EP4187722A1 - Batterieklemme - Google Patents

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Publication number
EP4187722A1
EP4187722A1 EP21211214.8A EP21211214A EP4187722A1 EP 4187722 A1 EP4187722 A1 EP 4187722A1 EP 21211214 A EP21211214 A EP 21211214A EP 4187722 A1 EP4187722 A1 EP 4187722A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
battery
terminal
ring section
recesses
battery terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21211214.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Baumgartner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intercable GmbH
Original Assignee
Intercable GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intercable GmbH filed Critical Intercable GmbH
Priority to EP21211214.8A priority Critical patent/EP4187722A1/de
Publication of EP4187722A1 publication Critical patent/EP4187722A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • H01R11/28—End pieces consisting of a ferrule or sleeve
    • H01R11/281—End pieces consisting of a ferrule or sleeve for connections to batteries
    • H01R11/286—End pieces consisting of a ferrule or sleeve for connections to batteries having means for improving contact between battery post and clamping member, e.g. uneven interior surface

Definitions

  • the present invention relates to a battery terminal for producing an electrical contact to a pole of a battery, a method for producing such a battery terminal, a system, use of strip material with at least one structured surface in such a battery terminal and use of such a battery terminal in such System.
  • Battery terminals are known in principle from the prior art. Battery terminals are used, for example, in motor vehicles in order to connect a battery to the vehicle electrical system. The battery terminals must meet safety requirements. In this context, it has emerged that there is a further need to provide battery clamps for making electrical contact with a pole of a battery.
  • a battery clamp for making electrical contact with a post of a battery, comprising: a ring portion adapted to be placed on the post of the battery; a first clamping interface located at a first end of the ring portion; a second clamping interface located at a second end of the ring portion; a clamping element configured to be arranged at the first clamping interface and the second clamping interface such that the ring portion is clamped to the terminal of the battery to make electrical contact; wherein a surface of an inner side of the ring portion has uniformly distributed recesses.
  • the term battery clamp is to be understood broadly in the present case and means a mechanical structural element that is set up to establish electrical contact between a pole of a battery and a cable that is connected to the Clamp is attached to provide a mechanical contact.
  • the term pole is to be understood broadly and means a positive pole or a negative pole of a battery.
  • the pole is preferably designed as a metallic cylinder or as a metallic cone, in which case the diameter for the positive pole and negative pole can differ.
  • the pole can also be greased to prevent corrosion.
  • the term battery is to be understood broadly in the present case and means an accumulator that provides electrical energy.
  • the battery is, for example, a starter battery in a motor vehicle.
  • the battery is, for example, a lead-acid battery.
  • the battery is used, for example, to start the motor vehicle or to supply the vehicle electrical system.
  • the term electrical contact is to be understood broadly and means a mechanical contact between the battery terminal and the pole, which is set up to conduct current between the battery terminal and the pole.
  • the term ring section is to be understood broadly and means a hollow-cylindrical section that is not completely closed.
  • the ring section preferably has a diameter which corresponds approximately to a size of a diameter of the pole.
  • the ring section can have a cylindrical inner surface.
  • the ring section can have a conical inner surface.
  • clamping interface is to be understood broadly in the present case and means an interface that is set up in order to be drawn together with a corresponding interface by a clamping element and thus cause the battery terminal to be clamped around the pole.
  • the clamping interface can be designed as a tab or recess at the end of the ring section.
  • the terminal interface can be designed as a threaded hole.
  • the clamping cut interface can be designed as a flat solid material.
  • clamping element is to be understood broadly in the present case and means a mechanical structural element that is set up to clamp or pull together the first and second clamping interfaces.
  • the clamping element can be a screw with a nut, for example.
  • the clamping element can be a screw, for example.
  • the clamping element can be a clip, for example.
  • the term recess is to be understood broadly in the present case and means a recess or free space in a surface of an inner side of the ring section.
  • the recess can be continuous from an inside to an outside of the ring section.
  • the recess cannot be continuous, ie it can be designed as a pocket.
  • the recess can have any geometry as a base, for example a rectangle, a rhombus, a circle, a square, a trapezoid.
  • the recesses are evenly distributed over the inner lateral surface. In other words, there is a pattern.
  • the term recess or recesses means a large number of recesses.
  • the base areas of the recesses are preferably smaller than 5 mm 2 , particularly preferably smaller than 3 mm 2 .
  • the depth of the recess is preferably 1 mm, particularly preferably 1.5 mm.
