WO2010142679A1 - Batteriezellenverbinder - Google Patents

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WO2010142679A1
WO2010142679A1 PCT/EP2010/058007 EP2010058007W WO2010142679A1 WO 2010142679 A1 WO2010142679 A1 WO 2010142679A1 EP 2010058007 W EP2010058007 W EP 2010058007W WO 2010142679 A1 WO2010142679 A1 WO 2010142679A1
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battery
battery cell
cell connector
connector according
connection part
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Franz-Josef Lietz
Jürgen Grosse
Adelheid Mertel
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Auto-Kabel Managementgesellschaft Mbh
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the subject matter relates to a battery cell connector having a first connection part formed for connection to a battery pole of a first battery, a second connection part and a connection part arranged between the connection parts and electrically contacting the connection parts with one another. Moreover, the subject matter relates to a method of manufacturing such a battery cell connector as well as a system having a battery cell connector and a plurality of batteries.
  • Batteries especially lithium-ion batteries, but also metal-hydride batteries, such as nickel-metal hydride batteries, or lithium polymer batteries or other chemical energy storage, are gaining in importance in the automotive industry.
  • metal-hydride batteries such as nickel-metal hydride batteries, or lithium polymer batteries or other chemical energy storage
  • the storage of electrical energy is of immense importance for future automobile construction.
  • novel batteries such as lithium-ion batteries
  • these accumulators store a large amount of energy in a small volume and, on the other hand, such batteries are subject to only a limited aging process. In particular, a "memory effect" does not occur with this. This allows a variety of charging cycles take place so that the life of the batteries is substantially equal to that of a vehicle.
  • batteries provide only low voltages between one and several tens of volts. These low voltages are far from sufficient to drive an electric motor of an electric vehicle.
  • most batteries provide electric charge only between 1000 and 5000 mAh, which is not enough to power a vehicle for a sufficient amount of time.
  • batteries are connected to so-called battery packs.
  • a plurality of individual batteries (cells) can be connected in series with each other, whereby the output voltage of the battery pack multiplied according to the number of series-connected batteries.
  • battery packs are used with a total of 96 batteries.
  • eight modules with twelve batteries each are interconnected.
  • six modules arranged vertically one above the other in a column are interconnected in series with each module.
  • Such a column is connected in series with a second column of the same module arranged horizontally next to it in series.
  • a total output voltage of 4V by 12 batteries will result in 48V per module and per 384V battery pack.
  • the problem with the construction of a module is the contacting of two batteries to be switched in series at their respective opposite polarity poles.
  • the battery pole of a first polarity is different from another Metal as the battery pole of a second polarity of the same battery.
  • one battery pole is made of steel and a second battery pole is made of aluminum.
  • other combinations of metals are also common.
  • the poles of different polarity are made of different metals.
  • the distance between two opposite poles is subject to tolerances. That is, if two batteries are arranged side by side substantially in a plane, the poles may not be exactly coplanar. Also often the positive pole of a battery is formed by a projection on the one battery cover and the negative pole by a return on the opposite lid of the battery. If one now wants to connect a positive pole of a first battery to a negative pole of a second battery, then on the one hand the use of the different metals has to be taken into account and on the other hand the tolerance-related deviation of the poles from each other.
  • the current flow through the contacts is very high, as a variety of batteries are connected in series, which provide several amperes, possibly even several tens of amperes or several hundred amps in the load case. These high currents must flow through all the batteries and the respective battery cell connectors.
  • the electrical contacts of the battery poles to the battery cell connectors must therefore be low in order to minimize the heat loss in the connectors. Therefore, must have a clean electrical contact over the entire Life of the battery module can be ensured. To ensure this, the battery cell connectors are regularly connected to the battery poles materially.
  • the object of the other object was to provide a cell connector available that can absorb the forces occurring and reduces the coupling of forces in the joints with the Battieriepolen.
  • the first connection part at least on the side facing a battery pole, be formed from a first electrically conductive material is and that at the second connection part a for connection to a second battery terminal formed, at least at the second battery pole side facing from a second of the first electrically conductive material different electrically conductive material formed flat piece is cohesively arranged.
  • a first connection part which is connected to a first battery pole, can be made of a first electrically conductive
  • the battery cell connector connects the first terminal part to the second terminal part via the connection part. At the second terminal part to electrically connected to the first battery pole opposite pole of a second battery to be connected. Since this opposite polarity battery pole is made of a different material than the first battery pole, the material that has passed in electrical and mechanical contact with this pole must also be different in order to ensure a low contact resistance.
  • a flat piece is materially bonded, for example welded, to the second connection part.
  • the flat piece is made of a second electrically conductive material.
  • the first connecting part is made of the same material as the first battery pole of the first battery and the flat piece of the same material as the second battery post of the second battery.
  • the first battery pole can be formed from aluminum.
  • at least the surface of the first connection part may also be formed of aluminum.
  • the opposite pole of the second battery may for example be formed of steel.
  • the sheet may be formed at least on the surface of steel.
  • connection part formed from aluminum is annealed.
  • the connection part may be formed from a soft annealed aluminum sheet or strip.
  • the soft annealing of the aluminum of the connecting part causes an increased elasticity of the connecting part, whereby in particular the axial
  • the connecting part may be formed of annealed aluminum.
  • the soft annealing between 200 and 600 0 C, preferably at 400 ° take place.
  • the soft annealing can be carried out under a protective gas atmosphere.
  • the surface of the flat piece facing the battery be coplanar with the first connection part.
  • the batteries are preferably such arranged that the opposite pole of juxtaposed batteries are arranged substantially in a plane. In order to connect these substantially lying in a plane pole with each other, the surfaces of the sheet and the first connector are coplanar.
  • this coplanarity can be canceled by a flexibility of the connecting part when contacting.
  • the battery cell connector can be pressed with a tool against the battery terminals when integrally connecting the connecting part and the flat piece to the respective battery terminals.
  • tolerance-related deviations between the poles can be compensated, in particular, the battery cell connector can be moved in a tolerance range.
  • the first and / or the second connection part is formed as a flat part.
  • the flat piece may be formed as a flat part. Due to the configuration as a flat part, the connection parts can be arranged close to the ends of the batteries with a small space requirement.
  • the connecting part is formed integrally with the first and / or the second connecting part.
  • the first connection part, the second connection part and the connection part can be formed from the same material.
  • the first connection part, the connection part and the connection part can be punched from a sheet metal or a strip.
  • At least one connecting part made of aluminum, tin, zinc, copper, nickel, silver, gold, iron, steel or alloys thereof is formed or coated therewith.
  • Connecting parts can be made of solid material of one of the said metals or alloys thereof. It is also possible that the connection parts are formed from a first metal and coated with a second metal or alloys thereof. In particular, to ensure a good electrical contact, for example, a silver coating may be provided. However, when selecting the material on the connector shell, care must be taken to ensure that this material matches the material of the connector to be attached thereto
  • Battery pole corresponds, so that no galvanic cell is formed at the transition, which could destroy the cohesive connection or has too high contact resistance.
  • the sheet is made of or coated with steel, tin, zinc, copper, nickel, iron, aluminum, silver, gold or alloys thereof.
  • the flat piece can either be made of a solid material or be coated with a suitable metal.
  • it is proposed that the flat piece is welded to the second connection part.
  • a friction welding method can be used.
  • an ultrasonic welding method for contacting the sheet with the connector can be used.
  • a friction stir welding, a torsional friction welding, a rotary friction welding or another friction welding method is conceivable.
  • a multi-orbital friction welding method can be used.
  • the flat piece with the connection part can also be connected by means of a resistance welding process cohesively.
  • the connecting part is designed to be flexible.
  • Such flexibility can for example be achieved in that the connecting part has spaced-apart ribs.
  • a plurality of individual ribs may be formed as connecting webs between the connecting parts.
  • the individual ribs are spaced apart and have a gap.
  • an increased flexibility of the connecting part is achieved.
  • a use of wave-shaped ribs in the connecting part ensures the required flexibility between the connecting parts through the connecting part.
  • the ribs are coplanar at least to the side of the first connection part facing away from the battery and / or of the second connection part. In this case, the ribs extend in the same plane as the first and / or the second connection part.
  • the ribs are projecting out of the plane of at least one connection part.
  • the ribs for example, on the one hand be wavy shaped in the plane of a connection part, so that the ribs do not protrude from the plane of the connection part.
  • the ribs protrude from a plane of a connection part, for example upwards and downwards. Both rib shapes provide the flexibility needed, with the ribs protruding from the plane of the connecting parts providing increased flexibility normal to the plane of a connecting part, and ribs running in the plane of the connecting parts can ensure increased flexibility in the plane of a connecting part ,
  • the ribs are formed by means of one of the methods stamping, cutting, laser cutting, water jet cutting from the connecting part.
  • the connecting part with the two connecting parts can be punched from a sheet or strip.
  • the ribs can be stamped.
  • the ribs are cut out of the connection part such that the spaces between the ribs are formed in the connection part.
  • the connection point of at least two films, in particular metal foils or coated films is formed. Two or more films, for example, ten films, can be stored one above the other and form the Verbmdungsteil. At the respective ends of the films, these can be materially connected to the connection parts, so that a flow of current from one connection part via the films to the other connection part is possible.
  • the films have the advantage that they provide increased flexibility and easy to install.
  • Alummiumlitzen, copper strands, aluminum braid, or copper braid is formed.
  • films and a variety of strands or braids can be used as Verbmdungsteil. These strands or braids can be materially connected at their respective ends with the connecting parts.
  • the connecting part be at least partially in the region of a
  • Connecting part is compacted.
  • Compacting may mean that the individual layers or strands are compressed so that they have substantially no air gap. Compacting can be achieved for example by brief compression and heating.
  • Compacted films, compacted strands or compacted braids can be combined with a tool in particular simply connect cohesively with the connection parts.
  • Ultrasonic welding can be used when compacting the ends of the connecting part in the area of the connecting parts.
  • the connecting part is connected at least partially cohesively to the connecting part in the region of at least one connecting part.
  • This cohesive connection can, as explained above, be achieved by means of welding. Due to the cohesive connection is achieved that the contact resistance between the connection part and connecting part is low and thus a
  • the connecting part, the first connecting part and / or the second connecting part forms an offset between a plane of the first connecting part and a plane of the second connecting part.
  • a flat piece is arranged on the second connection part.
  • the offset is such that the
  • Battery facing surface of the first connection part is coplanar with the battery facing surface of the sheet. This coplanarity makes it possible to connect the
  • connection between the battery cell connector and the respective battery pole can take place, for example, by means of a laser welding process.
  • laser welding it is necessary that already at the beginning of the welding process there is a mechanical contact between the components to be joined. Therefore, it is preferable that the first terminal part is pressed against a pole of a first battery and the flat piece is pressed against a reverse pole of a second battery. The thus mechanically contacted parts are then welded by means of a laser.
  • the temperature of the respective batteries must be maintained within a specific temperature window. If a battery heats up too much, there is a risk of this battery being destroyed or, in the worst case, causing it to explode. When this happens, the whole battery module is destroyed. Therefore, each individual battery should be monitored for its temperature.
  • the first connection part has a connecting region formed from a third electrically conductive material on the side facing away from the battery.
  • the connection region can also be arranged on the second connection part or the connection part.
  • the temperature tap can be done via temperature sensors. It is possible to mount the temperature sensor on the cell connector, for example by means of SMD. Separate monitoring of each individual pair of batteries is possible, and an increase the temperature above a threshold is detectable, whereupon the module can be turned off.
  • connection wire of a printed circuit board can be connected, for example, soldered.
  • a voltage tap on the battery cell connector is possible via this connecting wire.
  • connection region is flush with the surface of the first or second connection part or connection part facing away from the battery.
  • connection region may be coated with the third metal.
  • the coating with the third metal may take place before, during or after the molding of the connection parts and the connection part.
  • connection region is roll-plated with the third metal.
  • Joining portion or the third metal on the first connection part or the second connection part or the connecting part are roll-clad.
  • an opening for the battery is arranged in at least one connection part.
  • lithium-ion batteries but also other chemical energy storage, must be able to "breathe” and therefore have bursting membranes.
  • Entgasungsdorfkeit is made possible by the opening or recesses in the connection part and / or the sheet.
  • the opening also allows the welding of the
  • the opening is round.
  • the recess is for a possible degassing of the cell preferably just as large and congruent with the bursting membrane.
  • the opening has a projection which passes through its circumference.
  • the opening can first be formed as a bore or other round opening and then a From this outstanding nose can be removed from the connection part or the flat piece.
  • the opening with the offset or projection taken out from the circumference can also be formed during the molding of the connection parts or of the flat piece, for example during stamping.
  • connection part or the flat piece In order to connect the connecting part or the flat piece to the battery pole in a material-locking manner, it is proposed that a diameter of the opening be smaller than a battery pole. Thus, it is possible that the connection part or the
  • Flat piece can be pressed onto the battery pole and a mechanical contact between the connection part or flat piece and battery pole is ensured without the pole is pushed through the opening. Through the opening can then, for example, with a laser in the field
  • a battery or a battery pole is at least partially connected along the inner circumference of the opening cohesively with the first connection part.
