JP2024512908A - 少なくとも２つの蓄電セルを電気的に接触させるための接続ユニット、蓄電ユニット、及び方法 - Google Patents

少なくとも２つの蓄電セルを電気的に接触させるための接続ユニット、蓄電ユニット、及び方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、電気エネルギーを蓄えるための少なくとも２つの蓄電セル（42～50′）を電気的に接触させるための接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）であって、導電性の接続ボディ（12，22，32）と、蓄電セル（42～50′）に接続されるように構成される少なくとも２つの接触部（14，24，34）とを備え、２つの接触部（14，24，34）のうちの少なくとも１つは、所定の破壊点（16，26，36）を有し、さらに／あるいは、接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）は、蓄電セル（42～50′）上の残留接触部の少なくとも一部が開口部（28，38，39）の中に突出できるように配置及び構成される少なくとも１つの開口部（28，38，39）を有する、接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）に関するものである。【選択図】図７

Description

本発明は、電気エネルギーを蓄えるための少なくとも２つの蓄電セル（storage cells）を電気的に接触させるための接続ユニット、電気エネルギーを蓄えるための第１の蓄電ユニット及び第２の蓄電ユニット、及び第１の蓄電ユニット及び第２の蓄電ユニットを製造する方法に関するものである。
少なくとも２つの蓄電セルを電気的に接触させるための接続ユニットが大体のところ知られている。また、そのような接続ユニットは、集電体又はバスバーとしても知られている。例えば、電気駆動モータ車両用のアキュムレータ（accumulators）又はバッテリは、典型的に、接続ユニットに接続される複数の蓄電セルを備えている。蓄電セルは、例えばバッテリセル（battery cells）であり得る。バッテリとして構成される蓄電ユニットは、例えば電気化学エネルギー蓄電ユニットである。
そのような蓄電ユニットの有効寿命中に、複数の蓄電セルで欠陥又は摩耗が典型的に生じ、その結果、それらの性能が低下する。これらの蓄電セルは、蓄電ユニットの性能を低下させる。
蓄電ユニットは、欠陥のある蓄電セルを取り替えることにより再調整可能である。欠陥は、蓄電セルの性能を低下させる摩耗としても理解することができる。これらの蓄電セルを取り替える方法の１つは、蓄電ユニットから少なくとも１つの接続ユニットを取り外すことである。しかしながら、接続ユニットを取り外すことにより、蓄電ユニットにダメージを与えてしまうことが多い。このため、接続ユニットは、通常、接続ユニットが取り外された後においても蓄電セルが無傷のままであるように、高度の技術的苦労を伴って個々の蓄電セルから取り外される。
しかしながら、そのような加工がなされた蓄電ユニットの多くの用途においては、上記で述べた苦労は、経済的な理由により合理的なものではない。したがって、少なくとも部分的に性能が低下した蓄電セルを含む蓄電ユニットが、いわゆる第２のライフサイクルのために、特に電気蓄電ユニットとして用いられることが多い。しかしながら、耐用年数中に欠陥のある蓄電セルの数が増え続けるので、これらの電気蓄電ユニットの性能は低い。そのような蓄電デバイスは、例えば、固定電気エネルギー貯蔵デバイスとして使用される。
そのような蓄電ユニットが比較的高い電気パワーを伝送することができ、そのような蓄電ユニットの性能も第２のライフサイクルで向上することが好ましい。加えて、再加工プロセスが効率的に設計されなければ、第２のライフサイクルにおいて経済的な利用ができなくなるため、再加工プロセスを効率的に設計しなければならない。
したがって、本発明の目的は、上述した欠点のうち１つ以上を軽減するかなくすことのできる、電気エネルギーを蓄えるための少なくとも２つの蓄電セルを電気的に接触させるための接続ユニット、電気エネルギーを蓄えるための第１の蓄電ユニット及び第２の蓄電ユニット、これに加え第１の蓄電ユニット及び第２の蓄電ユニットを製造する方法を提供することにある。特に、本発明の目的は、電気エネルギーを蓄えるための蓄電ユニットの調製を改善する解決策を提供することにある。
第１の態様によれば、これは、電気エネルギーを蓄えるための少なくとも２つの蓄電セルを電気的に接触させるための接続ユニットであって、導電性の接続ボディと、蓄電セルへの接続のために構成される少なくとも２つの接触部とを備え、２つの接触部のうちの少なくとも１つは、所定の破壊点を有し、さらに／あるいは、接続ユニットは、蓄電セル上に残留接触部の少なくとも一部がその中に突出できるように配置及び構成される少なくとも１つの開口部を有する、接続ユニットにより解決される。