  • the depth of the recess is very particularly preferably less than 0.5 mm.
  • the invention is based on the finding that battery terminals for batteries in motor vehicles must meet special safety requirements. These safety requirements include, among other things, ensuring a mechanically strong connection that prevents the battery terminal from twisting and/or being pulled off the pole in the event of accidents, vibrations or generally when loads (ie forces and moments) occur. A loosening of the battery terminal in the event of an accident during operation can lead to a short circuit and/or failure of the on-board electronics and the corresponding safety devices of the vehicle, such as electric steering, an airbag, a belt tensioner, etc., or to fires in the vehicle. In some cases, the poles of the batteries are greased or oiled to counteract corrosion.
  • the poles are mostly conical. Both reduce the clamping effect of the battery terminal.
  • the present invention solves this by providing a recessed surface on the inside of the battery clip.
  • the recesses distributed over the surface of the inside of the battery terminal can advantageously absorb excess lubricant and thus increase the mechanical resistance to twisting and pulling off.
  • the recesses each have edges on their edges which engage or "bite” or cut into the surface of the pole when the battery terminal is clamped and thus cause increased friction. This also results in increased resistance to twisting and pulling off the battery terminal when loads occur.
  • the underlying edge length increases significantly compared to a continuous longitudinal groove, for example.
  • Preferably between 3% and 10% of the total area, particularly preferably between 4% and 7% and very particularly preferably about 6% of the total area can be provided with recesses. This has a positive effect on the resistance to peeling and twisting.
  • the recesses are preferably distributed uniformly over a circumference of the ring section. This can have a positive effect on resistance to twisting and peeling.
  • the recesses are preferably distributed evenly over the height of the ring section. This can have a positive effect on resistance to twisting and peeling.
  • the recesses are preferably introduced into the surface of the inside of the ring section by means of a forming process.
  • recesses are introduced by embossing, rolling, pressing.
  • Through Forming methods can be used to provide recesses in a cost-effective, precise and repeatable manner.
  • a semi-finished product for example a sheet metal strip, is provided with recesses by rolling. This is then formed into the battery terminal in a further process step, for example by stamping and deep-drawing.
  • the surface of the inside of the ring section preferably has a conical shape.
  • the ring section, the first clamping interface and the second clamping interface are preferably designed in one piece.
  • the one-piece design can be realized using a stamping and bending process and a deep-drawing process with an appropriate tool.
  • the one-piece design can have a positive effect on the weight, cost and accuracy of the battery clamp.
  • the ring section, the first clamping interface and the second clamping interface are preferably produced from a semi-finished product with at least one structured surface, the structured surface having the recesses for the surface of the inside of the ring section. This can have a beneficial effect on the manufacturing efficiency and quality of the battery clamp.
  • the semi-finished product is preferably a strip material with at least one structured surface.
  • the recesses preferably have a diamond-shaped geometry.
  • the surface of the inside of the ring portion further has at least one continuous over a height of the ring portion running recess, wherein the continuously running recess has a length of approximately the height of the ring portion.
  • the continuous recess can have an advantageous effect with the evenly distributed recesses on the resistance to twisting and/or pulling off.
  • a method for producing a battery terminal described in more detail above comprising stamping and bending a semi-finished product with at least one structured surface in a progressive die and/or rolling in a rolling mill, for example for semi-finished products made of strip material.
  • the semi-finished product with at least one structured surface is, for example, a structured sheet metal strip, the sheet metal strip having embossed rhombuses as a structure on one side.
  • the ring section is first produced from the semi-finished product with at least one structured surface, for example by means of a stamping and bending process.
  • a first clamping interface e.g. a tab
  • a second clamping interface e.g.
  • a tab are produced at the ends of the ring section, for example by means of a deep-drawing process.
  • a clamping element e.g. a screw with a lock nut
  • the battery terminal can also be contacted with a battery connection cable or cable (e.g. by soldering, screwing, crimping, welding, etc.).
  • a system comprising: one or two battery terminals described in detail above; a battery; two battery connection cables.
  • the system further includes a motor vehicle.
  • the battery together with the battery clamps and battery connection cable serve as an energy store for the motor vehicle.
  • a further aspect relates to the use of strip material with at least one structured surface in a battery terminal described in more detail above.
  • a further aspect relates to the use of a battery clamp described in more detail above in a system described in more detail above.
  • FIG 1 shows a schematic view of a semi-finished product 10 with a structured surface 11.
