JP2023547032A - バッテリセル接触デバイス、及びそのようなバッテリセル接触デバイスを備えるバッテリモジュール - Google Patents

バッテリセル接触デバイス、及びそのようなバッテリセル接触デバイスを備えるバッテリモジュール Download PDF

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Abstract

複数のセルコネクタ（１６）を介して互いに電気的に結合される複数のバッテリセル（１２）を有するバッテリモジュール（１０）のためのバッテリセル接触デバイス（２０）は、硬質プリント回路基板（２１）を有し、硬質プリント回路基板（２１）は、複数のセルコネクタ（１６）に隣接する領域において、バッテリセル（１２）上にわたって配置されるとともに、複数の接触要素（３０）を介して複数のセルコネクタ（１６）に接続される。取り付けをより容易且つより確実にする目的で、複数の接触要素の各々が導電配線（３２）から形成され、配線（３２）は、接触要素（３０）の第１の端部セクション（３１ａ）で、プリント回路基板（２１）に導電接続され、接触要素（３０）の反対側の第２の端部セクション（３１ｂ）で、それぞれのセルコネクタ（１６）に導電接続され得る、及び／又はそれぞれのセルコネクタ（１６）と接触させられ得るセンサ要素（３４）に結合される。

Description

本発明は、複数のバッテリセル及び／又はバッテリセル群が複数のセルコネクタを介して互いに電気的に接続されたバッテリモジュールのためのバッテリセル接触デバイス、及び、そのようなバッテリセル接触デバイスを有するバッテリモジュールに関する。
例えば、バッテリセルのための充電プロセス、電圧及び充電状態の平衡化、温度調整プロセスなどを実行するためにバッテリモジュールの個々のバッテリセルを監視するセル管理コントローラ（ＣＭＣ）は、例えば、バッテリセルの電位及び温度の対応する測定信号を取得するために、バッテリセル及び／又はセルコネクタに接触するためのバッテリセル接触デバイスを必要とする。従来のバッテリセル接触デバイスは、信号源を信号線システムに連結するための高度な製造及びフィッティング関連の複雑さを伴う。更に、従来のバッテリセル接触デバイスでは、バッテリセルの移動又は膨出の場合に、バッテリセル又はセルコネクタの接触が破壊されるリスクがしばしばある。
本発明の目的は、単純な設計及び単純で恒久的に信頼できる取り付けを有する改良されたバッテリセル接触デバイスを提供することにある。
この目的は、請求項１の特徴を有するバッテリセル接触デバイスによって達成される。本発明の特に有利な構成及び展開が従属請求項の主題である。
本発明のバッテリセル接触デバイスは、バッテリセルの配置及び向きに応じて複数のバッテリセル及び／又はバッテリセル群が直列及び／又は並列に接続されるように複数のセルコネクタを介して互いに電気的に結合されるバッテリモジュール用に設計される。バッテリセル接触デバイスはプリント回路基板を有し、プリント回路基板は、複数のセルコネクタに隣接する領域において、バッテリセル／バッテリセル群上にわたって配置可能であるとともに、複数の接触要素を介して複数のセルコネクタに接続可能であり、複数の接触要素の各々は、プリント回路基板に向かう方向にある第１の端部セクションと、複数のセルコネクタのそれぞれのセルコネクタに向かう方向にある、第１の端部とは反対側の第２の端部セクションとを有する。本発明によれば、複数の接触要素の各々が導電配線から形成され、導電配線が、（ｉ）接触要素の第１の端部セクションと第２の端部セクションとの間で延び、（ｉｉ）接触要素の第１の端部セクションで、プリント回路基板に導電接続され、（ｉｉｉ）接触要素の第２の端部セクションで、それぞれのセルコネクタに導電接続され得る及び／又はそれぞれのセルコネクタと接触させられ得るセンサ要素に結合されることが提案される。複数のバッテリセル及び／又はバッテリセル群を互いに電気的に結合する複数のセルコネクタは、バスバー又はバスバーシステムと呼ぶこともできる。接触要素が配線から形成されるという特徴は、この文脈において、接触要素がどこかに配線を含むだけでなく実質的に配線から成ることを意味することを意図している。