上記で述べられた接続ユニットによる２つの蓄電セルの接続は、接続ユニットが１つ又は複数の所定の破壊点で壊れることで、接続ユニットが蓄電セル上に残留するように蓄電セルから接続ユニットを取り外すことにより有利に解決される。驚くべきことに、本発明者等は、第２のライフサイクル蓄電ユニットの組立を著しく複雑化することなく、接続ユニットの一部が蓄電セル上に残留できることを見出した。本発明は、残留接触部を開口部内に配置することができ、あるいは、第２のライフサイクル接続ユニットの接触部を残留接触部に溶接することができるので、接続ユニットを蓄電セルから完全に取り外すべきという長い間存在してきた工業的な考え方は適切なものではないという認識にさらに基づいている。
少なくとも２つの蓄電セルを電気的に接触させるための接続ユニットは、特に接続ユニットが意図されたように配置されたときに、第１の蓄電セルから第２の蓄電セルに電流が流れることができるように構成される。このために、接続ユニットは、特に導電性の材料を有している。
接続ユニットは、導電性の接続ボディ、少なくとも２つの接触部及び接触部のうちの１つにおいて少なくとも１つの所定の破壊点及び／又は少なくとも１つの開口部を含んでいる。接続部ボディ及び接触部は、単一の部材として構成され得る。さらに、接続ボディ及び接触部は物質的に互いに結合され得る。さらに、接続ボディ及び接触部は、導電的に互いに接続される別個のコンポーネントであってもよい。
接触部は、電気エネルギーを蓄えるための蓄電セルに電気的に接続できるように構成されている。接触部は、好ましくは蓄電セルへの接触部の接続が溶接可能及び／又は半田付可能となるように構成されている。
接続ユニットは、好ましくは互いに隣接して配置される複数の接触部を有している。特に、接触部が列で配置されることが好ましい。これらの蓄電セルの導電部も互いに隣接して配置される。接続ユニットは、そのような導電部に対応する接触部を有しており、この結果、接触部は、蓄電セルの導電部に接続できるようになる。好ましくは２以上又はすべての接触部が所定の破壊点を有している。
例えば、接続ユニットの接触部は、１mm2未満又は１mm2以上、５mm2未満又は５mm2以上、10mm2未満又は10mm2以上、15mm2未満又は15mm2以上、25mm2未満又は25mm2以上、100mm2未満又は100mm2以上、500mm2未満又は500mm2以上、1000mm2未満又は1000mm2以上及び／又は2000mm2未満又は2000mm2以上の接触部面積を有し得る。
接触部は、好ましくは溶接ができるように配置及び構成され、隣接する蓄電セルに溶接することにより導電接続を形成することができる。
接続ユニットが蓄電ユニットから取り外されるとき、接触部の少なくとも一部が蓄電セル上に残留する。以下では、これらの接触部を残留接触部という。これらの蓄電セルが再び接続ユニットと接触すると、接触部の少なくとも一部が蓄電セルと接続ユニットとの間に位置する。残留接触部は異なった高さとなるので、これらの遠位端は通常接続平面に位置しない。例えば、接続ユニットは、蓄電セル上に残留する３つ又は４つの接触上に位置し得る。さらなる蓄電セル及び／又は接触部が、接続ユニットから離間し、例えば溶接プロセスにおいて接触することをより難しくしてもよい。
開口部を有する接続ユニットは、残留接触部は開口部の中に突出する点で蓄電セルからの接続ユニットの間隔が残留接触部による影響を受けないという点でこの問題を解決するものである。このため、接続ユニットは、残留接触部とは関係なく、蓄電セルに対して本質的に平坦に配置することができる。
また、開口部をクリアランス部と呼んでもよい。開口部は、すべての辺が閉じた開口であり得る。あるいは、開口は、１つ又は２つ以上の開放辺を有していてもよい。特に、そのような開口部は、凹状の辺、例えば口を有している。開口部の幾何学的形状は、好ましくは実質的に接触部及び／又は所定の破壊点の幾何学的形状に対応している。開口部は、好ましくは接触部よりも大きな寸法を有している。特に、開口部と接触部との間に隙間嵌めを形成できることが好ましい。接触部は、好ましくは互いに隣接して第１列に配置され、２以上の開口部が互いに隣接して第２列に配置され、その結果、好ましくは１つの接触部と１つの開口部が互いに隣接して配置される。そのような構成は、接触部と開口部の対配置とも呼ばれる。
接続ユニットは、第１の個数の接触部と第２の個数の開口部とを有し、第１の個数が第２の個数に対応することがさらに好ましい。接触部は、第１の配置パターンで配置され、開口部は、第２の配置パターンで接続部ボディ上に配置されることがさらに好ましく、好ましくは第１の配置パターンが第２の配置パターンに対応する。第１及び／又は第２の配置パターンは、例えば列状及び／又はジグザグ状に構成され得る。
接続ユニットの好ましい実施形態においては、所定の破壊点は、接続ユニットが少なくとも２つの蓄電セルから取り外されるときに、少なくとも所定の破壊点を有する接触部が、少なくとも部分的に接続ボディから分離され、好ましくは蓄電セル上に残留するように構成される。接続ボディから実質的に離間されるとは、特に接触部が少なくとも部分的に又は完全に蓄電セル上に残留することを意味する。
