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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Verbindungselementen und im Besonderen auf ein Verbindungselement, eine Verbindungsanordnung, eine Batteriemodul-Trägeranordnung und ein Batteriemodul.
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Hintergrund
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Verbindungselemente werden dazu verwendet, elektrische Verbindungen zwischen verschiedenen elektronischen Bauteilen umzusetzen. Verschiedene elektronische Bauteile, Leitungsdrähte, Sammelschienen-Verbindungsabschnitte oder dergleichen weisen unterschiedliche Strukturen auf und werden sogar aus unterschiedlichen Metallmaterialien hergestellt, so dass Verbindungen, die mithilfe von Verbindungselementen hergestellt werden, tendenziell unsicher sind, wodurch eine beständige Leistungsfähigkeit der elektrischen Verbindung erheblich beeinträchtigt wird. Um eine beständige Leistungsfähigkeit der Verbindung zu erzielen, ist nach dem Stand der Technik üblicherweise eine relativ komplexe Verbindungsstruktur erforderlich und des Weiteren sogar eine zusätzliche Verstärkungsstruktur erforderlich. Im Besonderen ist es schwierig, ein Verbindungselement zu fertigen, das eine sichere Verbindung für eine relativ kleine Vorrichtung bereitstellt, so dass ein Einsatzbereich eines Verbindungselements begrenzt ist.
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Übersicht über die Erfindung
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Mängel bei dem Stand der Technik durch Bereitstellen eines Verbindungselements, das sehr vielseitig und sicher in der Verbindung ist, einer Verbindungsanordnung, einer Batteriemodul-Trägeranordnung und eines Batteriemoduls zu beseitigen.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verbindungselement bereitgestellt. Das Verbindungselement beinhaltet ein erstes Metallverbindungselement, das einen Nietabschnitt aufweist; und ein zweites Metallverbindungselement, das einen Passabschnitt aufweist, wobei der Passabschnitt so gestaltet ist, dass er mit dem Nietabschnitt des ersten Metallverbindungselements eine Nietpresspassung ausbildet, und der Passabschnitt und der Nietabschnitt so gestaltet sind, dass sie durch Schweißen so zu verbinden sind, dass sie einen ersten geschweißten Abschnitt ausbilden.
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Bevorzugt sind das erste Metallverbindungselement und das zweite Metallverbindungselement aus unterschiedlichen Metallmaterialien hergestellt. Bevorzugter ist das erste Metallverbindungselement aus Aluminium hergestellt und das zweite Metallverbindungselement aus Kupfer hergestellt.
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Bevorzugt beinhaltet der Nietabschnitt des ersten Metallverbindungselements eine Aufnahmenut, wobei die Aufnahmenut an einer Seitenwand des ersten Metallverbindungselements angeordnet ist und die Aufnahmenut eine erste Nutwand und eine zweite Nutwand aufweist, die einander gegenüberliegen. Der Passabschnitt des zweiten Metallverbindungselements wird in die Aufnahmenut eingesetzt. Die erste Nutwand und die zweite Nutwand werden getrennt durch Nietpressen so an dem Passabschnitt in Anlage gebracht, dass das erste Metallverbindungselement an das zweite Metallverbindungselement genietet wird. Bevorzugter ist eine Querschnittfläche der zweiten Nutwand kleiner als diejenige der ersten Nutwand. Bevorzugter ist die Aufnahmenut des Nietabschnitts so gestaltet, dass es sich um eine kreisförmige Nut handelt, die entlang einer Umfangsrichtung des ersten Metallverbindungselements angeordnet ist. Der Passabschnitt des zweiten Metallverbindungselements ist mit einem ersten Durchgangsloch ausgestattet. Der Passabschnitt wird mithilfe des ersten Durchgangslochs in die Aufnahmenut eingeschoben. Bevorzugter ist die zweite Nutwand des ersten Metallverbindungselements so gestaltet, dass sie durch Laserschweißen mit dem Passabschnitt des zweiten Metallverbindungselements zu verbinden ist.
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Bevorzugt ist der Nietabschnitt an einem Ende des ersten Metallverbindungselements angeordnet. Ein erster Verbindungsabschnitt ist an dem anderen Ende des ersten Metallverbindungselements angeordnet.
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Bevorzugt sind miteinander in Kontakt stehende Teile des Nietabschnitts des ersten Metallverbindungselements und des Passabschnitts des zweiten Metallverbindungselements so gestaltet, dass sie durch Laserschweißen zu verbinden sind.
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Bevorzugt beinhaltet das zweite Metallverbindungselement des Weiteren einen zweiten Verbindungsabschnitt. Der zweite Verbindungsabschnitt ist vorspringend an dem zweiten Metallverbindungselement angeordnet.
