ende des Stiftes jeweils in der zugehörigen Aufnahme aufgenommen wird, bevorzugt formschlüssig aufgenommen wird.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Montage einer Kraftfahrzeugbatterie mit den nachfolgend beschriebenen Schritten. In einem Bereitstellungsschritt erfolgt ein Bereitstellen einer Einheit aus mehreren mechanisch und elektrisch verbundenen Batteriezellen zum Erzeugen einer Hochvoltspannung und wenigstens eines mit der Einheit elektrisch verbundenen, mehrpoligen, ersten Steckteils.
  • In einem ersten Steckverbindungschritt erfolgt ein Steckverbinden von einem ersten Steckabschnitt eines mehrpoligen elektrischen Steckadapters und des ersten Steckteils entlang einer ersten Steckrichtung, wobei der erste Steckabschnitt komplementär zum ersten Steckteil ausgebildet ist, so dass der erste Steckabschnitt und das erste Steckteil mechanisch verbunden sind, und wobei der Steckadapter einen zweiten Steckabschnitt aufweist, der starr mit dem ersten Steckabschnitt verbunden ist.
  • In einem weiteren Bereitstellungsschritt erfolgt ein Bereitstellen einer Leiterplatte mit einer darauf angeordneten elektronischen Steuer- und/oder Überwachungsschaltung, insbesondere zur thermischen und/oder elektrischen Überwachung wenigstens einer der Batteriezellen und wenigstens einem an der Leiterplatte festgelegten, elektrisch mehrpoligen, zweiten Steckteil, das komplementär zum zweiten Steckabschnitt ausgebildet ist.
  • In einem zweiten Steckverbindungsschritt erfolgt ein Steckverbinden von dem zweiten Steckteil und dem zweiten Steckabschnitt des Steckadapters entlang einer zweiten Steckrichtung, so dass das zweite Steckteil und der zweite Steckabschnitt mechanisch verbunden sind und über den Steckadapter eine mehrpolige elektrisch leitende Verbindung zwischen der Leiterplatte und der Einheit hergestellt wird. Erfindungsgemäß sind die erste Steckrichtung und die zweite Steckrichtung nicht parallel zueinander. Beispielsweise schließen die erste und zweite Steckrichtungen einen stumpfen Winkel von 110° bis 150°, wie 135° ein.
  • Der erfindungsgemäße Steckadapter erreicht bei ungünstiger Positionierung und/oder Ausrichtung des ersten Steckteils eine Neuausrichtung und gegebenenfalls Neupositionierung des für die mechanische und elektrische Kontaktierung der Platine vorgesehenen Anschlusses und ermöglicht so eine maschinelle Durchführung insbesondere des zweiten Steckverbindungsschritt also die Montage der Leiterplatte an der Einheit aus Batteriezellen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Montageverfahrens ist ferner ein dem zweiten Steckverbindungsschritt zeitlich vorgelagerter Befestigungsschritt vorgesehen, um den Steckadapter an der Einheit festzulegen. Bevorzug sind dazu Rastmittel vorgesehen.
  • Erfindungsgemäß sind mehrere Steckadapter und zugehörige erste Steckteile und zweite Steckteile vorgesehen. Dabei sind erfindungsgemäß mindestens zwei Steckadapter mit jeweils zugehörigem ersten Steckabschnitt und zweiten Steckabschnitt vorgesehen, die so angeordnet sind, dass deren erste Steckrichtungen nicht parallel zueinander sind, also angewinkelt zueinander angeordnet sind, und deren zweite Steckrichtungen parallel zueinander sind.
  • Bevorzugt ist die zweite Steckrichtung jeweils orthogonal zu den Hauptflächen der Leiterplatte. Als die Hauptflächen der Leiterplatte werden diejenigen Oberflächen mit dem größten Flächenmaß der Leiterplatte verstanden.
  • Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der Kraftfahrzeugbatterie in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen als Traktionsbatterie in einem Kraftfahrzeug.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Die Figuren sind dabei nur beispielhaft zu verstehen und stellen lediglich eine bevorzugte Ausführungsvariante dar. Es zeigen:
    • 1 eine Schnittansicht durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbatterie 1;
    • 2 eine perspektivische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Steckadapters 7 aus 1;
    • 3 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Steckadapters 7 aus 2.