  • This cohesive connection can be done for example by means of laser welding. Also, friction welding or ultrasonic welding is possible.
  • the flat piece as well as the connecting part can have an opening.
  • the flat piece has an opening coaxial with an opening in the second connection part. Consequently the opening passes through both the flat piece and the second connection part.
  • a battery is at least partially connected along the circumference of the opening cohesively with the flat piece.
  • the battery or the battery pole can be materially connected to the flat piece by means of a welding process.
  • the opening of the second connection part is larger than the vent opening of the first connection part, and that the size of the opening of the flat part corresponds to the size of the vent opening of the first connection part.
  • the opening of the flat piece and the vent opening of the first connection part are corresponding to each other, in particular so large that their outer diameter is smaller than the size of a pole of a battery.
  • a larger opening may be provided which is coaxial with the opening of the flat piece.
  • the object is also achieved according to one aspect by a battery cell connector according to claim 1.
  • a wavy longitudinal section of the connecting part increases its flexibility. Especially is advantageous if the flexibility of the connecting part is increased in at least two spatial directions. Due to the increased flexibility tensile and compressive forces in both the horizontal and vertical directions can be easily absorbed by the connecting part, so that these forces would not be coupled into the junction between the battery cell connector and the battery post.
  • the wavy longitudinal section also causes torsional forces can be absorbed by the connecting part.
  • the two connecting parts can thus be moved horizontally and vertically relative to each other as well as twisted against each other, wherein the forces are absorbed by the connecting part.
  • the connecting part is preferably designed such that it is reduced in comparison to a flat connecting part
  • the connecting part is preferably wave-shaped such that its elasticity is increased in at least two spatial directions with respect to a flat connecting part.
  • the connecting part is first led out at an angle to a first connection part from the propagation plane of the connection part out.
  • the connecting part can then be curved so that the middle part is substantially perpendicular, but preferably between 45 and 90 ° to the propagation direction.
  • This middle part can be a wave crest with a wave trough of the
  • Connect connecting parts Starting from the trough can then the connecting part again be performed at an angle to the second connection part.
  • the connecting part forms in the region of its wavy longitudinal section a deformation region, which is preferably elastically deformable. This deformation area can absorb tensile and compressive forces both axially and radially between the connection parts. Also, the connecting part can absorb corrosion forces between the connecting parts.
  • Wavy in the sense of the article may mean that the connecting part breaks up and down from the propagation plane of the connecting parts.
  • Longitudinal section in the sense of the article may mean that this is the section through the two connecting parts and the connecting part.
  • the longitudinal section may relate to that plane which is parallel to the propagation direction and perpendicular to the wide surface of the connecting parts and the connecting part.
  • the connecting part has in longitudinal section at least one wave crest and one wave trough.
  • the wave crest is usually the maximum deflection of the connecting part out of the plane of the surface of the connecting parts upwards.
  • the trough is usually the maximum deflection of the connecting part out of the plane of the surface of the connecting parts down out.
  • the connecting part Absorb tensile and compressive forces both horizontally and vertically.
  • the connecting part is Z-shaped in longitudinal section.
  • Z-shaped in the sense of the article may mean that the central web is inclined substantially perpendicularly or maximally 10 to 40 ° to the vertical, and that the upper and lower beams of the Z are formed at an angle to the horizontal.
  • the connecting part is tapered in longitudinal section in a substantially perpendicular to the propagation direction extending part.
  • the taper can be provided in the middle part of the connecting part. The taper serves to make the connecting part more flexible. As a result, the ability to absorb power in the connecting part can be increased.
  • the connecting part has in longitudinal section at least two bending angles greater than 90 °.
  • the bending angles are preferably those angles by which the middle part of the connecting part is bent relative to the outer parts of the connecting part.
  • the outer parts of the connecting part are each formed at an angle to the surface of the connecting parts. In particular, they are formed at an angle to the broad surface of the connecting parts.
  • the angularly arranged connecting parts must be bent by more than 90 ° in each case.
  • One embodiment proposes a battery cell connector in which the first and / or the second connection part is formed as a flat part.
  • One embodiment proposes a battery cell connector, at least one connection part
  • One embodiment proposes a battery cell connector in which the fins are punched by one of the methods: A) punching,
  • One embodiment proposes a battery cell connector in which an opening is formed in at least one connection part for laser welding of the connection part and the battery pole is arranged.
  • Another object is a method for producing a previously described battery cell connector with the
  • Another object is a system of at least two juxtaposed batteries arranged opposite each other, wherein opposite polarity battery poles of two batteries tolerance arranged in a tolerance range are arranged, and wherein the battery poles of a first polarity of a first electrically conductive material are formed, and the battery poles of a second polarity a second electrically conductive material are formed, and at least one battery cell connector, as described above, which is integrally connected to a first terminal part with a first battery pole of a first polarity of a first battery and with the flat piece cohesively with a second battery associated with the second
  • Batteriepol a second polarity of a second battery is connected.
  • this system modules can be made of several batteries.
  • the at least two batteries are electrically connected in series by the battery cell connector.
  • the output voltage of a module can be increased according to the number of series-connected batteries.
  • each at least two batteries are arranged vertically one above the other and connected by a battery cell connector, and that the respective last batteries of a respective column are connected by a battery cell connector.
  • FIG. Ia is a sectional view of a first battery cell connector
  • FIG. 1b is a sectional view of a second battery cell connector
  • Fig. 2a is a view of a first battery cell connector
  • FIG. 2b is a view of a second battery cell connector
  • Fig. 2c is another view of the second battery cell connector
  • 3a is a sectional view of a first battery cell connector
  • 3b is a sectional view of a second battery cell connector
  • Fig. 4a is a sectional view of a first
  • Fig. 4b is a sectional view of a second
  • FIG. 5 shows a side view of a column with five batteries of a battery module
  • Fig. 6 is a plan view of a battery module with five interconnected in a column batteries and two columns.
  • Fig. Ia, b shows a view of a battery cell connector 1 in longitudinal section.
  • the sectional view shows that the Battery cell connector 1 of a first terminal part 2, a second terminal part 4, a connecting part 6 and a arranged on the second terminal part 4 flat piece 8 is formed.
  • the connecting part 6 is arranged in a plane with the second connecting part 4.
  • the connecting part 6 may be formed integrally with the second connecting part 4 and the first connecting part 2.
  • the connecting part 6 may be a separate component and be integrally connected to the first connection part 2 and the second connection part 4.
  • Connecting part 4 is arranged.
  • the connecting part 6 may be formed integrally with the second connecting part 4 and / or the first connecting part 2. Also, the connecting part 6 may be a separate component and be integrally connected to the first connection part 2 and the second connection part 4.
  • an offset 10 is arranged in the connection part 6 and in the second connection part 4.
  • the side A of the first connection part 2 facing a battery is substantially coplanar with the side A of a flat piece 8 facing the battery.
  • the flat piece 8 is connected to the battery-facing side A of the second connection part 4 with the second connection part 4 cohesively.
  • the first connection part 2 and the flat piece 8 are preferably formed of different electrically conductive materials, in particular metals, or coated with such materials or metals.
  • the first connection part 2 and the flat piece 8 are preferably formed of different electrically conductive materials, in particular metals, or coated with such materials or metals.
  • the first connection part 2 and the flat piece 8 are preferably formed of different electrically conductive materials, in particular metals, or coated with such materials or metals.
  • Connecting part 2 may be formed of aluminum and the sheet 8 made of steel. It is also possible that the first connection part 2 with a metal other than aluminum, for example tin, zinc, copper, nickel, iron, steel, silver, gold or the like. is coated or made from one
  • the sheet 8 may also be formed of or coated with these metals of steel, tin, zinc, copper, aluminum, nickel, iron, silver, gold or the like, or alloys thereof.
  • the connecting part 6 is Z-shaped, wherein two outer parts of the
  • Connecting parts 6 are arranged at an angle in the angles a and ß to the connection parts 2 and 4.
  • the connecting part is tapered.
  • the bending angles 13a and 13b are provided.
  • this bending angle 13 is the
  • Connecting part 6 bent by more than 90 °, so that a substantially vertically extending central portion 6a of the connecting part ⁇ is present.
  • angles a and ß are usually between 1 and 10 °.
  • the angles a and ß can be identical. It is also possible that the angle a is greater than the angle ß, in this In this case, the offset 10 is formed in the connecting part 6, since the end part of the connecting part 6 facing the connecting part 2 is less inclined than the end part of the connecting part 6 facing the connecting part 4.
  • the waveform in longitudinal section has a wave crest and a wave trough. It can also be seen that the wave crest lies outside the surface plane of the broad surface of the connecting part 4. As can be seen in FIG. 1 b, the wave trough lies outside the lower surface plane of the broad surface of the connecting part 2.
  • the first connection part 2 has an opening, for example a welding opening, positioning opening or a ventilation opening 14 b.
  • the second connection part 4 has a weld opening or vent opening 14a
  • the flat piece 8 has a weld opening or vent opening 14c.
  • the weld opening serves to allow the laser to be directed through the opening onto the flat piece and / or the battery poles in a laser welding method, so that the connection parts can be welded to the battery poles by means of the laser beam.
  • the positioning opening 14c is coaxial with the welding opening 14a.
  • the positioning hole 14c may have a same diameter as the positioning hole 14b.
  • the positioning hole 14a may have a larger diameter than the positioning hole 14c.
  • the first connection part 2 are materially connected to the first battery pole 22.
  • the laser beam is guided along the circumferential surface of the positioning opening 14b, so that a cohesive connection is formed.
  • the flat piece 8 can be materially connected to the second pole 24 of the second battery 20 by means of a laser.
  • connection region 12 is arranged on the side B of the first connection part 2 facing away from the battery 20.
  • connection region 12 can also be arranged on the connection part 6 as well as the second connection part 4.
  • the connection region 12 may be formed of copper, silver, gold, tin, zinc, alloys thereof, or other metals.
  • the Connecting portion 12 may be coated on the surface of the first connector part 2, the connecting part 6 or the second terminal part 4 or be roll-bonded to the first terminal part 2, the connecting part 6 or the second terminal part 4.
  • Connecting portion 12 may lead a tap to an integrated circuit or a circuit board 40, where the cell / battery in terms of their voltage, current and / or temperature monitored and / or beintikbar.
  • the connecting part 6 makes it possible to shift the sides 20 A of the first connecting part 2 and of the flat piece 8 facing the battery 20 in the direction X relative to one another.
  • tolerance compensation in a tolerance range 26 can take place during the material-locking connection of the battery cell connector 1 to the batteries 20, which are not shown here.
  • tolerances in the position of the battery poles 22, 24 are compensated and still a cohesive connection between the first connector part 2 and battery terminal 22, 24 or sheet 8 and battery 22, 24 by means of a welding process is possible.
  • Fig. 2a shows a plan view of a further alternative of a battery cell connector 1.
  • the connecting part 6 is formed from spaced-apart ribs 6a.
  • the ribs are undulating.
  • the ribs extend in the plane of the second connecting part 4.
  • the first connecting part 2 it is possible for the first connecting part 2 to be displaceable in the direction Y relative to the flat piece 8 or the second connecting part 4, in order likewise to achieve tolerance compensation.
  • the first connection part 2 has the vent opening 14b. In the vent 14b, the projection 16a protruding from the periphery of the vent 14b is shown.
  • FIG. 2b shows a view of a further alternative of a battery cell connector 1.
  • the same reference numerals show similar elements in the figures.
  • FIG. 2b shows that grooves / openings 6b are formed / incorporated in the connecting part 6.
  • the grooves extend in the direction of propagation of the connecting part 6.
  • the grooves 6b may break the connecting part 6.
  • a corresponding, preferably equal positioning opening 14c with an offset 16b is formed in the sheet 8, as can also be seen in FIG. Coaxial with the positioning hole 14c is a
  • Fig. 2c shows another view of a
  • this battery cell connector is also provided with grooves 6b.
  • the Grooves ⁇ b are preferably continuous throughout the material.
  • the connecting part 6 is tapered in the region of the middle part 6a. That is, its cross section is smaller than the cross section of the connecting part at the outwardly facing portions.
  • connection parts 2, 4 are provided with slot-like recesses 7a, 7b pointing inwards.
  • the recesses 7a, 7b are arranged in the illustrated form in the connection parts 2, 4, but may also be arranged in the connecting part 6 without further ado.
  • the recesses 7 are preferably shorter than half the width of the
  • the recesses 7a, 7b are preferably arranged on mutually opposite sides in each case on a connection part 2, 4.
  • the recesses 7a, 7b serve to increase the flexibility of the battery cell connector 1 transversely to the direction of propagation.
  • the recess 7 preferably extend perpendicular to the outer edge of the cell connector. 1
  • Fig. 3a shows a sectional view with a further alternative.
