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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Verbindungsmittel zum Verbinden von Anschlüssen von Batterieeinheiten in einem Batteriepack.
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Stand der Technik
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Elektrische Verbindungsmittel zum Verbinden von Anschlüssen von Batterieeinheiten in einem Batteriepack sind bereits bekannt. Das elektrische Verbindungsmittel ist allgemein durch Punktschweißen an die Anschlüsse der Batterieeinheiten geschweißt. Fließen im Punktschweißprozess erzeugte Ströme durch die verschiedenen Teile des elektrischen Verbindungsmittels, so kann die Möglichkeit einer Schwärzung oder sogar eines Durchschmelzens an einem Teil oder einer Stelle des elektrischen Verbindungsmittels oder an dessen Peripherie bestehen. Einige elektrische Verbindungsmittel sind mit einer Sicherung oder einem Schmelzteil zum Trennen übermäßig hoher Ströme versehen. Da die Sicherung oder der Schmelzteil einen sehr kleinen Durchmesser aufweist, kommt es häufig zu einer Schwärzung oder sogar einem Durchschmelzen, wenn die Sicherung oder der Schmelzteil dem Punktschweißprozess ausgesetzt wird.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung soll eine lokale Schwärzung oder sogar ein Durchschmelzen, verursacht durch hohe Temperaturen, die beim Schweißen eines elektrischen Verbindungsmittels auftreten, eliminieren. Das elektrische Verbindungsmittel umfasst einen Körper aus einem elektrisch leitenden Material. Jeder Körper weist mindestens einen ersten Körperteil und einen zweiten Körperteil sowie mindestens einen durch den ersten Körperteil oder den zweiten Körperteil bereitgestellten Anschlussverbindungsteil zum Verbinden mit dem Anschluss der Batterieeinheit auf. Der Anschlussverbindungsteil umfasst eine Verbindungskomponente, wobei jede Verbindungskomponente einen Kontaktteil zum Kontaktieren des Anschlusses der Batterieeinheit umfasst. Der Anschlussverbindungsteil umfasst ferner mindestens einen Schaft, der den Kontaktteil mit dem ersten Körperteil oder dem zweiten Körperteil verbindet. Mehrere Körper sind durch mindestens einen Verbindungsteil miteinander verbunden. Jeder Verbindungsteil weist mindestens einen Schmelzteil auf, der einen kleineren Querschnitt als der Schaft 8 aufweist und als Sicherung zum Trennen eines übermäßig hohen Stroms verwendet wird.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst der mindestens eine Anschlussverbindungsteil eine erste Verbindungskomponente und eine zweite Verbindungskomponente, deren Anzahl zwei beträgt und die voneinander beabstandet sind und die jeweils über jeweilige der Schäfte mit dem Körper verbunden sind.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der mindestens eine Verbindungsteil mit einem lokal schmalen Teil als den mindestens einen Schmelzteil versehen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist eine Öffnung in dem mindestens einen Verbindungsteil bereitgestellt, um den mindestens einen Schmelzteil zu bilden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Öffnung ein Durchgangsloch.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein elektrisches Verbindungsmittel zum Verbinden von Anschlüssen von Batterieeinheiten in einem Batteriepack bereitgestellt, umfassend einen Körper aus einem elektrisch leitenden Material, wobei der Körper mindestens einen ersten Körperteil und einen zweiten Körperteil aufweist; und mindestens einen durch den ersten Körperteil oder den zweiten Körperteil bereitgestellten Anschlussverbindungsteil zum Verbinden mit dem Anschluss der Batterieeinheit. Der mindestens eine Anschlussverbindungsteil umfasst eine erste Verbindungskomponente und eine zweite Verbindungskomponente, deren Anzahl mindestens zwei beträgt und die voneinander beabstandet sind; und jede der Verbindungskomponenten umfasst einen Kontaktteil zum Kontaktieren des Anschlusses der Batterieeinheit und einen Schaft, der den Kontaktteil mit dem Körper verbindet. Der Schaft weist einen kleineren Querschnitt als der Kontaktteil auf und der Schaft wird als Sicherung zum Trennen eines übermäßig hohen Stroms verwendet.
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Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich die Kontaktteile der ersten Verbindungskomponente und der zweiten Verbindungskomponente in derselben Richtung oder erstrecken sich in unterschiedlichen Richtungen relativ zueinander.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Kontaktteil der ersten Verbindungskomponente durch den Schaft über einen Streifen mit dem Körper verbunden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist der Streifen ein mit dem Körper verbundenes nach außen vorstehendes erstes Ende auf, und der Streifen weist ein zweites Ende als ein fernes Ende auf, das mit dem Schaft verbunden ist.