接続ユニットのさらに好ましい実施形態においては、所定の破壊点は、接続ユニットが取り外されるときに予め規定されたノッチ効果が生じるように構成される。典型的には、接続ユニットは、力を作用させることにより蓄電セルから開始する第１の端部から又は第２の端部から機械的に取り外される。これに基づいて、ノッチ効果を所定の破壊点の対応する設計によって予め規定することができる。特に、ノッチ効果は、局所応力集中として規定される。例えば、所定の破壊点は、ノッチ効果を生じるノッチを有していてもよく、あるいは、ノッチ効果を生じるノッチとして構成されていてもよい。
接続ユニットのさらに好ましい実施形態は、所定の破壊点が少なくとも２つの接触部及び／又は接続ボディよりも小さい材料厚さを有している点で特徴付けられる。所定の破壊点及び少なくとも２つの接触部は、それぞれ同じ材料厚さを有し、接続ボディは、より大きな材料厚さを有することが好ましい。そのような材料厚さ勾配は、所定の破壊点を形成することができる。
接続ユニットの他の好ましい実施形態では、所定の破壊点は、側方開放スロットとして構成される。側方開放スロットは、好ましくは接続ボディの側方縁部から対応する接触部に延びており、その結果、接続ユニットが取り外されたときにノッチ効果が生じる。
所定の破壊点の材料厚さと接続ボディの材料厚さの比は、0.8未満、0.6未満、0.4未満及び／又は0.2未満であることが好ましい。そのように構成された接続ユニットの場合、所定の破壊点は、特に２つの異なる材料厚さにより形成される肩部により構成される。所定の破壊点の材料厚さは、例えば、材料除去により接続ボディ及び／又は接触部の材料厚さよりも小さく構成され得る。接続ユニットは、例えば、それぞれの所定の破壊点に対してその所定の破壊点に関連する接触部の周りにおいて接続ボディに対して材料除去が行われるように生成され得る。
接続ユニットのさらに好ましい発展は、所定の破壊点が、材料脆弱点として構成される事実により特徴付けられる。材料脆弱点は、例えば所定の破壊点の材料の機械的及び／又は化学的脆弱性により構成され得る。
接続ユニットのさらに好ましい実施形態は、少なくとも２つの接触部及び／又は接続ボディは第１の材料を含み、所定の破壊点は第２の材料を含み、第１の材料は第２の材料とは異なるように構成される点で特徴付けられる。
特に、所定の破壊点及び接触部は第２の材料を含み、接続ボディは第１の材料を含むことが好ましい。接触部及び接続部ボディは異なる材料を含むことがさらに好ましい。第１の材料が第２の材料とは異なるように構成されることは、第１の材料と第２の材料の１つ又は２つ以上の異なる特性により可能となり得る。例えば、第１の材料は、第２の材料よりも高い硬さを有し得る。
接続ユニットの他の好ましい実施形態によれば、所定の破壊点は１つ又は２つ以上の開口を含み、好ましくは１つ又は２つ以上の開口は、ノッチ及び／又はミシン孔として構成される。さらに、所定の破壊点は、スクライブトラック（scribe track）を有し得るか、スクライブトラックとして構成され得る。これに代えて、あるいはこれに代えて、所定の破壊点は１つ又は２つ以上の開口として構成されることが好ましく、好ましくは１つ以上の開口は１つ以上のノッチ及び／又は１つ以上のミシン孔として構成される。
開口は、非貫通孔又は貫通孔として構成され得る。所定の破壊点は、上記で述べた１つ以上の開口を有し、さらに上記で述べた異なる材料及び／又は異なる材料厚さを有することがさらに好ましい。
少なくとも１つの開口部が、凹部を有するか、凹部として構成されることが特に好ましい。例えば、凹部は、スリットとして構成され得る。１以上の凹部は、好ましくは、１以上の貫通開口として構成される。特に、少なくとも２つの接触部と少なくとも１つの開口部が、接触部のうちの１つを少なくとも１つの開口部内に配置できるような寸法を有することが好ましい。
さらなる態様によれば、上述した課題は、特に電気的に駆動される車両及び／又は電力貯蔵デバイスのために電気エネルギーを蓄えるための第１の蓄電ユニットであって、少なくとも２つの蓄電セルと、上記で述べた実施形態のうちの１つによる第１の接続ユニットとを備え、少なくとも２つの蓄電セルが第１の接続ユニットにより電気的に接続される、第１の蓄電ユニットにより解決される。
少なくとも２つの蓄電セルの間の電気的接続は、特にいずれの場合も１つの蓄電セルが接触部に電気的に接続され、接触部は、導電性の接続ボディによって同様に電気的に接続されるように構成される。蓄電セルは、好ましくは導電部を有し、いずれの場合も１つの導電部が接続ユニットの接触部に接続される。導電部は、例えば、１つの蓄電セルの複数の極により構成されるか、複数の蓄電セルの複数の極であり得る。第１の蓄電ユニットは複数の蓄電セルを有し、第１の接続ユニットは、蓄電セルの個数に対応する個数の接触部を有し、その結果、接触部を好ましくはそれぞれの導電部上に配置できることが特に好ましい。
第１の蓄電ユニットは、駆動エネルギーを提供するための電気的に駆動される車両の電気エネルギー蓄電ユニットであることが好ましい。さらに、第１の蓄電ユニットは、電気的に駆動される車両のための充電デバイス又は固定蓄電ユニットに含められていてもよい。
