KR20200093563A - 배터리 스택용 접촉 플레이트 제조 방법, 배터리 스택용 접촉 플레이트 및 배터리 스택 - Google Patents

배터리 스택용 접촉 플레이트 제조 방법, 배터리 스택용 접촉 플레이트 및 배터리 스택 Download PDF

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토비아스 마이어
세바스티안 스톨
크리스티안 비. 에스씨. 베렌
데빈 아투칼프
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라이온 스마트 게엠베하
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Abstract

본 발명은 배터리 스택(1)에 제공된 배터리 셀(3)을 전기 병렬접속하기 위한 배터리 스택(1)의 접촉 플레이트(10)를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로서, 이때 상기 배터리 스택(1)에 제공된 배터리 셀(3)은 상단 배터리 면과 하단 배터리 면(2)에 배열되어 있고, 배터리 스택(1)에 제공된 접촉 플레이트(3)는 상단 배터리 면과 하단 배터리 면(2) 사이에 배열되어 있다. 또한, 본 발명은 배터리 스택(1)에 제공된 배터리 셀(3)을 전기 병렬접속하기 위한 배터리 스택(1)의 접촉 플레이트(10)에 관한 것으로서, 상기 배터리 스택(1)에 제공된 배터리 셀(3)은 상단 배터리 면과 하단 배터리 면(2)에 배열되어 있고, 배터리 스택(1)에 제공된 접촉 플레이트(10)는 상단 배터리 면과 하단 배터리 면(2) 사이에서 배열될 수 있다. 또한, 본 발명은 적어도 하나의 상단 배터리 면, 하단 배터리 면(2)과 접촉 플레이트(10)를 구비한 배터리 스택(1)에 관한 것으로서, 각각의 상단 배터리 면과 하단 배터리 면(2)에는 다수의 배터리 셀(3)이 배열되어 있고, 상기 접촉 플레이트(10)는 상단 배터리 면과 하단 배터리 면(2) 사이에 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 스택용 접촉 플레이트 제조 방법, 배터리 스택용 접촉 플레이트 및 배터리 스택
본 발명은 배터리 스택에 제공된 배터리 셀을 전기 병렬접속하기 위한 배터리 스택의 접촉 플레이트를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 배터리 스택에 제공된 배터리 셀은 상단 배터리 면과 하단 배터리 면에 배열되어 있고, 배터리 스택의 접촉 플레이트는 상단 배터리 면과 하단 배터리 면 사이에 배열되어 있다. 또한, 본 발명은 배터리 스택에 제공된 배터리 셀을 전기 병렬접속하기 위한 배터리 스택의 접촉 플레이트에 관한 것으로서, 상기 배터리 스택에 제공된 배터리 셀은 상단 배터리 면과 하단 배터리 면에 배열되어 있고, 배터리 스택에 제공된 접촉 플레이트는 상단 배터리 면과 하단 배터리 면 사이에 배열될 수 있다. 또한, 본 발명은 적어도 하나의 상단 배터리 면, 하단 배터리 면 및 접촉 플레이트를 구비한 배터리 스택에 관한 것으로서, 각각의 상단 배터리 면과 하단 배터리 면에는 다수의 배터리 셀이 배열되어 있고, 상기 접촉 플레이트는 상단 배터리 면과 하단 배터리 면 사이에 배열되어 있다.
현대 기술에서, 전기 에너지 저장장치는 예를 들어 전기 차량에서 자주 사용된다. 그러한 전기 저장장치의 가능한 형태로서 예컨대, 리튬-이온-배터리가 있다. 그러한 배터리의 성능을 향상시키기 위해, 복수의 배터리 셀을 배터리 면에서 전기 병렬접속하는 것은 공지되어 있다. 그러한 배터리의 전기적 성능을 향상시키기 위한 또 다른 방법으로서, 이러한 배터리 면 가운데 두 개의 면 또는 그 이상의 면이 배터리 스택 방향으로 직렬 접속될 수 있다. 특히, 전술한 것을 위해 각각의 배터리 면이 겹쳐진 상태로 배열될 수 있고, 도전성 연결될 수 있다.
선행 기술에 따라, 배터리 면에 제공된 각각의 배터리 셀 및 더욱이 연이어 제공된 두 개의 배터리 면에 제공된 배터리 셀을 전기 병렬접속하기 위해, 대부분 접촉 플레이트가 사용된다. 상기 접촉 플레이트는 복수의 배열 섹터를 구비하며, 이러한 배열 섹터는 개별 배터리 셀을 배열하기 위해 각각의 배터리 면 또는 두 개의 배터리 면에 제공되어 있다. 개별 배터리 셀은 차례대로 접촉 플레이트와 도전성 연결되어 있으며, 특히 상기 접촉 플레이트 자체는 종종 도전성 물질 재료로 구성된다. 이러한 방식으로, 배터리 면에 제공된 배터리 셀이 전기 병렬접속될 수 있다.
또한, 선행 기술에 따라 개별 배터리 셀과 접촉 플레이트 사이의 도전성 연결을 위해 특별하게 형성된 배열요소가 제공되는 것도 공지되어 있다. 그러나 전술한 것의 단점은 개별 배열요소를 위치 안정적으로 배열하고, 특히 플레이트 바디를 이러한 배열요소와 도전성 연결 시키기 위해, 상기 접촉 플레이트를 사용하기 전에 플레이트 바디 또는 이러한 플레이트 바디 위에서 배열요소를 조립하는 것이다. 그러한 조립은 시간, 특히 비용을 발생시킬 수 있다. 또한, 선행 기술에 따라 다수의 배열요소의 플레이트 바디로 구성된 접촉 플레이트의 결합 된 구성은 접촉 플레이트의 설치 공간에 대해 많은 요구조건이 따른다. 특히, 전술한 것은 다수의 배터리 면과 이에 대응하여 필요한 다수의 접촉 플레이트를 포함하는 배터리 스택과 관련하여, 전체 배터리 스택이 많은 공간을 차지할 수 있도록 한다. 이로 인해, 배터리 스택의 특히 콤팩트한 구성은 불가능할 수 있다.
본 발명의 목적은 전술한 단점을 적어도 부분적으로 극복하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 접촉 플레이트를 저렴한 비용과 단순한 방식으로 제조하는 방법, 접촉 플레이트 및 배터리 스택을 제공하는 것이며, 본 발명의 목적으로 인해 그러한 접촉 플레이트의 제조가 단순화되고, 전체적으로 개선될 수 있으며, 특히 접촉 플레이트에 필요한 설치 공간이 축소될 수 있다.