  • the offset 10 is formed by a two-piece shaped first connection part 2 with the parts 2a and 2b. These parts can be materially connected to each other and be formed of the same metal or of different metals. Furthermore, it can be seen in FIG. 2 that the
  • Connecting part 6 is formed of a mesh. This may be an aluminum or copper braid. Braids off other metals are also possible. It can also be seen that the connecting part 6 has two compacted regions 6b, which are respectively provided in the region of the first connecting part 2 and the second connecting part 4. At the compacted regions 6b, the
  • Connecting part 6 are materially connected in each case with the first connection part 2 and the second connection part 4.
  • friction welding resistance welding, ultrasonic welding, or another welding method, or another connection method can be used.
  • Fig. 3b shows a sectional view with a further alternative.
  • the offset 10 is formed by a two-piece shaped first connection part 2 with the parts 2a and 2b. These parts can be materially connected to each other and be formed of the same metal or of different metals.
  • the connecting part 6 is formed from a braid wave-shaped. The waves are not Z-shaped, but S-shaped. Other waveforms are possible in all examples. This may be an aluminum or copper braid. Braids made of other metals are also possible.
  • the connecting part 6 has two compacted regions 6c, which are respectively provided in the region of the first connecting part 2 and the second connecting part 4.
  • the connecting part 6 can be connected to the first connecting part 2 and the second connecting part 4 by material engagement.
  • material engagement for this example, a friction welding, resistance welding, ultrasonic welding, or a other welding process, or any other connection method are used.
  • Fig. 4a shows another embodiment.
  • the connecting part 6 is formed of foils ⁇ c, which also have compacted portions 6b.
  • the compacted region 6b in the region of the second connecting part 4 protrudes beyond the vent opening 14a.
  • the connection part 6 can be materially connected to the second connection part 4.
  • the connecting part 6 may also be connected cohesively to the first connection part 2.
  • the fact that the compacted region 6b of the connecting part 6 projects substantially over a large part of the surface of the second connecting part 4 results in a large contact surface and thus a low contact resistance.
  • the second compacted region 6b may also extend along the offset 10 to the connection region 12 via the first connection part 2 and also have an opening in the region of the ventilation opening 14b.
  • Fig. 4b shows a further embodiment.
  • the connecting part 6 is formed from wave-shaped films, which also have compacted portions 6c.
  • the compacted region 6c in the region of the second connecting part 4 protrudes beyond the vent opening 14a.
  • Fig. 5 shows a schematic side view of a first column 28 of five batteries 20 ae, each with a first Pol 22 ae and in each case a second pole 24 ae. It can be seen that the batteries 20a-e are arranged one above the other in column 28. It can also be seen that the poles 22, 24 are arranged alternately. That is, for example, a positive pole 22 a of the battery 20 a in a plane with a
  • Negative pole 24b of a battery 20b is arranged. This is followed again by a positive pole 22c, followed by a negative pole 24d and again a plus pole 22e.
  • the poles 22, 24 of the batteries 20 are arranged in a tolerance range 26, which in the present case is shown enlarged.
  • the tolerance range 26 indicates within which range the poles can be arranged.
  • the length 21 of the respective batteries, i. the distance between the poles 22, 24 to each other, is subject to tolerances.
  • poles 22, 24 are not always coplanar, so that when connecting to a battery cell connector 1, this tolerance must be compensated.
  • a first battery cell connector Ia would for example be arranged between the positive pole 22a and the negative pole 24b. Thereafter, the positive terminal 22b would be connected to a battery cell connector 1 having a negative terminal 24c. The positive pole 22c would be over one
  • the positive pole 22d would be connected via a battery cell connector 1 to the negative terminal 24e.
  • the positive pole 22e would be connected to a battery cell connector with a negative pole of a battery of another column 28.
  • Battery cell connectors 1 along a column 28 would be arranged vertically, and a battery cell connector 1 of FIG two columns 28 interconnecting would be arranged horizontally.
  • FIG. 6 shows two columns 28a, 28b side by side.
  • the battery cell connectors 1 connect each positive pole 22a to the negative pole 24b, positive pole 22c to the negative pole 24d.
  • the column 28a is connected via the positive pole 22e and a battery cell connector 1 to the negative pole 24e of the column 28b.
  • the subject battery cell connector 1 By the subject battery cell connector 1 a pure connection between battery cell connector 1 and a respective battery terminal 22, 24 is ensured. This allows a low contact resistance. Tolerance compensation is also possible with the subject battery cell connector, since preferably these shear, tensile, compression and torsion forces can be absorbed by the wave-shaped connection part.
  • the subject battery cell connector 1 can be produced inexpensively and enables a material connection with battery poles 22, 24 of different Polarity.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Batteriezellenverbinder 1 mit einem ersten zum Anschluss an einen Batteriepol einer ersten Batterie gebildeten Anschlussteil 2, einem zweiten Anschlussteil 4, und einen zwischen den Anschlussteilen 2, 4 angeordneten, die Anschlussteile 2, 4 elektrisch miteinander kontaktierenden Verbindungsteil 6. Eine sortenreine Verbindung von Batteriepolen 22, 24 wird dadurch gewährleistet, dass das erste Anschlussteil 2 zumindest an der einem Batteriepol 22, 24 zugewandten Seite A aus einem ersten elektrisch leitenden Material gebildet ist, und dass an dem zweiten Anschlussteil 4 ein zum Anschluss an einen zweiten Batteriepol 22, 24 gebildetes, zumindest an der dem zweiten Batteriepol zugewandten Seite A aus einem zweiten von dem ersten elektrisch leitenden Material verschiedenen elektrisch leitenden Material gebildetes Flachstück 8 stoffschlüssig angeordnet ist.

Description

Battβriezellenverbinder
Der Gegenstand betrifft einen Batteriezellenverbinder mit einem ersten zum Anschluss an einen Batteriepol einer ersten Batterie gebildeten Anschlussteil, einem zweiten Anschlussteil und einem zwischen den Anschlussteilen angeordneten, die Anschlussteile elektrisch miteinander kontaktierenden Verbindungsteil. Darüber hinaus betrifft der Gegenstand ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Batteriezellenverbinders als auch ein System mit einem Batteriezellenverbinder und einer Mehrzahl von Batterien.
Batterien, insbesondere Lithium-Ionen-Batterien, jedoch auch Metall-Hydrid Batterien, wie Nickel-Metall-Hydrid Batterien, oder Lithium Polymer Batterien oder andere chemische Energiespeicher, erlangen in der Automobilindustrie einen immer höheren Stellenwert. Insbesondere durch den Bedarf an alternativen Antriebskonzepten, beispielsweise Hybridantrieben oder reinen Elektroantrieben, ist die Speicherung von elektrischer Energie von immenser Bedeutung für den zukünftigen Automobilbau.
Die Verwendung von neuartigen Batterien, z.B. Lithium-Ionen- Batterien, als elektrischer Energiespeicher für Elektromotoren im Automobilbau hat sich als vorteilhaft erwiesen. Zum Einen speichern diese Akkumulatoren eine große Energiemenge bei kleinem Volumen und zum Anderen unterliegen solche Batterien nur bedingt einem Alterungsprozess . Insbesondere ein "Memory- Effekt" stellt sich bei diesem nicht ein. Dadurch können eine Vielzahl von Ladezyklen stattfinden, so dass die Lebensdauer der Batterien der eines Fahrzeugs im Wesentlichen entspricht.
Die meisten Batterien stellen jedoch nur geringe Spannungen zwischen einem und mehreren zehn Volt zur Verfügung. Diese geringen Spannungen reichen bei weitem nicht aus, um einen Elektromotor eines Elektrofahrzeugs anzutreiben. Darüber hinaus stellen die meisten Batterien elektrische Ladung nur zwischen 1000 und 5000 mAh zur Verfügung, was nicht ausreicht, um ein Fahrzeug ausreichend lange anzutreiben. Aus diesem Grunde werden Batterien zu sogenannten Batteriepacks zusammengeschaltet. Hierbei können eine Mehrzahl von einzelnen Batterien (Zellen) miteinander in Reihe geschaltet werden, wodurch sich die Ausgangsspannung der Batteriepacks entsprechend der Anzahl der in Reihe geschalteten Batterien multipliziert. Vorzugsweise werden Batteriepacks mit insgesamt 96 Batterien eingesetzt. Hierbei werden beispielsweise acht Module mit jeweils zwölf Batterien miteinander verschaltet. Pro Modul werden beispielsweise sechs vertikal übereinander angeordnete Batterien in einer Spalte miteinander in Serie verschaltet. Eine solche Spalte wird in Serie mit einer zweiten horizontal daneben angeordneten Spalte des selben Moduls in Serie verschaltet. Somit ergibt sich beispielsweise bei einer Ausgangsspannung von 4 V pro Batterie eine Gesamtausgangsspannung von 4 V mal 12 Batterien zu 48 V pro Modul und pro Batteriepack 384 V.
Problematisch bei dem Aufbau eines Moduls ist jedoch die Kontaktierung von jeweils zwei in Reihe zu schaltenden Batterien an ihren jeweils gegenpoligen Polen. Zum einen ist aufgrund der chemischen Energiespeicherung in den Batterien der Batteriepol einer ersten Polarität aus einem anderen Metall als der Batteriepol einer zweiten Polarität der selben Batterie. Beispielsweise ist bei Lithium-Ionen-Batterien ein Batteriepol aus Stahl und ein zweiter Batteriepol aus Aluminium. Andere Kombinationen von Metallen sind jedoch auch üblich. Bei den meisten Arten von Batterien ist zu beobachten, dass die Pole unterschiedlicher Polarität aus unterschiedlichen Metallen hergestellt sind.
Darüber hinaus ist durch produktionsbedingte Schwankungen bei der Produktion von Batterien der Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Polen toleranzbehaftet. Das heißt, dass wenn zwei Batterien nebeneinander im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind, die Pole nicht exakt koplanar sein können. Auch ist häufig der Pluspol einer Batterie durch einen Vorsprung auf dem einen Batteriedeckel gebildet und der Minuspol durch einen Rücksprung auf dem gegenüberliegenden Deckel der Batterie. Will man nun einen Pluspol einer ersten Batterie mit einem Minuspol einer zweiten Batterie verbinden, so muss zum Einen der Verwendung der unterschiedlichen Metalle Rechnung getragen werden und zum Anderen der toleranzbedingten Abweichung der Pole zueinander.
Darüber hinaus ist der Stromfluss durch die Kontakte sehr hoch, da eine Vielzahl von Batterien in Reihe geschaltet werden, welche im Belastungsfall mehrere Ampere, eventuell sogar mehrere zehn Ampere oder mehrere einhundert Ampere, zur Verfügung stellen. Diese hohen Ströme müssen durch alle Batterien und die jeweiligen Batteriezellenverbinder fließen. Die elektrischen Kontaktierungen der Batteriepole an die Batteriezellenverbinder müssen daher niederohmig sein, um die Verlustwärme in den Verbindern zu minimieren. Daher muss eine saubere elektrische Kontaktierung über die gesamte Lebensdauer des Batteriemoduls gewährleistet werden. Um dies zu gewährleisten, werden die Batteriezellenverbinder regelmäßig mit den Batteriepolen stoffschlüssig verbunden.
Bei den bekannten Batteriemodulen ergibt sich nunmehr das Problem, einen geringen Übergangswiderstand zwischen einem Batteriepol und einem Batteriezellenverbinder unter Berücksichtigung der verschiedenen Metalle der Batteriepole zu etablieren. Darüber hinaus ergibt sich das Problem, Toleranzen der Batterielängen auszugleichen. Auch ergibt sich das Problem, eine Vielzahl von Batterien in einem einfach handhabbaren Arbeitsschritt elektrisch und stoffschlüssig miteinander zu kontaktieren.
Bei den bekannten Batteriemodulen ergibt sich auch das
Problem, dass insbesondere in einem Fahrzeug während des Betriebs hohe Scher- / Druck- und/oder Zugkräfte auf den Zellenverbinder wirken, die dazu führen können, dass die Verbindungen zwischen den Zellenverbindern und den Batteriepolen zerstört werden können. Auch bei der Montage treten diese Kräfte auf. Daher lag dem Gegenstand die weitere Aufgabe zugrunde, einen Zellenverbinder zur Verfügung zu stellen, der die auftretenden Kräfte aufnehmen kann und eine Einkoppelung der Kräfte in die Verbindungsstellen mit den Battieriepolen reduziert.
Diese Aufgabe wird durch einen Batteriezellenverbinder nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt wird vorgeschlagen, dass das erste Anschlussteil zumindest an der einem Batteriepol zugewandten Seite aus einem ersten elektrisch leitenden Material gebildet ist und dass an dem zweiten Anschlussteil ein zum Anschluss an einen zweiten Batteriepol gebildetes, zumindest an der dem zweiten Batteriepol zugewandten Seite aus einem zweiten von dem ersten elektrisch leitenden Material verschiedenen elektrisch leitenden Material gebildetes Flachstück stoffschlüssig angeordnet ist.