さらなる態様によれば、上述した課題は、特に電気貯蔵システムのために電気エネルギーを蓄えるための第２の蓄電ユニットであって、少なくとも１つが第１の接続ユニットの残留接触部を有している少なくとも２つの蓄電セルと、特に上記で述べられた実施形態のうちの１つによる第２の接続ユニットとを備え、第２の接続ユニットの開口部は、残留接触部が開口部の中に突出するように配置され、さらに／あるいは、第２の接続ユニットの接触部は、残留接触部に好ましくは材料結合により、特に溶接により接続され、少なくとも２つの蓄電セルは、第２の接続ユニットにより電気的に接続される、第２の蓄電ユニットにより解決される。
第２の接続ユニットは、好ましくは導電性の接続ボディと、蓄電セルへの接続のために構成される少なくとも２つの接触部とを備え、２つの接触部のうちの少なくとも１つは所定の破壊点を有し、さらに／あるいは接続ユニットは、蓄電セル上の残留接触部の少なくとも一部が開口部の中に突出できるように配置及び構成される少なくとも１つの開口部を含む。
第２の蓄電ユニットは、好ましくは第１の蓄電ユニットに基づくものである。例えば、第２の蓄電ユニットの少なくとも２つの蓄電セルは、第１の蓄電ユニットに既に含まれている蓄電セルであり得る。さらに、第１の蓄電ユニットの性能が低下した１つ又は２つ以上の蓄電セルは、よりパワーのある蓄電セルに取り替えられてもよい。蓄電セルのうちの１つが第１の接続ユニットの接触部を含むということは、これらの蓄電セルが第１の接続ユニットにより互いに接続されていて、接続ユニットが少なくとも２つの蓄電セルから取り外されるときに、接触部が接続ボディから実質的に分離され、蓄電セル上に残留するように接続ユニットが蓄電セルから取り外されたことによるものであり得る。
このように構成された蓄電ユニットを有利に製造することができる。特に、第２の接続ユニットを蓄電セル上で実質的に平坦に配置し、接触させることができることにより、製造コストが低減される。
特に、蓄電セルのうちの少なくとも１つが第１の接続ユニットの接触部を含むことは、蓄電セルのうちの少なくとも１つが第１の接続ユニットの接触部の少なくとも一部を含むことを意味している。
第２の蓄電ユニットは、電気的に駆動される車両用の充電デバイスに含まれることが好ましい。
また、第２の蓄電ユニットは、第３、第４又はさらなる蓄電ユニットであってもよく、蓄電セルのうちの少なくとも１つは、第３、第４又はさらなる接続ユニットを有し、特に上記で述べられた実施形態の１つによる第１、第２及び／又はさらなる接続ユニットの２つ又は３つ以上の残留接触部を有し、残留接触部での開口部は、残留接触部が開口部の中に突出するように配置され、さらに／あるいは、第３、第４又はさらなる接続ユニットの接触部は残留接触部のうちの１つ以上に特に溶接により材料的に結合され、少なくとも２つの蓄電セルは、第３、第４又はさらなる接続ユニットにより電気的に接続される。
さらなる態様によれば、最初に述べた課題は、第１の蓄電ユニット、特に上記で述べられた実施形態のうちの１つによる第１の蓄電ニットを製造するための方法であって、電気エネルギーを蓄えるための少なくとも２つの蓄電セルと、少なくとも２つの蓄電セルを電気的に接触させるための第１の接続ユニット、特に上記で述べられた実施形態のうちの１つによる接続ユニットとを用意するステップと、２つの蓄電セルを第１の接続ユニットに電気的に接続するステップとを含む、方法により解決される。
第１の接続ユニットは、導電性の接続ボディと蓄電セルへの接続のために構成される少なくとも２つの接触部とを含む。さらに、接触部のうちの少なくとも１つは、所定の破壊点を有する。
電気的接続は、例えば、溶接プロセス、特にレーザ溶接プロセス又は半田付プロセスによりなされ得る。
さらなる態様によれば、最初に述べた課題は、第２の蓄電ユニット、特に上記で述べられた実施形態のうちの１つによる第２の蓄電ユニットを製造するための方法であって、第１の蓄電ユニット、特に上記で述べられた実施形態のうちの１つによる第１の蓄電ユニットを用意するステップと、第１の接続ユニットの接触部のうち少なくとも１つが、蓄電セルのうちの１つの上に少なくとも複数の部分において残留するように第１の接続ユニットを取り外し、好ましくは少なくとも１つの残留接触部は、所定の破壊点で接続ボディから分離されるステップと、蓄電セルへの接続のために構成される少なくとも２つの接触部を有する第２の接続ユニット、特に上記で述べられた実施形態のうちの１つによる接続ユニットにより蓄電セルを接触させるステップとを含み、残留接触部が開口部の中に突出し、さらに／あるいは、第２の接続ユニットの接触部のうちの少なくとも１つが、残留接触部に好ましくは材料結合により、特に溶接により接続される、方法により解決される。
また、上記で述べられた方法は、第３、第４又はさらなる蓄電ユニットを製造するためにも用いることができ、開口部は、蓄電セルごとに複数の接触部を受け入れる２以上の凹部を有することができる。
好ましい実施形態においては、この方法は、第１の蓄電ユニットの蓄電セルのうちの１つ又は２つ以上を取り替えるステップを含んでいる。特に、１つ又は２つ以上の蓄電セルは、より高性能の蓄電セルに取り替えられる。好ましくは、取り替えられる蓄電セルの性能は低下している。したがって、この方法が、性能が低下した蓄電セルを検出するステップを含むことがさらに好ましい。低下した性能は、特に完全な性能に対して20％を超える、30％を超える、40％を超える、さらに／あるいは50％を超える性能の低下により特徴付けられる。製造された第２の蓄電ユニットは、好ましくは第１の蓄電ユニットに既に含まれていた蓄電セルと、第１の蓄電ユニットの低性能の蓄電セルと取り替えられる追加の蓄電セルとを含む。