본 발명의 상기 목적은 독립 청구항 1항의 특징을 포함하는 배터리 스택용 접촉 플레이트를 제조하기 위한 방법 및 청구항 16항의 특징을 포함하는 접촉 플레이트를 통해 해결된다. 또한, 본 발명의 상기 목적은 청구항 17항의 특징을 포함하는 배터리 스택을 통해 해결된다. 본 발명의 또 다른 특징과 상세한 내용은 종속항, 발명의 상세한 설명 및 도면으로부터 설명된다. 이때, 본 발명에 따른 방법과 관련하여 설명된 특징과 상세한 내용은 본 발명에 따른 접촉 플레이트 및 본 발명에 따른 배터리 스택과 관련해서도 적용되고, 역으로도 가능하기 때문에, 본 공보와 관련하여 본 발명의 개별적 측면은 항상 상호 연관되거나, 연관될 수 있다.
본 발명의 첫 번째 측면에 따라, 본 발명의 상기 목적은 배터리 스택에 제공된 배터리 셀을 전기 병렬접속하기 위한 배터리 스택의 접촉 플레이트를 제조하기 위한 방법을 통해 해결되며, 상기 배터리 스택에 제공된 배터리 셀은 상단 배터리 면과 하단 배터리 면에 배열되어 있고, 배터리 스택에 제공된 접촉 플레이트는 상단 배터리 면과 하단 배터리 면 사이에 배열된다. 본 발명에 따른 방법은 아래의 단계, 즉:
a) 도전성 플레이트 재료로 구성된 평평한 플레이트 바디(plate body)를 제공하는 단계, 이때 일반적으로 상기 플레이트 바디는 대부분 적어도 하나의 플레이트 면에 배열되어 있고,
b) 상단 배터리 면과 하단 배터리 면에 제공된 각각의 배터리 셀(battery cell)을 배열하기 위해 배열 섹터에 배터리 셀을 고정하는 단계,
c) 적어도 하나의 배열 자유공간을 형성하기 위해 개별 배열 섹터에서 플레이트 재료(plate material)를 제거하는 단계,
d) 하단 배터리 면에 제공된 배터리 셀을 도전성 접촉하기 위해 개별 배열 섹터에서 플레이트 재료로 구성된 적어도 하나의 접촉부(contact section)을 형성하는 단계,
e) 도전성 접촉을 위해 플레이트 재료로 구성된 적어도 두 개의 고정부를 개별 배열 섹터에서 형성하는 단계 및 상단 배터리 면에 제공된 배터리 셀을 형상 끼워 맞춤 방식 및/또는 억지 끼워 맞춤 방식 및/또는 마찰 연결 방식으로 고정하는 단계를 통해 특징 된다.
본 발명에 따른 방법은 배터리 스택에 삽입될 수 있는 접촉 플레이트를 제조하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 방법으로 제조된 접촉 플레이트로 인해, 상기 배터리 스택에 제공된 상단 배터리 면과 하단 배터리 면의 배터리 셀이 도전성 연결될 수 있다. 또한, 상단 배터리 면에 제공된 적어도 하나의 배터리 셀은 본 발명에 따른 방법으로 제조된 그러한 접촉 플레이트를 통해 추가로 형상 끼워 맞춤 방식 및/또는 억지 끼워 맞춤 방식 및/또는 마찰 연결 방식으로 고정될 수 있다. 상기 배터리 스택은 특히 다수의 배터리 면을 구비할 수 있으며, 본 발명에 따른 방법으로 제조된 복수의 접촉 플레이트가 삽입될 수 있고, 각각의 배터리 면은 상단 배터리 면 및 하단 배터리 면으로서 이러한 접촉 플레이트를 위해 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 첫 번째 단계 a)에 도전성 플레이트 재료로 구성된 평평한 플레이트 바디가 제공된다. 특히, 본 발명의 의미에서 평평하다는 것은, 플레이트 바디가 적어도 하나의 플레이트 면에 배열되는 것과 관련하여 이해할 수 있다. 달리 표현하면, 상기 플레이트 바디는 바람직하게는 부품으로서 형성될 수 있으며, 이러한 부품의 연장부는 공간 방향(space direction), 특히 배터리 면의 배열 방향일 수 있는 그러한 공간 방향에서 일반적으로 평평하게 형성된 플레이트 바디의 두께를 통해 결정된다. 특히, 도전성 플레이트 재료로 구성된 플레이트 바디가 제공됨으로써 하단 배터리 면 및 상단 배터리 면에 제공된 배터리 셀의 전기 병렬접속은 플레이트 바디 자체의 플레이트 재료를 통해 실시될 수도 있기 때문에, 이러한 기능을 위해 라인 요소(line element)가 추가로 제공되지 않아도 된다.
다음 단계 b)에서, 상단 배터리 면과 하단 배터리 면에 제공된 각각의 배터리 셀을 배열하기 위한 배열 섹터(arrangement sector)가 플레이트 바디 위에 고정된다. 달리 표현하면, 특히 바람직하게는 나중에 배터리 스택에 제공된 상단 배터리 면의 배터리 셀과 하단 배터리 면의 배터리 셀이 각각 쌍(pair wise)을 이루면서 서로 일직선상에 배열될 수 있도록 상기 배열 섹터가 고정될 수 있다. 이러한 방식으로, 개별 배터리 면에 각각의 배터리 셀이 특히 단순하고, 균일하게 배열되기 때문에, 전체 배터리 스택의 단순한 모듈 구성이 제공될 수 있다. 요약하면, 본 발명에 따른 방법의 단계 b)가 실시되고 난 후에, 전기 접촉(electric contact) 및 병렬접속을 위해 하단 배터리 면과 상단 배터리 면의 배터리 셀이 나중에 플레이트 바디의 어느 위치에 배열되어야 하는지 확인될 수 있다.
이어지는 단계 c)는 모든 배열 섹터에서 배열 자유공간(free space)이 형성되는 것을 포함한다. 이러한 배열 자유공간은 특히, 관통구가, 즉 플레이트 재료를 제거함으로써 플레이트 재료가 남아 있지 않은 관통구가, 플레이트 바디에서 생성되는 것과 관련하여 이해할 수 있다. 이러한 방식으로, 이어지는 단계 d)와 e)에서 접촉 플레이트의 특별한 요소, 특히 접촉부와 고정부가 생성되도록 준비되며, 이러한 접촉부와 고정부는 배터리 셀의 접촉 및/또는 고정을 위해 배터리 면에 제공된다. 특히, 배터리 셀의 한정(defined) 및 선정 가능한 접촉 및 고정이 이러한 방식으로 제공될 수 있다.