接触要素に関して導電配線を使用することには、幾つかの利点がある。配線は、単純な構造を有する標準的な構成部品であり、その構造は、可変に構成され得るとともに、特定の適用事例に適合させることができ、また、更なる特別な要素を伴うことなくプリント回路基板（したがって、プリント回路基板の信号線）及びセルコネクタに対する単純な電気接触接続（例えば、半田付け又は溶接による）を可能にし、電気接触接続も自動化された態様で行なうことができる。これにより、バッテリモジュール内におけるバッテリセル接触デバイスの簡単で費用効果の高い取り付けが可能になる。更に、これらの接触要素の可撓性は、例えば、充電サイクル及び放電サイクル中に起こり得るバッテリセルの動き及び膨出を補償することができ、これは剛性接触システムでは不可能である。また、配線は、バッテリセル及び／又はセルコネクタの特性を検出するセンサ要素（例えば、温度センサ）に簡単な態様で結合することもできる。また、配線接触要素の可撓性は、好適には、製造中及び取り付け中のより簡単な取り扱いを可能にするとともに例えば電子回路要素などの構成部品の実装も可能にする硬質プリント回路基板の使用も可能にする。硬質プリント回路基板の形状及びサイズは、原則として、バッテリモジュールの任意の所望の構造、特にバッテリセルの任意の所望の配置、サイズ及び数に適合させることができる。同様に、配線接触要素の数、長さ、向き及び位置は、原則として、バッテリモジュールの任意の所望の構造、特にバッテリセルにおけるセルコネクタの任意の所望の配置、形状及び数に適合させることができる。
複数の接触要素の配線は各々、好ましくは、プリント回路基板又はプリント回路基板の表面上の少なくとも１つの接触パネルを貫通する少なくとも１つのめっき貫通穴内で接触要素の第１の端部セクションにおいてプリント回路基板に導電接続され得る。めっき貫通穴の場合、配線は、原則として、プリント回路基板の任意の所望の側からめっき貫通穴に挿入され得る。接触パネルの場合、これらは、好ましくは、バッテリセル／バッテリセル群から離れたプリント回路基板の上側に位置される。めっき貫通穴又は接触パネルでの配線の接触は、好ましくは半田付けによって行なうことができ、半田付けは自動化された態様で行なうこともできる。
また、複数の接触要素の配線は、好ましくは、接触要素の第２端部セクションにおける各々のセルコネクタの表面に溶接され得るように構成される。セルコネクタにおける配線の接触は、好ましくは、超音波溶接法によって行なうことができ、超音波溶接法は、殆ど時間を必要とせず、自動化された態様で行なうことができる。
配線がセンサ要素に結合される場合、この結合は、例えば半田付けによって行なうことができ、また、センサ要素は、好ましくは、それぞれのセルコネクタの表面に接続され得るように構成される。センサ要素のタイプに応じて、セルコネクタへの接続は、例えば、接着、半田付け又は溶接によって行なうことができる。
本発明の一実施形態において、接触要素の配線は、接触要素の第１の端部セクションと第２の端部セクションとの間において単相形態で延び、配線の一端部は、接触要素の第１の端部セクションでプリント回路基板に導電接続され、配線の他端部は、接触要素の第２の端部セクションでそれぞれのセルコネクタに導電接続され得る。配線の単相経路は、単一の接続線又は例えば接触要素のＩ字形状を意味する。