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Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich der Streifen entlang eines teilweise kreisförmigen oder näherungsweise halbkreisförmigen Pfads.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Kontaktteile der ersten Verbindungskomponente und der zweiten Verbindungskomponente einander benachbart (nahe beieinander) angeordnet.
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Gemäß einer Ausführungsform weisen die Kontaktteile der ersten Verbindungskomponente und der zweiten Verbindungskomponente jeweilige gerade Kanten auf, die sich an zwei gegenüberliegenden Seiten des Zwischenraums gemeinsam parallel erstrecken.
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Gemäß einer Ausführungsform weisen die Kontaktteile der ersten Verbindungskomponente und der zweiten Verbindungskomponente Formen auf, die im Wesentlichen Spiegelbilder voneinander sind.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Kontaktteile der ersten Verbindungskomponente oder zweiten Verbindungskomponente dazu ausgebildet, eine im Wesentlichen kreisförmige oder scheibenartige kombinierte Form zu bilden.
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Gemäß einer Ausführungsform beträgt der Winkel, unter dem sich die Kontaktteile der ersten Verbindungskomponente und der zweiten Verbindungskomponente relativ zueinander in unterschiedlichen Richtungen erstrecken, 90°-270°.
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Gemäß einer Ausführungsform liegt der Winkel, unter dem sich die Kontaktteile der ersten Verbindungskomponente und der zweiten Verbindungskomponente relativ zueinander in unterschiedlichen Richtungen erstrecken, im Bereich von 170°-190°.
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Gemäß einer Ausführungsform unterscheiden sich die Winkel, unter denen sich die Kontaktteile der ersten Verbindungskomponente und der zweiten Verbindungskomponente relativ zueinander in unterschiedlichen Richtungen erstrecken, um ungefähr 180°.
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Gemäß einer Ausführungsform sind liegen die jeweiligen Positionen der Schäfte der ersten Verbindungskomponente und der zweiten Verbindungskomponente einander radial gegenüber.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das elektrische Verbindungsmittel ferner zwei der Anschlussverbindungsteile; der Anschlussverbindungsteil ist durch den entsprechenden ersten Körperteil oder zweiten Körperteil bereitgestellt und wird zum Verbinden mit einem entsprechenden Anschluss einer der Batterieeinheit benachbarten Batterieeinheit verwendet.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das elektrische Verbindungsmittel ferner einen durch den ersten Körperteil oder den zweiten Körperteil bereitgestellten Schaltungsverbindungsteil zum Verbinden mit einer Betriebsschaltung des Batteriepacks.
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Figurenliste
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Die technische Lösung der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden basierend auf bevorzugten Ausführungsformen erläutert, wobei gilt:
- 1 zeigt eine Ansicht, in der das elektrische Verbindungsmittel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
- 2 zeigt eine dreidimensionale Ansicht basierend auf dem elektrischen Verbindungsmittel in 1.
- 3 zeigt eine teilweise vergrößerte Zeichnung des elektrischen Verbindungsmittels in 2.
- 4a-4c zeigen Draufsichten des elektrischen Verbindungsmittels gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 5 zeigt einen Aufriss basierend auf dem elektrischen Verbindungsmittel in 4.
- 6 zeigt eine Draufsicht basierend auf dem Anschlussverbindungsteil des elektrischen Verbindungsmittels in 4.
- 7 zeigt eine Draufsicht des Anschlussverbindungsteils gemäß einer alternativen Ausführungsform.
- 8 zeigt eine Ansicht, in der das elektrische Verbindungsmittel in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
- 9 zeigt eine dreidimensionale Ansicht basierend auf dem elektrischen Verbindungsmittel in 8.
- 10 zeigt eine Ansicht, in der das elektrische Verbindungsmittel in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
- 11 zeigt eine dreidimensionale Ansicht basierend auf dem elektrischen Verbindungsmittel in 10; und
- 12a-12d zeigen mögliche Situationen nach dem Schweißen eines gewöhnlichen elektrischen Verbindungsmittels.