本方法及びそれらのさらに考えられる実施形態は、接続ユニット、第１の蓄電ユニット及び／又は第２の蓄電ユニットのための使用に特に好適なものにさせる特徴又は方法ステップを有している。
さらなる利点、さらなる態様の実施形態の変形例及び実施形態の詳細と考えられるさらなる実施形態については、本接続ユニットの対応する特徴及びさらなる実施形態に関して先に述べた説明が参照される。
好ましい実施形態が例として添付図面を参照して説明される。添付図面は以下のものを示している。
図１は、接続ユニットの例示的実施形態の模式図である。 図２は、隣接して配置された蓄電セルの例示的実施形態の模式図である。 図３は、第１の蓄電ユニットの例示的実施形態の模式図である。 図４は、第１の接続ユニットが取り外された、図３に示される第１の蓄電ユニットの模式図である。 図５は、第２の蓄電ユニットの例示的実施形態の模式図である。 図６は、第２の接続ユニットが取り外された、図５に示される第２の蓄電ユニットの模式図である。 図７は、第３の蓄電ユニットの例示的実施形態の模式図である。 図８は、第１の方法の概念図である。 図９は、第２の方法の概念図である。 図10は、第３の方法の概念図である。
図面においては、同一の、あるいは実質的に機能的に同一又は類似の要素は同一の参照符号を用いて示される。
図１は、第１の接続ユニット10を示している。第１の接続ユニット10は、接続ボディ12と５つの接触部14とを備えており、１つの接触部のみに参照符号14が付されている。接触部14は、それぞれ所定の破壊点16を有している。所定の破壊点16は、所定の破壊点16の幾何学的形状が正方形として構成されるように例えば接触部14を取り囲んでいてもよい。所定の破壊点16は、それぞれ例えば接触部14の外縁部上のミシン孔として構成され得る。さらに、所定の破壊点16及び／又は接触部14は、接続ボディ12よりも小さい材料厚さを有していてもよく、さらに／あるいは、接続ボディ12とは異なる材料を有していてもよい。
図１は、接続ボディ22を有する第２の接続ユニット20をさらに示している。第２の接続ユニット20は、５つの第２の接触部24を含んでいる。第２の接触部24は、それぞれ所定の破壊点26を含んでいる。第２の接続ユニット20は、５つの開口部28をさらに含んでいる。開口部28と第２の接触部24とは、開口部28がそれぞれの第２の接触部24に隣接して配置されるようにそれぞれ対として配置されている。開口部28は、接触部14が第１の接続ユニット10上に配置される位置に実質的に配置される。
そのような構成により、使用済み蓄電ユニットについて改善された蓄電ユニットが第２の接続ユニット20により提供される。第１の接続ユニット10が蓄電ユニットの蓄電セルから取り外される場合には、接触部14は、所定の破壊点16により少なくとも複数の部分において、すなわち部分的に接続ボディ12から取り外される。接触部14は、少なくとも複数の部分において蓄電セル上に存在したままである。第２の接続ユニット20がこれらの蓄電セル上に配置されている場合には、残留接触部14は開口部28の中に突出することが可能であり、その結果、第２の接続ユニット20を蓄電セル上に実質的に平坦に配置することができる。
あるいは、蓄電セル上に他の第１の接続ユニット10，10′を配置してもよく、残留接触部及び／又は蓄電セルに第１の接触部14が溶接される。
さらに、第３の接続ユニット30が図１に示されており、蓄電ユニットの第３のライフサイクルのために第３の接続ユニット30を使用することができる。また、第３の接続ユニットは、接続ボディ32と、第３の接触部34と、所定の破壊点36とをそれぞれ有している。第３の接続ユニットは、２つの開口部38，39をさらに備えており、開口部38，39のそれぞれは、第３の接触部34に隣接して配置される。
第２の接続ユニット20が蓄電ユニットから取り外されると、第１の接続ユニット10と同様にして、第２の接触部24は蓄電セル上に残留する。このため、第３の接続ユニット30の開口部38，39によって、第３の接続ユニットを蓄電セル上に平坦に配置し、蓄電セルの導電部に接触させることができ、その結果、好都合なことに蓄電セルを第３の接続ユニットに接触させることが可能となる。
図２は、互いに積み重ねて配置された５つの蓄電セル42～50を示している。蓄電セル42～50のそれぞれは、２つのガイド部52～60を備えており、１つの蓄電セルのガイド部52～60の一方のみに参照符号が付されている。
図３は、図２に示される蓄電セル42～50と２つの第１の接続ユニット10，10′とを備える蓄電ユニット40を示している。蓄電セル42～50は、第１の接続ユニット10，10′により電気的に接続される。このために、接続ユニット10，10′は、それぞれの場合において、接触部14が導電部52～60のうちの１つの上に配置されるように位置決めされている。例えば、接触部14を導電部52～60に溶接することにより恒久的な接続を構成することができる。そのような蓄電ユニット40は、例えば電気的に駆動される車両において使用され得る。