  • the semi-finished product 10 is a sheet metal strip with a structured surface.
  • the structured surface 11 has recesses 12 for the surface of the inside of the ring section of the battery terminal (cf. figure 2 ) on.
  • the recesses 12 have a diamond-shaped structure or geometry.
  • the recesses 12 are evenly distributed over the height and width of the semi-finished product 10 .
  • the strip sheet 12 consists of a metallic material (eg copper, brass, copper alloys such as CuFeP, etc.).
  • the recesses 12 have been introduced into the semi-finished product 10 via a forming process, for example rolling.
  • the recesses 12 are designed as pockets 13, ie they are not continuous.
  • FIG 2 12 shows a schematic view of a battery clip 20 of a preferred embodiment.
  • the battery clip 20 is used to make electrical contact with a terminal of a battery.
  • the battery clip 20 includes a ring portion 21 adapted to be placed at the terminal of the battery (not shown).
  • the battery clamp 20 further includes a first clamp interface 22 which is arranged at a first end of the ring section 21 .
  • the battery clamp 20 further comprises a second clamp interface 23 which is arranged at a second end of the ring section 20 .
  • the battery clamp 20 further includes a clamping element 24 which is configured to be arranged at the first clamping interface and the second clamping interface in such a way that the ringer section 21 is clamped to the pole of the battery (not shown) to produce an electrical contact, with a Surface 27 has an inner side of the ring portion 21 evenly distributed recesses 25.
  • the clamping element 24 is a screw with a lock nut.
  • the battery terminal 20 has presently further an interface area 26, which is set up to be connected (e.g. by soldering) to a battery connection cable (not shown).
  • the recesses 25 are introduced into the surface 24 of the inside of the ring section 21 via a forming process.
  • the ring section 21, the first clamping interface 22 and the second clamping interface 23 are produced from a semi-finished product with at least one structured surface, the structured surface having the recesses 25 of the surface 24 on the inside of the ring section 21.
  • the structured semi-finished product is a strip material with a structured surface.
  • the ring section 21, the first clamping interface 22 and the second clamping interface 23 are made in one piece.
  • figure 3 12 shows a schematic sectional view of a battery clip 40 of a preferred embodiment.
  • the surface 41 of the inside of the ring section 42 of the battery terminal 40 has a conical shape.
  • figure 4 12 shows a schematic sectional view of a battery clip 50 of a preferred embodiment.
  • the surface 51 of the inside of the ring section 52 also has two recesses 53 and 54 running continuously over a height of the ring section 52 , the recesses 53 and 54 running continuously having a length of approximately the height of the ring section 52 .

Landscapes

  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

Batterieklemme (20, 40, 50) zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zu einem Pol einer Batterie, umfassend: einen Ringabschnitt (21, 42, 52), der eingerichtet ist, um an dem Pol der Batterie angeordnet zu werden; eine erste Klemmschnittstelle (22), die an einem ersten Ende des Ringabschnitts (21, 42, 52) angeordnet ist; eine zweite Klemmschnittstelle (23), die an einem zweiten Ende des Ringabschnitts (21, 42, 52) angeordnet ist; ein Klemmelement (24), das eingerichtet ist, um an der ersten Klemmschnittstelle (22) und der zweiten Klemmschnittstelle (23) derart angeordnet zu werden, dass der Ringabschnitt (21, 42, 52) an den Pol der Batterie zur Herstellung eines elektrischen Kontakts geklemmt wird; wobei eine Oberfläche (27, 41, 51) einer Innenseite des Ringabschnitts (21, 42, 52) gleichmäßig verteilte Ausnehmungen (12, 25) aufweist.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieklemme zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zu einem Pol einer Batterie, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Batterieklemme, ein System, eine Verwendung von Bandmaterial mit zumindest einer strukturierten Oberfläche in einer solchen Batterieklemme und eine Verwendung einer solchen Batterieklemme in einem solchen System.
    • Hintergrund
  • Batterieklemmen sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Batterieklemmen werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen verwendet, um eine Batterie an das Bordnetz des Kraftfahrzeugs anzuschließen. Die Batterieklemmen müssen dabei Anforderungen bzgl. der Sicherheit erfüllen. In diesem Zusammenhang hat sich herausgestellt, dass ein weiterer Bedarf besteht Batterieklemmen zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit einem Pol einer Batterie bereitzustellen.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Batterieklemme zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit einem Pol einer Batterie bereitzustellen, insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine möglichst sichere Batterieklemme zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit einem Pol einer Batterie bereitzustellen.
  • Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafterweise weiter.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Batterieklemme zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zu einem Pol einer Batterie bereitgestellt, umfassend: einen Ringabschnitt, der eingerichtet ist, um an dem Pol der Batterie angeordnet zu werden; eine erste Klemmschnittstelle, die an einem ersten Ende des Ringabschnitts angeordnet ist; eine zweite Klemmschnittstelle, die an einem zweiten Ende des Ringabschnitts angeordnet ist; ein Klemmelement, das eingerichtet ist, um an der ersten Klemmschnittstelle und der zweiten Klemmschnittstelle derart angeordnet zu werden, dass der Ringabschnitt an den Pol der Batterie zur Herstellung eines elektrischen Kontakts geklemmt wird; wobei eine Oberfläche einer Innenseite des Ringabschnitts gleichmäßig verteilte Ausnehmungen aufweist.
  • Der Begriff Batterieklemme ist vorliegend breit zu verstehen und meint ein mechanisches Strukturelement, dass eingerichtet ist, um einen elektrischen Kontakt zwischen einem Pol einer Batterie und einem Kabel, das an der Klemme angebracht ist, durch einen mechanischen Kontakt bereitzustellen. Der Begriff Pol ist vorliegend breit zu verstehen und meint einen Pluspol oder einen Minuspol einer Batterie. Der Pol ist dabei vorzugsweise als metallischer Zylinder oder als metallischer Konus ausgeführt, wobei sich der Durchmesser für Pluspol und Minuspol unterscheiden können. Der Pol kann zusätzlich gefettet sein, um Korrosion vorzubeugen. Der Begriff Batterie ist vorliegend breit zu verstehen und meint einen Akkumulator, der elektrische Energie bereitstellt. Die Batterie ist beispielsweise eine Starterbatterie in einem Kraftfahrzeug. Die Batterie ist beispielweise ein Bleiakkumulator. Die Batterie dient beispielsweise zum Starten des Kraftfahrzeugs oder zur Versorgung des Bordnetzes. Der Begriff elektrischen Kontakt ist vorliegend breit zu verstehen und meint einen mechanischen Kontakt zwischen Batterieklemme und Pol, der eingerichtet ist, um Strom zwischen Batterieklemme und Pol zu leiten. Der Begriff Ringabschnitt ist vorliegend breit zu verstehen und meint einen hohlzylindrischen Abschnitt, der nicht vollständig geschlossen ist. Der Ringabschnitt weist vorzugsweise einen Durchmesser auf, der in etwa einer Größe eines Durchmessers des Pols entspricht. Der Ringabschnitt kann eine zylindrische Mantelinnenfläche aufweisen. Der Ringabschnitt kann eine konische Mantelinnenfläche aufweisen. Der Begriff Klemmschnittstelle ist vorliegend breit zu verstehen und meint eine Schnittstelle, die eingerichtet ist, um mit einer korrespondierenden Schnittstelle durch ein Klemmelement zusammengezogen zu werden und so eine Klemmung der Batterieklemme um den Pol zu bewirken. Die Klemmschnittstelle kann dabei als Lasche oder Aussparung am Ende des Ringabschnitts ausgeführt sein. Die Klemmenschnittstelle kann als Gewindebohrung ausgeführt sein. Die Klemmschnittschnittstelle kann als flächiges Vollmaterial ausgeführt sein. Der Begriff Klemmelement ist vorliegend breit zu verstehen und meint ein mechanisches Strukturelement, das eingerichtet ist, um die erste und zweite Klemmschnittstelle gegeneinander zu klemmen bzw. zusammenzuziehen.