Es ist erkannt worden, dass Verbindungen zwischen Batteriezellenverbindern und Batteriepolen dann mit einem geringen Übergangswiderstand möglich sind, wenn den unterschiedlichen Materialien der gegenpoligen Batteriepole Rechnung getragen wird. Hierzu kann ein sortenreiner Übergang zwischen Zellenverbinder und Batteriepol gewählt werden. Ein erstes Anschlussteil, welches mit einem ersten Batteriepol verbunden wird, kann aus einem ersten elektrisch leitenden
Material gebildet sein. Der Batteriezellenverbinder verbindet das erste Anschlussteil über das Verbindungsteil mit dem zweiten Anschlussteil. An dem zweiten Anschlussteil soll elektrisch ein zum ersten Batteriepol gegenpoliger Pol einer zweiten Batterie angeschlossen werden. Da dieser gegenpolige Batteriepol aus einem anderen Material ist als der erste Batteriepol, muss auch das in elektrischem und mechanischem Kontakt mit diesem Pol tretende Material ein anderes sein, um einen geringen Übergangswiderstand zu gewährleisten.
Um einen kostengünstigen Batteriezellenverbinder zur Verfügung zu stellen, wird daher vorgeschlagen, dass an dem zweiten Anschlussteil ein Flachstück stoffschlüssig, z.B. verschweißt angeordnet ist. Das Flachstück ist dabei aus einem zweiten elektrisch leitenden Material. Bevorzugt ist das erste Anschlussteil aus dem selben Material wie der erste Batteriepol der ersten Batterie und das Flachstück aus dem selben Material wie der zweite Batteriepol der zweiten Batterie .
Beispielhaft kann der erste Batteriepol aus Aluminium gebildet sein. In diesem Fall kann zumindest die Oberfläche des ersten Anschlussteils ebenfalls aus Aluminium gebildet sein. Der gegenpolige Pol der zweiten Batterie kann beispielsweise aus Stahl gebildet sein. In diesem Fall kann das Flachstück zumindest an der Oberfläche aus Stahl gebildet sein. Über das Verbindungsteil ist der erste Anschlussteil mit dem zweiten Anschlussteil und respektive dem Flachstück elektrisch verbunden, und Strom kann über den Batteriezellenverbinder zwischen den Batteriepolen der zwei Batterien fließen.
Insbesondere ist das aus Aluminium gebildete Anschlussteil weichgeglüht. Das Anschlussteil kann aus einem weichgeglühtem Aluminiumblech oder Band geformt sein. Das Weichglühen des Aluminiums des Anschlussteils bewirkt eine erhöhte Elastizität des Anschlussteils, wodurch insbesondere die axiale
Ausgleichsfähigkeit erhöht wird. Axiale Bewegungen der Batterei können somit ausgeglichen werden. Auch kann das Verbindungsteil aus weichgeglühtem Aluminium gebildet sein. Insbesondere kann das Weichglühen zwischen 200 und 600 0C, bevorzugt bei 400° erfolgen. Insbesondere kann das Weichglühen unter Schutzgasatmosphäre erfolgen.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die der Batterie zugewandte Fläche des Flachstücks mit dem ersten Anschlussteil koplanar ist. In einem Batteriemodul werden die Batterien vorzugsweise derart angeordnet, dass die gegenpoligen Pole von nebeneinander angeordneten Batterien im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind. Um nun diese im Wesentlichen in einer Ebene liegenden Pole miteinander zu verbinden, sind die Flächen des Flachstücks und des ersten Anschlussteils koplanar.
Es sei erwähnt, dass diese Koplanarität durch eine Flexibilität des Verbindungsteils beim Kontaktieren aufgehoben werden kann. Beispielsweise kann der Batteriezellenverbinder mit einem Werkzeug gegen die Batteriepole beim stoffschlüssigen Verbinden des Anschlussteils und des Flachstücks an die jeweiligen Batteriepole gedrückt werden. Hierdurch können toleranzbedingte Abweichungen zwischen den Polen ausgeglichen werden, insbesondere kann der Batteriezellenverbinder in einem Toleranzbereich verschoben werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das erste und/oder das zweite Anschlussteil als Flachteil gebildet ist. Darüber hinaus kann auch das Flachstück als Flachteil gebildet sein. Durch die Ausgestaltung als Flachteil können die Anschlussteile bei geringem Raumbedarf eng an den Enden der Batterien angeordnet werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird auch vorgeschlagen, dass das Verbindungsteil einstückig mit dem ersten und/oder dem zweiten Anschlussteil gebildet ist. Dadurch ist es möglich, besonders kostengünstig den Batteriezellenverbinder herzustellen. Beispielsweise kann das erste Anschlussteil, das zweite Anschlussteil und das Verbindungsteil aus dem selben Material gebildet werden. Beispielsweise kann das erste Anschlussteil, das Verbindungsteil und das Anschlussteil aus einem Blech oder einem Band gestanzt werden. Dadurch können in einem einzigen Arbeitsschritt das erste und zweite Anschlussteil sowie das Verbindungsteil kostengünstig hergestellt werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Anschlussteil aus Aluminium, Zinn, Zink, Kupfer, Nickel, Silber, Gold, Eisen, Stahl oder Legierungen davon gebildet oder damit beschichtet ist. Anschlussteile können aus Vollmaterial aus einem der genannten Metalle oder Legierungen davon hergestellt sein. Auch ist es möglich, dass die Anschlussteile aus einem ersten Metall gebildet sind und mit einem zweiten Metall oder Legierungen davon beschichtet sind. Insbesondere um eine gute elektrische Kontaktierung zu gewährleisten, kann beispielsweise eine Silberbeschichtung vorgesehen sein. Jedoch muss bei der Auswahl des Materials am Anschlussteilmantel darauf geachtet werden, dass dieses Material zu dem Material des daran anzuschließenden
Batteriepols korrespondiert, so dass keine galvanische Zelle am Übergang entsteht, welche die stoffschlüssige Verbindung zerstören könnte oder einen zu hohen Übergangswiderstand aufweist .
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Flachstück aus Stahl, Zinn, Zink, Kupfer, Nickel, Eisen, Aluminium, Silber, Gold oder Legierungen davon gebildet oder damit beschichtet ist. Entsprechend der Ausgestaltung der Anschlussteile kann auch das Flachstück entweder aus einem Vollmaterial sein oder mit einem geeigneten Metall beschichtet sein. Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Flachstück mit dem zweiten Anschlussteil verschweißt ist. Hierbei kann ein Reibschweißverfahren verwendet werden. Beispielsweise kann ein Ultraschallschweißverfahren zur Kontaktierung des Flachstücks mit dem Anschlussteil verwendet werden. Jedoch ist auch ein Rührreibschweißen, ein torsionales Reibschweißen, ein Rotationsreibschweißen oder ein sonstiges Reibschweißverfahren denkbar. Auch kann ein Multi-Orbital- Reibschweißverfahren verwendet werden. Darüber hinaus kann das Flachstück mit dem Anschlussteil auch mittels eines Widerstandsschweißverfahrens Stoffschlüssig verbunden werden.
Für einen Toleranzausgleich zwischen dem Flachstück und dem ersten Anschlussteil bei Anordnung der zu verbindenden Batteriepole in unterschiedlichen Ebenen wird vorgeschlagen, dass das Verbindungsteil flexibel ausgestaltet ist.
Eine solche Flexibilität kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Verbindungsteil voneinander beabstandete Rippen aufweist. Hierbei können eine Mehrzahl von einzelnen Rippen als Verbindungsstege zwischen den Anschlussteilen gebildet sein. Die einzelnen Rippen sind voneinander beabstandet und haben einen Zwischenraum. Hierdurch wird eine erhöhte Flexibilität des Verbindungsteils erreicht.
Insbesondere eine Verwendung von wellenförmigen Rippen in dem Verbindungsteil gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel gewährleistet die benötigte Flexibilität zwischen den Anschlussteilen durch das Verbindungsteil. Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die Rippen koplanar zumindest zu der der Batterie abgewandten Seite des ersten Anschlussteils und/oder des zweiten Anschlussteils sind. Hierbei verlaufen die Rippen in der gleichen Ebene wie das erste und/oder das zweite Anschlussteil .
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird auch vorgeschlagen, dass die Rippen aus der Ebene zumindest eines Anschlussteils herausragend geformt sind. Die Rippen können beispielsweise einerseits in der Ebene eines Anschlussteils wellenförmig geformt sein, so dass die Rippen aus der Ebene des Anschlussteils nicht herausragen. Jedoch ist es auch möglich, dass die Rippen aus einer Ebene eines Anschlussteils herausragen, beispielsweise nach oben und nach unten. Beide Rippenformen bieten die benötigte Flexibilität, wobei die Rippen, die aus der Ebene der Anschlussteile herausragen, eine erhöhte Flexibilität normal zur Ebene eines Anschlussteils gewährleisten, und Rippen, die in der Ebene der Anschlussteile verlaufen, eine erhöhte Flexibilität in der Ebene eines Anschlussteils gewährleisten können.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird auch vorgeschlagen, dass die Rippen mittels eines der Verfahren Stanzen, Schneiden, Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden aus dem Verbindungsteil geformt sind. Wie zuvor erläutert, kann das Verbindungsteil mit den beiden Anschlussteilen aus einem Blech oder Band gestanzt werden. Gleichzeitig können beispielsweise die Rippen gestanzt werden. Auch ist es möglich, dass die Rippen aus dem Verbindungsteil geschnitten werden, derart, dass die Abstände zwischen den Rippen in dem Verbindungsteil geformt werden. Gemäß einem vortexlhaften Ausfuhrungsbeispiel wird auch vorgeschlagen, dass das Verbindungstell aus zumindest zwei Folien, insbesondere Metallfolien oder beschichtete Folien, gebildet ist. Zwei oder mehr Folien, beispielsweise auch zehn Folien, können übereinander gelagert werden und das Verbmdungsteil bilden. An den jeweiligen Enden der Folien können diese mit den Anschlussteilen stoffschlussig verbunden sein, so dass ein Stromfluss vom einen Anschlussteil über die Folien zum anderen Anschlussteil möglich ist. Die Folien bieten den Vorteil, dass diese eine erhöhte Flexibilität gewährleisten und einfach anzubringen sind.
Gemäß einem vorteilhaften Ausfuhrungsbeispiel wird auch vorgeschlagen, dass das Verbmdungsteil aus einem der
Materialien Alummiumlitzen, Kupferlitzen, Aluminiumgeflecht, oder Kupfergeflecht gebildet ist. Neben der Verwendung von Folien können auch eine Vielzahl von Litzen oder Geflechte als Verbmdungsteil verwendet werden. Diese Litzen oder Geflechte können an ihren jeweiligen Enden stoffschlussig mit den Anschlussteilen verbunden werden.
Für eine stoffschlussige Verbindung der Litzen, Geflechte oder Folien an den Anschlussteilen wird vorgeschlagen, dass das Verbmdungsteil zumindest teilweise im Bereich eines
Anschlussteils kompaktiert ist. Kompaktieren kann bedeuten, dass die einzelnen Schichten oder Litzen derart verpresst sind, dass diese im Wesentlichen keinen Luftzwischenraum aufweisen. Kompaktieren kann beispielsweise durch kurzzeitiges Verpressen und Erhitzen erreicht werden.
Kompaktierte Folien, kompaktierte Litzen bzw. kompaktierte Geflechte lassen sich mit einem Werkzeug in besonders einfacher Weise stoffschlüssig mit den Anschlussteilen verbinden. Insbesondere ein Reibschweißverfahren, ein Widerstandsschweißverfahren oder ein
Ultraschallschweißverfahren kann bei Kompaktierung der Enden des Verbindungsteils im Bereich der Anschlussteile angewandt werden .
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Verbindungsteil zumindest teilweise im Bereich zumindest eines Anschlussteils stoffschlüssig mit dem Anschlussteil verbunden ist. Diese stoffschlüssige Verbindung kann, wie zuvor erläutert, mittels Schweißen erzielt werden. Durch die stoffschlüssige Verbindung wird erreicht, dass der Übergangswiderstand zwischen Anschlussteil und Verbindungsteil gering ist und somit eine
Wärmeentwicklung durch Verlustleistung minimiert wird.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird auch vorgeschlagen, dass das Verbindungsteil, das erste Anschlussteil und/oder das zweite Anschlussteil einen Versatz zwischen einer Ebene des ersten Anschlussteils und einer Ebene des zweiten Anschlussteils bildet. Wie zuvor erläutert, wird an dem zweiten Anschlussteil ein Flachstück angeordnet. Um die der Batterie zugewandte Fläche des Flachstücks im Wesentlichen in eine Ebene mit der der Batterie zugewandten
Fläche des ersten Anschlussteils zu bringen, wird der Versatz vorgeschlagen.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Versatz derart ist, dass die der
Batterie zugewandte Fläche des ersten Anschlussteils koplanar zu der der Batterie zugewandten Fläche des Flachstücks ist. Diese Koplanarität ermöglicht es, die zu verbindenden
Batteriepole mit einem Werkzeug besonders einfach
Stoffschlüssig mit dem Batteriezellenverbinder zu verbinden.