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Ausführliche Beschreibung von Ausführungsformen
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Vor einer ausführlichen Erläuterung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung versteht es sich, dass die Anwendungen der vorliegenden Erfindung nicht auf die in der folgenden Beschreibung dargelegten oder in den Zeichnungen gezeigten strukturellen Einzelheiten und Komponentenanordnungen beschränkt sind. die vorliegende Erfindung kann andere Ausführungsformen aufweisen und kann auf verschiedene Weisen implementiert oder ausgeführt werden. Gleichermaßen versteht es sich, dass die hier verwendeten Ausdrücke und Begriffe beschreiben sollen und nicht als einschränkend zu betrachten sind. Allgemeine Begriffe, Begriffe, die sich auf ein Ausmaß beziehen, wie etwa „im Wesentlichen“ oder „etwa“, sind so zu verstehen, dass sie einen geeigneten Bereich außerhalb eines gegebenen Wertes, beispielsweise eine mit der Herstellung, Montage und Verwendung der beschriebenen Ausführungsform assoziierte allgemeine Toleranz, angeben. Darüber hinaus soll die Verwendung von „umfasst“, „versehen mit“ oder „weist auf” und deren Varianten hier die anschließend angeführten Elemente und ihre Äquivalente sowie zusätzliche Elemente umfassen.
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1-11 zeigen alle elektrische Verbindungsmittel zum Verbinden von Anschlüssen von Batterieeinheiten in einem Batteriepack in mehreren Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein elektrisches Verbindungsmittel 1 wird dazu verwendet, mehrere Batterieeinheiten in einem Batteriepack zu verbinden, wobei Enden der Batterieeinheiten in Reihe und/oder parallel verbunden werden.
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1-3 zeigen ein elektrisches Verbindungsmittel 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das zum Verbinden von Anschlüssen 10 mehrerer Batterieeinheiten verwendet wird. Jedes elektrische Verbindungsmittel 100 kann gleichzeitig zehn Batterieeinheiten in einer speziellen Anordnung verbinden. Das elektrische Verbindungsmittel 100 umfasst hauptsächlich mehrere Körper 102; jeder Körper 102 kann mindestens in einen ersten Körperteil 102a und einen zweiten Körperteil 102b unterteilt sein. Der erste Körperteil 102a ist im Wesentlichen flach und ist mit einem Schaltungsverbindungsteil 103 zum Verbinden mit einer Betriebsschaltung des Batteriepacks versehen. Im Allgemeinen kann der Schaltungsverbindungsteil 103 einstückig mit dem ersten Körperteil 102a des mindestens einen Körpers 102 gebildet sein, kann jedoch auch durch Schweißen mit dem ersten Körperteil 102a verbunden sein. Der Schaltungsverbindungsteil 103 ist durch Schweißen elektrisch mit einem Anschluss (nicht gezeigt) auf einer die Betriebsschaltung aufweisenden Leiterplatte verbunden. Der andere Teil des Körpers 102 ist der zweite Körperteil 102b, der mit dem ersten Körperteil 102 verbunden ist. Der erste Körperteil 102a und der zweite Körperteil 102b sind einstückig gebildet. Vorzugsweise besteht das elektrische Verbindungsmittel 100 aus einem elastisch verformbaren elektrisch leitenden Material. Wie in 2 gezeigt, weist das elektrische Verbindungsmittel 100 fünf parallel angeordnete Körper 102 auf, wobei jeder Körper 2 mit Anschlüssen 10 von zwei Batterieeinheiten verbunden ist.
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Wie in 2 und 3 gezeigt, weist der zweite Körperteil 102b mindestens einen Anschlussverbindungsteil 104 zum Verbinden mit einem Batterieeinheitanschluss 10 auf. Insbesondere weist der zweite Körperteil 102b zwei Anschlussverbindungsteile 104 auf; der Anschlussverbindungsteil 104 wird durch den entsprechenden zweiten Körperteil 102b bereitgestellt und zum Verbinden mit dem entsprechenden Anschluss 10 einer der Batterieeinheit benachbarten Batterieeinheit verwendet. Die Form des Anschlussverbindungsteils 104 kann von der Form des Anschlusses 10 der Batterieeinheit abhängen. Die Fläche des Anschlussverbindungsteils 104 sollte kleiner als die des Anschlusses 10 der Batterieeinheit sein.