本発明の他の実施形態において、接触要素の配線は、接触要素の第１の端部セクションと第２の端部セクションとの間において多相形態で延び、配線の端部は、接触要素の第１の端部セクションでプリント回路基板に導電接続され、配線における屈曲部（単一の曲線を伴う、複数の曲線又は直線状の屈曲部を伴う）は、接触要素の第２の端部セクションでそれぞれのセルコネクタに導電接続され得る。本発明の更に他の実施形態において、接触要素の配線は、接触要素の第１の端部セクションと第２の端部セクションとの間において多相形態で延び、配線における屈曲部（単一の曲線を伴う、複数の曲線又は直線状の屈曲部を伴う）は、接触要素の第１の端部セクションでプリント回路基板に導電接続され、配線の端部は、接触要素の第２の端部セクションでそれぞれのセルコネクタに導電接続され得る。配線の多相経路は、少なくとも２つの接続線又は例えば接触要素のＵ形状もしくはＷ形状を意味する。配線の多相経路は、プリント回路基板とそれぞれのセルコネクタとの間の冗長接続及び／又は別個の測定及び駆動接続という更なる利点を有する。
バッテリセル接触デバイスの複数の接触要素は、任意選択的に、前述の３つの実施形態と同一又は異なるもので全て実現することができる。
本発明の一構成において、バッテリセル接触デバイスは、プリント回路基板上に実装される又はプリント回路基板に接続される少なくとも１つの信号管理回路を更に有する。この信号管理回路は、それに関する限りバッテリモジュールコントローラに接続される又はバッテリモジュールコントローラに組み込まれる。バッテリモジュールコントローラは、例えば、バッテリセル接触デバイスによって得られた測定信号に少なくとも部分的に応じて、充電プロセス、電圧及び充電状態の平衡化、特に冷却プロセスなどの温度調整プロセスなどを実行する。バッテリセル接触デバイス、信号管理回路、及びバッテリモジュールコントローラは、セル管理コントローラ（ＣＭＣ）と総称することもできる。
本発明の更なる構成において、バッテリセル接触デバイスのプリント回路基板は、少なくとも１つの通気開口（例えば、複数の穴又はスリットの形態）を有することができる。そのような通気開口は、硬質プリント回路基板の下方のバッテリセルの冷却プロセスを助けることができる。
また、本発明の主題は、互いに隣接して配置されるとともに、少なくとも１つのプラス電極端子及び少なくとも１つのマイナス電極端子を各々が有する複数のバッテリセル及び／又はバッテリセル群と、複数のバッテリセル及び／又はバッテリセル群の隣り合うものの電極端子を各々が互いに電気的に接続する複数のセルコネクタと、本発明の前述のバッテリセル接触デバイスとを有するバッテリモジュールであり、複数のセルコネクタに隣接する領域において、プリント回路基板は、バッテリセル及び／又はバッテリセル群上にわたって配置され、接触要素の第２の端部セクションにおいて、複数の接触要素の導電配線は各々、それぞれのセルコネクタに導電接続される及び／又はそれぞれのセルコネクタと接触するセンサ要素に結合される。複数の接触要素の配線は各々、好ましくは、超音波溶接方法によって接触要素の第２の端部セクションでそれぞれのセルコネクタに溶接される。
バッテリセルは、セルコネクタを介して互いに接続されるとともに、バッテリモジュールの電気端子を介して消費者又は充電システムに接続可能である。バッテリセル及びバッテリセル接触デバイスは、好ましくは両方ともモジュールハウジング内に収容される。本発明は、複数のバッテリセル／バッテリセル群の特定の数、サイズ、又は配置に限定されない。
本発明は、車両、特に電気自動車及びハイブリッド車両、特に自動車及びオートバイ用のバッテリモジュール、並びにエネルギー貯蔵システム及び他の電気機器にも有利に適用可能である。
本発明の上記及び更なる特徴及び利点は、添付図面に関連する好ましい非限定的で典型的な実施形態の以下の説明からより容易に理解可能となり得る。
バッテリモジュールに使用される本発明の第１の典型的な実施形態に係るバッテリセル接触デバイスの平面図を示す。 バッテリモジュールに使用される本発明の第２の典型的な実施形態に係るバッテリセル接触デバイスの平面図を示す。 図１Ａ／図１Ｂに示されるバッテリセル接触デバイスの下方の複数のバッテリセルの想定し得る配置の斜視図である。 図１Ａ／図１Ｂに示されるバッテリセル接触デバイスの部分斜視図を示す。 図１Ａ／図１Ｂに示されるバッテリセル接触デバイスの部分斜視図を示す。 本発明の様々な実施形態に係る１つの接触要素の斜視詳細図を示す。 本発明の様々な実施形態に係る１つの接触要素の斜視詳細図を示す。 本発明の様々な実施形態に係る１つの接触要素の斜視詳細図を示す。 本発明の様々な実施形態に係る１つの接触要素の斜視詳細図を示す。 接触要素の想定し得る使用のためのジャンパー配線の例図を示す。 本発明の一実施形態に係るセンサ要素を有する接触要素の詳細斜視図を示す。 本発明の様々な更なる実施形態に係る１つの接触要素の詳細斜視図を示す。 本発明の様々な更なる実施形態に係る１つの接触要素の詳細斜視図を示す。 本発明の様々な更なる実施形態に係る１つの接触要素の詳細斜視図を示す。