図４は、第１の接続ユニット10，10′が取り外された上記で示される蓄電ユニット40を示している。接触部14が導電部52～60上に残留していることが分かる。第１の接続ユニット10，10′は、例えば機械的力の付与により取り外されており、これにより、接触部14の所定の破壊点16が接触部14を導電部52～60上に残留させている。
図５は、第２の蓄電ユニット40′を示しており、蓄電セル50の性能が低下していたため、蓄電セル50が、２つの導電部60′を有するより高性能な蓄電セル50′に取り替えられている。蓄電セル42～50′は、第２の接続ユニット20，20′により互いに電気的に接続されている。接続ユニット20，20′の開口部28が、接触部14が残留していた場所に配置されていることが分かる。接触部14は、基本的に開口部28を通じて見えるようになっている。簡略にするために、この詳細は図示されていない。蓄電セル42～50′は、これらの導電部52～60′において第２の接触部24にそれぞれ接続されている。そのような第２の蓄電ユニット40′は、特に充電装置、例えば電気自動車用の充電カラムにおける例えば電力貯蔵ユニットとして用いることができる。
図６は、第２の蓄電ユニット40′を示しており、これにより、接続ユニット20，20′が取り外されており、第１の蓄電ユニット40と同様に、第２の接触部24及び接触部14のみが導電部52～60′上に配置されている。
図７は、その上に２つの第３の接続ユニット30，30′が配置された第３の蓄電ユニット40″を示している。蓄電セル42～50′上の残留接触部14，24は、接続ボディ32の開口部38，39の中に突出している。接続ユニット30，30′は、第３の接触部34及び接続ボディ32により蓄電セル42～50′を電気的に接続している。さらに、第３の接続ユニット30，30′の第３の接触部34は、それぞれ所定の破壊点36を有している。あるいは、第３の接触部34は、特に、第３の接続ユニット30，30′の取り外しが意図されていない場合には、所定の破壊点がない状態で構成されていてもよい。これは、第２の接続ユニット20，20′が蓄電セルから取り外されないのであれば、第２の接続ユニット20，20′にも同様に当てはまる。
上記で示された蓄電ユニット40，40′，40″は、幅広い分野で使用可能な、特に有利に製造可能で高パワーの蓄電ユニットを可能にするものである。特に、従来技術とは対照的に、従来の既知の態様の下では経済的に生み出すことができなかった電気蓄電ユニットの第３のライフサイクルが可能になる。
図８は、第１の蓄電ユニットを製造する方法の概念図を示している。ステップ100では、電気エネルギーを蓄えるための少なくとも２つの蓄電セル42～50と、これらの少なくとも２つの蓄電セル42～50を電気的に接触させるための第１の接続ユニット10，10′とが用意される。ステップ102では、少なくとも２つの蓄電セル42～50が第１の接続ユニット10，10′に接続される。
図９は、第２の蓄電ユニット40′を製造するための方法を示している。ステップ200においては、第１の蓄電ユニット40が用意される。ステップ202では、第１の接続ユニット10，10′の接触部14のうちの少なくとも１つが少なくとも部分的に蓄電セル42～50のうちの１つに取り付けられたままとなるように第１の接続ユニット10，10′が取り外され、少なくとも１つの接触部14が、所定の破壊点16で接続ボディ12から分離される。
ステップ204においては、蓄電セル42～50が第２の接続ユニット20，20′により接触させられる。第２の接続ユニット20，20′は、蓄電セル42～50に接続するように構成される第２の接触部24を備えている。
蓄電セル42～50上の残留接触部14の少なくとも一部が開口部28の中に突出できるように第２の接続ユニット20，20′の少なくとも１つの開口部28が少なくとも１つの接触部14上で作用するように蓄電セル42～50の接触が行われる。
あるいは、残留している第１の接触部14への接続ユニット20，20′の第２の接触部24の材料結合により接触が行われてもよい。
ステップ202は、蓄電セル42～50のうち１つ又は２つ以上を例えば取替蓄電セル50′と取り替えるサブステップをさらに含んでいてもよい。これにより、第２の蓄電ユニット40′の性能が向上する。
図10は、例えば第３又は第４のライフサイクルとなり得るさらなるライフサイクルにおいて蓄電ユニット40″を製造する方法を示している。ステップ300においては、第２の蓄電ユニット40′が用意される。ステップ302においては、第２の接続ユニット20，20′の第２の接触部24のうちの少なくとも１つが少なくとも部分的に蓄電セル42～50′上に残留したまま、好ましくは所定の破壊点26で接続ボディ22から少なくとも１つの第２の接触部24を分離したままとなるように第２の接続ユニット20，20′が取り外される。ステップ304においては、蓄電セル42～50′が第３の接続ユニット30，30′により接触させられる。
特に、残留接触部14，24が開口部38，39の中に突出するように、第３の接続ユニット30，30′の少なくとも１つの第１の開口部38が少なくとも１つの接触部14上で作用し、第３の接続ユニット30，30′の第２の開口部39が少なくとも１つの第２の接触部24上で作用するように接触が行われる。