다음 단계 d)는 모든 배열 섹터에서 플레이트 재료로 구성된 적어도 하나의 접촉부를 성형(forming)하는 것을 포함하며, 이때 상기 접촉부는 하단 배터리 면의 배터리 셀을 접촉시키기 위해 제공된다. 이러한 접촉은 특히 도전성 접촉이기 때문에, 정해진 배터리 셀을 위한 각각의 접촉부는 한정된 전기 접촉을 제공한다. 예를 들어, 양극(positive pole) 형태에 맞게 조립되도록, 상기 접촉부는 특히 삽입된 배터리 셀에 맞게 형성될 수 있다. 배터리 스택을 조립할 때, 대응하는 배터리 셀의 극(pole)과 각각의 접촉부를 재료접합(cohesive bonding)으로 연결함으로써, 예컨대 납땜, 용접, 바람직하게는 레이저 용접함으로써, 접촉이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 마지막 단계 e)에서, 상단 배터리 면에 제공된 배터리 셀의 도전성 접촉을 위해 적어도 두 개의 고정부가 각각의 배열 섹터에서 성형 된다. 추가로, 고정부는 도전성 접촉과 함께 형상 끼워 맞춤 방식 및/또는 억지 끼워 맞춤 방식 및/또는 마찰 연결 방식으로 상단 배터리 면에 제공된 각각의 배터리 셀을 고정하도록 형성되며, 이때 상기 고정부는 본 발명에 따른 방법의 단계 e)에서 성형 된다. 그러한 두 개의 고정부로 인해 상기 배터리 셀이 확실하게 고정될 수 있다. 또 다른 바람직한 실시 형태에 따라, 그러한 복수의 고정부, 예를 들어 세 개 또는 그 이상의 고정부가 제공될 수 있으며, 이러한 고정부는 특히 배열될 배터리 셀의 둘레를 따라 분포되어 각각의 배열 섹터에 배열될 수 있다. 배터리 스택을 조립할 때, 재료접합 연결, 예컨대 납땜, 용접, 바람직하게는 레이저 용접을 통해 배터리 셀의 극(pole)과 각각의 고정부의 전기 접촉 및 특히 고정이 상기 고정부에서 또한 향상될 수 있다.
요약하면, 본 발명에 따른 방법을 통해 평평한 플레이트 바디에 기반을 둔 접촉 플레이트가 제조되며, 하단 배터리 면에 제공된 배터리 셀의 전기 접촉을 위한 접촉부뿐만 아니라, 하단 배터리 면에 제공된 배터리 셀의 전기 접촉 및 고정을 위해 제공된 고정부도 플레이트 바디의 플레이트 재료로 성형 될 수 있다. 특히, 이러한 성형으로 인해 접촉부 및 고정부가 이론이 아닌, 실질적 측면에서 제공되기 때문에, 본 발명에 따른 방법의 단계 d)와 단계 e)에 따른 접촉부와 고정부가 실제로 사용될 수 있다. 전체 접촉 플레이트 및 이러한 접촉 플레이트의 접촉부와 고정부가 평평한 플레이트 바디로 제조됨으로써, 추가 고정 요소를 사용하지 않아도 된다. 이로써, 본 발명에 따른 방법으로 인해 접촉 플레이트가 신속하게, 특히 단순하고 저렴한 방식과 방법으로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법의 단계 c)에서 플레이트 재료의 제거는 펀칭(punching) 및/또는 절단 및/또는 용접, 특히 레이저 절단을 통해 실시될 수 있다. 펀칭 및/또는 절단 및/또는 용접을 통해 플레이트 재료가 특히 쉽고, 동시에 정확하게 제거될 수 있다. 특히 바람직하게는, 레이저 절단이 사용될 수 있으며, 또한 상기 플레이트 재료를 제거할 때 이러한 레이저 절단으로 인해 정확성이 증가 될 수 있다. 이러한 방식으로, 본 발명에 따른 방법에서 단계 c)가 특히 확실하고, 특히 정확 및 정밀하게 실행될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법의 단계 c)에서 플레이트 재료 제거시, 플레이트 재료로 구성된 접속부(connecting section)을 통해 개별 배열 섹터가 도전성 연결되며, 특히, 배열 섹터 사이의 플레이트 재료도 제거된다. 배열 섹터 사이에 플레이트 재료가 남아 있기 때문에, 개별 배열 섹터, 특히 접촉부와 고정부가 개별 배열 섹터에서 서로 도전성 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, 나중에 상기 배터리 스택의 개별 배열 섹터에 배열된 모든 배터리 셀의 전기 병렬접속이 보장될 수 있다. 또한, 배열 섹터 사이에 제공된 플레이트 재료가 제거됨으로써 예를 들어, 본 발명에 따른 방법으로 제조된 접촉 플레이트의 중량이 감소 될 수 있으며, 이때 전술한 것은 전기 병렬접속의 기능에 손상을 주지 않는다. 이러한 방식으로, 특히 배터리 스택, 즉 다수의 배터리 면과 이로 인해 필요한 다수의 배터리 플레이트를 구비하는 그러한 배터리 스택의 전체 중량이 감소 될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 특히 바람직한 실시 형태에 따라, 단계 d) 및/또는 단계 e)는 적어도 부분적으로 단계 c)와 동시에 실시될 수도 있으며, 특히 접촉부 및/또는 적어도 두 개의 고정부는 적어도 부분적으로 플레이트 재료의 제거를 통해 성형 될 수 있다. 이러한 방식으로, 본 발명의 방법에 따른 접촉 플레이트의 제조 속도가 빨라질 수 있다. 특히, 단계 d) 및 단계 e)에서 실시 된 접촉부 및 고정부의 성형은 적어도 부분적으로 플레이트 재료의 제거도 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어 접촉부 및 고정부의 외측 형태가 적어도 부분적으로 플레이트 재료의 제거를 통해 제공될 수 있다. 이로 인해, 본 발명에 따른 방법의 이러한 실시 형태에서 접촉 플레이트의 제조 속도가 빨라질 수 있다.
또한, 본 발명의 방법에 따라, 단계 d)에서 실시 된 적어도 하나의 접촉부의 성형은 플레이트 바디의 하단 면 방향으로 이러한 접촉부가 변형(transforming) 되는 것도 포함할 수 있다. 본 발명의 의미에서 변형은, 특히 접촉부가 플레이트 바디의 하단 면 방향 바깥쪽으로 벤딩(bending)되는 것일 수 있다. 이러한 방식으로, 플레이트 바디의 플레이트 면에서 플레이트 바디와 하단 배터리 면에 제공된 배터리 셀이 직접적으로 접촉하지 않는다. 이어서, 접촉 플레이트와 하단 배터리 면에 제공된 배터리 셀 사이의 도전성 접촉을 위해 단지 접촉부만 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 특히 하단 배터리 면에 제공된 배터리 셀과 접촉 플레이트 사이의 한정 가능 및 조절 가능한 전기 접촉이 제공될 수 있다. 또한, 변형 이후에 플레이트 바디의 하단 면 방향으로 접촉부가 돌출됨으로써, 접촉부의 확실한 탄성 효과(spring effect)가 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 접촉 플레이트 및 하단 배터리 면에 제공된 배터리 셀 배열시 약간의 부정확한 배열이 보정될 수 있다.