  • 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbatterie 1, insbesondere eine Traktionsbatterie für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, wie für ein elektrisches Fahrzeug oder ein hybrid-elektrisches Kraftfahrzeug. Die Kraftfahrzeugbatterie 1 umfasst mehrere, zu einer Einheit 2 mechanisch und elektrisch verbundene Batteriezellen 3 zum Erzeugen einer Hochvoltspannung. Dabei sind die mehreren Batteriezellen 3 gehaust, d.h. die Kraftfahrzeugbatterie 1 weist ein hier nur schematisch dargestelltes Gehäuse 4 aus Kunststoff auf. Das Gehäuse 4 weist einen Deckel 4a auf, der eine Öffnung verschließt, über den die Batteriezellen 3 zugänglich sind. Die Kraftfahrzeugbatterie 1 weist beispielsweise ferner mindestens einen nicht dargestellten Hochvoltanschluss zum Laden der Kraftfahrzeugbatterie 1 oder zur Entnahme des elektrischen Stroms, beispielsweise zur Entnahme des elektrischen Fahrstroms, auf.
  • Erfindungsgemäß weist die Kraftfahrzeugbatterie 1 wenigstens ein mit der Einheit 2 elektrisch leitend verbundenes, mehrpoliges, erstes Steckteil 5 auf. Dabei handelt es sich um ein Niedervolt-Steckteil, welches beispielsweise elektrisch leitend mit mehreren, nicht dargestellten Spannungs- oder Temperatursensoren verbunden ist.
  • Erfindungsgemäß ist ferner eine Leiterplatte 8, auch als Platine bezeichnet, mit einer darauf angeordneten elektronischen Steuer- und/oder Überwachungsschaltung 9 vorgesehen. Die Steuer- und/oder Überwachungsschaltung 9 ist zur thermischen und/oder elektrischen Überwachung der Batteriezellen 3 ausgebildet. Erfindungsgemäß ist wenigstens ein an der Leiterplatte 8 festgelegtes, elektrisch mehrpoliges zweites Steckteil 6 vorgesehen.
  • Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugbatterie 1 weist ferner einen mehrpoligen elektrischen Steckadapter 7 auf, der einen zum ersten Steckteil 5 komplementären, ersten Steckabschnitt 7a und ein zum zweiten Steckteil 6, komplementären, zweiten Steckabschnitt 7b aufweist. Damit ist das auf der Seite der Einheit 2 vorgesehene, erste Steckteil 5 und der erste Steckabschnitt 7a des Steckadapters 7 durch Steckverbinden entlang einer ersten Steckrichtung S1 mechanisch verbunden, wie kraft- und/oder formschlüssig verbunden und das leiterplattenseitige zweite Steckteil 6 und der zweite Steckabschnitt 7b des Steckadapters 7 durch Steckverbinden entlang einer zweiten Steckrichtung S2 ebenfalls mechanisch verbunden, wie kraft- und/oder formschlüssig verbunden.
  • Hier bilden die Paare aus erstem Steckabschnitt 7a und erstem Steckteil 5 einerseits und aus zweitem Steckabschnitt 7b und zweitem Steckteil 6 andererseits jeweils eine Paarung aus einem männlichen Stecker und einer weiblichen Buchse aus. Neben der jeweiligen mechanischen Verbindung wird dabei auch eine mehrpolige elektrisch leitende Verbindung zwischen der Leiterplatte 8 und der Einheit 2 bzw. zwischen der Steuer- und/oder Überwachungsschaltung 9 und den nicht näher dargestellten Sensoren hergestellt.
  • Wie 1 zeigt, sind mehrere Steckadapter 7 bei der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbatterie 1 vorgesehen. Erfindungsgemäß sind die erste Steckrichtung S1 und die zweite Steckrichtung S2 der Steckadapter 7 jeweils nicht parallel zueinander ausgerichtet, sind also zueinander gewinkelt ausgerichtet. Beispielsweise schließen die erste Steckrichtung S1 und die zweite Steckrichtungen S2 einen stumpfen Winkel von 110° bis 150°, wie 135° ein. Wie 1 zeigt, sind zwei Steckadapter 7 mit jeweils zugehörigem ersten Steckabschnitt 7a und zweiten Steckabschnitt 7b vorgesehen, die so angeordnet sind, dass deren erste Steckrichtungen S1 nicht parallel zueinander sind, also angewinkelt zueinander angeordnet sind, und deren zweite Steckrichtungen S2 parallel zueinander sind. Dabei ist die zweite Steckrichtung S2 jeweils orthogonal zu den Hauptflächen der Leiterplatte 8. Als die Hauptflächen der Leiterplatte 8 werden diejenigen Flächen mit dem größten Flächenmaß der Leiterplatte 8 verstanden.
  • Die erfindungsgemäß vorgesehenen Steckadapter 7 sorgen trotz ungünstiger Positionierung und/oder Ausrichtung der ersten Steckteile 5 für eine Neuausrichtung und gegebenenfalls Neupositionierung der für die mechanische und elektrische Kontaktierung der Platine 8 vorgesehenen Anschlüsse und ermöglichen so eine maschinelle Montage der Leiterplatte 8 an der Einheit 2 aus Batteriezellen 3.