ここで、図１～図４を参照して、本発明に係るバッテリモジュール１０及びバッテリセル接触デバイス２０の基本的な内蔵付属品について一例としてより詳細に説明する。
バッテリモジュール１０は、モジュールハウジング１１内に配置される複数のバッテリセル１２（任意選択的に少なくとも部分的に複数のバッテリセル群の形態を成す）を有する。本実施形態において、バッテリセルは、図１Ａ／図１Ｂの左右方向に並んで配置され、各々が上端領域にプラス電極端子１３とマイナス電極端子１４とを有し、図２に示されるように、バッテリセル１２のプラス電極端子１３及びマイナス電極端子１４は、バッテリセル１２のプラス電極端子１３が隣り合うバッテリセル１２のマイナス電極端子１４と隣り合って位置されるように交互に配置される。
図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、複数のセルコネクタ１６がバッテリセル配列上に配置され、各セルコネクタは、２つの接触領域１６ａ、１６ｂと、２つの接触領域１６ａ、１６ｂ間の（好ましくは弾性）補償領域１６ｃとを有する。セルコネクタ１６は各々、それらの２つの接触領域１６ａ、１６ｂを介して、バッテリセル１２のプラス電極端子１３を隣り合うバッテリセル１２のマイナス電極端子１４に結合し、それにより、この典型的な実施形態では、バッテリモジュール１０内のバッテリセル１２の直列回路が生じる。バッテリセル１２がセルコネクタ１６を介して電気的に結合されたバッテリモジュール１０のこの体系は、原則として当業者に知られており、本発明はその特定の構成に限定されず、そのため、より詳細な図示及び説明を省略することが可能である。
図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、バッテリモジュール１０は、モジュールハウジング１１内のバッテリセル１２及びセルコネクタ１６の上方に配置されるバッテリセル接触デバイス２０も含む。バッテリセル接触デバイス２０は、好ましくは多層プリント回路基板の形態を成し得る硬質プリント回路基板２１から実質的に成る。これらの典型的な実施形態において、プリント回路基板２１は、実質的に長方形の基本形状を有し、バッテリセル配列の実質的に全長にわたって延在してセルコネクタ１６の２つの列間に嵌合するように寸法付けられる。
図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、プリント回路基板２１又はその信号線は、複数の接触要素３０を介してセルコネクタ１６に導電接続される。接触要素３０は、プリント回路基板２１の２つの長い側縁部に設けられる。接触要素３０の数はセルコネクタ１６の数に対応し、接触要素３０は各々セルコネクタ１６の接触領域１６ａ又は１６ｂに接続される。これにより、接触要素３０を介してバッテリモジュール１０のバッテリセル１２の電極端子１３，１４の電位を検出することができる。
図３及び図４に示されるように、接触要素３０は各々、プリント回路基板２１に向かう方向にある第１の端部セクション３１ａと、それぞれのセルコネクタ１６に向かう方向にある、第１の端部セクション３１ａの反対側の第２の端部セクション３１ｂとを有する。接触要素３０は各々、接触要素３０の２つの端部セクション３１ａ、３１ｂ間で延びる導電配線３２から実質的に成る。導電配線３２は金属配線であることが好ましい。配線３２は、接触要素３０の第１の端部セクション３１ａでプリント回路基板２１（より正確にはプリント回路基板の信号線）に導電接続され、配線３２は、接触要素３０の第２の端部セクション３１ｂでそれぞれのセルコネクタ１６の接触領域１６ａ又は１６ｂに導電接続される。プリント回路基板２１への配線３２の接続は、プリント回路基板２１の製造プロセス中の早期に行なわれるが、セルコネクタ１６への配線３２の接続は、プリント回路基板２１がバッテリモジュール１０内のバッテリセル配列上に位置された時点で行なわれる。