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Bevorzugt beinhaltet das Verbindungselement des Weiteren einen Dichtsitz, wobei der erste geschweißte Abschnitt in dem Dichtsitz umhüllt wird und durch diesen abgedichtet wird. Bevorzugter wird der Dichtsitz fest mit dem ersten geschweißten Abschnitt verbunden. Bevorzugter handelt es sich bei dem Dichtsitz um ein Spritzgussteil. Bevorzugter sind Dichtsitze von mehreren Verbindungselementen einstückig miteinander verbunden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Verbindungsanordnung bereitgestellt. Die Verbindungsanordnung beinhaltet eine Sammelschiene und das obige Verbindungselement, wobei die Sammelschiene so gestaltet ist, dass sie mit dem ersten Metallverbindungselement zu verbinden ist.
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Bevorzugt beinhaltet die Sammelschiene einen Hauptkörper und einen Sammelschienen-Verbindungsabschnitt, der an dem Hauptkörper angeordnet ist. Der Sammelschienen-Verbindungsabschnitt wird mit dem ersten Metallverbindungselement verbunden. Bevorzugter ist der Sammelschienen-Verbindungsabschnitt mit einem Montageloch ausgestattet. Das erste Metallverbindungselement weist einen ersten Verbindungsabschnitt auf, und der erste Verbindungsabschnitt ist so gestaltet, dass er in das Montageloch einzusetzen ist und durch Schweißen mit einer Lochwand des Montagelochs zu verbinden ist. Bevorzugter beinhaltet die Sammelschiene einen Verbindungsanschluss, der vorspringend an dem Hauptkörper angeordnet ist, und das Montageloch ist an dem Verbindungsanschluss angeordnet. Bevorzugter ist der erste Verbindungsabschnitt so gestaltet, dass es sich um eine vorspringende Säule handelt.
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Bevorzugt ist die Sammelschiene und das erste Metallverbindungselement aus einem selben Metallmaterial hergestellt. Bevorzugter werden sowohl die Sammelschiene als auch das erste Metallverbindungselement aus Aluminium hergestellt. Bevorzugter sind das erste Metallverbindungselement und der Sammelschienen-Verbindungsabschnitt durch Laserschweißen verbunden.
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Bevorzugter beinhaltet der Sammelschienen-Verbindungsabschnitt einen Anschlussverbindungsabschnitt und einen Anordnungsabschnitt, wobei der Anordnungsabschnitt an dem Hauptkörper der Sammelschiene angeordnet ist. Der Anschlussverbindungsabschnitt ist an dem Anordnungsabschnitt angeordnet und ist mit dem ersten Metallverbindungselement verbunden. Bevorzugter sind eine erste Kerbe und eine zweite Kerbe an zwei jeweiligen Seiten des Anordnungsabschnitts angeordnet. Bevorzugter sind die erste Kerbe und die zweite Kerbe entlang einer Erstreckungsrichtung des Sammelschienen-Verbindungsabschnitts voneinander beabstandet. Bevorzugter ist eine Summe von Tiefen der ersten Kerbe und der zweiten Kerbe größer als eine Breite des Anordnungsabschnitts. Bevorzugter ist das zweite Metallverbindungselement so gestaltet, dass es sich zu einer Seite des Sammelschienen-Verbindungsabschnitts erstreckt, wobei die erste Kerbe so gestaltet ist, dass sie sich in der Nähe des Hauptkörpers der Sammelschiene befindet. Eine Öffnung der ersten Kerbe und das zweite Metallverbindungselement sind so gestaltet, dass sie sich auf jeweils unterschiedlichen Seiten des Sammelschienen-Verbindungsabschnitts befinden. Bevorzugter ist eine Breite des Anordnungsabschnitts größer als diejenige des Anschlusssverbindungsabschnitts.
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Bevorzugt verbindet das erste Metallverbindungselement das zweite Metallverbindungselement und die Sammelschiene einstückig fest.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Batteriemodul-Trägeranordnung bereitgestellt. Die Batteriemodul-Trägeranordnung beinhaltet einen Träger; die obige Verbindungsanordnung, wobei die Verbindungsanordnung an dem Träger angeordnet ist und dazu verwendet wird, mit mehreren Batterien elektrisch verbunden zu werden; und eine Leiterplatte, wobei die Leiterplatte mit der Verbindungsanordnung elektrisch verbunden ist.
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Bevorzugt ist die Leiterplatte mit dem zweiten Metallverbindungselement elektrisch verbunden.
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Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Batteriemodul bereitgestellt. Das Batteriemodul beinhaltet mehrere Batterien und die obige Batteriemodul-Trägeranordnung, wobei die Sammelschiene mit Elektroden der mehreren Batterien elektrisch verbunden ist.