전술한 것에 대응하여, 바람직하게는 본 발명의 방법에 대한 선택적 또는 추가 실시 형태에 따라, 단계 e)에서 실시 된 적어도 두 개의 고정부의 성형은 플레이트 바디의 상단 면 방향으로 적어도 두 개의 고정부가 변형되는 것을 포함할 수 있다. 여기서도, 고정부의 이러한 변형은 고정부가 플레이트 바디의 상단 면 방향으로 플레이트 면으로부터 바깥쪽으로 벤딩되는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 고정부에 확실한 탄성 효과가 제공될 수 있으며, 이로 인해 적어도 어느 정도 종 방향 보정이 존재한다는 전술한 장점이 제공된다. 또한, 상기 플레이트 바디의 상단 면 쪽으로 변형된 고정부로 인해, 플레이트 면에서 플레이트 바디와 상단 배터리 면에 제공된 배터리 셀의 직접적인 접촉이 억제될 수 있다. 이러한 방식으로, 이러한 도전성 접촉도 특히 확실하고 계획대로 조절될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법의 단계 e)에서 적어도 두 개의 고정부가 성형 될 때, 간격부(distance section)와 함께 고정부가 성형 되며, 간격부는 바람직하게는 플레이트 면에 대해 가로지르는 방향 또는 플레이트 면에 대해 적어도 거의 가로지르는 방향을 향하도록 제공된다. 그러한 간격부는 특히 상단 배터리 면에 제공된 배터리 셀의 하단부와 접촉 플레이트의 플레이트 바디 사이의 한정된 간격을 제공할 수 있다. 이러한 한정된 간격은 예를 들어 접촉 플레이트의 플레이트 바디와 상단 배터리 면에 제공된 배터리 셀 사이의 열 절연 및/또는 전기 절연을 위한 절연 소자(isolation element)의 배열을 가능하게 한다. 그러한 절연 소자는 예를 들어 플라스틱 또는 세라믹 재료로 형성될 수 있다. 본 발명의 의미에서 플레이트 면에 대해 가로지르는 방향이란, 플레이트 면에 대해 수직 방향일 수 있으며, 이로 인해 한정된 간격 제공과 함께 특히 압력 및/또는 장력과 관련하여 배터리 셀과 접촉 플레이트 사이에서 특히 바람직하게 힘전달이 이루어질 수 있다. 이 경우, 배터리 스택에서 그러한 힘전달을 위해 개별 배터리 셀이 삽입될 수 있으며, 따라서 전반적으로 상기 배터리 스택의 전체 안정성이 증가될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법의 단계 c)를 실시하기 전에 모든 배열 섹터에서 플레이트 재료가 플레이트 바디의 상단 면 방향으로 딥 드로잉(deep drawing), 특히 원뿔체(cone frustum) 형태로 딥 드로잉 될 수 있다. 이러한 방식으로, 플레이트 바디 면이 국부적(local)으로 확대될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 고정부를 성형하기 위한 가능성이 증가하며, 그 이유는 특히 고정부를 성형하기 위해 플레이트 재료의 넓은 면이 사용되기 때문이다. 특히, 개별 배열 섹터 및 개별 배열 자유공간의 치수로 인해 고정부의 치수와 형태가 반드시 제한되는 것은 아니다. 특히, 본 발명에 따른 방법을 적용함으로써 상기 접촉 플레이트의 다수의 서로 다른 형태가 이러한 실시 형태에 제공될 수 있다.
특히 바람직하게는, 본 발명에 따른 방법의 단계 e)에서 적어도 두 개의 고정부가 적어도 부분적으로 딥 드로잉 된 섹터에서 성형 될 수 있다. 본 발명에 따른 방법의 이러한 특히 바람직한 실시 형태에서, 특히 적어도 두 개의 고정부는 전술한 장점을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 상단 배터리 면에 제공된 배터리 셀을 특히 바람직하게 고정하도록 형성된 특히 넓은 고정부가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법의 단계 c)에서 딥 드로잉 시 발생하는 유동 손실(flow loss)로 인해 플레이트 재료가 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 제거될 수 있다. 상기 플레이트 재료에서 발생한 유동 손실로 인해, 예를 들어 플레이트 재료의 구조적 안정성이 약화 될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 방법을 통해 제조된 접촉 플레이트의 특정 실시 형태에서 마찬가지로 장애가 될 수 있는 변형경화(strain hardening)가 유동 손실로서 플레이트 재료에서 발생할 수 있다. 단계 c)에서 딥 드로잉 시 발생하는 유동 손실로 인해 상기 플레이트 재료가 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 제거됨으로써, 발생한 유동 손실을 포함하는 그러한 플레이트 재료에 의해 발생할 수 있는 단점은 본 발명에 따른 방법을 통해 제조된 접촉 플레이트에서 확실하게 억제될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법은 바람직하게는, 단계 d)에서 상기 접촉부의 성형은 이러한 접촉부의 일부로서 접촉 퓨즈 섹션(contact fuse section)의 생성 및/또는 단계 e)에서 실시되는 적어도 두 개의 고정부 성형은 적어도 두 개의 고정부의 일부로서 고정 퓨즈 섹션(retaining fuse section)의 생성을 포함하도록 제공된다. 그러한 퓨즈 섹션은 바람직하게는 접촉부 및 고정부의 섹터로서 성형 될 수 있으며, 이러한 섹터는 특히 작은 횡 단면, 예를 들어 5mm2보다 작은 횡 단면, 바람직하게는 1mm2보다 작은 횡 단면을 구비한다. 이러한 방식으로, 배터리 스택 내부에서 발생하는 과부하에 대해 안전 대비책이 본 발명에 따른 방법으로 제조된 접촉 플레이트를 통해 제공될 수 있다. 예를 들어, 개별 배터리 셀의 전기 병렬접속시 접촉 플레이트를 지나 많은 양의 전류가 흐를 경우, 전술한 접촉 퓨즈 섹션 및/또는 고정 퓨즈 섹션으로 인해, 예를 들어 퓨즈(fuse)로 인해 전기 병렬접속이 차단될 수 있다. 특히 바람직하게는, 접촉부뿐만 아니라, 고정부도 적어도 하나의 퓨즈 섹션을 구비하기 때문에, 본 발명에 따른 방법으로 제조된 접촉 플레이트 사용 시, 특히 과부하에 대해 이중 및 특히 중복된 배터리 스택의 안전이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법의 실시 형태에 따라, 상기 접촉 퓨즈 섹션 및/또는 고정 퓨즈 섹션은 플레이트 면 및/또는 기계적 부하가 없거나, 또는 적어도 거의 부하가 없는 플레이트 바디의 섹터에서 생성될 수 있다. 전술한 것처럼, 각각의 접촉 퓨즈 섹션 및 고정 퓨즈 섹션은 바람직하게는 섹터, 특히 작은 횡 단면을 구비한 그러한 섹터로서 형성될 수 있다. 전술한 플레이트 면 내부 및/또는 바람직하게는 기계적 부하가 없거나, 또는 적어도 거의 부하가 없는 플레이트 바디의 섹터에 접촉 퓨즈 섹션 및/또는 고정 퓨즈 섹션이 제공됨으로써, 각각의 퓨즈 섹션의 성형이 본 발명에 따른 방법으로 제조된 접촉 플레이트의 전체 기계적 안정성에 손상을 주지 않거나, 또는 단지 미세하게 손상을 주는 정도로 제공될 수 있다. 특히, 이러한 방식으로 특히 작은 횡 단면을 구비한 퓨즈 섹션이 형성될 수 있으며, 그 이유는 접촉 퓨즈 섹션 및/또는 고정 퓨즈 섹션이 배열된 섹터가 제조된 접촉 플레이트의 전체 기계적 안정성에 기여하기 때문이다.