  • Das Klemmelement kann beispielsweise eine Schraube mit Mutter sein. Das Klemmelement kann beispielsweise eine Schraube sein. Das Klemmelement kann beispielsweise eine Klammer sein. Der Begriff Ausnehmung ist vorliegend breit zu verstehen und meint eine Aussparung bzw. Freiraum in einer Oberfläche einer Innenseite des Ringabschnitts. Die Ausnehmung kann dabei durchgängig von einer Innenseite bis zu einer Außenseite des Ringabschnitts sein. Die Ausnehmung kann dabei nicht durchgängig sein, also als Tasche ausgeführt sein. Die Ausnehmung kann beliebige Geometrien als Grundfläche aufweisen, beispielsweise ein Rechteck, eine Raute, einen Kreis, ein Quadrat, ein Trapez. Die Ausnehmungen sind dabei gleichmäßig über die innere Mantelfläche verteilt. Mit anderen Worten liegt ein Muster vor. Der Begriff Ausnehmung bzw. Ausnehmungen meint vorliegend eine Vielzahl an Ausnehmungen. Die Grundflächen der Ausnehmungen sind vorzugsweise kleiner als 5 mm2, besonders bevorzugt kleiner als 3 mm2. Die Tiefe der Ausnehmung beträgt dabei bevorzugt 1mm, besonders bevorzugt 1,5 mm. Ganz besonders bevorzugt ist die Tiefe der Ausnehmung kleiner als 0,5 mm.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Batterieklemmen für Batterien in Krafterfahrzeugen spezielle Sicherheitsanforderungen erfüllen müssen. Zu diesen Sicherheitsanforderungen zählen unter anderem die Gewährleistung einer mechanisch festen Verbindung, die bei Unfällen, Erschütterungen oder allgemein beim Auftreten von Lasten (i.e. Kräfte und Momente) ein Verdrehen und/oder Abziehen der Batterieklemme vom Pol verhindert. Ein Lösen der Batterieklemme bei einem Unfall im Betrieb kann beispielsweise zu einem Kurzschluss und/oder zum Ausfall der Bordelektronik und der entsprechenden Sicherheitseinrichtungen des Fahrzeugs, wie einer elektrischen Lenkung, einem Airbag, einem Gurtstraffer etc. bzw. zu Bränden im Kraftfahrzeug führen. Die Pole der Batterien werden in einigen Fällen gefettet bzw. geölt, um einer Korrosion entgegen zu wirken.
  • Ferner sind die Pole zumeist konisch ausgeführt. Beides reduziert die Klemmwirkung der Batterieklemme. Die vorliegende Erfindung löst dies mit der Bereitstellung einer Oberfläche der Innenseite der Batterieklemme mit Ausnehmungen. Die über die Oberfläche der Innenseite der Batterieklemme verteilten Ausnehmungen können vorteilhafterweise überflüssigen Schmierstoff aufnehmen und so den mechanischen Widerstand gegen Verdrehen und Abziehen erhöhen. Die Ausnehmungen weisen ferner an ihren Rändern jeweils Kanten auf, die beim Klemmen der Batterieklemme in die Oberfläche des Pols eingreifen bzw. "sich einfressen" bzw. sich einschneiden und somit eine erhöhte Reibung hervorrufen. Dies bewirkt zusätzlich einen erhöhten Widerstand gegen Verdrehen und Abziehen der Batterieklemme bei Auftreten von Lasten. Durch die gleichmäßige Verteilung einer Vielzahl an Ausnehmungen erhöht sich die zugrundeliegende Kantenlänge signifikant gegenüber einer beispielsweisen durchgezogenen Längsrille. Vorzugsweise kann zwischen 3% und 10% der Gesamtfläche, besonders bevorzugt zwischen 4% und 7% und ganz besonders bevorzugt etwa 6% der Gesamtfläche mit Ausnehmungen vorgesehen sein. Dies wirkt sich positive auf den Widerstand gegenüber Abziehen und Verdrehen aus.
  • Vorzugsweise sind die Ausnehmungen gleichmäßig über einen Umfang des Ringabschnitts verteilt. Dies kann sich positiv auf den Widerstand gegen Verdrehen und Abziehen auswirken.
  • Vorzugsweise sind die Ausnehmungen gleichmäßig über die Höhe des Ringabschnitts verteilt sind. Dies kann sich positiv auf den Widerstand gegen Verdrehen und Abziehen auswirken.
  • Vorzugsweise werden die Ausnehmungen über ein Umformformverfahren in die Oberfläche der Innenseite des Ringabschnitts eingebracht. Beispielweise werden Ausnehmungen durch Prägen, Walzen, Drücken eingebracht. Durch Umformverfahren können kostengünstig, präzise und wiederholbar Ausnehmungen bereitgestellt werden. Beispielsweise wird ein Halbzeug, beispielsweise ein Bandblech, durch Walzen mit Ausnehmungen versehen. Dieses wird dann in einem weiteren Prozessschritt zu der Batterieklemme umgeformt, beispielsweise durch Stanzbiegen und Tiefziehen.
  • Vorzugsweise weist die Oberfläche der Innenseite des Ringabschnitts einen konischen Verlauf auf.