接触要素３０のための配線の使用は、必然的に、すなわち、更なる付加的な手段を伴うことなく、接触要素の弾性、すなわち、硬質プリント回路基板の平面に対して垂直な方向で及び硬質プリント回路基板の平面と平行な平面内で硬質プリント回路基板２１上の第１の端部セクション３１ａに対する第２の端部セクション３１ｂの想定し得る移動をもたらす。結果として、接触要素３０は、例えば充電及び放電サイクル中に起こり得る様々な向きでのバッテリセル１２の膨出及び移動の両方を補償することができる。
図４に示されるように、バッテリセル接触デバイス２０は一対の接触要素３０を有することもでき、その場合、配線３２は、第２の端部セクション３１ｂでセンサ要素３４（例えば、温度センサ）に結合される。この場合、センサ要素３４は、各セルコネクタ１６の接触領域１６ｂに接触している。
図１Ａの典型的な実施形態では、電子信号管理回路２２がプリント回路基板２１に付加的に実装され、接触要素３０は、プリント回路基板２１の信号線（図示せず）を介して前記電子信号管理回路に接続される。信号管理回路２２は、例えば、電圧測定方法を実行し、接触要素３０によって得られた測定信号を評価するように構成される。図１Ａに示されるように、信号管理回路２２は、接続インタフェース２３を介してバッテリモジュールコントローラ２４と接続可能である。このバッテリモジュールコントローラ２４は、例えば、充電プロセス、電圧及び充電状態の平衡化、特に冷却プロセスなどの温度調整プロセスを実行する役目を果たし、これらのプロセスは、バッテリセル接触デバイス２０によって得られる測定信号又はその信号管理回路２２によって得られる測定値に少なくとも部分的に依存する態様で実行される。
図１Ｂの典型的な実施形態は、プリント回路基板２１に組み込まれた信号管理回路２０がなく、むしろ外部信号管理回路２２’への接続インタフェース２５がプリント回路基板２１上に設けられるという点で、図１Ａの実施形態とは異なる。外部信号管理回路２２’も同様に、接続インタフェース２３を介してバッテリモジュールコントローラ２４に接続される。
図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、これらの典型的な実施形態におけるプリント回路基板２１は、その下方に位置されるバッテリセル１２の冷却処理を支援するための通気開口２６としての複数の穴を有する。これに代えて又は加えて、プリント回路基板２１は、通気開口２６として、硬質プリント回路基板の長さの大部分にわたって延在する少なくとも１つの通気スリットを有することもできる。これらの通気開口２６は、バッテリモジュール１０の冷却プロセスを支援するために用いられる。
以下の本文では、バッテリセル接触デバイス２０の接触要素３０の様々な特定の実施形態を一例としてより詳細に説明する。
図５～図８は、配線３２が、接触要素３０の第１の端部セクション３１ａでプリント回路基板２１のめっき貫通穴３６に挿入され、例えば半田付けによって、プリント回路基板２１又はこのめっき貫通穴３６内のそれぞれの信号線に導電接続される実施形態を示す。接触要素３０の第２の端部セクション３１ｂにおいて、配線３２は、いずれの場合にも、それぞれのセルコネクタ１６の接触領域の表面に導電接続され、例えば溶接される（好ましくは超音波溶接法によって）。
接触要素３０の配線３２は、任意選択的に、バッテリセル１２から離れたプリント回路基板２１の上側でめっき貫通穴３６に挿入可能であり（例えば、図５、図７、図８参照）、又は、バッテリセル１２に面するプリント回路基板２１の下側でめっき貫通穴３６に挿入可能である（例えば、図６参照）。