또한, 본 발명에 따른 방법에서 접촉 퓨즈 섹션 및/또는 고정 퓨즈 섹션은 펀칭 및/또는 절단 및/또는 용접, 특히 레이저 절단을 통해 생성되며, 바람직하게는 상기 접촉 퓨즈 섹션과 고정 퓨즈 섹션이 동시에 생성된다. 특히, 접촉 퓨즈 섹션 및/또는 고정 퓨즈 섹션은 플레이트 재료의 제거를 통해 생성될 수 있으며, 전술한 것처럼, 그러한 플레이트 재료를 제거하기 위해 펀칭 및/또는 절단 및/또는 용접이 바람직한 방법으로 제공되며, 또한, 접촉 퓨즈 섹션과 고정 퓨즈 섹션이 동시에 제공됨으로써 본 발명에 따른 방법의 실행 속도가 빨라질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법에서 접촉 플레이트를 제어 유닛 및/또는 컨트롤 유닛과 연결하기 위한 연결부는 상기 플레이트 바디에서 성형 될 수 있다. 특히, 본 발명의 의미에서 성형(forming)은 플레이트 바디의 플레이트 재료로부터 연결부가 형성되는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 그러한 제어 유닛 및/또는 컨트롤 유닛에 배터리 스택을 연결하기 위해 제어 인터페이스 및/또는 컨트롤 인터페이스가 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 배터리 스택 구성 시, 인터페이스 요소(interface element)가 추가되지 않거나, 또는 적어도 축소된 상태로 배터리 스택이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시 형태에 따라, 단계 c) 및/또는 단계 d) 및/또는 단계 e)를 적어도 부분적으로 실행하기 위해 성형 장치가 반복적으로 사용될 수 있으며, 이러한 성형 장치는 15개 또는 그 이하의 배열 섹터, 특히 10개 또는 그 이하의 배열 섹터, 바람직하게는 5개 내지 2개의 배열 섹터를 위해 적어도 부분적으로 단계 c) 및/또는 d) 및/또는 e)를 동시에 실행하기 위해 제공된다. 달리 표현하면, 배열 섹터에 배열 자유공간을 삽입 및/또는 접촉부를 성형 및/또는 고정부를 성형하기 위해, 그러한 성형 장치는 정해진, 특히 적은 수의 배열 섹터를 위해 제공될 수 있다. 상기 성형 장치가 처리할 수 있는 것보다 현저하게 많은 배열 섹터를 갖는 접촉 플레이트는 특히 상기 성형 장치를 반복적으로 사용함으로써 제조될 수 있다. 특히, 접촉 플레이트를 갖는 일정 수량의 배열 섹터도 상기 성형 장치를 반복해서 사용함으로써 모듈 방식으로 조절될 수 있다. 상이한 수량의 배열 섹터를 포함하는 다수의 접촉 플레이트를 특히 간단하게 제공함으로써, 이러한 방식으로 전술한 접촉 플레이트가 특히 쉽고, 특히 원활하게 제공될 수 있다.
본 발명의 두 번째 측면에 따라, 본 발명의 상기 목적은 배터리 스택에 제공된 배터리 셀을 전기 병렬접속하기 위한 배터리 스택의 접촉 플레이트를 통해 해결되며, 배터리 스택에 제공된 배터리 셀은 상단 배터리 면과 하단 배터리 면에 배열되어 있고, 배터리 스택에 제공된 상기 접촉 플레이트는 상단 배터리 면과 하단 배터리 면 사이에 배열될 수 있다. 본 발명에 따른 접촉 플레이트는 이러한 접촉 플레이트가 본 발명의 첫 번째 측면에 따른 방법을 통해 제조되는 것을 통해 특징 된다. 본 발명의 첫 번째 측면에 따른 방법과 관련하여 상세하게 설명된 전체적인 장점은 본 발명의 두 번째 측면에 따른 접촉 플레이트를 통해서도 제공될 수 있으며, 이때 본 발명의 두 번째 측면에 따른 접촉 플레이트는 본 발명의 첫 번째 측면에 따른 방법으로 제조된 것이다.
본 발명의 세 번째 측면에 따라, 본 발명의 상기 목적은 적어도 하나의 상단 배터리 면, 하단 배터리 면과 접촉 플레이트를 구비한 배터리 스택을 통해 해결되며, 각각의 상단 배터리 면과 하단 배터리 면에는 다수의 배터리 셀이 배열되어 있고, 접촉 플레이트는 상단 배터리 면과 하단 배터리 면 사이에 배열되어 있다. 본 발명에 따른 배터리 스택은 상기 접촉 플레이트가 본 발명의 두 번째 측면에 따라 형성되는 것을 통해 특징 된다. 본 발명의 두 번째 측면에 따른 접촉 플레이트는 본 발명의 첫 번째 측면에 따른 방법을 통해 형성된다. 본 발명의 두 번째 측면에 따른 접촉 플레이트와 관련하여, 특히 본 발명의 첫 번째 측면에 따른 방법과 관련하여 상세하게 설명된 전체적인 장점은 본 발명의 세 번째 측면에 따른 배터리 스택을 통해서도 제공될 수 있으며, 이때 상기 배터리 스택은 본 발명의 두 번째 측면에 따른 그러한 접촉 플레이트를 구비한다.
본 발명의 또 다른 장점, 특징 및 구체적 내용은 도면과 관련하여 본 발명의 실시 예가 설명된 아래의 발명의 상세한 설명에서 상세하게 설명된다. 이때, 청구항과 발명의 상세한 설명에서 언급된 개별 특징이 독립적으로 제공되거나, 또는 임의적 결합 시에도 본 발명의 본질을 벗어나지 않는다. 본 발명의 실시 형태는 단지 실시 예의 범위에서만 설명된다. 당연히, 기술적으로 중요할 경우, 실시 형태의 개별 특징은 본 발명의 범위를 벗어나지 않은 상태로 서로 자연스럽게 결합 될 수 있다. 동일한 기능과 작용 방식을 갖는 요소는 도면에서 동일한 도면부호로 표기된다. 도면 설명은 다음과 같다:
도 1은 본 발명에 따른 방법을 도시하고 있고,
도 2는 본 발명에 따른 접촉 플레이트의 제조 과정을 도시하고 있고,
도 3은 도 2의 본 발명에 따른 접촉 플레이트 제조 과정의 나중 단계를 도시하고 있고,
도 4는 도 2에 도시된 접촉 플레이트를 첫 번째 상세도로 도시하고 있고,
도 5는 도 3에 도시된 접촉 플레이트를 상세도로 도시하고 있고,
도 6은 본 발명에 따른 접촉 플레이트의 또 다른 실시 형태를 도시하고 있고,
도 7은 절연 소자를 포함하는 도 6에 도시된 접촉 플레이트를 도시하고 있고,
도 8은 도 6에 도시된 접촉 플레이트를 포함하는 배터리 스택을 도시하고 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 단계를 개략적으로 도시하고 있다. 각각의 단계 a) 내지 e)는 대문자 A 내지 E로 표기되어 있다. 이어서, 도 2 내지 도 8을 설명하며, 이때 본 발명에 따른 방법의 각각의 단계와 관련된 단계는 도 1과 연관된다.