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Jeder Anschlussverbindungsteil 104 weist mindestens eine Verbindungskomponente 105 auf. Gemäß dieser Ausführungsform weist jeder Anschlussverbindungsteil 4 zwei Verbindungskomponenten auf, d. h. eine erste Verbindungskomponente 105 und eine zweite Verbindungskomponente 106. Die erste Verbindungskomponente 105 und die zweite Verbindungskomponente 106 sind einzeln angeordnet. Die zweite Verbindungskomponente 106 und die erste Verbindungskomponente 105 befinden sich im Wesentlichen in derselben Ebene und sind dazu ausgebildet, an eine Oberfläche des Anschlusses 10 der Batterieeinheit anzugrenzen oder in Richtung der Oberfläche des Anschlusses 10 der Batterieeinheit vorgespannt zu sein. Die erste Verbindungskomponente 105 und die zweite Verbindungskomponente 106 können bezüglich des zweiten Körperteils 102b in Richtung des Anschlusses der Batterieeinheit versetzt sein, um den Anschlussverbindungsteil 104 mit dem Anschluss der Batterieeinheit zu verschweißen. Der Anschlussverbindungsteil 104 umfasst ferner einen Schaft 108, der den Kontaktteil 107 mit dem ersten Körperteil 102a verbindet. Die erste Verbindungskomponente 105 und die zweite Verbindungskomponente 106 sind um einen bestimmten Abstand voneinander beabstandet und erstrecken sich in derselben Richtung. Die erste Verbindungskomponente 105 die zweite Verbindungskomponente 106 sind durch ihren jeweiligen Schaft 108 jeweils mit dem zweiten Körperteil 102b verbunden. Der Schaft 108 ist der einzige Verbindungspfad, der jede Verbindungskomponente 105, 106 mit dem zweiten Körperteil 102b verbindet. Der Schaft 108 weist einen kleineren Querschnitt als der Kontaktteil 107 auf. Wie in 3 gezeigt, ist der Schaft 108 schmaler als die erste und die zweite Verbindungskomponente 105, 106. Die Schäfte 108 der ersten Verbindungskomponente 105 und der zweiten Verbindungskomponente 106 sind um einen bestimmten Abstand voneinander beabstandet und bilden einen Zwischenraum 109.
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Die mehreren Körper 102 sind durch mindestens einen Verbindungsteil 110 miteinander verbunden. wie in 2 gezeigt, ist ein Körper 102 durch einen Verbindungsteil 110 mit einem anderen Körper 102 verbunden. 4 zeigt eine andere Ausführungsform, in der ein Körper 102 und ein anderer Körper 102 auch durch zwei Verbindungsteile verbunden sein können, sodass die Gesamtfestigkeit des elektrischen Verbindungmittels 100 erhöht ist. Vorzugsweise ist der Verbindungsteil 110 einstückig mit den Körpern 102 verbunden. Jeder Verbindungsteil 110 kann mit mindestens einem Schmelzteil 111 versehen sein, wobei der Schmelzteil 111 einen kleineren Querschnitt als der Schaft 108 aufweist (dieser Unterschied ist in den Figuren nicht gezeigt). Alternativ kann jeder oder einer der Verbindungsteile 110 auch mit einem lokal schmalen Teil (in den Figuren nicht gezeigt) versehen sein, wobei dieser Teil einen kleineren Querschnitt als jeder Teil des Körpers 102, einschließlich des Schafts 108, aufweist, um eine Sicherung zum Trennen eines übermäßig hohen Stroms zu bilden. Vorteilhafterweise kann mindestens ein lokal schmaler Teil in dem Verbindungsteil 110 durch einen Lochöffnungsprozessschritt zur Verwendung als Sicherung zum Trennen eines übermäßig hohen Stroms gebildet werden. Darüber hinaus können sich mehrere Verbindungsteile 110 entlang im Wesentlichen Z-förmigen Pfaden erstrecken und mehrere Körper 102 in einer versetzten Anordnung verbinden, sodass sie der Anordnungsweise mehrerer Batterieeinheiten entsprechen.
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4a-7 zeigen ein elektrisches Verbindungsmittel 200 in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das elektrische Verbindungsmittel 200 umfasst gleichermaßen mehrere Körper 202; jeder kann mindestens in einen ersten Körperteil 202a und einen zweiten Körperteil 202b unterteilt sein. Insbesondere weist das elektrische Verbindungsmittel 200 fünf parallel angeordnete Körper 202 auf, wobei jeder Körper 202 mit Anschlüssen von zwei Batterieeinheiten verbunden ist. Der erste Körperteil 202a jedes Körpers 202 erstreckt sich in einer Ebene und ist mit einem Schaltungsverbindungsteil 203 zum Verbinden mit einer Betriebsschaltung des Batteriepacks versehen. Der Schaltungsverbindungsteil 203 kann einstückig mit dem ersten Körperteil 202a gebildet sein und der Schaltungsverbindungsteil 203 kann durch Schweißen elektrisch mit einem Anschluss (in den Figuren nicht gezeigt) auf einer die Betriebsschaltung aufweisenden Leiterplatte verbunden sein. Der andere Teil des Körpers 202 ist der zweite Körperteil 202b, der elektrisch mit dem ersten Körperteil 202 verbunden ist. Der erste Körperteil 202a und der zweite Körperteil 202b sind einstückig verbunden. Vorzugsweise besteht das elektrische Verbindungsmittel 200 aus einem elastisch verformbaren elektrisch leitenden Material.