配線３２は、接触要素３０の２つの端部セクション３１ａ、３１ｂ（例えば、図８参照）間において単相形態で延びることができ、すなわち、単一の接続線を伴う実質的にＩ字形を有することができる。この場合、配線３２の一端部は、プリント回路基板２１の上側で接触要素３０の第１の端部セクション３１ａにおいてプリント回路基板２１のめっき貫通穴３６に挿入されて半田付けされ、配線３２の他端部は、接触要素３０の第２の端部セクション３１ｂにおいて各セルコネクタ１６に溶接される。任意選択的に、配線３２は、図８に示される変形実施形態では、バッテリセル１２に面するプリント回路基板２１の下側で第１の端部セクション３１ａにおいてめっき貫通穴３６に挿入することもできる。
或いは、配線３２は、接触要素３０の２つの端部セクション３１ａ、３１ｂ（例えば、図５、図６、図７参照）間において多相形態で延びることができ、すなわち、例えば、２つの接続線を伴う実質的にＵ字形状を有する。この場合、配線３２の１つの端部は、接触要素３０の第１の端部セクション３１ａにおいてプリント回路基板２１の２つのめっき貫通穴３６に挿入されて半田付けされ、また、配線３２の湾曲した屈曲部（図５、図６）又は実質的に直線状の屈曲部（図７）は、接触要素３０の第２の端部セクション３１ｂのそれぞれのセルコネクタ１６に溶接される。この多相経路により、接触要素３０を介して冗長な電圧測定を達成することができる。
好ましくは、図９に例として示されるように、図５～図７に示される接触要素３０に関してはジャンパー配線を使用することができる。
図１０は、多相形態で延びる配線３２が、接触要素３０の第１の端部セクション３１ａでプリント回路基板２１のめっき貫通穴３６に挿入されるとともに、例えば半田付けによって、プリント回路基板２１又はこれらのめっき貫通穴３６内のそれぞれの信号線に導電接続され、接触要素３０の第２の端部セクション３１ｂでセンサ要素３４（例えば温度センサ）に結合される実施形態を示す。センサ要素３４は、例えば、それぞれのバッテリセルの温度を検出するために、それぞれのセルコネクタ１６の表面に（例えば、接着結合によって）接触させられる。任意選択的に、配線３２は、図１０の変形実施形態では、接触要素３０の２つの端部セクション間において単相形態で延びることもでき、及び／又は、バッテリセル１２に面するプリント回路基板２１の下側で第１の端部セクション３１ａのめっき貫通穴３６に挿入され得る。
図１１～図１３は各々、配線３２が、接触要素３０の第１の端部セクション３１ａにおいて、少なくとも１つのめっき貫通穴３６ではなく、プリント回路基板２１の表面上の接触パネル３８に半田付けされる実施形態を示す。接触要素３０の第２の端部セクション３１ｂにおいて、この配線３２も、いずれの場合にも、それぞれのセルコネクタ１６の接触領域の表面に導電接続され、例えば（好ましくは超音波溶接法によって）溶接される。図１１～図１３の実施形態では、プリント回路基板２１の上側に、配線３２が半田付けされる接触パネル３８が設けられ、或いは、プリント回路基板２１の下側に配線３２を半田付けするための接触パネル３８を設けることも可能である。
図１１の実施形態において、配線３２は、接触要素３０の２つの端部セクション３１ａ、３１ｂ間において多相形態で延び、配線３２の２つの端部は、接触要素３０の第２の端部セクション３１ｂでそれぞれのセルコネクタ１６に溶接され、配線３２における実質的に真っ直ぐな屈曲部（或いは湾曲した屈曲部）は、接触要素３０の第１の端部セクション３１ａでプリント回路基板２１上の接触パネル３８に半田付けされる。
図１２の実施形態では、配線３２が同様に接触要素３０の２つの端部セクション３１ａ、３１ｂ間において多相形態で延びる。しかしながら、この場合、配線３２の２つの端部は、接触要素３０の第１の端部セクション３１ｂでプリント回路基板２１上の２つの接触パネル３８（或いは共通の接触パネル）に半田付けされ、配線３２における実質的に真っ直ぐな屈曲部（或いは湾曲した屈曲部）は、接触要素３０の第２の端部セクション３１ｂでそれぞれのセルコネクタ１６に溶接される。