上記で述べられた方法によれば、特に効率的な方法により蓄電ユニット40，40′，40″をリサイクル又は再利用することができる。特に、所定の破壊点16，26，36により接続ユニット10，10′，20，20′，30，30′の一部を蓄電セル42～50′上に残留することが可能となるので、ほとんど苦労なく接続ユニット10，10′，20，20′，30，30′を取り外すことが可能となる。さらに、残留接触部14，24を取り外す必要がなく、接触中に蓄電セル42～50′と接続ユニット20，20′，30，30′との間に間隙を形成する必要がないので、特に有利な方法により蓄電ユニット40′，40″を製造することができる。
10，10′ 第１の接続ユニット
12 接続ボディ
14 接触部
16 所定の破壊点
20，20′ 第２の接続ユニット
22 接続ボディ
24 第２の接触部
26 所定の破壊点
28 開口部
30，30′ 第３の接続ユニット
32 接続ボディ
34 第３の接触部
36 所定の破壊点
38 開口部
39 開口部
40，40′，40″ 蓄電ユニット
42 蓄電セル
44 蓄電セル
46 蓄電セル
48 蓄電セル
50，50′ 蓄電セル
52 ガイド部
54 ガイド部
56 ガイド部
58 ガイド部
60 ガイド部

Claims (13)

  1. 電気エネルギーを蓄えるための少なくとも２つの蓄電セル（42～50′）を電気的に接触させるための接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）であって、
    ・導電性の接続ボディ（12，22，32）と、
    ・前記蓄電セル（42～50′）に接続されるように構成される少なくとも２つの接触部（14，24，34）と
    を備え、
    ・前記２つの接触部（14，24，34）のうちの少なくとも１つは、所定の破壊点（16，26，36）を有し、さらに／あるいは、前記接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）は、蓄電セル（42～50′）上の残留接触部の少なくとも一部がその中に突出できるように配置及び構成される少なくとも１つの開口部（28，38，39）を有する、
    接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）。
  2. 前記所定の破壊点（16，26，36）は、前記接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）が前記少なくとも２つの蓄電セル（42～50′）から取り外されるときに、少なくとも前記所定の破壊点（16，26，36）を有する前記接触部が、少なくとも部分的に前記接続ボディ（12，22，32）から分離され、好ましくは前記蓄電セル（42～50′）上に残留するように構成される、請求項１に記載の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）。
  3. 前記所定の破壊点（16，26，36）は、前記接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）が取り外されるときに予め規定されたノッチ効果が生じるように構成される、先行する請求項のいずれかに記載の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）。
  4. 前記所定の破壊点（16，26，36）は、前記少なくとも２つの接触部（14，24，34）及び／又は前記接続ボディ（12，22，32）よりも小さい材料厚さを有する、先行する請求項のいずれかに記載の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）。
  5. ・前記少なくとも２つの接触部（14，24，34）及び／又は前記接続ボディ（12，22，32）は、第１の材料を含み、
    ・前記所定の破壊点（16，26，36）は、第２の材料を含み、
    ・前記第１の材料は、前記第２の材料とは異なるように構成される、
    先行する請求項のいずれかに記載の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）。
  6. 前記所定の破壊点（16，26，36）は、１つ又は２つ以上の開口を有し、好ましくは前記１つ又は２つ以上の開口は、１以上のノッチとしてさらに／あるいは１以上のミシン孔として構成される、先行する請求項のいずれかに記載の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）。
  7. 前記少なくとも１つの開口部（28，38，39）は、凹部を有するか、あるいは特に貫通開口として構成される凹部として構成される、先行する請求項のいずれかに記載の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）。
  8. 前記少なくとも２つの接触部（14，24，34）及び前記少なくとも１つの開口部（28，38，39）は、前記接触部（14，24，34）のうちの１つを前記少なくとも１つの開口部（28，38，39）の内部に配置できるような寸法を有する、先行する請求項のいずれかに記載の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）。