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Der zweite Körperteil 202b jedes Körpers 202 ist dazu ausgebildet, mit einem Ende einer Batterieeinheit elektrisch verbunden zu sein. Wie in 4a-4c gezeigt, weist der zweite Körperteil 202b mindestens einen Anschlussverbindungsteil 204 zum Verbinden mit einem Batterieeinheitanschluss auf. Der zweite Körperteil 202b kann zwei Anschlussverbindungsteile 204 aufweisen; der Anschlussverbindungsteil 204 wird durch den entsprechenden zweiten Körperteil 202b bereitgestellt und zum Verbinden mit dem entsprechenden Anschluss einer der Batterieeinheit benachbarten Batterieeinheit verwendet. Die Form des Verbindungsteils 204 entspricht im Wesentlichen der Form des Anschlusses der Batterieeinheit, z. B. kreisförmig, wie in den Figuren gezeigt. Die Fläche des Anschlussverbindungsteils 204 sollte kleiner als die des Anschlusses der Batterieeinheit sein.
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Jeder Anschlussverbindungsteil 204 weist eine erste Verbindungskomponente 205 und eine zweite Verbindungskomponente 206 auf, deren Anzahl mindestens zwei beträgt. Die erste Verbindungskomponente 205 und die zweite Verbindungskomponente 206 sind einzeln angeordnet. Die zweite Verbindungskomponente 206 befindet sich im Wesentlichen in derselben Ebene wie die erste Verbindungskomponente 205. Die erste Verbindungskomponente 205 und die zweite Verbindungskomponente 206 sind in der Form einander zugewandter Halbkreise und sind dazu ausgebildet, an eine Oberfläche des Anschlusses der Batterieeinheit anzugrenzen oder in Richtung der Oberfläche des Anschlusses 20 der Batterieeinheit vorgespannt zu sein. Die erste Verbindungskomponente 205 und die zweite Verbindungskomponente 206 können bezüglich des zweiten Körperteils 202b in Richtung des Anschlusses der Batterieeinheit versetzt sein, wie in 5 gezeigt, um den Anschlussverbindungsteil 204 mit dem Anschluss der Batterieeinheit zu verbinden.
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Jede Verbindungskomponente 205, 206 umfasst einen Kontaktteil 207 zum Kontaktieren des Anschlusses 20 der Batterieeinheit und einen Schaft 208, der den Kontaktteil 207 mit dem Rest des Körpers 202 verbindet. Der Schaft 208 ist der einzige Verbindungspfad, der jede Verbindungskomponente 205, 206 mit dem zweiten Körperteil 202b verbindet. Insbesondere weist der Schaft 208 einen kleineren Querschnitt als der Kontaktteil 207 auf. Gemäß 6 ist der Schaft 208 schmaler als die erste und die zweite Verbindungskomponente 205, 206; beispielsweise ist der Schaft 208 nur etwa 1/5 der Breite der Verbindungskomponente. Die Kontaktteile 207 der ersten und der zweiten Verbindungskomponente 205, 206 erstrecken sich relativ zueinander in unterschiedlichen Richtungen, sodass sich die jeweiligen Schäfte 208 der ersten und der zweiten Verbindungskomponente 205, 206 an Positionen befinden, die auf dem Anschlussverbindungsteil 204 voneinander entfernt sind. Die Winkel, unter denen sich die Kontaktteile 207 der ersten Verbindungskomponente 205 und der zweiten Verbindungskomponente 206 relativ zueinander in unterschiedlichen Richtungen erstrecken, unterscheiden sich um ungefähr 180°. Das heißt, die erste Verbindungskomponente 205 und die zweite Verbindungskomponente 206 erstrecken sich relativ zueinander in unterschiedlichen Richtungen. Auf diese Weise befinden sich die Schäfte 208 der ersten Verbindungskomponente 205 und der zweiten Verbindungskomponente 206 an maximal voneinander beabstandeten Positionen. Die jeweiligen Kontaktteile 207 der ersten und der zweiten Verbindungskomponente 205, 206 sind durch die Schäfte 208 über einen Streifen 221 mit dem Rest des Körpers 202 verbunden. Der Streifen 221 weist ein nach außen vorstehendes erstes Ende 221a auf, das mit dem Rest des Körpers 202 verbunden ist, und der Streifen 221 weist ein zweites Ende 221b als ein fernes Ende auf, das mit dem Schaft 208 verbunden ist. Alternativ können sich, wie in 7 gezeigt, die Kontaktteile 207 der ersten Verbindungskomponente 205 und der zweiten Verbindungskomponente 206 in derselben oder im Wesentlichen derselben Richtung erstrecken. Jedoch sind die jeweiligen Schäfte 208 der ersten und der zweiten Verbindungskomponente 205, 206 um mindestens einen bestimmten Abstand voneinander beabstandet und bilden einen Zwischenraum 209.