図１３の実施形態において、配線３２は、接触要素３０の２つの端部セクション３１ａ、３１ｂ間において単相形態でのみ延在し、配線３２の一端部は、接触要素３０の第１の端部セクション３１ｂでプリント回路基板２１上の接触パネル３８に半田付けされ、配線３２の他端部は、接触要素３０の第２の端部セクション３１ｂでそれぞれのセルコネクタ１６に溶接される。
添付の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲内で、例えば、図５～図８及び図１０～図１３の実施形態の特徴の他の特徴変形及び／又は他の組み合わせを含む接触要素３０の更なる実施形態も考えられる。例えば、図１１、図１２、図１３の実施形態は、図１０の実施形態と同様の方法でセンサ要素３４と組み合わせることもできる。例えば、図５～図７及び図１０～図１２の実施形態において多相形態で伸びる配線は、３つ以上の接続線、例えばほぼＷ形状も含む。
本発明に係るバッテリセル接触デバイス２０を有する説明されたバッテリモジュール１０は、例えば、車両、特に電気自動車及びハイブリッド車両、特に自動車及びオートバイのために、又はエネルギー貯蔵システムのために、又は他の電気機器（例えば、電子家電機器）のために使用することができる。
１０ バッテリモジュール
１１ モジュールハウジング
１２ バッテリセル
１３ プラス電極端子
１４ マイナス電極端子
１６ セルコネクタ
１６ａ，１６ｂ セルコネクタの接触領域
１６ｃ セルコネクタの補償領域
２０ バッテリセル接触デバイス
２１ プリント回路基板
２２ 信号管理回路
２２’ 外部信号管理回路
２３ バッテリモジュールコントローラへの接続インタフェース
２４ バッテリモジュールコントローラ
２５ 外部信号管理回路への接続インタフェース
２６ 通気開口
３０ 接触要素
３１ａ 前記プリント回路基板に向かう方向の第１の端部セクション
３１ｂ それぞれのセルコネクタに向かう方向の第２の端部セクション
３２ 導電配線
３４ センサ要素
３６ めっき貫通穴
３８ 接触パネル

Claims (10)

  1. 複数のセルコネクタ（１６）を介して互いに電気的に結合される複数のバッテリセル（１２）及び／又はバッテリセル群を有するバッテリモジュール（１０）のためのバッテリセル接触デバイス（２０）であって、前記バッテリセル接触デバイス（２０）は、前記複数のセルコネクタ（１６）に隣接する領域で前記バッテリセル（１２）及び／又はバッテリセル群上にわたって配置され得るとともに複数の接触要素（３０）を介して前記複数のセルコネクタ（１６）に接続され得るプリント回路基板（２１）を有し、
    前記複数の接触要素（３０）の各々は、前記プリント回路基板（２１）に向かう方向にある第１の端部セクション（３１ａ）と、前記複数のセルコネクタ（１６）のそれぞれのセルコネクタに向かう方向にある、前記第１の端部セクション（３１ａ）の反対側の第２の端部セクション（３１ｂ）とを有し、
    前記複数の接触要素（３０）の各々が導電配線（３２）から形成され、前記配線（３２）は、前記接触要素（３０）の前記第１及び前記第２の端部セクション（３１ａ，３１ｂ）間で延び、前記接触要素（３０）の前記第１の端部セクション（３１ａ）では、前記配線（３２）が前記プリント回路基板（２１）に導電接続され、前記接触要素（３０）の前記第２の端部セクション（３１ｂ）では、前記配線（３２）が前記それぞれのセルコネクタ（１６）に導電接続され得る及び／又は前記それぞれのセルコネクタ（１６）と接触させられ得るセンサ要素（３４）に結合される、
    バッテリセル接触デバイス（２０）。
  2. 前記複数の接触要素（３０）の前記配線（３２）は各々、前記プリント回路基板（２１）又は前記プリント回路基板（２１）の表面上の少なくとも１つの接触パネル（３８）を貫通する少なくとも１つのめっき貫通穴（３６）内で前記接触要素（３０）の前記第１の端部セクション（３１ａ）において前記プリント回路基板（２１）に導電接続される、請求項１に記載のバッテリセル接触デバイス（２０）。