  • Erfindungsgemäß sind der erste Steckabschnitt 7a und der zweite Steckabschnitt 7b jeweils starr miteinander verbunden. Diese starre Verbindung wird, wie in den 2 und 3 gezeigt, durch ein gemeinsames Adaptergehäuse 14, 15 aus Kunststoff, Metall oder einer metallischen Legierung erreicht. Bevorzugt ist das Adaptergehäuse 14, 15 aus einem elektrisch nichtleitenden Kunststoff.
  • Wie 2 und 3 zeigen sind der erste Steckabschnitt 7a und der zweite Steckabschnitt 7b durch einen, bevorzugter sich orthogonal zur ersten Steckrichtung S1 erstreckenden Verbindungsabschnitt 7c miteinander verbunden.
  • Dabei sind die Steckadapter 7, wie 1 zeigt, so angeordnet und ausgebildet, dass der Verbindungsabschnitt 7c an die Einheit 2, nämlich an den Gehäusedeckel 4a angrenzend angeordnet ist, um so insbesondere die beim Steckverbinden des zweiten Steckteils 6 mit dem Steckadapter 7 wirkenden Hebelkräfte abstützen zu können.
  • Wie die 2 zeigt, umfasst der zur erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbatterie 1 gehörige Steckadapter 7 mehrere S-förmig gebogene, metallische Stiftleiter 10. Diese Stiftleiter 10 sind in einer Einlage 13 elektrisch isoliert zueinander aufgenommen und von zwei kraft- und/oder stoffschlüssig verbundenen, zum Steckadapter 7 gehörigen Adaptergehäuseschalen 14, 15 aufgenommen, wie 3 zeigt.
  • Die Adaptergehäuseschalten 14, 15 weisen Rastmittel 11, wie Rasthaken, auf, um den Steckadapter 7 an der Einheit 2, nämlich an dem in 1 gezeigten Gehäusedeckel 4a festzulegen.
  • Es sind ferner Mittel 12 zur mechanischen Führung zumindest während des Steckverbindens von zweitem Steckabschnitt 7b und zweitem Steckteil 6 vorgesehen. Hier handelt es sich jeweils pro Steckadapter 7 um zwei freistehende Stifte 12 und zughörige, nicht näher dargestellte Aufnahmen, die auf Seiten der Leiterplatte 8 oder dem zweiten Steckteil 6 vorgesehen sind und die der formschlüssigen Aufnahme des zugehörigen Stiftes 12 dienen.

Claims (13)

  1. Kraftfahrzeugbatterie (1), aufweisend mehrere, zu einer Einheit (2) mechanisch und elektrisch verbundene Batteriezellen (3) zum Erzeugen einer Hochvoltspannung; wenigstens ein mit der Einheit (2) elektrisch leitend verbundenes, mehrpoliges, erstes Steckteil (5); eine Leiterplatte (8) mit einer darauf angeordneten elektronischen Steuer- und/oder Überwachungsschaltung (9), insbesondere zur thermischen und/oder elektrischen Überwachung wenigstens einer der Batteriezellen (3); wenigstens ein an der Leiterplatte (8) festgelegtes, elektrisch mehrpoliges zweites Steckteil (6); ein mehrpoliger elektrischer Steckadapter (7), der einen zum ersten Steckteil (5) komplementären, ersten Steckabschnitt (7a) und ein zum zweiten Steckteil (6), komplementären, zweiten Steckabschnitt (7b) aufweist, wobei das erste Steckteil (5) und der erste Steckabschnitt (7a) durch Steckverbinden entlang einer ersten Steckrichtung (S1) und das zweite Steckteil (6) und der zweite Steckabschnitt (7b) durch Steckverbinden entlang einer zweiten Steckrichtung (S2) mechanisch verbunden sind und über den Steckadapter (7) eine mehrpolige elektrisch leitende Verbindung zwischen der Leiterplatte (8) und der Einheit (2) hergestellt ist; wobei der erste Steckabschnitt (7a) und der zweite Steckabschnitt (7b) starr miteinander verbunden sind; dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steckrichtung (S1) und die zweite Steckrichtung (S2) des jeweiligen Steckadapters (7) nicht parallel zueinander sind und dass mindestens zwei Steckadapter (7) mit jeweils zugehörigem ersten Steckabschnitt (7a) und zweiten Steckabschnitt (7b) vorgesehen sind, die so angeordnet sind, dass deren erste Steckrichtungen (S1) nicht parallel zueinander sind und deren zweite Steckrichtungen (S2) parallel zueinander sind.