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Gemäß 5 können Oberflächen der jeweiligen Kontaktteile 207 der ersten und der zweiten Verbindungskomponente 205, 206 um einen Abstand D, etwa 2 mm bis 3 mm, relativ zu einer Oberfläche des Rests des Körpers 202 versetzt sein, sodass eine Oberfläche des Kontaktteils 207 an einer Oberfläche des Anschlusses der Batterieeinheit anliegt, um das Schweißen zu erleichtern. Darüber hinaus erstreckt sich der Streifen 221 entlang eines näherungsweise kreisförmigen oder näherungsweise halbkreisförmigen Pfads, und ein Querschnitt des Streifens 221 ist so ausgebildet, dass er größer als ein Querschnitt des Schafts 208 ist. Die jeweiligen Kontaktteile 207 der ersten und der zweiten Verbindungskomponente 205, 206 sind einander benachbart angeordnet, und die Kontaktteile 207 der ersten Verbindungskomponente 205 und der zweiten Verbindungskomponente 206 sind durch einen schmalen Zwischenraum 209, z. B. 2-3 mm, voneinander beabstandet.
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Die Kontaktteile 207 des ersten Verbindungskomponente 205 und der zweiten Verbindungskomponente 206 sind in der Form einander zugewandter Halbkreise und weisen jeweilige gerade Kanten 222 auf; die zwei geraden Kanten 222 definieren den oben erwähnten Zwischenraum 209 und erstrecken sich an zwei gegenüberliegenden Seiten des Zwischenraums 209 gemeinsam parallel. Der Zwischenraum 209 bewirkt, dass der Kontaktteil 207 der ersten Verbindungskomponente 205 im Wesentlichen unabhängig von dem Kontaktteil 207 der zweiten Verbindungskomponente 206 ist, und die Kontaktteile 207 der ersten Verbindungskomponente 205 und der zweiten Verbindungskomponente 206 weisen Formen auf, die im Wesentlichen Spiegelbilder oder umgekehrte Spiegelbilder voneinander sind. Alternativ kann der Winkel, unter dem sich die Kontaktteile 207 der ersten Verbindungskomponente 205 und der zweiten Verbindungskomponente 206 relativ zueinander in unterschiedlichen Richtungen erstrecken, 90°-270°, d. h. mindestens 90° im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn betragen. Alternativ kann der Winkel, unter dem sich die Kontaktteile 207 der ersten Verbindungskomponente 205 und der zweiten Verbindungskomponente 206 relativ zueinander in unterschiedlichen Richtungen erstrecken, auch auf den Bereich von 170°-190° reduziert werden. Vorteilhafterweise liegen sich die Positionen der jeweiligen Schäfte 208 der ersten Verbindungskomponente 205 und der zweiten Verbindungskomponente 206 radial gegenüber, wie in 6 gezeigt.
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Die Kontaktteil 11207 der ersten Verbindungskomponente 205 und der zweiten Verbindungskomponente 206 können so ausgebildet sein, dass sie eine im Wesentlichen kreisförmige oder scheibenartige kombinierte Form aufweisen. Im Wesentlichen ist, wenn die oben erwähnte Form gebildet werden soll, ein Prozessschritt zum Bilden eines Durchgangslochs 225 einer bestimmten Form in dem zweiten Körperteil 202b allgemein erforderlich. Alternativ können die Kontaktteile 207 der ersten Verbindungskomponente 205 und der zweiten Verbindungskomponente 206 über die Schäfte 208 direkt mit dem zweiten Körperteil 202a oder dem Rest verbunden sein, wodurch der Prozessschritt zum Bilden des Durchgangslochs 225 vermieden und das Material zum Bilden des Streifens 221 eingespart wird.