  3. 前記複数の接触要素（３０）の前記配線（３２）は各々、前記接触要素（３０）の前記第２の端部セクション（３１ｂ）で前記それぞれのセルコネクタ（１６）の表面に溶接され得るように構成される、請求項１又は２に記載のバッテリセル接触デバイス（２０）。
  4. 前記複数の接触要素（３０）のうちの少なくとも１つの配線（３２）は、前記接触要素（３０）の前記第１及び前記第２の端部セクション（３１ａ，３１ｂ）間において単相形態で延び、前記配線（３２）の一端部は、前記接触要素（３０）の前記第１の端部セクション（３１ａ）で前記プリント回路基板（２１）に導電接続され、前記配線（３２）の他端部は、前記接触要素（３０）の前記第２の端部セクション（３１ｂ）で前記それぞれのセルコネクタ（１６）に導電接続され得る、請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリセル接触デバイス（２０）。
  5. 前記複数の接触要素（３０）のうちの少なくとも１つの配線（３２）は、前記接触要素（３０）の前記第１及び前記第２の端部セクション（３１ａ，３１ｂ）間において多相形態で延び、前記配線（３２）の前記端部は、前記接触要素（３０）の前記第１の端部セクション（３１ａ）で前記プリント回路基板（２１）に導電接続され、前記配線（３２）の屈曲部が、前記接触要素（３０）の前記第２の端部セクション（３１ｂ）で前記それぞれのセルコネクタ（１６）に導電接続され得る、請求項１から４のいずれか一項に記載のバッテリセル接触デバイス（２０）。
  6. 前記複数の接触要素（３０）のうちの少なくとも１つの配線（３２）は、前記接触要素（３０）の前記第１及び前記第２の端部セクション（３１ａ，３１ｂ）間において多相形態で延び、前記配線（３２）の屈曲部が、前記接触要素（３０）の前記第１の端部セクション（３１ａ）で前記プリント回路基板（２１）に導電接続され、前記配線（３２）の前記端部は、前記接触要素（３０）の前記第２の端部セクション（３１ｂ）で前記それぞれのセルコネクタ（１６）に導電接続され得る、請求項１から５のいずれか一項に記載のバッテリセル接触デバイス（２０）。
  7. 前記プリント回路基板（２１）に実装される又は前記プリント回路基板（２１）に接続される少なくとも１つの信号管理回路（２２、２２’）を更に有する、請求項１から６のいずれか一項に記載のバッテリセル接触デバイス（２０）。
  8. 前記プリント回路基板（２１）が少なくとも一つの通気開口（２６）を有する請求項１から７のいずれか一項に記載のバッテリセル接触デバイス（２０）。
  9. 互いに隣接して配置されるとともに、少なくとも１つのプラス電極端子（１３）及び少なくとも１つのマイナス電極端子（１４）を各々が有する複数のバッテリセル（１２）及び／又はバッテリセル群と、
    前記複数のバッテリセル（１２）及び／又はバッテリセル群の隣り合うものの前記電極端子（１３，１４）を各々が互いに電気的に接続する複数のセルコネクタ（１６）と、
    請求項１から８のいずれか一項に記載のバッテリセル接触デバイス（２０）と、
    を有し、
    前記複数のセルコネクタ（１６）に隣接する領域において、前記プリント回路基板（２１）は、前記バッテリセル（１２）及び／又は前記バッテリセル群上にわたって配置され、前記接触要素（３０）の前記第２の端部セクション（３１ｂ）において、前記複数の接触要素（３０）の前記導電配線（３２）はそれぞれ、前記それぞれのセルコネクタ（１６）に導電接続される及び／又は前記それぞれのセルコネクタ（１６）と接触するセンサ要素（３４）に結合される、
    バッテリモジュール（１０）。
  10. 前記複数の接触要素（３０）の前記配線（３２）は各々、超音波溶接方法によって前記接触要素（３０）の前記第２の端部セクション（３１ｂ）で前記それぞれのセルコネクタ（１６）に溶接される、請求項９に記載のバッテリモジュール（１０）。
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