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Im Vergleich mit dem Stand der Technik ist die Verbindung zwischen dem ersten Metallverbindungselement und dem zweiten Metallverbindungselement des Verbindungselements der vorliegenden Erfindung sicher und kann eine beständige Leistungsfähigkeit der elektrischen Verbindung erzielen. Darüber hinaus können das erste Metallverbindungselement und das zweite Metallverbindungselement des Verbindungselements schnell und beständig mit verschiedenen elektrischen Vorrichtungen, Verbindungsanschlüssen, Leitungsdrähten oder dergleichen verbunden werden, ohne dass übermäßig komplexe Strukturen oder eine Prozessbehandlung erforderlich sind, wodurch eine relativ große Vielseitigkeit erzielt wird.
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Des Weiteren kann Laserschweißen, das an dem Verbindungselement durchgeführt wird, eine Oxidschicht auf dem ersten Metallverbindungselement und dem zweiten Metallverbindungselement ausbrennen, so dass mehr Materialien zum Fertigen des ersten Metallverbindungselements und des zweiten Metallverbindungselements verwendet werden können. Im Besonderen wenn Aluminium zum Fertigen des ersten Metallverbindungselements und des zweiten Metallverbindungselements verwendet wird, werden nicht nur Fertigungskosten gesenkt, sondern das erste Metallverbindungselement und das zweite Metallverbindungselement können auch leicht mit einer Batterieelektrode oder einem Verbindungsanschluss desselben Materials verbunden werden. Die Verbindungsanordnung kann für eine Verbindung mit verschiedenen elektronischen Bauteilen mithilfe der Sammelschiene angepasst werden und ist besonders geeignet für eine relativ kleine, feine Verbindungsstruktur. Die Sammelschiene der Verbindungsanordnung kann aus demselben Material wie das erste Metallverbindungselement hergestellt sein, so dass eine sichere Verbindung mithilfe eines einfachen Prozesses erzielt wird. Wenn das zweite Metallverbindungselement sich im Material von dem ersten Metallverbindungselement unterscheidet, kann das zweite Metallverbindungselement nicht nur sicher mit dem ersten Metallverbindungselement verbunden werden, sondern kann auch schnell und sicher mit einem Leitungsdraht oder einem Bauteil verbunden werden, das im Material mit dem zweiten Metallverbindungselement übereinstimmt, ohne dass eine komplexe Struktur oder ein komplexer Prozess erforderlich sind.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine erste schematische Strukturansicht eines Verbindungselements gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine zweite schematische Strukturansicht des Verbindungselements in 1;
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3 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Verbindungselements in 1;
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4 ist eine erste schematische Strukturansicht einer Verbindungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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5 ist eine zweite schematische Strukturansicht der Verbindungsanordnung in 4;
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6 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Verbindungsanordnung in 4;
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7 ist eine schematische Strukturansicht einer Batteriemodul-Trägeranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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8 ist eine erste schematische Strukturansicht der Batteriemodul-Trägeranordnung, auf der keine Leiterplatte montiert ist, in 7;
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9 ist eine zweite schematische Strukturansicht der Batteriemodul-Trägeranordnung, auf der keine Leiterplatte montiert ist, in 8;
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10 ist eine Querschnittansicht der Batteriemodul-Trägeranordnung entlang einer Linie A-A in 9; und
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11 ist eine vergrößerte schematische Ansicht einer Position B in 10.
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Ausführliche Beschreibung von Ausführungsformen
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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Ausführungsform 1:
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Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 sind 1 bis 3 schematische Strukturansichten und eine perspektivische Explosionsansicht eines Verbindungselements 101 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Verbindungselement 101 beinhaltet ein erstes Metallverbindungselement 10 und ein zweites Metallverbindungselement 20. Das erste Metallverbindungselement 10 und das zweite Metallverbindungselement 20 bilden eine Verbindungspassung aus. Das erste Metallverbindungselement 10 weist einen Nietabschnitt 11 auf. Das zweite Metallverbindungselement 20 weist einen Passabschnitt 21 auf. Der Passabschnitt 21 und der Nietabschnitt 11 bilden eine Nietpresspassung so aus, dass eine Verbindungsstelle ausgebildet wird. Anschließend werden der Passabschnitt 21 und der Nietabschnitt 11 durch Schweißen so verbunden, dass ein erster geschweißter Abschnitt ausgebildet wird. Das heißt, die Verbindungsstelle verbindet das erste Metallverbindungselement 10 und das zweite Metallverbindungselement 20 durch Schweißen.