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Ähnlich wie bei der vorherigen Ausführungsform sind mehrere Körper 202 durch mindestens einen Verbindungsteil 210 miteinander verbunden. Insbesondere ist, wie in 4 gezeigt, ein Körper 202 durch zwei Verbindungsteile 210 mit einem anderen Körper 202 des elektrischen Verbindungsmittels 200 verbunden. Vorzugsweise sind die Verbindungsteile 210 einstückig mit den Körpern 202 gebildet. Jeder Verbindungsteil 210 ist mit mindestens einem Schmelzteil 211 versehen, wobei der Schmelzteil 211 einen kleineren Querschnitt als der Schaft 208 aufweist. Jeder oder einer der Verbindungsteile 210 kann mit einem lokal schmalen Teil 212 versehen sein. Gleichermaßen weist der lokal schmale Teil 212 einen kleineren Querschnitt als jeder Teil des Körpers 202, einschließlich des Schafts 208, auf, um eine Sicherung zum Trennen eines übermäßig hohen Stroms zu bilden. Vorteilhafterweise kann ein kreisförmiges Durchgangsloch 213 in dem Verbindungsteil 210 bereitgestellt sein, wie in 4a gezeigt, oder ein längliches Durchgangsloch 213 kann in dem Verbindungsteil 210 bereitgestellt sein, wie in 4b gezeigt, um mindestens zwei lokal schmale Teile 212 zur Verwendung als Sicherung zum Trennen eines übermäßig hohen Stroms zu bilden. 4c zeigt, dass jeder Verbindungsteil 210 als einzelner schmaler Teil ausgebildet sein kann, der gleichermaßen als Sicherung zum Trennen eines übermäßig hohen Stroms verwendet werden kann. Darüber hinaus können sich mehrere Verbindungsteile 210 entlang im Wesentlichen Z-förmigen Pfaden erstrecken und mehrere Körper 202 in einer versetzten Anordnung verbinden, sodass sie der Anordnungsweise mehrerer Batterieeinheiten entsprechen.
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8 und neun zeigen ein elektrisches Verbindungsmittel 300 basierend auf einer zweiten Ausführungsform. Im Wesentlichen verbindet jedes elektrische Verbindungsmittel 300 gleichzeitig zwei Batterieeinheiten in einer speziellen Anordnung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich darin, dass das elektrische Verbindungsmittel 1 einen einzigen Körper 302 aufweist. Gleichermaßen kann der Körper 302 mindestens in einen ersten Körperteil 302a und einen zweiten Körperteil 302b unterteilt sein. Der erste Körperteil 302a ist im Wesentlichen flach, und der Körper 302 ist mit einem Schaltungsverbindungsteil 303 zum Verbinden mit einer Betriebsschaltung des Batteriepacks versehen. Der Schaltungsverbindungsteil 303 kann einstückig mit dem ersten Körperteil 302a des Körpers 302 gebildet sein, kann jedoch auch durch Schweißen mit dem ersten Körperteil 302a verbunden sein. Der Schaltungsverbindungsteil 303 ist durch Schweißen elektrisch mit einem Anschluss (in den Figuren nicht gezeigt) auf einer die Betriebsschaltung aufweisenden Leiterplatte verbunden. Der andere Teil des Körpers 302 ist der zweite Körperteil 302b, der elektrisch mit dem ersten Körperteil 302 verbunden ist. Der erste Körperteil 302a und der zweite Körperteil 302b sind einstückig gebildet. Das elektrische Verbindungsmittel 300 besteht aus einem elastisch verformbaren elektrisch leitenden Material. Das elektrische Verbindungsmittel 300 weist nur einen Körper 302 auf, wobei der Körper 302 mit Anschlüssen von zwei Batterieeinheiten verbunden ist.
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10 und 11 zeigen ein anderes elektrisches Verbindungsmittel 400; ein Körper 402 davon ist gleichzeitig mit Anschlüssen von bis zu zehn Batterieeinheiten verbunden. Das gesamte Batteriepack kann mehrere elektrische Verbindungsmittel 400 aufweisen, und möglicherweise gibt es keine Verbindung zwischen einem Körper 402 und einem anderen Körper 402, es gibt also keinen Verbindungsteil.
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Im Wesentlichen umfassen die oben beschriebenen elektrischen Verbindungsmittel 300, 400 den Körper 302, 402 aus elektrisch leitfähigem Material, wobei der Körper einen ersten Körperteil 302a, 402a und einen zweiten Körperteil 302b, 402b aufweist und der erste Körperteil 302a, 402a mit einem Schaltungsverbindungsteil 303, 403 zum Verbinden mit der Betriebsschaltung des Batteriepacks versehen ist. Die elektrischen Verbindungsmittel 300, 400 weisen außerdem mindestens einen durch den zweiten Körperteil 302b, 402b bereitgestellten Anschlussverbindungsteil 304, 404 zum Verbinden mit dem Anschluss der Batterieeinheit auf. Der Anschlussverbindungsteil 304, 404 weist eine erste Verbindungskomponente 305, 405 und eine zweite Verbindungskomponente 306, 406 auf, die voneinander beabstandet sind und deren Anzahl mindestens zwei beträgt.