도 2는 본 발명에 따른 접촉 플레이트(10), 즉 본 발명에 따라 제조되는 접촉 플레이트의 중간 단계를 도시하고 있다. 도전성 플레이트 재료(12)로 구성된 플레이트 바디(11)는 첫 번째 단계 a)에서 제공된다. 다음 단계 b)에서 다수의 배열 섹터(15)가 상기 플레이트 바디(11)에 고정되며, 편의상 도 2에서 배열 섹터(15) 가운데 단지 하나의 배열 섹터에만 도면부호를 표기하였다. 다음 단계 c)에서 플레이트 재료(12)의 제거, 바람직하게는 펀칭 및/또는 절단 및/또는 용접, 특히 레이저 절단을 통해 플레이트 재료가 제거됨으로써, 모든 배열 섹터(15)에 배열 자유공간(20)이 형성된다. 또한, 단계 d) 및 e)의 일부는 마찬가지로 본 발명에 따른 방법의 단계 c)와 동시에 실시되며, 이는 특히 플레이트 재료(12)를 제거함으로써 플레이트 면(P)에서 적어도 접촉부와 고정부의 외측 둘레부분의 형태에 대하여 접촉부(30)와 고정부(40)를 성형하기 위한 것이다. 각각의 배열 섹터(15)는 서로 유사하다는 것을 확실히 알 수 있으며, 특히 접촉 플레이트(10)의 도시된 실시 형태에서 예컨대 각각 11개의 배열 섹터(15)가 한 그룹에 배열되어 있다. 특히, 단계 c) 및/또는 d) 및/또는 e)를 적어도 부분적으로 실행하기 위해 성형 장치가 반복적으로 사용될 수 있으며, 이러한 성형 장치는 단계 c) 및/또는 d) 및/또는 e)를 적어도 부분적으로 동시에 실행하여 이러한 11개의 배열 섹터(15)를 형성하도록 제공된다. 이러한 방식으로, 배열 섹터(15)의 전체 수량은 접촉 플레이트(10)의 모든 생산 라인에서 모듈 방식으로 개별적으로 조절될 수 있다. 개별 배열 섹터(15) 사이에 접속부(21)가 제공되며, 이로 인해 제조된 접촉 플레이트(10)를 나중에 배터리 스택(1)(도시되지 않음)에 삽입할 때 전기 병렬접속이 보장될 수 있다. 또한, 플레이트 재료(12)를 제거할 때 연결부(16)가 형성되며, 이러한 연결부는 컨트롤 된 배터리 스택(1)의 작동을 위해 제공되는 제어 유닛 및/또는 컨트롤 유닛을 연결하기 위해 제공될 수 있다.
이어지는 도 3은 도 2에 도시된 접촉 플레이트(10)를 새롭게 도시하고 있으며, 이때 상기 접촉 플레이트는 제조 단계의 나중 단계와 관련된다. 단계 d)를 실행할 때, 접촉부(30) 성형 시, 이러한 접촉부는 접촉 플레이트(10)의 하단 면(13) 방향으로 변형, 특히 바깥쪽으로 벤딩 되었다. 상기 고정부(40)의 경우도 유사하게 실시되었으며, 이때 상기 고정부는 단계 e)에서 접촉 플레이트(10)의 상단 면(14) 방향으로 변형, 특히 바깥쪽으로 벤딩 되었다. 특히, 도 3에서 명확하게 알 수 있는 것은, 적어도 두 개의 고정부(40)가 배열 섹터(15)에서 서로 마주하는 반대 방향으로 제공된다는 것이며, 이로 인해 상기 배터리 셀(3)(도시되어 있지 않음)이 고정부(40) 사이에서 형상 끼워 맞춤 방식 및/또는 억지 끼워 맞춤 방식 및/또는 마찰 연결 방식으로 고정될 수 있다. 또한, 이러한 실시 형태에서 접촉 퓨즈 섹션(31)은 접촉부(30)에서 성형 되고, 고정 퓨즈 섹션(41)은 고정부(40)에서 성형 된다. 전술한 것은 특히, 도 4 및 도 5에서 명확하게 알 수 있으며, 도 4는 도 2에 따른 접촉 플레이트(10)의 배열 섹터(15)를 상세하게 도시하고 있고, 도 5는 도 3에 따른 접촉 플레이트(10)의 배열 섹터(15)를 상세하게 도시하고 있다. 특히, 접촉 퓨즈 섹션(31) 및 고정 퓨즈 섹션(41)은 접촉부(30) 및 고정부(40)의 섹터를 통해 형성된다는 것을 명확하게 알 수 있으며, 이때 상기 섹터는 특히 작은 횡 단면을 구비한다. 이러한 방식으로, 과부하가 발생할 경우, 이러한 지점에서 접촉 플레이트(10)가 녹아 끊어지고, 이로 인해 배열된 배터리 셀(3)(도시되어 있지 않음)의 전기 병렬접속이 차단된다. 또한, 퓨즈 섹션(31, 41)이 플레이트 면(P)에서 생성된다는 것을 알 수 있으며, 이로 인해 특히 바람직하게는 상기 퓨즈 섹션은 플레이트 바디(11)의 기계적 부하가 없는 섹터 또는 적어도 거의 기계적 부하가 없는 섹터에서 생성될 수 있다. 상기 배열 자유공간(20)을 생성하기 위해 플레이트 재료(12)를 제거하는 것과 마찬가지로 접촉 퓨즈 섹션(31) 및 고정 퓨즈 섹션(41)을 생성하기 위해 플레이트 재료(12)(도시되어 있지 않음)를 제거하는 것은 바람직하게는 펀칭 및/또는 절단 및/또는 용접, 특히 레이저 절단을 통해 실시될 수 있다. 전체적으로, 본 발명에 따른 방법을 통해 접촉 플레이트(10)가 제조될 수 있으며, 이러한 접촉 플레이트의 접촉부(30) 및 고정부(40)는 평평한 플레이트 바디(11)로부터 성형 되며, 이로 인해 고정 요소 및 접촉 요소가 추가로 제공되지 않아도 된다. 이러한 방식으로, 접촉 플레이트(10)의 제조가 단순화될 수 있고, 제조 비용 및 제조 노력이 감소 될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 접촉 플레이트(10)의 또 다른 실시 형태를 도시하고 있고, 상기 접촉 플레이트는 도 1에 도시되어 있는 것처럼, 본 발명에 따른 방법을 통해 제조된다. 여기서, 접촉 플레이트(10)의 상단 면(14)이 식별될 수 있다. 이러한 접촉 플레이트(10)도 다수의 배열 섹터(15)를 구비하며, 상기 배열 섹터 가운데 하나의 배열 섹터는 도 6에 상세하게 도시되어 있다. 이러한 배열 섹터(15)에 접촉부(30)와 접촉 퓨즈 섹션(31)이 배열되어 있으며, 전술한 것은 배열 자유공간(20)에서 안쪽으로 돌출해 있다. 본 발명에 따른 접촉 플레이트(10)의 이러한 실시 형태에서 모든 배열 섹터(15)에 세 개의 고정부(40)가 제공되며, 상기 고정부는 공통의 고정 퓨즈 섹션(41)을 통해 나머지 접촉 플레이트(10)와 연결된다. 상기 접속부(21)를 통해 개별 배열 섹터(15), 특히 접촉부(30) 및 고정부(40)가 도전성 연결되며, 이것은 상기 배열 섹터에 배열된 배터리 셀(3)(도시되어 있지 않음)의 전기 병렬접속을 위한 것이다. 본 발명에 따른 접촉 플레이트(10)의 도시된 실시 형태는 특별한 특징을 포함한다. 상기 고정부(40)는, 상기 플레이트 재료(12)(도시되어 있지 않음)가 플레이트 면(P)(도시되어 있지 않음)으로부터 바깥쪽으로 벤딩되는 것보다 넓은 영역을 갖는다. 전술한 것을 제공하기 위해, 본 발명의 방법에 따른 단계 c)에서 플레이트 재료(12)를 제거하기 전에 모든 배열 섹터(15)에서 딥 드로잉이 실시될 수 있다. 이어서, 바람직하게는 딥 드로잉 된 이러한 섹터에서 상기 고정부(40)가 적어도 부분적으로 성형 될 수 있으며, 이때 딥 드로잉 시 발생한 유동 손실을 포함하는 플레이트 재료(12)의 섹터는, 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히, 상기 고정부(40)의 성형을 위해 사용되지 않는다. 이러한 방식으로, 제조된 접촉 플레이트(10)가 실시된 딥 드로잉으로 인해 가능하면 적은 영향을 받도록 제공된다. 또한, 도시된 접촉 고정부(40)는 간격부(42)와 함께 형성되어 있다. 이러한 간격부(42)는 바람직하게는 플레이트 면(P)(도시되어 있지 않음)에 대해 가로지르는 방향으로 배열될 수 있으며, 이로 인해, 고정부(40)와 나머지 접촉 플레이트(10) 사이에 확실한 간격이 제공된다.