Die Verbindung zwischen dem Batteriezellenverbinder und dem jeweiligen Batteriepol kann beispielsweise mittels eines Laserschweißverfahrens erfolgen. Beim Laserschweißen ist es jedoch notwendig, dass bereits zu Beginn des Schweißvorgangs ein mechanischer Kontakt zwischen den zu fügenden Bauteilen besteht. Daher wird bevorzugt das erste Anschlussteil gegen einen Pol einer ersten Batterie gedrückt und das Flachstück gegen einen gegenpoligen Pol einer zweiten Batterie gedrückt. Die so mechanisch in Kontakt gebrachten Teile werden dann mittels eines Lasers verschweißt.
Bei Batteriemodulen, wie sie zuvor beschrieben wurden, ist die Temperatur der jeweiligen Batterien in einem bestimmten Temperaturfenster einzuhalten. Erhitzt sich eine Batterie zu sehr, besteht die Gefahr, dass diese Batterie zerstört wird oder schlimmstenfalls explodiert. Wenn dies geschieht, ist das ganze Batteriemodul zerstört. Daher sollte jede einzelne Batterie hinsichtlich ihrer Temperatur überwacht werden. Um dies zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass das erste Anschlussteil einen aus einem dritten elektrisch leitenden Material gebildeten Verbindungsbereich auf der der Batterie abgewandten Seite aufweist. Der Verbindungsbereich kann auch an dem zweiten Anschlussteil oder dem Verbindungsteil angeordnet sein. Der Temperaturabgriff kann über Temperatursensoren erfolgen. Es ist möglich, denn Temperatursensor an dem Zellenverbinder, beispielsweise mittels SMD, zu montieren. Eine getrennte Überwachung jedes einzelnen Paars von Batterien ist möglich, und ein Ansteigen der Temperatur über einen Grenzwert ist detektierbar, woraufhin das Modul abgeschaltet werden kann.
An dem Verbindungsbereich kann ein Verbindungsdraht einer Leiterplatte verbunden werden, beispielsweise verlötet werden. Über diesen Verbindungsdraht ist ein Spannungsabgriff auf dem Batteriezellenverbinder möglich. Somit kann mit Hilfe des Verbindungsbereichs die Spannung des
Batteriezellenverbinders und somit respektive die Spannung der einzelnen Batterien überwacht werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird auch vorgeschlagen, dass der Verbindungsbereich flächenbündig mit der der Batterie abgewandten Fläche des ersten oder zweiten Anschlussteils oder Verbindungsteils ist. Somit ist der Bauraum des Batteriezellenverbinders minimiert.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann der Verbindungsbereich mit dem dritten Metall beschichtet sein. Die Beschichtung mit dem dritten Metall kann vor, während oder nach dem Formen der Anschlussteile und des Verbindungsteils erfolgen.
Auch ist es möglich, dass der Verbindungsbereich mit dem dritten Metall walzplattiert ist. Hierbei kann der
Verbindungsbereich bzw. das dritte Metall auf dem ersten Anschlussteil oder dem zweiten Anschlussteil oder dem Verbindungsteil walzplattiert werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der
Verbindungsbereich aus einem der Metalle Kupfer, Nickel, Zinn, Zink, Silber, Gold oder Legierungen davon gebildet. Auch ist eine Beschichtung des Verbindungsbereichs mit einem Metall oder einer Legierung möglich.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird auch vorgeschlagen, dass in zumindest einem Anschlussteil eine Öffnung für die Batterie angeordnet ist. Insbesondere Lithium-Ionen-Batterien, jedoch auch andere chemische Energiespeicher, müssen "atmen" können und verfügen daher über Berstmembranen.
Eine Öffnung ist an zumindest einem der Pole, bevorzugt jedoch an jedem der beiden Pole der Batterie, notwendig. Wenn nun, wie vorgeschlagen, das Flachstück und das erste Anschlussteil stoffschlüssig mit dem Pol verbunden sind, ist für eine Entgasungsmöglichkeit zu sorgen. Diese
Entgasungsmöglichkeit wird durch die Öffnung oder Ausnehmungen in dem Anschlussteil und/oder dem Flachstück ermöglicht .
Die Öffnung ermöglicht auch das Verschweißen des
Anschlussteils mit dem Batteriepol entlang ihres Umfangs einem Laser.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Öffnung rund. Die Ausnehmung ist für eine mögliche Entgasung der Zelle bevorzugt genauso groß und deckungsgleich mit der Berstmembran .
Auch wird vorgeschlagen, dass die Öffnung einen ihren Umfang durchbrechenden Vorsprung aufweist. Hierbei kann beispielsweise die Öffnung zunächst als Bohrung oder sonstige runde Öffnung geformt werden und daran anschließend eine hieraus herausragende Nase aus dem Anschlussteil bzw. dem Flachstück herausgenommen werden. Die Öffnung mit dem aus dem Umfang herausgenommenen Versatz bzw. Vorsprung kann auch beim Formen der Anschlussteile oder des Flachstücks, beispielsweise beim Stanzen, gebildet werden.
Um das Anschlussteil bzw. das Flachstück mit dem Batteriepol stoffschlüssig zu verbinden, wird vorgeschlagen, dass ein Durchmesser der Öffnung kleiner als ein Batteriepol ist. Somit ist es möglich, dass das Anschlussteil bzw. das
Flachstück auf den Batteriepol gedrückt werden kann und ein mechanischer Kontakt zwischen Anschlussteil bzw. Flachstück und Batteriepol gewährleistet ist, ohne dass der Pol durch die Öffnung gedrückt wird. Durch die Öffnung hindurch kann dann beispielsweise mit einem Laser im Bereich der
Umfangsflache der Öffnung die stoffschlüssige Verbindung zwischen Batteriepol und Batteriezellenverbinder hergestellt werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird daher vorgeschlagen, dass eine Batterie bzw. ein Batteriepol zumindest teilweise entlang des Innenumfangs der Öffnung stoffschlüssig mit dem ersten Anschlussteil verbunden ist. Diese stoffschlüssige Verbindung kann beispielsweise mittels Laserschweißen erfolgen. Auch ist ein Reibschweißen oder ein Ultraschallschweißen möglich.
Wie bereits zuvor erläutert, kann das Flachstück als auch das Anschlussteil eine Öffnung aufweisen. Um die Entlüftung durch das Anschlussteil und das Flachstück zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, dass das Flachstück eine Öffnung koaxial zu einer Öffnung in dem zweiten Anschlussteil aufweist. Somit durchgreift die Öffnung sowohl das Flachstück als auch das zweite Anschlussteil.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird auch vorgeschlagen, dass eine Batterie zumindest teilweise entlang des Umfangs der Öffnung Stoffschlüssig mit dem Flachstück verbunden ist. Wie bereits zuvor für das Anschlussteil erläutert, kann die Batterie bzw. der Batteriepol mittels eines Schweißverfahrens stoffschlüssig mit dem Flachstück verbunden werden. Durch diese stoffschlüssige Verbindung ist der Übergangswiderstand zwischen Batteriezellenverbinder und den jeweiligen Batteriepolen gering, so dass eine Verlustleistung in dem Übergang gering ist und eine Wärmeentwicklung weitestgehend vermieden bzw. reduziert wird.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird auch vorgeschlagen, dass die Öffnung des zweiten Anschlussteils größer als die Entlüftungsöffnung des ersten Anschlussteils ist, und dass die Größe der Öffnung des Flachstücks der Größe der Entlüftungsöffnung des ersten Anschlussteils entspricht. Somit sind die Öffnung des Flachstücks und die Entlüftungsöffnung des ersten Anschlussteils einander entsprechend, insbesondere so groß, dass ihr Außendurchmesser geringer ist als die Größe eines Pols einer Batterie. In dem zweiten Anschlussteil kann eine größere Öffnung vorgesehen sein, die koaxial mit der Öffnung des Flachstücks ist.
Die Aufgabe wird auch gemäß einem Aspekt durch einen Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1 gelöst.
Es ist erkannt worden, dass ein wellenförmiger Längsschnitt des Verbindungsteils dessen Flexibilität erhöht. Insbesondere ist von Vorteil, wenn die Flexibilität des Verbindungsteils im zumindest zwei Raumrichtungen erhöht wird. Durch die erhöhte Flexibilität können Zug- und Druckkräfte sowohl in horizontaler als auch vertikaler Richtung durch das Verbindungsteil leicht aufgenommen werden, so dass diese Kräfte nicht in die Verbindungsstelle zwischen dem Batteriezellenverbinder und dem Batteriepol eingekoppelt würde. Der wellenförmige Längsschnitt führt außerdem dazu, dass Torsionskräfte durch das Verbindungsteil aufgenommen werden können. Die beiden Anschlussteile können somit horizontal als auch vertikal relativ gegeneinander bewegt als auch gegeneinander tordiert werden, wobei die Kräfte durch das Verbindungsteil aufgenommen werden. Das Verbindungsteil ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass es im Vergleich zu einem flachen Verbindungsteil ein verringertes
Flächtenträgheitsmoment in zumindest zwei Raumrichtungen aufweist. Das Verbindungsteil ist vorzugsweise derart wellenförmig, dass seine Elastizität in zumindest zwei Raumrichtungen gegenüber einem flachen Verbindungsteil erhöht ist.
Auch ist bevorzugt, wenn der wellenförmige Längsschnitt dadurch gewährleistet ist, dass das Verbindungsteil zunächst winklig zu einem ersten Anschlussteil aus der Ausbreitungsebene des Anschlussteils heraus geführt ist. In einem Mittelteil des Verbindungsteils kann das Verbindungsteil dann so gekrümmt sein, dass der Mittelteil im Wesentlichen senkrecht, vorzugsweise jedoch zwischen 45 und 90° zur Ausbreitungsrichtung, verläuft. Dieser Mittelteil kann einen Wellenkamm mit einem Wellental des
Verbindungsteils verbinden. Ausgehend von dem Wellental kann dann das Verbindungsteil wieder winklig zum zweiten Anschlussteil geführt sein.
Das Verbindungsteil bildet im Bereich seines wellenförmigen Längsschnitts einen Deformationsbereich aus, der vorzugsweise elastisch deformierbar ist. Dieser Deformationsbereich kann Zug- und Druckkräfte sowohl axial als auch radial zwischen den Anschlussteilen aufnehmen. Auch kann das Verbindungsteil Korrisionskräfte zwischen den Anschlussteilen aufnehmen.
Wellenförmig im Sinne des Gegenstandes kann bedeuten, dass das Verbindungsteil nach oben und nach unten aus der Ausbreitungsebene der Anschlussteile ausbricht.
Längsschnitt im Sinne des Gegenstandes kann bedeuten, dass dies der Schnitt durch die beiden Anschlussteile und das Verbindungsteil ist. Der Längsschnitt kann diejenige Ebene betreffen, welche parallel zur Ausbreitungsrichtung liegt und senkrecht zur breiten Oberfläche der Anschlussteile als auch des Verbindungsteils liegt.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Verbindungsteil im Längsschnitt zumindest einen Wellenkamm und ein Wellental aufweist. Der Wellenkamm ist in der Regel die maximale Auslenkung des Verbindungsteils aus der Ebene der Oberfläche der Anschlussteile nach oben heraus. Das Wellental ist in der Regel die maximale Auslenkung des Verbindungsteils aus der Ebene der Oberfläche der Anschlussteile nach unten heraus. Dadurch, dass ein Wellental und ein Wellenkamm den wellenförmigen Längsschnitt bilden, kann das Verbindungsteil Zug- und Druckkräfte sowohl horizontal als auch vertikal aufnehmen .
Besonders bevorzugt ist das Verbindungsteil im Längsschnitt Z-förmig. Z-förmig im Sinne des Gegenstandes kann bedeuten, dass der Mittelsteg im Wesentlichen senkrecht oder maximal 10 bis 40° zur Senkrechten geneigt ist, und dass die oberen und unteren Balken des Z winklig zur Horizontalen geformt sind.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird auch vorgeschlagen, dass das Verbindungsteil im Längsschnitt in einem im Wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung verlaufenden Teil verjüngt ist. Insbesondere im Mittelteil des Verbindungsteils kann die Verjüngung vorgesehen sein. Die Verjüngung dient dazu, dass das Verbindungsteil eine erhöhte Flexibilität aufweist. Hierdurch kann die Fähigkeit zur Kraftaufnahme im Verbindungsteil erhöht werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Verbindungsteil im Längsschnitt zumindest zwei Biegewinkel von größer 90° aufweist. Die Biegewinkel sind bevorzugt diejenigen Winkel, um die das Mittelteil des Verbindungsteils gegenüber den Außenteilen des Verbindungsteils verbogen ist. Die Außenteile des Verbindungsteils sind jeweils winklig zu der Oberfläche der Anschlussteile gebildet. Insbesondere sind sie winklig zur breiten Oberfläche der Anschlussteile gebildet. Um einen im Wesentlichen senkrechten Mittelteil ausbilden zu können, müssen die winklig angeordneten Verbindungsteile um jeweils mehr als 90° verbogen werden. Ein Ausführungsbeispiel schlägt einen Batteriezellenverbinder vor, bei dem das erste und/oder das zweite Anschlussteil als Flachteil gebildet ist.