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Das erste Metallverbindungselement 10 und das zweite Metallverbindungselement 20 können aus einem selben Metallmaterial wie zum Beispiel Kupfer, Aluminium oder Eisen hergestellt sein. Um eine relativ hohe Vielseitigkeit zu erzielen, können das erste Metallverbindungselement 10 und das zweite Metallverbindungselement 20 aus unterschiedlichen Metallmaterialien hergestellt sein. Bei dieser Ausführungsform ist das erste Metallverbindungselement 10 aus Aluminium hergestellt, und das zweite Metallverbindungselement 20 ist aus Kupfer hergestellt. Das erste Metallverbindungselement 10 kann sicher auch aus Kupfer oder einem weiteren Material hergestellt sein, und das zweite Metallverbindungselement 20 kann auch aus Aluminium hergestellt sein. Formen des ersten Metallverbindungselements 10 und des zweiten Metallverbindungselements 20 werden gemäß einer Verbindungsfunktion, die durch dieselben umzusetzen ist, oder gemäß einer Struktur eines Bauteils gewählt, für das eine Anpassung durchzuführen ist und das mit denselben zu verbinden ist. Das erste Metallverbindungselement 10 und das zweite Metallverbindungselement 20 können stabförmig, säulenförmig, plattenförmig oder dergleichen sein. Bei dieser Ausführungsform ist das erste Metallverbindungselement 10 säulenförmig, und das zweite Metallverbindungselement 20 ist plattenförmig. Genauer gesagt, das erste Metallverbindungselement 10 ist zylindrisch.
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Der Nietabschnitt 11 des ersten Metallverbindungselements 10 kann hakenförmig, laschenförmig, lochförmig oder dergleichen sein, unter der Voraussetzung, dass der Nietabschnitt 11 des ersten Metallverbindungselements 10 an das zweite Metallverbindungselement 20 genietet werden kann. Zum einfachen Nieten und um eine sichere Nietwirkung zu erzielen, beinhaltet der Nietabschnitt 11 des ersten Metallverbindungselements 10 eine Aufnahmenut. Die Aufnahmenut ist an einer Seitenwand des ersten Metallverbindungselements 10 angeordnet. Die Aufnahmenut weist eine erste Nutwand 111 und eine zweite Nutwand 112 auf, die einander gegenüberliegen. Die erste Nutwand 111 und die zweite Nutwand 112 des Nietabschnitts 11 können durch Nieten getrennt so an dem Passabschnitt 21 des zweiten Metallverbindungselements 20 in Anlage gebracht werden, dass der Passabschnitt 21 so festgeklemmt wird, dass das erste Metallverbindungselement 10 an das zweite Metallverbindungselement 20 genietet wird. Um eine sicherere Verbindungswirkung zu erzielen, ist die Aufnahmenut so als kreisförmige Nut gestaltet, dass der Passabschnitt 21 des zweiten Metallverbindungselements 20 in beliebigen Richtungen sicher verbunden ist, ohne gelöst oder gar getrennt zu werden. Bei dieser Ausführungsform ist die kreisförmige Nut des Nietabschnitts 11 so gestaltet, dass es sich um eine ringförmige Nut handelt, um das Loch des Passabschnitts 21 des zweiten Metallverbindungselements 20 in die entsprechende ringförmige Nut einzusetzen.
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Um insgesamt Material und Montageplatz einzusparen, wird die kreisförmige Nut des Nietabschnitts 11 an einem Ende des ersten Metallverbindungselements 10 angeordnet. Dementsprechend ist die zweite Nutwand 112 an dem einem Ende des ersten Metallverbindungselements 10 angeordnet. Um den Passabschnitt 21 des zweiten Metallverbindungselements 20 im Voraus leicht in der kreisförmigen Nut des Nietabschnitts 11 anzuordnen, ist eine Querschnittfläche der zweiten Nutwand 112 so gestaltet, dass sie kleiner als diejenige der ersten Nutwand 111 ist. Wenn die Querschnittfläche der zweiten Nutwand 112 kleiner als diejenige der ersten Nutwand 111 ist, kann die zweite Nutwand 112 sicher direkt entlang einer axialen Richtung des ersten Metallverbindungselements 10 so nietgepresst werden, dass sie verformt wird, ohne zu bewirken, dass der andere Tell des ersten Metallverbindungselements 10 wie zum Beispiel die zweite Nutwand 112 sogar noch stärker verformt wird, so dass ein relativ begrenzter Montageplatz verwendet werden kann. Es wird ersichtlich, dass die Querschnittfläche und die Form der zweiten Nutwand 112 lediglich ermöglichen müssen, dass der Passabschnitt 21 im Voraus in die Aufnahmenut (oder die kreisförmige Nut) des Nietabschnitts 11 eingesetzt wird, und ermöglichen müssen, dass die zweite Nutwand 112 so nietgepresst wird, dass sie sich zu dem Passabschnitt 21 des zweiten Metallverbindungselements 20 erstreckt und an diesem in Anlage kommt. Damit die erste Nutwand 111 und die zweite Nutwand 112 bei dieser Ausführungsform eine gleichmäßige Nietpassung mit dem Passabschnitt 21 und dem zweiten Metallverbindungselement 20 ausbilden, sind Querschnitte der ersten Nutwand 111 und der zweiten Nutwand 112 so ausgebildet, dass sie rund und koaxial sind. Es ist zu beachten, dass sich die „Querschnitte der ersten Nutwand 111 und der zweiten Nutwand 112”, die in der vorliegenden Erfindung genannt werden, auf Querschnitte senkrecht zu der axialen Richtung des ersten Metallverbindungselements 10 beziehen.