  • Vorzugsweise sind der Ringabschnitt, die erste Klemmschnittstelle und die zweite Klemmschnittstelle einteilig ausgeführt. Die einteilige Ausführung kann über ein Stanzbiegeverfahren und ein Tiefziehverfahren mit einem entsprechenden Werkzeug realisiert werden. Die einteilige Ausführung kann sich positiv auf Gewicht, Kosten und Genauigkeit der Batterieklemme auswirken.
  • Vorzugsweise werden der Ringabschnitt, die erste Klemmschnittstelle und die zweite Klemmschnittstelle aus einem Halbzeug mit zumindest einer strukturierten Oberfläche hergestellt werden, wobei die strukturierte Oberfläche die Ausnehmungen für die Oberfläche der Innenseite des Ringabschnitts aufweist. Dies kann sich vorteilhaft auf die Effizient der Herstellung und die Qualität der Batterieklemme auswirken.
  • Vorzugsweise ist das Halbzeug ein Bandmaterial mit zumindest einer strukturierten Oberfläche.
  • Vorzugsweise weisen die Ausnehmungen eine rautenförmige Geometrie auf.
  • Vorzugsweise weist die Oberfläche der Innenseite des Ringabschnitts weiterhin zumindest eine über eine Höhe des Ringabschnitts durchgängig verlaufende Ausnehmung auf, wobei die durchgängig verlaufende Ausnehmung eine Länge von annähernd der Höhe des Ringabschnitts aufweist. Die durchgängige verlaufende Ausnehmung kann sich vorteilhaft mit den gleichmäßig verteilten Ausnehmungen auf den Widerstand gegen Verdrehen und/oder Abziehen auswirken derart.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung einer oben näher beschriebenen Batterieklemme bereitgestellt, umfassend Stanzbiegen eines Halbzeugs mit zumindest einer strukturierten Oberfläche in einem Folgeverbundwerkzeug und/oder Walzen in einem Walzwerk beispielsweise für Halbzeuge aus Bandmaterial. Das Halbzeug mit zumindest einer strukturierten Oberfläche ist beispielsweise ein strukturiertes Bandblech, wobei das Bandblech als Struktur auf einer Seite eingeprägte Rauten aufweist. Aus dem Halbzeug mit zumindest einer strukturierten Oberfläche wird beispielsweise zunächst mittels eines Stanzbiegeverfahrens der Ringabschnitt hergestellt. In einem nächsten Schritt werden beispielsweise mittels eines Tiefziehverfahrens an den Enden des Ringabschnitts eine erste Klemmschnittstelle (z.B. eine Lasche) und eine zweite Klemmschnittstelle (z.B. eine Lasche) erzeugt. In einem weiteren Schritt kann ein Klemmelement (z.B. eine Schraube mit Gegenmutter) in der ersten Klemmschnittstelle und der zweiten Klemmschnittstelle derart angeordnet werden, dass die Batterieklemme um einen Pol einer Batterie zusammengezogen bzw. geklemmt wird. Die Batterieklemme kann weiterhin mit einem Batterieanschlusskabel bzw. Kabel kontaktiert (z.B. durch Löten, Schrauben, Crimpen, Schweißen, etc.) werden. Insgesamt kann sich das Stanzbiegen von einem Bandmaterial mit strukturierter Oberfläche positiv auf die Bauteilqualität, die Sicherheitsanforderungen sowie die Herstellungskosten der Batterieklemme auswirken.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein System bereitgestellt, umfassend:
    ein oder zwei oben näher beschriebene Batterieklemmen; eine Batterie; zwei Batterieanschlusskabel.
  • Vorzugsweise umfasst das System weiter ein Kraftfahrzeug. Die Batterie samt Batterieklemmen und Batterieanschlusskabel dienen dabei als Energiespeicher für das Kraftfahrzeug.
  • Ein weiterer Aspekt betrifft eine Verwendung von Bandmaterial mit zumindest einer strukturierten Oberfläche in einer oben näher beschriebenen Batterieklemme.
  • Ein weiterer Aspekt betrifft eine Verwendung einer oben näher beschriebenen Batterieklemme in einem oben näher beschriebenen System.
    • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung der Figuren gegeben, darin zeigt
    • Figur 1
    zeigt eine schematische Ansicht eines Halbzeugs mit einer strukturierten Oberfläche;
    Figur 2
    zeigt eine schematische Ansicht einer Batterieklemme einer bevorzugten Ausführungsform;
    Figur 3
    zeigt eine schematische Schnittansicht einer Batterieklemme einer bevorzugten Ausführungsform;
    Figur 4
    zeigt eine zweite schematische Schnittansicht einer Batterieklemme einer bevorzugten Ausführungsform.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Halbzeugs 10 mit einer strukturierten Oberfläche 11. Das Halbzeug 10 ist vorliegend ein Bandblech mit einer strukturierten Oberfläche. Die strukturierte Oberfläche 11 weist Ausnehmungen 12 für die Oberfläche der Innenseite des Ringabschnitts der Batterieklemme (vgl. Figur 2) auf. Die Ausnehmungen 12 weisen vorliegend eine rautenförmige Struktur bzw. Geometrie auf. Die Ausnehmungen 12 sind gleichmäßig über die Höhe und Breite des Halbzeugs 10 verteilt. Das Bandblech 12 besteht aus einem metallischen Werkstoff (z.B. Kupfer, Messing, Kupferlegierungen, wie beispielsweise CuFeP, etc.). Die Ausnehmungen 12 sind über ein Umformverfahren, beispielsweise Walzen in das Halbzeug 10 eingebracht worden. Die Ausnehmungen 12 sind vorliegend als Taschen 13 ausgeführt, d.h. sie sind nicht durchgängig.
  • Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Batterieklemme 20 einer bevorzugten Ausführungsform. Die Batterieklemme 20 wird zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zu einem Pol einer Batterie verwendet. Die Batterieklemme 20 umfasst einen Ringabschnitt 21, der eingerichtet ist, um an dem Pol der Batterie (nicht gezeigt) angeordnet zu werden. Die Batterieklemme 20 umfasst weiterhin eine erste Klemmschnittstelle 22, die an einem ersten Ende des Ringabschnitts 21 angeordnet ist. Die Batterieklemme 20 umfasst weiterhin eine zweite Klemmschnittstelle 23, die an einem zweiten Ende des Ringabschnitts 20 angeordnet ist. Die Batterieklemme 20 umfasst weiterhin ein Klemmelement 24, das eingerichtet ist, um an der ersten Klemmschnittstelle und der zweiten Klemmschnittstelle derart angeordnet zu werden, dass der Ringerabschnitt 21 an dem Pol der Batterie (nicht gezeigt) zur Herstellung eines elektrischen Kontakts geklemmt wird, wobei eine Oberfläche 27 einer Innenseite des Ringabschnitts 21 gleichmäßig verteilte Ausnehmungen 25 aufweist. Das Klemmelement 24 ist vorliegend eine Schraube mit Kontermutter. Die Batterieklemme 20 weist vorliegend weiterhin einen Schnittstellenbereich 26 auf, der eingerichtet ist, um mit einem Batterieanschlusskabel (nicht gezeigt) verbunden (bspw. durch Löten) zu werden. Die Ausnehmungen 25 werden über ein Umformverfahren in die Oberfläche 24 der Innenseite des Ringabschnitts 21 eingebracht. Der Ringabschnitt 21, die erste Klemmschnittstelle 22 und die zweite Klemmschnittstelle 23 werden aus einem Halbzeug mit zumindest einer strukturierten Oberfläche hergestellt, wobei die strukturierte Oberfläche die Ausnehmungen 25 der Oberfläche 24 der Innenseite des Ringabschnitts 21 aufweist. Das strukturierte Halbzeug ist vorliegend ein Bandmaterial mit einer strukturierten Oberfläche. Der Ringabschnitt 21, die erste Klemmschnittstelle 22 und die zweite Klemmschnittstelle 23 sind einteilig ausgeführt.
  • Figur 3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Batterieklemme 40 einer bevorzugten Ausführungsform. Die Oberfläche 41 der Innenseite des Ringabschnitts 42 der Batterieklemme 40 weist einen konischen Verlauf auf.