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Jede der Verbindungskomponenten umfasst einen Kontaktteil 307, 407 zum Kontaktieren des Anschlusses der Batterieeinheit, und der Anschlussverbindungsteil 304, 404 weist außerdem einen Schaft 308, 408 auf, der den Kontaktteil 307, 407 mit dem ersten Körperteil 302a 402a verbindet, wobei jeder Schaft 308, 408 einen kleineren Querschnitt als dessen Kontaktteil 307, 407 oder ein beliebiger anderer Teil aufweist, sodass der Schaft 308, 408 als Sicherung zum Trennen eines übermäßig hohen Stroms verwendet wird. Die übrigen Merkmale der ersten Verbindungskomponente 305, 405, der zweiten Verbindungskomponente 306, 406, der Kontaktteile 307, 407 und der Schäfte 308, 408 wurden bereits in den entsprechenden Abschnitten der zweiten Ausführungsform beschrieben und werden somit hier nicht erneut beschrieben.
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Gemäß dem Prozessschritt zum Montieren des Batteriepacks, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, wird, wenn das elektrische Verbindungsmittel mit einer Batterieeinheit verbunden wird, allgemein Punktschweißen verwendet, um die erste Verbindungskomponente 305, 405 und die zweite Verbindungskomponente 306, 406 mit einem Ende der Batterieeinheit zu verschweißen. Vorzugsweise werden, um den elektrischen Schweißprozess zu erleichtern, Schweißvertiefungen an bestimmten Positionen auf den Oberflächen der ersten Verbindungskomponente 305, 405 und der zweiten Verbindungskomponente 306, 406, z. B. an Positionen nahe dem Mittelpunkt, bereitgestellt, um ein Schweißwerkzeug zu den bestimmten Positionen zu führen, um Punktschweißen durchzuführen.
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In dem Punktschweißprozess fließt Schweißstrom zunächst von dem Schweißkopf durch die jeweiligen Kontaktteile 307, 407 der ersten Verbindungskomponente 305, 405 und der zweiten Verbindungskomponente 306, 406 und fließt dann durch die Schäfte 308, 408 zu dem zweiten Körperteil 302, 402. Die Schäfte 308, 408 sind die einzigen Pfade, die zu dem zweiten Körperteil 302, 402 führen, und die Schäfte 308, 408 weisen einen kleineren Querschnitt als die Kontaktteile 307, 407 auf; folglich wird, wenn der Strom durch die Schäfte 308, 408 fließt, eine höhere Temperatur als an anderen Positionen erzeugt.
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Wie in 12a-12d gezeigt, erzeugt, wenn ein existierendes elektrisches Verbindungsmittel durch Punktschweißen mit einem Anschluss einer Batterieeinheit verschweißt wird, der Hochspannungsstrom im Allgemeinen eine hohe Temperatur, wenn er durch eine einem Schaft entsprechende Position fließt, oder kann eine Schwärzung oder sogar einen Durchschmelzen an dem Schaft oder dessen Peripherie verursachen. In den oben beschriebenen elektrischen Verbindungsmitteln 300, 400 sind die Positionen der Schäfte 308, 408 so ausgebildet, dass sie voneinander entfernt sind, und die zwei Verbindungskomponenten können Strom und Wärmeenergie effektiv zerstreuen, wodurch ein Fließen von Strom durch dieselbe Position verhindert wird; dies kann Situationen reduzieren, in denen ein Stromfluss übermäßig an derselben Position konzentriert ist, wodurch das Problem der Schwärzung oder sogar des Durchschmelzens an dem Schaft oder dessen Peripherie abgeschwächt wird.
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Wie oben angemerkt, stellt das in der vorliegenden Erfindung bereitgestellte elektrische Verbindungsmittel zum Verbinden von Anschlüssen von Batterieeinheiten in einem Batteriepack eine Verbesserung im Vergleich zu einer existierenden elektrischen Verbindungseinrichtung bereit, indem die Möglichkeit des Entstehens einer hohen Temperatur bei Stromfluss durch eine bestimmte Position, insbesondere eine als Sicherung verwendete Position, während des Schweißen reduziert wird, und somit effektiv eine Schwärzung oder sogar ein Durchschmelzen an dem Schaft (also dem als Sicherung verwendeten Teil) oder dessen Peripherie reduziert wird.
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Fachleute verstehen, dass verschiedene Änderungen und/oder Abänderungen an der in den bestimmten Ausführungsformen gezeigten vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne von der Idee oder dem Schutzumfang der allgemein beschrieben vorliegenden Erfindung abzuweichen. Somit sind die in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Ausführungsformen in jeglicher Hinsicht als veranschaulichen und nicht-einschränkend zu betrachten.