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Das andere Ende des ersten Metallverbindungselements 10 kann dazu verwendet werden, mit einem Bauteil oder einer Verbindungsstruktur, einem Leitungsdraht oder dergleichen verbunden zu werden. Bei dieser Ausführungsform ist das andere Ende des ersten Metallverbindungselements 10 mit einem ersten Verbindungsabschnitt 12 ausgestattet. Die Form und die Struktur des ersten Verbindungsabschnitts 12 werden entsprechend den Verbindungsanforderungen gewählt. Bei dieser Ausführungsform ist der erste Verbindungsabschnitt 12 so gestaltet, dass es sich um eine vorspringende Säule handelt. Des Weiteren ist die vorspringende Säule so gestaltet, dass es sich um eine runde, vorspringende Säule koaxial mit dem ersten Metallverbindungselement 10 handelt.
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Das Ende (das heißt, das Ende in der Nähe der zweiten Nutwand 112) des ersten Metallverbindungselements 10 ist des Weiteren mit einem (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Sackloch entlang der axialen Richtung des ersten Metallverbindungselements 10 ausgestattet. Das Sackloch erleichtert das Nietpressen der zweiten Nutwand 112 und das Positionieren des Lasers während des Laserschweißens.
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Der Passabschnitt 21 des zweiten Metallverbindungselements 20 und der Nietabschnitt 11 des ersten Metallverbindungselements 10 bilden die Nietpresspassung aus. Bei dem Passabschnitt 21 kann es sich um einen plattenförmigen oder säulenförmigen vorspringen Abschnitt handeln, unter der Voraussetzung, dass der Passabschnitt 21 an den Nietabschnitt 11 des ersten Metallverbindungselements 10 genietet werden kann. Bei dieser Ausführungsform ist der erste Verbindungsabschnitt 21 so gestaltet, dass er plattenförmig ist. Um eine sichere Verbindung in jegliche Richtungen zu erzielen, ist der Passabschnitt 21 mit einem ersten Durchgangsloch 211 ausgestattet, so dass der Passabschnitt 21 in die kreisförmige Nut des Nietabschnitts 11 des ersten Metallverbindungselements 10 eingeschoben wird. Um bei dieser Ausführungsform das Aufschieben des Passabschnitts 21 auf den Nietabschnitt 11 weiter zu erleichtern, ist das erste Durchgangsloch 211 des Passabschnitts 21 als Rundloch gestaltet, und die kreisförmige Nut des Nietabschnitts 11 ist als ringförmige Nut gestaltet. Der Passabschnitt 21 kann an einem Ende des zweiten Metallverbindungselements 20 angeordnet werden, das heißt, vorspringend angeordnet werden.
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Das zweite Metallverbindungselement 20 weist des Weiteren einen zweiten Verbindungsabschnitt 22 auf. Der zweite Verbindungsabschnitt 22 wird dazu verwendet, mit einem weiteren Bauteil, einer Verbindungsstruktur, einem Leitungsdraht oder dergleichen verbunden zu werden. Eine Form des zweiten Verbindungsabschnitts 22 ist Anforderungen entsprechend gestaltet. Bei dieser Ausführungsform beinhaltet der zweite Verbindungsabschnitt 22 einen plattenförmigen Abschnitt und eine Verbindungssäule, die vorspringend an dem plattenförmigen Abschnitt angeordnet ist.
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Nachdem sie genietet worden sind, werden das erste Metallverbindungselement 10 und das zweite Metallverbindungselement 20 des Weiteren durch Schweißen sicher verbunden. Der Nietabschnitt 11 des ersten Metallverbindungselements 10 und der Passabschnitt 21 des zweiten Metallverbindungselements 20 werden genietet und anschließend geschweißt. Das Schweißen kann mithilfe von Verfahren, darunter Löten, durchgeführt werden, die Metalle durch Schmelzen der Metalle bei hoher Temperatur verbinden. Um eine bessere Leistungsfähigkeit der mechanischen Verbindung und eine bessere Leistungsfähigkeit der elektrischen Verbindung zu erzielen, wird bei dieser Ausführungsform Laserschweißen verwendet. Im Besonderen da Aluminium dazu neigt, so oxidiert zu werden, dass eine Oberflächenoxidschicht ausgebildet wird, die elektrischen Strom nicht leicht leiten kann, ist, wenn das erste Metallverbindungselement 10 oder das zweite Metallverbindungselement 20 aus Aluminium hergestellt ist, ein Hochtemperatur-Schweißverfahren erforderlich, um die Oberflächenoxidschicht so zu zerstören, dass der Nietabschnitt 11 des ersten Metallverbindungselements 10 und der Passabschnitt 21 des zweiten Metallverbindungselements 20 geschmolzen und verbunden werden, das heißt, nach dem Kühlen so verfestigt werden, dass sie verbunden werden. Daher ist Laserschweißen für eine Vielfalt verschiedener Metallmaterialen anwendbar.