  2. Kraftfahrzeugbatterie (1) gemäß Anspruch 1, wobei Rastmittel (11) vorgesehen sind, um den Steckadapter (7) an der Einheit (2) festzulegen.
  3. Kraftfahrzeugbatterie (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Steckrichtung (S2) jeweils orthogonal zu den Hauptflächen der Leiterplatte (8) ist.
  4. Kraftfahrzeugbatterie (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einheit (2) ein Gehäuse (4) aufweist und der Steckadapter (7) an dem Gehäuse (4), bevorzugt an einem zum Gehäuse (4) gehörigen Gehäusedeckel (4a), festgelegt ist.
  5. Kraftfahrzeugbatterie (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Steckabschnitt (7a) und zweite Steckabschnitt (7b) durch einen, bevorzugt sich orthogonal zur ersten Steckrichtung (S1) erstreckenden, Verbindungsabschnitt (7c) miteinander verbunden sind.
  6. Kraftfahrzeugbatterie (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Verbindungsabschnitt (7c) an die Einheit (2), bevorzugt den Gehäusedeckel (4a) angrenzend angeordnet ist.
  7. Kraftfahrzeugbatterie (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steckadapter (7) mehrere S-förmig gebogene, metallische Stiftleiter (10) umfasst.
  8. Kraftfahrzeugbatterie (1) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Stiftleiter (10) in zwei kraft- oder stoffschlüssig verbundenen, zum Steckadapter (7) gehörigen Adaptergehäuseschalen (14, 15) aufgenommen sind.
  9. Kraftfahrzeugbatterie (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ferner Mittel (12) zur mechanischen Führung zumindest während des Steckverbindens von dem zweiten Steckabschnitt (7b) und dem zweiten Steckteil (6) vorgesehen sind.
  10. Montageverfahren zur Montage einer Kraftfahrzeugbatterie (1), aufweisend die folgenden Schritte: Bereitstellen einer Einheit (2) aus mehreren mechanisch und elektrisch verbundenen Batteriezellen (3) zum Erzeugen einer Hochvoltspannung und wenigstens eines mit der Einheit (2) elektrisch verbundenen, mehrpoligen, ersten Steckteils (5); Steckverbinden von einem ersten Steckabschnitt (7a) eines mehrpoligen elektrischen Steckadapters (7) und des ersten Steckteils (5) entlang einer ersten Steckrichtung (S1), wobei der erste Steckabschnitt (7a) komplementär zum ersten Steckteil (5) ausgebildet ist, so dass der erste Steckabschnitt (7a) und das erste Steckteil (5) mechanisch verbunden sind, und wobei der Steckadapter (7) einen zweiten Steckabschnitt (7b) aufweist, der starr mit dem ersten Steckabschnitt (7a) verbunden ist; Bereitstellen einer Leiterplatte (8) mit einer darauf angeordneten elektronischen Steuer- und/oder Überwachungsschaltung (9), insbesondere zur thermischen und/oder elektrischen Überwachung wenigstens einer der Batteriezellen (3) und wenigstens einem an der Leiterplatte (8) festgelegten, elektrisch mehrpoligen, zweiten Steckteil (6), das komplementär zum zweiten Steckabschnitt (7b) ausgebildet ist; Steckverbinden von dem zweiten Steckteil (6) und dem zweiten Steckabschnitt (7b) des Steckadapters (7) entlang einer zweiten Steckrichtung (S2), so dass das zweite Steckteil (6) und der zweite Steckabschnitt (7b) mechanisch verbunden sind und über den Steckadapter (7) eine mehrpolige elektrisch leitende Verbindung zwischen der Leiterplatte (8) und der Einheit (2) hergestellt wird; dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steckrichtung (S1) und die zweite Steckrichtung (S2) nicht parallel zueinander sind und dass mindestens zwei Steckadapter (7) mit jeweils zugehörigem ersten Steckabschnitt (7a) und zweiten Steckabschnitt (7b) vorgesehen sind, die nach dem Steckverbinden so angeordnet sind, dass deren erste Steckrichtungen (S1) nicht parallel zueinander sind und deren zweite Steckrichtungen (S2) parallel zueinander sind.
  11. Montageverfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei ferner ein Befestigungsschritt vorgesehen ist, um den Steckadapter (7) an der Einheit (2), bevorzugt an einem zum Gehäuse (4) gehörigen Gehäusedeckel (4a), festzulegen.
  12. Montageverfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 10 oder 11, wobei die zweite Steckrichtung (S2) jeweils orthogonal zu den Hauptflächen der Leiterplatte (8) ist.
  13. Verwendung der Kraftfahrzeugbatterie (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9 als Traktionsbatterie in einem Kraftfahrzeug.
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