Ein Ausführungsbeispiel schlägt einen Batteriezellenverbinder vor, zumindest ein Anschlussteil aus
A) Aluminium,
B) Zinn,
C) Zink, D) Kupfer,
E) Silber, oder Legierungen davon gebildet oder damit beschichtet ist.
Ein Ausführungsbeispiel schlägt einen Batteriezellenverbinder vor, bei dem das Flachstück aus
A) Stahl,
B) Zinn,
C) Zink,
D) Kupfer, E) Silber, oder Legierungen davon gebildet oder damit beschichtet ist.
Ein Ausführungsbeispiel schlägt einen Batteriezellenverbinder vor, bei dem die Rippen mittels einer der Verfahren: A) Stanzen,
B) Schneiden,
C) Laserschneiden,
D) Wasserstrahlschneiden aus dem Verbindungsteil geformt sind.
Ein Ausführungsbeispiel schlägt einen Batteriezellenverbinder vor, bei dem in zumindest einem Anschlussteil eine Öffnung zum Laserschweißen des Anschlussteils and den Batteriepol angeordnet ist.
Ein weiterer Gegenstand ist ein Verfahren zur Herstellung eines zuvor beschriebenen Batteriezellenverbinders mit den
Schritten Formen eines ersten Anschlussteils aus einem ersten elektrisch leitenden Material, Formen eines zweiten Anschlussteils und stoffschlüssiges Verbinden eines aus einem zweiten elektrisch leitenden Material gebildeten Flachstücks an einer einem Batteriepol zugewandten Seite des zweiten Anschlussteils .
Ein weiterer Gegenstand ist ein System aus zumindest zwei nebeneinander gegenpolig angeordneten Batterien, wobei gegenpolige Batteriepole jeweils zweier Batterien toleranzbehaftet in einem Toleranzbereich angeordnet sind, und wobei die Batteriepole einer ersten Polarität aus einem ersten elektrisch leitenden Material gebildet sind, und die Batteriepole einer zweiten Polarität aus einem zweiten elektrisch leitenden Material gebildet sind, und zumindest einem Batteriezellenverbinder, wie er zuvor beschrieben wurde, der mit einem ersten Anschlussteil stoffschlüssig mit einem ersten Batteriepol einer ersten Polarität einer ersten Batterie verbunden ist und mit dem Flachstück stoffschlüssig mit einem zum ersten Batteriepol zugeordneten zweiten
Batteriepol einer zweiten Polarität einer zweiten Batterie verbunden ist. Mittels dieses Systems können Module aus mehreren Batterien hergestellt werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass die zumindest zwei Batterien durch den Batteriezellenverbinder elektrisch in Reihe geschaltet sind. Hierdurch kann die Ausgangsspannung eines Moduls entsprechend der Anzahl der in Reihe geschalteten Batterien erhöht werden.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird auch vorgeschlagen, dass in zwei Spalten jeweils zumindest zwei Batterien vertikal übereinander angeordnet und durch einen Batteriezellenverbinder verbunden sind, und dass die jeweils letzten Batterien einer jeweiligen Spalte durch einen Batteriezellenverbinder verbunden sind.
Auch wird vorgeschlagen, den Batteriezellenverbinder in einer Startbatterie eines Verbrennungsmotors einzusetzen.
Die Merkmale gemäß den vorteilhaften Ausführungsbeispielen lassen sich frei miteinander kombinieren. Auch sind die
Merkmale der Ausführungsbeispiele jeweils für sich genommen eigenständig und lassen sich mit allen Merkmalen der unabhängigen Ansprüche frei kombinieren. Insbesondere das Kennzeichen der unabhängigen Ansprüche ist nicht zwingend für die Realisierung eines erfinderischen Gegenstandes, so dass auch Merkmale der Oberbegriffe frei mit allen anderen Merkmalen der Ansprüche oder Beschreibung kombinierbar sind. Auch lassen sich die Merkmale aller abhängigen Ansprüchen mit den Merkmalen aller unabhängigen Ansprüche kombinieren.
Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer
Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. Ia eine Schnittansicht eines ersten Batteriezellenverbinders; Fig. Ib eine Schnittansicht eines zweiten Batteriezellenverbinders;
Fig. 2a eine Ansicht eines ersten Batteriezellenverbinders;
Fig. 2b eine Ansicht eines zweiten Batteriezellenverbinders;
Fig. 2c eine weitere Ansicht des zweiten Batteriezellenverbinders;
Fig. 3a eine Schnittansicht eines ersten Batteriezellenverbinders;
Fig. 3b eine Schnittansicht eines zweiten Batteriezellenverbinders ;
Fig. 4a eine Schnittansicht eines ersten
Batteriezellenverbinders ;
Fig. 4b eine Schnittansicht eines zweiten
Batteriezellenverbinders ;
Fig. 5 eine Seitenansicht einer Spalte mit fünf Batterien eines Batteriemoduls;
Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Batteriemodul mit fünf in einer Spalte verschalteten Batterien und zwei Spalten.
Fig. Ia, b zeigt eine Ansicht eines Batteriezellenverbinders 1 im Längsschnitt. Die Schnittansicht zeigt, dass der Batteriezellenverbinder 1 aus einem ersten Anschlussteil 2, einem zweiten Anschlussteil 4, einem Verbindungsteil 6 und einem an dem zweiten Anschlussteil 4 angeordneten Flachstück 8 gebildet ist.
In der Fig. Ia ist zu erkennen, dass das Verbindungsteil 6 in einer Ebene mit dem zweiten Anschlussteil 4 angeordnet ist. Das Verbindungsteil 6 kann einstückig mit dem zweiten Anschlussteil 4 und dem ersten Anschlussteil 2 geformt sein. Auch kann das Verbindungsteil 6 ein eigenes Bauteil sein und stoffschlüssig mit dem ersten Anschlussteil 2 und dem zweiten Anschlussteil 4 verbunden sein.
In der Fig. Ib ist zu erkennen, dass das Verbindungsteil 6 Z- förmig zwischen dem ersten Anschlussteil und dem zweiten
Anschlussteil 4 angeordnet ist. Das Verbindungsteil 6 kann einstückig mit dem zweiten Anschlussteil 4 und/oder dem ersten Anschlussteil 2 geformt sein. Auch kann das Verbindungsteil 6 ein eigenes Bauteil sein und stoffschlüssig mit dem ersten Anschlussteil 2 und dem zweiten Anschlussteil 4 verbunden sein.
In dem ersten Anschlussteil 2 ist ein Versatz 10 angeordnet. Der Versatz 10 könnte jedoch auch im Verbindungsteil 6 als auch im zweiten Anschlussteil 4 angeordnet sein. Durch den Versatz 10 ist die einer Batterie zugewandte Seite A des ersten Anschlussteils 2 im Wesentlichen koplanar zu der der Batterie zugewandten Seite A eines Flachstücks 8.
Das Flachstück 8 ist auf der der Batterie zugewandten Seite A des zweiten Anschlussteils 4 mit dem zweiten Anschlussteil 4 stoffschlüssig verbunden. Das erste Anschlussteil 2 und das Flachstück 8 sind bevorzugt aus unterschiedlichen elektrisch leitenden Materialien, insbesondere Metallen, geformt bzw. mit solchen Materialien oder Metallen beschichtet. Beispielsweise kann das erste
Anschlussteil 2 aus Aluminium geformt sein und das Flachstück 8 aus Stahl. Es ist auch möglich, dass das erste Anschlussteil 2 mit einem anderen Metall als Aluminium, beispielsweise Zinn, Zink, Kupfer, Nickel, Eisen, Stahl, Silber, Gold oder dgl . beschichtet ist oder aus einem
Vollmaterial geformt ist. Legierungen von den genannten Metallen sind ebenfalls möglich.
Das Flachstück 8 kann ebenfalls aus Stahl, Zinn, Zink, Kupfer, Aluminium, Nickel, Eisen, Silber, Gold oder dgl. oder Legierungen davon geformt sein oder mit diesen Metallen beschichtet sein.
Auch ist in der Fig. Ib zu erkennen, dass das Verbindungsteil 6 Z-förmig geformt ist, wobei zwei Außenteile des
Verbindungsteils 6 winklig in den Winkeln a und ß zu den Anschlussteilen 2 und 4 angeordnet sind. In einem Mittelbereich βa des Verbindungsteils 6 ist das Verbindungsteil verjüngt. Ferner sind die Biegewinkel 13a und 13b vorgesehen. Entlang dieser Biegewinkel 13 ist das
Verbindungsteil 6 um mehr als 90° gebogen, so dass ein im Wesentlichen senkrecht verlaufender Mittelteilbereich 6a des Verbindungsteils β vorhanden ist.
Die Winkel a und ß sind in der Regel zwischen 1 und 10°. Die Winkel a und ß können identisch sein. Auch ist es möglich, dass der Winkel a größer ist als der Winkel ß , in diesem Fall wird der Versatz 10 in dem Verbindungsteil 6 gebildet, da das zum Anschlussteil 2 weisende Endstück des Verbindungsteils 6 weniger stark geneigt ist, als das zum Anschlussteil 4 weisende Endstück des Verbindungsteils 6.
Ferner ist zu erkennen, dass die Wellenform im Längsschnitt einen Wellenkamm und einen Wellental aufweist. Auch ist zu erkennen, dass der Wellenkamm außerhalb der Oberflächenebene der breiten Oberfläche des Anschlussteils 4 liegt. Das Wellental liegt, wie in der Fig. Ib zu erkennen ist, außerhalb der unteren Oberflächenebene der breiten Oberfläche des Anschlussteils 2.
In der Fig. Ia, b ist zu erkennen, dass das erste Anschlussteil 2 eine Öffnung, beispielsweise eine Schweißöffnung, Positionieröffnung oder eine Entlüftungsöffnung 14b aufweist. Das zweite Anschlussteil 4 weist eine Schweißöffnung oder Entlüftungsöffnung 14a auf, und das Flachstück 8 weist eine Schweißöffnung oder Entlüftungsöffnung 14c auf. Die Schweißöffnung dient dazu, dass in einem Laserschweißverfahren der Laser durch die Öffnung auf das Flachstück und/oder die Batteriepole gerichtet werden kann, so dass die Anschlussteile mittels des Laserstrahls mit den Batteriepolen verschweißt werden können.
Die Positionieröffnung 14c ist koaxial zur Schweißöffnung 14a. Die Positionieröffnung 14c kann beispielsweise einen gleichen Durchmesser wie die Positionieröffnung 14b haben. Die Positionieröffnung 14a kann beispielsweise einen größeren Durchmesser als die Positionieröffnung 14c haben. Zur Montage des Batteriezellenverbinders 1 an einer Batterie 20 wird an der der Batterie 20 abgewandten Seite B der Batteriezellenverbinder 1 gegen zwei hier nicht dargestellte Pole 22, 24, welche zueinander gegenpolig sind, von zwei verschiedenen Batterien 20 gedrückt. Hierbei kommt das erste Anschlussteil 2 in Kontakt mit einem ersten Pol 22 einer ersten Batterie 20 und das Flachstück 8 mit einem zum ersten Pol gegenpoligen zweiten Pol 24 einer zweiten Batterie 20. Sobald ein Kontakt hergestellt wurde, kann beispielsweise mittels eines Lasers durch die Schweißöffnung 14b das erste Anschlussteil 2 stoffschlüssig mit dem ersten Batteriepol 22 verbunden werden. Hierbei wird entlang der Umfangsflache der Positionieröffnung 14b der Laserstrahl geführt, so dass eine stoffschlüssige Verbindung entsteht. Durch die Schweißöffnung 14a und die Positionieröffnung 14c kann das Flachstück 8 mittels eines Lasers stoffschlüssig mit dem zweiten Pol 24 der zweiten Batterie 20 verbunden werden. Sobald die Schweißnaht ausgekühlt bzw. hart ist, kann der Druck aufgehoben werden, und der Batteriezellenverbinder 1 ist stoffschlüssig mit den jeweiligen Polen 22, 24 der beiden Batterien 20 verbunden.