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Um abgedichtet und wasserdicht zu werden, um eine verlängerte Lebensdauer zu haben und eine relativ hohe Leistungsfähigkeit der Verbindung zu erzielen, beinhaltet das Verbindungselement 101 unter Bezugnahme auf 10 und 11 des Weiteren einen Dichtsitz 40, um ein Montieren und Tragen zu erleichtern. Eine Form und eine Struktur des Dichtsitzes 40 müssen lediglich Anforderungen zum Tragen einer Sammelschiene 30 und des Verbindungselements 101 erfüllen. Bei dieser Ausführungsform ist der Dichtsitz 40 so gestaltet, dass er plattenförmig ist. Der Dichtsitz 40 kann mehrere Sammelschienen 30 und mehrere Verbindungselemente 101 tragen. Um abgedichtet und wasserdicht zu werden, um Korrosion zu vermeiden, wird der erste geschweißte Abschnitt, der durch Verbinden des Nietabschnitts 11 und des Passabschnitts 21 des Verbindungselements 101 durch Schweißen ausgebildet wird, durch Spritzgießen in dem Dichtsitz 40 umhüllt. Der Nietabschnitt 11 und der Passabschnitt 21 werden in dem Dichtsitz 40 umhüllt. Der Dichtsitz 40 wird durch Spritzgießen ausgebildet. Im Besonderen da eine Differenz im elektrischen Potential zwischen verschiedenen Metallmaterialien besteht, wenn der Nietabschnitt 11 und der Passabschnitt 21 aus unterschiedlichen Metallmaterialien hergestellt sind, tritt tendenziell Korrosion in einer feuchten Umgebung auf, in der Wasser vorhanden ist. Daher kann ein Verwenden der Abdichtungsstruktur, die im Spritzguss hergestellt wird, Korrosion vermeiden, so dass die Lebensdauer verlängert wird.
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Ausführungsform 2:
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Unter Bezugnahme auf 4 bis 6 sind 4 bis 6 schematische Strukturansichten und eine perspektivische Explosionsansicht einer Verbindungsanordnung 102 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Verbindungsanordnung 102 beinhaltet eine Sammelschiene 30 und das Verbindungselement 101.
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Die Sammelschiene 30 wird dazu verwendet, mit mehreren elektrischen Schaltungen verbunden zu werden. Die Sammelschiene 30 ist so gestaltet, dass sie mit dem ersten Metallverbindungselement 10 verbunden wird. Im Besonderen ist die Sammelschiene 30 so gestaltet, dass sie mit dem ersten Verbindungsabschnitt 12 des ersten Metallverbindungselements 10 verbunden wird. Eine Form und eine Struktur der Sammelschiene 30 braucht lediglich Anforderungen einer Verbindungsfunktion der Sammelschiene 30 zu erfüllen oder mit einer Verbindungsstruktur zusammenzuwirken, die an die Sammelschiene 30 anzupassen ist. Bei dieser Ausführungsform beinhaltet die Sammelschiene 30 einen Hauptkörper 31 und einen Sammelschienen-Verbindungsabschnitt 32. Der Hauptkörper 31 wird dazu verwendet, den Sammelschienen-Verbindungsabschnitt 32 zu tragen und den Sammelschienen-Verbindungsabschnitt 32 an der Sammelschiene 30 anzuordnen. Eine Form und eine Struktur des Hauptkörpers 31 brauchen lediglich zu ermöglichen, dass der Sammelschienen-Verbindungsabschnitt 32 vorspringend an der Sammelschiene 30 angeordnet wird. Bei dieser Ausführungsform ist der Hauptkörper 31 so gestaltet, dass er plattenförmig ist, und ist mit einem Verbindungsloch ausgestattet, das mit einer Batterieelektrode zu verbinden ist.
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Zum leichten Fertigen und Einsparen von Platz zum leichten Umsetzen des Montierens sind der Sammelschienen-Verbindungsabschnitt 32 und der Hauptkörper 31 so gestaltet, dass sie koplanar sind, das heißt, der Sammelschienen-Verbindungsabschnitt 32 und der Hauptkörper 31 sind so gestaltet, dass sie dieselbe Dicke aufweisen. Der Sammelschienen-Verbindungsabschnitt 32 ist vorspringend an dem Hauptkörper 31 angeordnet.