도 7에 도시되어 있듯이, 전술한 것은 특히 절연 소자(50)를 접촉 플레이트(10) 위에 배열할 수 있도록 하며, 특히 확실하게 알 수 있는 것은 상기 간격부(42)으로 인해, 고정부(40)가 상기 절연 소자(50)를 감쌀 수 있다는 것이다. 이러한 방식으로, 상기 절연 소자가 확실하게 고정될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 배터리 스택(1)을 도시하고 있으며, 여기서 예를 들어, 도 7에 도시된 접촉 플레이트(10)가 절연 소자(50)와 함께 장착되어 있다. 상기 접촉 플레이트(10)의 접촉부(30)는 하단 배터리 면(2)에 제공된 배터리 셀(3)의 전기 접촉을 위해 상기 배터리 셀과 도전성 연결, 예를 들어 용접, 바람직하게는 레이저 용접된다. 상단 배터리 면에 제공된 배터리 셀(3)은 도시되어 있지 않지만, 상기 접촉 플레이트(10)의 고정부(40) 위에 덮여 있는 상태로 제공되며, 상기 고정부를 통해 배터리 셀은 형상 끼워 맞춤 방식 및/또는 억지 끼워 맞춤 방식 및/또는 마찰 연결 방식으로 고정될 수 있고, 동시에 도전성 연결이 된다. 이러한 방식으로, 전체 배터리 스택(1)의 특히 단순한 모듈 구성이 제공될 수 있다.
1 배터리 스택
2 하단 배터리 면
3 배터리 셀
10 접촉 플레이트
11 플레이트 바디
12 플레이트 재료
13 하단 면
14 상단 면
15 배열 섹터
16 연결부
20 배열 자유공간
21 접속부
30 접촉부
31 접촉 퓨즈 섹션
40 고정부
41 고정 퓨즈 섹션
42 간격부
50 절연 소자
P 플레이트 면

Claims (17)

  1. 배터리 스택(1)에 제공된 배터리 셀(3)을 전기 병렬접속하기 위한 배터리 스택(1)의 접촉 플레이트(10)를 제조하기 위해, 상기 배터리 스택(1)에 제공된 배터리 셀(3)은 상단 배터리 면과 하단 배터리 면(2)에 배열되어 있고, 배터리 스택(1)에 제공된 접촉 플레이트(10)는 상단 배터리 면과 하단 배터리 면(2) 사이에 배열되는 방법에 있어서,
    아래의 단계, 즉:
    a) 도전성 플레이트 재료(12)로 구성된 평평한 플레이트 바디(11)를 제공하는 단계로서, 상기 플레이트 바디(11)는 대부분 적어도 하나의 플레이트 면(P)에 배열되는 단계,
    b) 상단 배터리 면과 하단 배터리 면(2)에 제공된 각각의 배터리 셀(3)을 배열하기 위해 배열 섹터(15)에 배터리 셀을 고정하는 단계,
    c) 적어도 하나의 배열 자유공간(20)을 형성하기 위해 개별 배열 섹터(15)에서 플레이트 재료(12)를 제거하는 단계,
    d) 하단 배터리 면(2)에 제공된 배터리 셀(3)을 도전성 접촉하기 위해 플레이트 재료(12)로 구성된 적어도 하나의 접촉부(30)를 개별 배열 섹터(15)에서 성형하는 단계,
    e) 개별 배열 섹터(15)에서 도전성 접촉을 위해 플레이트 재료(12)로 구성된 적어도 두 개의 고정부(40)를 성형하고, 상단 배터리 면에 제공된 배터리 셀(3)을 형상 끼워 맞춤 방식 및/또는 억지 끼워 맞춤 방식 및/또는 마찰 연결 방식으로 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    단계 c)에서 플레이트 재료(12)의 제거는 펀칭 및/또는 절단 및/또는 용접, 특히 레이저 절단을 통해 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 c)에서 플레이트 재료(12)를 제거할 때, 각각의 배열 섹터(15)는 플레이트 재료(12)로 구성된 접속부(21)를 통해 도전성 연결되며, 특히 배열 섹터(15) 사이의 플레이트 재료(12)도 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    특히 접촉부(30) 및/또는 적어도 두 개의 고정부(40)는 적어도 부분적으로 플레이트 재료(12)의 제거를 통해 성형 되도록 단계 d) 및/또는 단계 e)가 적어도 부분적으로 단계 c)와 동시에 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 d)에서 실시되는 적어도 하나의 접촉부(30)의 성형은 플레이트 바디(11)의 하단 면(13) 방향으로 상기 접촉부(30)의 변형을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 e)에서 실시되는 적어도 두 개의 고정부의 성형은 상단 면(14) 방향으로 적어도 두 개의 고정부(40)의 변형을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 e)에서 적어도 두 개의 고정부(40)가 성형 될 때, 고정부(40)는 간격부(42)와 함께 성형 되며, 상기 간격부(42)는 바람직하게는 플레이트 면(P)을 가로지르는 방향 또는 적어도 거의 플레이트 면을 가로지르는 방향을 향하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 c) 전에 모든 배열 섹터에서 플레이트 재료(12)가 플레이트 바디(11)의 상단 면(14) 방향으로 딥 드로잉, 특히 원뿔체 형태로 딥 드로잉 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    단계 e)에서 적어도 두 개의 고정부(40)는 적어도 부분적으로 딥 드로잉 된 섹터에서 성형 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    단계 c)에서 딥 드로잉 시 발생한 유동 손실로 인해 플레이트 재료(12)가 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전하게 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 d)에서 접촉부(30)의 성형은 접촉부(30)의 일부로서 접촉 퓨즈 섹션(31)의 생성을 포함 및/또는 단계 e)에서 적어도 두 개의 고정부(40)의 성형은 적어도 두 개의 고정부(40)의 일부로서 고정 퓨즈 섹션(41)의 생성을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    접촉 퓨즈 섹션(31) 및/또는 고정 퓨즈 섹션(41)은 플레이트 면(P) 및/또는 플레이트 바디(11)의 기계적 부하가 없는 섹터 또는 적어도 거의 기계적 부하가 없는 섹터에서 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    접촉 퓨즈 섹션(31) 및/또는 고정 퓨즈 섹션(41)은 펀칭 및/또는 절단 및/또는 용접, 특히 레이저 절단을 통해 생성되며, 바람직하게는 접촉 퓨즈 