Um die Temperatur und/oder Spannung des Batteriezellenverbinders 1 und respektive der jeweiligen Batterien 20 /Zellen in den Anschlussteilen 2, 4 überwachen/sensieren zu können, ist ein Verbindungsbereich 12 auf der der Batterie 20 abgewandten Seite B des ersten Anschlussteils 2 angeordnet. Der Verbindungsbereich 12 kann jedoch auch an dem Verbindungsteil 6 als auch dem zweiten Anschlussteil 4 angeordnet sein. Der Verbindungsbereich 12 kann aus Kupfer, Silber, Gold, Zinn, Zink, Legierungen davon oder anderen Metallen gebildet sein. Auch kann der Verbindungsbereich 12 auf der Oberfläche des ersten Anschlussteils 2, dem Verbindungsteil 6 oder dem zweiten Anschlussteil 4 beschichtet sein oder mit dem ersten Anschlussteil 2 , dem Verbindungsteil 6 oder dem zweiten Anschlussteil 4 walzplattiert sein. Über den
Verbindungsbereich 12 kann ein Abgriff zu einem integrierten Schaltkreis oder einer Platine 40 führen, an dem die Zelle/Batterie hinsichtlich ihrer Spannung, Stromstärke und/oder ihrer Temperatur überwachbar und/oder beinflussbar ist.
Der Verbindungsteil 6 ermöglicht es, die der Batterie 20 zugewandten Seiten A des ersten Anschlussteils 2 und des Flachstücks 8 relativ zueinander in Richtung X zu verschieben. Hierdurch kann beim stoffschlüssigen Verbinden des Batteriezellenverbinders 1 mit den hier nicht dargestellten Batterien 20 ein Toleranzausgleich in einem Toleranzbereich 26 erfolgen. Somit ist es möglich, dass Toleranzen in der Lage der Batteriepole 22, 24 ausgeglichen werden und trotzdem eine stoffschlüssige Verbindung zwischen erstem Anschlussteil 2 und Batteriepol 22, 24 bzw. Flachstück 8 und Batteriepol 22, 24 mittels eines Schweißverfahrens möglich ist.
Fig. 2a zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Alternative eines Batteriezellenverbinders 1. Gleiche Bezugszeichen zeigen in den Figuren jeweils gleichartige Elemente. In der Fig. 2 ist zu erkennen, dass der Verbindungsteil 6 aus einander beabstandeten Rippen 6a geformt ist. Wie zu erkennen ist, sind die Rippen wellenförmig. In der Fig. 2 verlaufen die Rippen in der Ebene des zweiten Anschlussteils 4. Es ist jedoch auch möglich, dass die Rippen aus der Ebene des zweiten Anschlussteils 4 herausragen. Mittels der Rippen 6a ist es möglich, dass das erste Anschlussteil 2 relativ gegenüber dem Flachstück 8 bzw. dem zweiten Anschlussteil 4 in Richtung Y verschiebbar ist, um ebenfalls einen Toleranzausgleich zu erzielen. In der Fig. 2a ist zu erkennen, dass das erste Anschlussteil 2 die Entlüftungsöffnung 14b aufweist. In der Entlüftungsöffnung 14b ist der aus dem Umfang der Entlüftungsöffnung 14b hervorstehende Vorsprung 16a dargestellt.
Fig. 2b zeigt eine Ansicht einer weiteren Alternative eines Batteriezellenverbinders 1. Gleiche Bezugszeichen zeigen in den Figuren jeweils gleichartige Elemente. In der Fig. 2b ist zu erkennen, dass in dem Verbindungsteil 6 Nuten/Durchbrüche 6b geformt/eingebracht sind. Wie zu erkennen ist, verlaufen die Nuten in Ausbreitungsrichtung des Verbindungsteils 6. Mittels der Nut/Verjüngung 6a wird die Flexibilität des Verbindungsteils in Y-Richtung erhöht, um einen Toleranzausgleich zu ermöglichen. Die Nuten 6b können das Verbindungsteil 6 durchbrechen.
Eine entsprechende, vorzugsweise gleich große Positionieröffnung 14c mit einem Versatz 16b ist in dem Flachstück 8 geformt, wie ebenfalls in der Fig. 2 zu erkennen ist. Koaxial zu der Positionieröffnung 14c ist eine
Schweißöffnung 14a in dem ersten Anschlussteil 4 gebildet, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser der Positionieröffnung 14c ist.
Fig. 2c zeigt eine weitere Ansicht eines
Batteriezellenverbinders 1. Entsprechend der Fig. 2a ist auch dieser Batteriezellenverbinder mit Nuten 6b versehen. Die Nuten βb sind vorzugsweise durch das gesamte Material hindurchgehend .
Auch zu erkennen ist, dass im Bereich des Mittelteils 6a das Verbindungsteil 6 verjüngt ist. Das heißt, dass dessen Querschnitt geringer ist, als der Querschnitt des Verbindungsteils an den nach außen weisenden Bereichen.
In der Fig. 2c ist ferner zu erkennen, dass die Anschlussteile 2, 4 mit nach innen weisenden, schlitzartigen Ausnehmungen 7a, 7b versehen sind. Die Ausnehmungen 7a, 7b sind in der dargestellten Form in den Anschlussteilen 2, 4 angeordnet, können jedoch auch ohne Weiteres in dem Verbindungsteil 6 angeordnet sein. Die Ausnehmungen 7 sind vorzugsweise kürzer als die halbe Breite des
Batteriezellenverbinders. Auch sind die Ausnehmungen 7a, 7b vorzugsweise aufeinander gegenüberliegenden Seiten jeweils an einem Anschlussteil 2, 4 angeordnet. Die Ausnehmungen 7a, 7b dienen dazu, die Flexibilität des Batteriezellenverbinders 1 quer zur Ausbreitungsrichtung zu erhöhen. Die Ausnehmung 7 verlaufen vorzugsweise senkrecht zur Außenkante des Zellenverbinders 1.
Fig. 3a zeigt eine Schnittansicht mit einer weiteren Alternative. In der Fig. 3 ist zu erkennen, dass der Versatz 10 durch ein zweistückig geformtes erstes Anschlussteil 2 mit den Teilen 2a und 2b geformt ist. Diese Teile können stoffschlüssig miteinander verbunden sein und aus demselben Metall geformt sein oder aus unterschiedlichen Metallen. Ferner ist in der Fig. 2 zu erkennen, dass der
Verbindungsteil 6 aus einem Geflecht geformt ist. Dies kann ein Aluminium- oder Kupfergeflecht sein. Geflechte aus anderen Metallen sind ebenfalls möglich. Zu erkennen ist auch, dass das Verbindungsteil 6 zwei kompaktierte Bereiche 6b aufweist, welche jeweils im Bereich des ersten Anschlussteils 2 und des zweiten Anschlussteils 4 vorgesehen sind. An den kompaktierten Bereichen 6b kann das
Verbindungsteil 6 stoffschlüssig jeweils mit dem ersten Anschlussteil 2 und dem zweiten Anschlussteil 4 verbunden werden. Hierzu kann beispielsweise ein Reibschweißen, ein Widerstandsschweißen, ein Ultraschallschweißen, oder ein sonstiges Schweißverfahren, oder ein sonstiges Verbindungsverfahren zum Einsatz kommen.
Fig. 3b zeigt eine Schnittansicht mit einer weiteren Alternative. In der Fig. 3 ist zu erkennen, dass der Versatz 10 durch ein zweistückig geformtes erstes Anschlussteil 2 mit den Teilen 2a und 2b geformt ist. Diese Teile können stoffschlüssig miteinander verbunden sein und aus demselben Metall geformt sein oder aus unterschiedlichen Metallen. Ferner ist in der Fig. 2 zu erkennen, dass der Verbindungsteil 6 aus einem Geflecht wellenförmig geformt ist. Die Wellen sind hierbei nicht Z-förmig, sondern S- förmig. Andere Wellenformen sind bei allen Beispielen möglich. Dies kann ein Aluminium- oder Kupfergeflecht sein. Geflechte aus anderen Metallen sind ebenfalls möglich. Zu erkennen ist auch, dass das Verbindungsteil 6 zwei kompaktierte Bereiche 6c aufweist, welche jeweils im Bereich des ersten Anschlussteils 2 und des zweiten Anschlussteils 4 vorgesehen sind. An den kompaktierten Bereichen βc kann das Verbindungsteil 6 stoffschlüssig jeweils mit dem ersten Anschlussteil 2 und dem zweiten Anschlussteil 4 verbunden werden. Hierzu kann beispielsweise ein Reibschweißen, ein Widerstandsschweißen, ein Ultraschallschweißen, oder ein sonstiges Schweißverfahren, oder ein sonstiges Verbindungsverfahren zum Einsatz kommen.
Fig. 4a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Bei dem in Fig. 4a gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Verbindungsteil 6 aus Folien βc geformt, welche ebenfalls kompaktierte Bereiche 6b aufweisen. Der kompaktierte Bereich 6b im Bereich des zweiten Verbindungsteils 4 ragt über die Entlüftungsöffnung 14a hinaus. Im Bereich der Entlüftungsöffnung 14a und im Bereich des Endes des Abstands zwischen erstem Anschlussteil 2 und zweitem Anschlussteil 4 kann das Verbindungsteil 6 mit dem zweiten Anschlussteil 4 stoffschlüssig verbunden sein. Das Verbindungsteil 6 kann ebenfalls mit dem ersten Anschlussteil 2 stoffschlüssig verbunden sein. Dadurch, dass der kompaktierte Bereich 6b des Verbindungsteils 6 im Wesentlichen über einen Großteil der Fläche des zweiten Anschlussteils 4 ragt, ergibt sich eine große Kontaktfläche und somit ein geringer Übergangswiderstand. Der zweite kompaktierte Bereich 6b kann auch entlang des Versatzes 10 bis zum Verbindungsbereich 12 sich über den ersten Anschlussteil 2 erstrecken und ebenfalls eine Öffnung im Bereich der Entlüftungsöffnung 14b aufweisen.
Fig. 4b zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Bei dem in Fig. 4b gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Verbindungsteil 6 aus wellenförmigen Folien geformt, welche ebenfalls kompaktierte Bereiche 6c aufweisen. Der kompaktierte Bereich 6c im Bereich des zweiten Verbindungsteils 4 ragt über die Entlüftungsöffnung 14a hinaus.
Fig. 5 zeigt eine schematische Seitenansicht einer ersten Spalte 28 aus fünf Batterien 20 a-e mit jeweils einem ersten Pol 22 a-e und jeweils einem zweiten Pol 24 a-e. Zu erkennen ist, dass die Batterien 20a-e in Spalte 28 übereinander angeordnet sind. Ferner ist zu erkennen, dass die Pole 22, 24 alternierend angeordnet sind. Das heißt, dass beispielsweise ein Pluspol 22a der Batterie 20a in einer Ebene mit einem
Minuspol 24b einer Batterie 20b angeordnet ist. Darauf folgt wieder ein Pluspol 22c, auf den ein Minuspol 24d und erneut ein Pluspol 22e folgt.
Ferner ist zu erkennen, dass die Pole 22, 24 der Batterien 20 in einem Toleranzbereich 26, der vorliegend vergrößert dargestellt ist, angeordnet sind. Der Toleranzbereich 26 gibt an, innerhalb welchen Bereiches die Pole angeordnet sein können. Die Läge 21 der jeweiligen Batterien, d.h. der Abstand der Pole 22, 24 zueinander, ist toleranzbehaftet.
Daraus folgt, dass die Pole 22, 24 nicht stets koplanar sind, so dass bei einem Verbinden mit einem Batteriezellenverbinder 1 diese Toleranz ausgeglichen werden muss.
Der Übersichtlichkeit halber ist in der Fig. 5 die Spalte 28 ohne die Batteriezellenverbinder dargestellt. Ein erster Batteriezellenverbinder Ia wäre beispielsweise zwischen dem Pluspol 22a und dem Minuspol 24b angeordnet. Danach wäre der Pluspol 22b mit einem Batteriezellenverbinder 1 mit einem Minuspol 24c verbunden. Der Pluspol 22c wäre über einen
Batteriezellenverbinder mit dem Minuspol 24d verbunden. Der Pluspol 22d wäre über einen Batteriezellenverbinder 1 mit dem Minuspol 24e verbunden. Der Pluspol 22e wäre mit einem Batteriezellenverbinder mit einem Minuspol einer Batterie einer weiteren Spalte 28 verbunden. Die
Batteriezellenverbinder 1 entlang einer Spalte 28 wären vertikal angeordnet, und ein Batteriezellenverbinder 1 der zwei Spalten 28 miteinander verbindet, wäre horizontal angeordnet .
Eine solche Anordnung ist beispielsweise in der Fig. 6 zu erkennen. Fig. 6 zeigt zwei Spalten 28a, 28b nebeneinander. Hier ist zu erkennen, dass die Batteriezellenverbinder 1 jeweils Pluspol 22a mit Minuspol 24b, Pluspol 22c mit Minuspol 24d verbinden. Die Spalte 28a ist über den Pluspol 22e und einem Batteriezellenverbinder 1 mit dem Minuspol 24e der Spalte 28b verbunden.