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Eine Form und eine Struktur des Sammelschienen-Verbindungsabschnitts 32 brauchen lediglich die Verbindungsanforderungen zu erfüllen. Bei dieser Ausführungsform beinhaltet der Sammelschienen-Verbindungsabschnitt 32 einen Anschlussverbindungsabschnitt 321 und einen Anordnungsabschnitt 322. Der Anschlussverbindungsabschnitt 321 ist vorspringend an einem Ende des Anordnungsabschnitts 322 angeordnet. Der Sammelschienen-Verbindungsabschnitt 321 ist so gestaltet, dass er mit dem ersten Verbindungsabschnitt 12 des ersten Metallverbindungselements 10 verbunden wird. Bei dieser Ausführungsform ist der Anschlussverbindungsabschnitt 321 mit einem Montageloch 3211 ausgestattet. Der erste Verbindungsabschnitt 12 wird so in das Montageloch 3211 eingesetzt, dass eine sichere Verbindungspassung ausgebildet wird. Bei dem Montageloch 3211 kann es sich um ein Durchgangsloch oder ein Sackloch handeln. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich bei dem Montageloch 3211 um ein Durchgangsloch, um eine bessere Leistungsfähigkeit der Verbindung zu erzielen und ein Schweißen zu erleichtern. Gemäß verschiedenen Anforderungen an die Leistungsfähigkeit von Verbindungen kann, nachdem der Anschlussverbindungsabschnitt 321 und das erste Metallverbindungselement 10 die Verbindungspassung ausbilden, eine bessere Leistungsfähigkeit der Verbindung weiter durch Schweißen wie zum Beispiel Löten oder Laserschweißen erzielt werden. Um Korrosion zu vermeiden, die durch eine Differenz im elektrischen Potential zwischen unterschiedlichen Metallmaterialien erzeugt wird, werden das erste Metallverbindungselement 10 und die Sammelschiene 30 aus einem selben Metallmaterial ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform werden sowohl das erste Metallverbindungselement 10 als auch die Sammelschiene 30 mit Aluminium einstückig gefertigt.
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Der Anordnungsabstand 322 ist vorspringend an dem Hauptkörper 31 angeordnet. Um zu erleichtern, dass der Sammelschienen-Verbindungsabschnitt 32 einer relativ starken elastischen Verformung unterzogen wird, die an unterschiedliche Verbindungsanforderungen anzupassen ist, sind eine erste Kerbe 3221 und eine zweite Kerbe 3222 auf jeweiligen zwei Seiten des Anordnungsabschnitts 322 angeordnet. Die erste Kerbe 3221 und die zweite Kerbe 3222 sind entlang einer Erstreckungsrichtung des Sammelschienen-Verbindungsabschnitts 32 so voneinander beabstandet, dass größere Tiefen erzielt werden können, um eine bessere Elastizität zu erzielen. Die Tiefen der ersten Kerbe 3221 und der zweiten Kerbe 3222 werden entsprechend der erforderlichen Elastizität gewählt, und größere Tiefen der ersten Kerbe 3221 und der zweiten Kerbe 3222 führen zu einer größeren Elastizität. Um zu ermöglichen, dass die Tiefen der ersten Kerbe 3221 und der zweiten Kerbe 3222 relativ groß sind, und unterdessen eine sichere Verbindung ohne Rissbildung sicherzustellen, ist eine Breite des Anordnungsabschnitts 322 so gestaltet, dass sie größer als eine Breite des Anschlussverbindungsabschnitts 321 ist. Breiten, Tiefen und eine Anzahl von ersten Kerben 3221 und zweiten Kerben 3222 werden entsprechend Elastizitätsanforderungen gewählt. Wenn sich das zweite Metallverbindungselement 20 auf einer Seite des Sammelschienen-Verbindungsabschnitts erstreckt und auf dieser angeordnet ist, befindet sich die erste Kerbe 3221 in der Nähe des Hauptkörpers 31, und eine Öffnung der ersten Kerbe 3221 und das zweite Metallverbindungselement 20 sind so auf unterschiedlichen Seiten des Sammelschienen-Verbindungsabschnitts angeordnet, dass, wenn eine Kraft auf den Anschlussverbindungsabschnitt 321 ausgeübt wird, ein Kraftarm zu dem Anordnungsabschnitt 322 relativ kurz ist, und daher wird auf den Anordnungsabschnitt 322 weniger Druck ausgeübt, wodurch eine sicherere Leistungsfähigkeit der Verbindung erzielt wird.