  9. 特に電気的に駆動される車両及び／又は電気貯蔵デバイスのために電気エネルギーを蓄えるための第１の蓄電ユニット（40）であって、
    ・少なくとも２つの蓄電セル（42～50′）と、
    ・先行する請求項１～８のいずれかに記載の第１の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）と
    を備え、
    ・前記少なくとも２つの蓄電セル（42～50′）は、前記第１の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）により電気的に接続される、
    第１の蓄電ユニット（40）。
  10. 特に電気貯蔵システムのために電気エネルギーを蓄えるための第２の蓄電ユニット（40′，40″）であって、
    ・少なくとも１つが第１の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）の残留接触部を有している少なくとも２つの蓄電セル（42～50′）と、
    ・特に先行する請求項１～８のうち一項に記載の第２の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）と
    を備え、前記第２の接続ユニットの開口部（28，38，39）は、前記残留接触部が前記開口部（28，38，39）の中に突出するように配置され、さらに／あるいは、前記第２の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）の接触部（14，24，34）は、前記残留接触部（14，24，34）に好ましくは材料結合により、特に溶接により接続され、
    ・前記少なくとも２つの蓄電セル（42～50′）は、前記第２の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）により電気的に接続される、
    第２の蓄電ユニット（40′，40″）。
  11. 第１の蓄電ユニット（40）、特に請求項９に記載の第１の蓄電ニットを製造するための方法であって、
    ・電気エネルギーを蓄えるための少なくとも２つの蓄電セル（42～50′）と、前記少なくとも２つの蓄電セル（42～50′）を電気的に接触させるための第１の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）、特に先行する請求項１～８に記載の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）とを用意するステップと、
    ・前記少なくとも２つの蓄電セル（42～50′）を前記第１の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）に電気的に接続するステップと
    を含む、方法。
  12. 第２の蓄電ユニット（40′，40″）、特に請求項10に記載の第２の蓄電ユニットを製造するための方法であって、
    ・第１の蓄電ユニット（40）、特に請求項９に記載の第１の蓄電ユニットを用意するステップと、
    ・前記第１の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）の前記接触部（14，24，34）のうち少なくとも１つが、前記蓄電セル（42～50′）のうちの１つの上に少なくとも複数の部分において残留するように前記第１の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）を取り外し、好ましくは前記少なくとも１つの残留接触部は、前記所定の破壊点（16，26，36）で前記接続ボディ（12，22，32）から分離されるステップと、
    ・前記蓄電セル（42～50′）への接続のために構成される少なくとも２つの接触部（14，24，34）を有する第２の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）、特に先行する請求項１～８のうち一項に記載の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）により前記蓄電セル（42～50′）を接触させるステップと
    を含み、
    ・前記残留接触部（14，24，34）が前記開口部（28，38，39）の中に突出し、さらに／あるいは、前記第２の接続ユニット（10，10′，20，20′，30，30′）の前記接触部（14，24，34）のうちの少なくとも１つが、前記残留接触部（14，24，34）に好ましくは材料結合により、特に溶接により接続される、
    方法。
  13. 先行する請求項12に記載の方法であって、
    ・前記第１の蓄電ユニット（40）の前記蓄電セル（42～50′）のうちの１つ又は２つ以上を取り替えるステップ
    を含む、方法。
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