섹션(31)과 고정 퓨즈 섹션(41)은 동시에 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 플레이트(10)를 제어 유닛 및/또는 컨트롤 유닛과 연결하기 위한 연결부(16)는 상기 플레이트 바디(11)에서 성형 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 c) 및/또는 단계 d) 및/또는 단계 e)를 적어도 부분적으로 실행하기 위해 성형 장치가 반복해서 사용되며, 상기 성형 장치는 15개 또는 그 이하의 배열 섹터(15), 특히 10개 또는 그 이하의 배열 섹터(15), 바람직하게는 5개 내지 2개의 배열 섹터(15)를 위해 적어도 부분적으로 단계 c) 및/또는 d) 및/또는 e)를 동시에 실행하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 배터리 스택(1)에 제공된 배터리 셀(3)을 전기 병렬접속하기 위한 배터리 스택(1)의 접촉 플레이트로서, 상기 배터리 스택(1)에 제공된 배터리 셀(3)은 하단 배터리 면과 상단 배터리 면(2)에 배열되어 있고, 상기 배터리 스택(1)에 제공된 접촉 플레이트(10)는 상단 배터리 면과 하단 배터리 면(2) 사이에 배열될 수 있는 접촉 플레이트(10)에 있어서,
    상기 접촉 플레이트(10)는 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 방법을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 접촉 플레이트(10).
  17. 적어도 하나의 상단 배터리 면, 하단 배터리 면(2)과 접촉 플레이트(10)를 포함하는 배터리 스택으로서, 각각의 상단 배터리 면과 하단 배터리 면(2)에 다수의 배터리 셀(3)이 배열되어 있고, 상단 배터리 면과 하단 배터리 면(2) 사이에 상기 접촉 플레이트(10)가 배열되어 있는 배터리 스택(1)에 있어서,
    상기 접촉 플레이트(10)는 제16항에 따른 접촉 플레이트로 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 스택(1).
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3878024A1 (de) * 2018-11-06 2021-09-15 Lisa Dräxlmaier GmbH Zellverbinder zum elektrisch leitenden verbinden von rundzellen einer batterie für ein kraftfahrzeug und verfahren zum herstellen einer batterie für ein kraftfahrzeug
DE102019200004A1 (de) * 2019-01-02 2020-07-02 Robert Bosch Gmbh Zellverbinder zur Verschaltung von Batteriezellen
DE102021201571A1 (de) * 2021-02-18 2022-08-18 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Zellverbinder und Zellensystem
DE102023114660B3 (de) 2023-06-05 2024-05-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrischer Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, sowie Kraftfahrzeug

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006107808A (ja) 2004-10-01 2006-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池用接続部材
JP4652138B2 (ja) * 2005-06-16 2011-03-16 本田技研工業株式会社 保持部材および組電池
JP5254321B2 (ja) 2007-05-31 2013-08-07 エルジー・ケム・リミテッド 組立型の電気的接続部材及びそれを含む二次バッテリーパック
KR100983011B1 (ko) * 2008-06-26 2010-09-17 주식회사 엘지화학 물리적 접촉방식에 기반한 전지셀 접속부재
US9673540B2 (en) * 2007-07-16 2017-06-06 Lg Chem, Ltd. Secondary battery pack based on mechanical connection manner
CN101369649B (zh) 2008-09-30 2010-06-02 赛恩斯能源科技有限公司 电池连接装置
US8361646B2 (en) * 2010-03-15 2013-01-29 Electronvault, Inc. Modular interconnection system
DE102012110644A1 (de) * 2012-11-07 2014-05-08 Bmz Batterien-Montage-Zentrum Gmbh Elektrisches Energiespeichermodul
JP6211425B2 (ja) * 2014-01-28 2017-10-11 ダイキョーニシカワ株式会社 電池モジュール
JP2015191729A (ja) 2014-03-27 2015-11-02 小島プレス工業株式会社 電池モジュール用電池ホルダ及びその製造方法と電池モジュール
US9583493B2 (en) * 2015-04-08 2017-02-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Integrated circuit and semiconductor device
DE202015006545U1 (de) * 2015-09-22 2016-06-27 Wilhelm Neuss Batteriemodul
DE102015005529A1 (de) * 2015-05-02 2016-11-03 Kreisel Electric GmbH Batterie-Speichermodul und Batterie-Speichersystem
CN107636862A (zh) * 2015-05-11 2018-01-26 睿能创意公司 用于携带型多单元电能储存装置的电连接器
DE102015215598A1 (de) * 2015-08-14 2017-02-16 Audi Ag Stromsammeleinrichtung für eine Energiespeicheranordnung, Energiespeicheranordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und Kraftfahrzeug
JP6360092B2 (ja) 2016-03-18 2018-07-18 矢崎総業株式会社 電池接続モジュール、電池接続モジュールの製造方法、電池パック、および保護部材
CN205811068U (zh) * 2016-05-20 2016-12-14 深圳市双越实业发展有限公司 一种新型电池弹片

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