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Ausführungsform 3:
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Unter Bezugnahme auf 7 bis 11 veranschaulichen 7 bis 11 eine Batteriemodul-Trägeranordnung 103 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Batteriemodul-Trägeranordnung 103 beinhaltet einen Träger 99, eine Leiterplatte 88 und die Verbindungsanordnungen 102. Die Verbindungsanordnungen 102 sind an dem Träger 99 angeordnet und werden dazu verwendet, mit mehreren Batterien elektrisch verbunden zu sein. Die Leiterplatte 88 ist mit den Verbindungsanordnungen 102 elektrisch verbunden. Bei dieser Ausführungsform ist der Träger 99 im Wesentlichen plattenförmig. Der Träger 99 kann aus einem Isolationsmaterial wie zum Beispiel Gummi hergestellt sein. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich bei dem Träger 99 um ein Spritzgussteil. Der Träger 99 ist mit zahlreichen (in den Zeichnungen nicht gekennzeichneten) Hohlräumen zum Aufnehmen der Verbindungsanordnungen 102 ausgestattet. Die mehreren Verbindungsanordnungen 102 sind in zwei Reihen angeordnet, und die Verbindungsanordnungen 102 in einer Reihe sind im Verhältnis zu den Verbindungsanordnungen 102 in der anderen Reihe versetzt. Die Leiterplatte 88 kann auch als PCB (printed circuit board) bezeichnet werden. Bei dieser Ausführungsform sind zwei Leiterplatten 88 vorhanden. Die beiden Leiterplatten 88 sind mit den beiden jeweiligen Reihen von Verbindungsanordnungen 102 elektrisch verbunden.
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Bevorzugt sind die Leiterplatten 88 mit den zweiten Metallverbindungselementen 20 elektrisch verbunden. Unter Bezugnahme auf 7 sind bei dieser Ausführungsform die zweiten Verbindungsabschnitte 22 der zweiten Metaliverbindungselemente 20 elektrisch verbunden.
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Ausführungsform 4:
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Die vorliegende Erfindung stellt des Weiteren ein Batteriemodul bereit. Das Batteriemodul beinhaltet eine (in den Zeichnungen nicht dargestellte) Batterie und die Verbindungsanordnung 102. Die Batterie wird zum Liefern von Leistung verwendet. Spezifikationen, Parameter oder dergleichen der Batterie sind Fachleuten bekannt und sind nicht der Schwerpunkt der vorliegenden Erfindung, weshalb diese hierin nicht ausführlich beschrieben werden. Die Sammelschiene 30 ist so gestaltet, dass sie mit einer entsprechenden Batterieelektrode zu verbinden ist.
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Im Vergleich mit dem Stand der Technik ist die Verbindung zwischen dem ersten Metallverbindungselement 10 und dem zweiten Metallverbindungselement 20 des Verbindungselements 101 der vorliegenden Erfindung sicher und kann eine beständige Leistungsfähigkeit der elektrischen Verbindung erzielen. Darüber hinaus können das erste Metallverbindungselement 10 und das zweite Metallverbindungselement 20 des Verbindungselements 101 schnell und beständig mit verschiedenen elektrischen Vorrichtungen, Verbindungsanschlüssen, Leitungsdrähten oder dergleichen verbunden werden, ohne dass übermäßig komplexe Strukturen oder eine Prozessbehandlung erforderlich sind, wodurch eine relativ grolle Vielseitigkeit erzielt wird.
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Des Weiteren kann Laserschweißen, das an dem Verbindungselement 101 durchgeführt wird, eine Oxidschicht auf dem ersten Metallverbindungselement 10 und dem zweiten Metallverbindungselement 20 ausbrennen, so dass mehr Materialien zum Fertigen des ersten Metallverbindungselements 10 und des zweiten Metallverbindungselements 20 verwendet werden können. Im Besonderen wenn Aluminium zum Fertigen des ersten Metallverbindungselements 10 und des zweiten Metallverbindungselements 20 verwendet wird, werden nicht nur Fertigungskosten gesenkt, sondern das erste Metallverbindungselement 10 und das zweite Metallverbindungselement 20 können auch leicht mit einer Batterieelektrode oder einem Verbindungsanschluss desselben Materials verbunden werden. Die Verbindungsanordnung 102 kann für eine Verbindung mit verschiedenen elektronischen Bauteilen mithilfe der Sammelschiene 30 angepasst werden und ist besonders geeignet für eine relativ kleine, feine Verbindungsstruktur. Die Sammelschiene der Verbindungsanordnung 102 kann aus demselben Material wie das erste Metallverbindungselement 10 hergestellt sein, so dass eine sichere Verbindung mithilfe eines einfachen Prozesses erzielt wird. Wenn das zweite Metallverbindungselement 20 sich im Material von dem ersten Metallverbindungselement 10 unterscheidet, kann das zweite Metallverbindungselement 20 nicht nur sicher mit dem ersten Metallverbindungselement 10 verbunden werden, sondern kann auch schnell und sicher mit einem Leitungsdraht oder einem Bauteil verbunden werden, der/das im Material mit dem zweiten Metallverbindungselement 20 übereinstimmt, ohne dass eine komplexe Struktur oder ein komplexer Prozess erforderlich sind.
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Bei dem Obigen handelt es sich lediglich um bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, es soll jedoch den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht beschränken. Jegliche Modifizierung, gleichwertige Ersetzung oder Verbesserung, die vorgenommen werden, ohne vom Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen, fallen in den Rahmen der Schutzansprüche der vorliegenden Erfindung.