  • Figur 4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Batterieklemme 50 einer bevorzugten Ausführungsform. Die Oberfläche 51 der Innenseite des Ringabschnitts 52 weist weiterhin vorliegend zwei über eine Höhe des Ringabschnitts 52 durchgängig verlaufende Ausnehmungen 53 und 54 auf, wobei die durchgängig verlaufenden Ausnehmungen 53 und 54 eine Länge von annähernd der Höhe des Ringabschnitts 52 aufweisen. Alternativ könnte auch nur eine durchgängig verlaufende Ausnehmung vorliegen.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Halbzeug
    11
    strukturierte Oberfläche
    12, 25
    Ausnehmung
    13
    Tasche
    20, 40, 50
    Batterieklemme
    21, 42, 52
    Ringabschnitt
    22
    erste Klemmschnittstelle
    23
    zweite Klemmschnittstelle
    24
    Klemmelement
    26
    Schnittstellenbereich
    27, 41, 51
    Oberfläche einer Innenseite des Ringabschnitts
    53, 54
    durchgängig verlaufende Ausnehmung

Claims (15)

  1. Batterieklemme (20, 40, 50) zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zu einem Pol einer Batterie, umfassend:
    einen Ringabschnitt (21, 42, 52), der eingerichtet ist, um an dem Pol der Batterie angeordnet zu werden;
    eine erste Klemmschnittstelle (22), die an einem ersten Ende des Ringabschnitts (21, 42, 52) angeordnet ist;
    eine zweite Klemmschnittstelle (23), die an einem zweiten Ende des Ringabschnitts (21, 42, 52) angeordnet ist;
    ein Klemmelement (24), das eingerichtet ist, um an der ersten Klemmschnittstelle (22) und der zweiten Klemmschnittstelle (23) derart angeordnet zu werden, dass der Ringabschnitt (21, 42, 52) an den Pol der Batterie zur Herstellung eines elektrischen Kontakts geklemmt wird;
    wobei eine Oberfläche (27, 41, 51) einer Innenseite des Ringabschnitts (21, 42, 52) gleichmäßig verteilte Ausnehmungen (12, 25) aufweist.
  2. Batterieklemme (20, 40, 50) nach Anspruch 1, wobei der Ringabschnitt (21, 42, 52), die erste Klemmschnittstelle und die zweite Klemmschnittstelle aus einem Halbzeug mit zumindest einer strukturierten Oberfläche hergestellt werden, wobei die strukturierte Oberfläche die Ausnehmungen (12, 25) für die Oberfläche der Innenseite des Ringabschnitts (21, 42, 52) aufweist.
  3. Batterieklemme (20, 40, 50) nach Anspruch 2, wobei das Halbzeug ein Bandmaterial mit zumindest einer strukturierten Oberfläche ist.
  4. Batterieklemme (20, 40, 50) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Ausnehmungen (12, 25) gleichmäßig über einen Umfang des Ringabschnitts (21, 42, 52) verteilt sind.
  5. Batterieklemme (20, 40, 50) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Ausnehmungen (12, 25) gleichmäßig über die Höhe des Ringabschnitts (21, 42, 52) verteilt sind.
  6. Batterieklemme (20, 40, 50) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Ausnehmungen (12, 25) über ein Umformformverfahren in die Oberfläche (27, 41, 51) der Innenseite des Ringabschnitts (21, 42, 52) eingebracht werden.
  7. Batterieklemme (20, 40, 50) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Oberfläche (27, 41, 51) der Innenseite des Ringabschnitts (21, 42, 52) einen konischen Verlauf aufweist.
  8. Batterieklemme (20, 40, 50) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Ringabschnitt (21, 42, 52), die erste Klemmschnittstelle (22) und die zweite Klemmschnittstelle (23) einteilig ausgeführt sind.
  9. Batterieklemme (20, 40, 50) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Ausnehmungen (12, 25) eine rautenförmige Geometrie aufweisen.
  10. Batterieklemme (20, 40, 50) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Oberfläche der Innenseite des Ringabschnitts (21, 42, 52) weiterhin zumindest eine über eine Höhe des Ringabschnitts (21, 42, 52) durchgängig verlaufende Ausnehmung (53, 54) aufweist, wobei die durchgängig verlaufende Ausnehmung eine Länge von annähernd der Höhe des Ringabschnitts (21, 42, 52) aufweist.
  11. Verfahren zur Herstellung einer Batterieklemme (20, 40, 50) nach
    einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend Stanzbiegen eines Halbzeugs mit zumindest einer strukturierten Oberfläche in einem Folgeverbundwerkzeug.
  12. System, umfassend:
    ein oder zwei Batterieklemmen (20, 40, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 10;
    eine Batterie;
    zwei Batterieanschlusskabel.
  13. System nach Anspruch 11, weiter umfassend einen Personenkraftwagen.
  14. Verwendung von Bandmaterial mit zumindest einer strukturierten Oberfläche in einer Batterieklemme (20, 40, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
  15. Verwendung einer Batterieklemme (20, 40, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in einem System nach einem der Ansprüche 12 oder 13.
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