Durch den gegenständlichen Batteriezellenverbinder 1 wird eine sortenreine Verbindung zwischen Batteriezellenverbinder 1 und einem jeweiligen Batteriepol 22, 24 gewährleistet. Hierdurch wird ein geringer Übergangswiderstand ermöglicht. Ein Toleranzausgleich ist mit dem gegenständlichen Batteriezellenverbinder ebenfalls möglich, , da vorzugsweise diese Scher-/ Zug-/ Druck- und Torsionskräfte durch das wellenförmige Verbindungsteil aufnehmen kann.. Der gegenständliche Batteriezellenverbinder 1 ist kostengünstig herstellbar und ermöglicht eine stoffschlüssige Verbindung mit Batteriepolen 22, 24 unterschiedlicher Polarität.

Claims

Patentansprüche
1. Batteriezellenverbinder mit einem ersten zum Anschluss an einen Batteriepol einer ersten Batterie gebildeten Anschlussteil (2) , - einem zweiten Anschlussteil (4), einem zwischen den Anschlussteilen (2, 4) angeordneten, die Anschlussteile (2, 4) elektrisch miteinander kontaktierenden Verbindungsteil (6), dadurch gekennzeichnet, - dass das erste Anschlussteil (2) zumindest an der einem Batteriepol zugewandten Seite (A) aus einem ersten elektrisch leitenden Material gebildet ist, und dass an dem zweiten Anschlussteil (4) ein zum Anschluss an einen zweiten Batteriepol gebildetes, zumindest an der dem zweiten Batteriepol zugewandten Seite (A) aus einem zweiten von dem ersten elektrisch leitenden Material verschiedenen elektrisch leitenden Material gebildetes Flachstück (8) stoffschlüssig angeordnet ist.
2. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Batterie zugewandten Flächen des Flachstücks (8) und des erstes Anschlussteils (2) koplanar sind.
3. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Anschlussteil (2, 4) als Flachteil gebildet ist.
4. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (6) einstückig mit dem ersten und/oder dem zweiten Anschlussteil (2, 4) gebildet ist.
5. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anschlussteil (2, 4) aus
A) Aluminium,
B) Zinn,
C) Zink, D) Kupfer,
E) Silber, oder Legierungen davon gebildet oder damit beschichtet ist.
6. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachstück (8) aus
A) Stahl,
B) Zinn,
C) Zink, D) Kupfer,
E) Silber, oder Legierungen davon gebildet oder damit beschichtet ist.
7. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachstück (8) mit dem zweiten Anschlussteil (4) verschweißt ist.
8. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (6) flexibel ausgestaltet ist.
9. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet:, dass das Verbindungsteil (6) voneinander beabstandete Rippen (6a) aufweist.
10. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (6) wellenförmige Rippen (6a) aufweist.
11. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (6a) koplanar zumindest zu der der Batterie abgewandten Seite (B) des ersten Anschlussteils (2) und/oder des zweiten Anschlussteils (4) sind.
12. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (6a) aus der Ebene zumindest eines Anschlussteils (2, 4) herausragend geformt sind.
13. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (6a) mittels einer der Verfahren:
A) Stanzen,
B) Schneiden, C) Laserschneiden,
D) Wasserstrahlschneiden aus dem Verbindungsteil (6) geformt sind.
14. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (6) aus zumindest zwei Folien (6b) gebildet ist.
15. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (6) aus einem von
A) Aluminiumlitzen, B) Kupferlitzen,
C) Aluminiumgeflecht,
D) Kupfergeflecht, gebildet ist.
16. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussteil (β) zumindest teilweise im Bereich eines Anschlussteils (2, 4) kompaktiert ist.
17. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (6) zumindest teilweise im Bereich zumindest eines Anschlussteils (2, 4) stoffschlüssig mit dem Anschlussteil (2, 4) verbunden ist.
18. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (6), das erste Anschlussteil (2) und/oder das zweite Anschlussteil (4) einen Versatz (10) zwischen einer Ebene des ersten Anschlussteils (2) und einer Ebene des zweiten Anschlussteils (4) bildet.
19. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz (10) derart ist, dass die der Batterie zugewandte Fläche des ersten
Anschlussteils (2) koplanar zu der der Batterie zugewandten Fläche des Flachstücks (8) ist.
20. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Anschlussteil (2) einen aus einem dritten elektrisch leitenden Material gebildeten Verbindungsbereich (12) auf der der Batterie abgewandten Seite (B) aufweist.
21. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (12) flächenbündig mit der der Batterie abgewandten Fläche des ersten Anschlussteils (2) ist.
22. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (12) mit dem dritten Metall beschichtet ist.
23. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (12) mit dem dritten Metall walzplattiert ist.
24. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (12) aus einem der Metalle
A) Kupfer, B) Nickel,
C) Zinn,
D) Zink,
E) Silber,
F) Gold oder Legierungen davon gebildet ist.
25. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Anschlussteil (2, 4) eine Entlüftungsöffnung (14) für die Batterie angeordnet ist.
26. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsöffnung (14) rund ist.
27. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsöffnung (14) einen ihren Durchmesser durchbrechenden Vorsprung (16) aufweist .
28. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser der Entlüftungsöffnung (14) kleiner als ein Batteriepol ist.
29. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Batterie zumindest teilweise entlang des Außenumfangs der Entlüftungsöffnung (14b) stoffschlüssig mit dem ersten Anschlussteil (2) verbunden ist.
30. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachstück (8) eine Öffnung (14c) koaxial zu einer Entlüftungsöffnung (14a) in dem zweiten Anschlussteil (4) aufweist.
31. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Batterie zumindest teilweise entlang des Außenumfangs der Öffnung (14c) stoffschlüssig mit dem Flachstück (8) verbunden ist.
32. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsöffnung (14a) des zweiten Anschlussteils (4) größer als die Entlüftungsöffnung (14b) des ersten Anschlussteils (2) ist und dass die Größe der Öffnung (14c) des Flachstücks (8) der Größe der Entlüftungsöffnung (14b) des ersten Anschlussteils (2) entspricht.
33. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anschlussteil aus einem weichgeglühtem Aluminium gebildet ist.
34. Batteriezellenverbinder mit einem ersten zum Anschluss an einen Batteriepol einer ersten Batterie gebildeten Anschlussteil (2), einem zweiten Anschlussteil (4), - einem zwischen den Anschlussteilen (2, 4) angeordneten, die Anschlussteile (2, 4) elektrisch miteinander kontaktierenden Verbindungsteil (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (6) einen wellenförmigen Längsschnitt zwischen den Anschlussteilen (2, 4) aufweist .
35. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (6) im Längsschnitt zumindest einen Wellenkamm und ein Wellental aufweist .
36. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (6) im Längsschnitt Z-förmig ist.
37. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (6) im Längsschnitt in einem im Wesentlichen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung verlaufenden Teil verjüngt ist.
38. Batteriezellenverbinder nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil (6) im Längsschnitt zumindest zwei Biegeradien von größer 90° aufweist .
39. Verfahren zur Herstellung eines Batteriezellenverbinders nach Anspruch 1 oder Anspruch 34 mit
Formen eines ersten Anschlussteils (2) aus einem ersten elektrisch leitendem Material,
Formen eines zweiten Anschlussteils (4) , - stoffschlüssiges Verbinden eines aus einem zweiten elektrisch leitenden Material gebildeten Flachstücks (6) an einer einem Batteriepol zugewandten Seite (A) des zweiten Anschlussteils (4).
40. Verfahren zur Herstellung eines Batteriezellenverbinders nach Anspruch 1 oder Anspruch 34 mit Formen eines ersten Anschlussteils (2) aus einem elektrisch leitendem Material, Formen eines zweiten Anschlussteils (4), - wellenförmiges Formen im Längsschnitt eines die
Anschlussteile verbindenden Verbindungsteils (6), Stoffschlüssiges Verbinden eines aus einem elektrisch leitenden Material gebildeten Flachstücks (6) an einer einem Batteriepol zugewandten Seite (A) des zweiten Anschlussteils (4).
41. System aus zumindest zwei nebeneinander gegenpolig angeordneten Batterien (20), wobei gegenpolige Batteriepole (22, 24) jeweils zweier Batterien (20) toleranzbehaftet in einem Anschlussbereich (26) angeordnet sind und wobei die
Batteriepole (22) einer ersten Polarität aus einem ersten elektrisch leitendem Material gebildet sind und Batteriepole (24) einer zweiten Polarität aus einem zweiten elektrisch leitendem Material gebildet sind, und - zumindest einem Batteriezellenverbinder nach Anspruch 1, der mit einem ersten Anschlussteil (2) Stoffschlüssig mit einem ersten Batteriepol (22) einer ersten Polarität einer ersten Batterie (20) verbunden ist und mit dem Flachstück (6) Stoffschlüssig mit einem zum ersten Batteriepol (22) zugeordneten zweiten Batteriepol (24) einer zweiten Polarität einer zweiten Batterie (20) verbunden ist.
42. System nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Batterien (20) durch den
Batteriezellenverbinder elektrisch in Reihe geschaltet sind.
43. System nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass in zwei Spalten (28) jeweils zumindest zwei Batterien (20) vertikal übereinander angeordnet und durch einen Batteriezellenverbinder verbunden sind und dass die jeweils letzen Batterien (20) einer Spalte (28) durch einen Batteriezellenverbinder verbunden sind.
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011082722A1 (de) * 2009-12-17 2011-07-14 Amphenol-Tuchel Electronics Gmbh Flexibler zellverbinder
DE102010023915A1 (de) * 2010-06-16 2011-12-22 Continental Automotive Gmbh Energiespeicher und Kontaktelement für Energiespeicher
EP2541648A1 (de) * 2011-06-30 2013-01-02 ElringKlinger AG Zellverbinder
EP2515381A3 (de) * 2011-04-19 2013-01-02 Hagemann-Systems GmbH Batterieverbinder
WO2012139839A3 (de) * 2011-04-13 2013-01-10 Robert Bosch Gmbh Speichereinheit zum speichern elektrischer energie
WO2013029483A1 (zh) * 2011-08-29 2013-03-07 深圳市比亚迪汽车研发有限公司 电池连接件和具有该电池连接件的电池组
CN103165844A (zh) * 2011-12-14 2013-06-19 比亚迪股份有限公司 电池连接件和具有该电池连接件的电池组
WO2013108118A1 (en) 2012-01-20 2013-07-25 Miljobil Grenland As Improved cell cassette with inbuilt cell tab stress relieving structure
WO2013131607A1 (de) 2012-03-06 2013-09-12 Audi Ag Batterie mit einem verbindungselement, bestehend aus einer vielzahl von einzeldrähten
WO2013139517A1 (de) * 2012-03-22 2013-09-26 Robert Bosch Gmbh Verbindungseinrichtung zum verbinden von elektrischen bauelementen eines elektrischen energiespeichers, elektrischer energiespeicher und verfahren zum verbinden von elektrischen bauelementen eines elektrischen energiespeichers
US20130288544A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 Magna Steyr Battery Systems Gmbh & Co Og Cost optimized cell voltage tap-off connection
US20140356693A1 (en) * 2012-01-27 2014-12-04 Yazaki Corporation Power supply device
US9196890B2 (en) 2009-10-05 2015-11-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module with welded portion between terminals
WO2016055133A1 (de) * 2014-10-07 2016-04-14 Audi Ag Energiespeicheranordnung, kraftfahrzeug umfassend eine solche energiespeicheranordnung und verfahren zu deren herstellung
FR3030914A1 (fr) * 2014-12-23 2016-06-24 Renault Sa Systeme multifonctions de connexion de batterie
WO2018071776A1 (en) * 2016-10-14 2018-04-19 Inevit Llc Contact plate including at least one bonding connector configured to establish electrical bonds to terminals of at least one group of battery cells in a battery module
DE102018212335A1 (de) * 2018-07-24 2020-01-30 Robert Bosch Gmbh Elektrisches Verbindungselement, Leistungselektronik, Batteriemodul und Verfahren zur elektrischen Verbindung
WO2021234092A1 (fr) 2020-05-20 2021-11-25 Saft Ensemble électrochimique, procédé et installation de fabrication correspondants
DE102022112414A1 (de) 2022-05-18 2023-11-23 Audi Aktiengesellschaft Flexibler Modulverbinder für eine Batterie und Batterie für ein Kraftfahrzeug

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8574008B2 (en) * 2009-06-08 2013-11-05 Bayerische Motoren Werke Battery cell connector
DE102010000842A1 (de) * 2010-01-13 2011-07-14 Robert Bosch GmbH, 70469 Batterie, Batteriesystem und Verfahren zur Verbindung einer Mehrzahl von Batterien
JP5727172B2 (ja) * 2010-08-24 2015-06-03 矢崎総業株式会社 ワイヤハーネス
JP5570383B2 (ja) * 2010-10-15 2014-08-13 株式会社神戸製鋼所 導電性連結部材、導電性連結部材の製造方法、及び導電性連結部材が電極とされたバッテリ
DE102012202623A1 (de) 2012-02-21 2013-08-22 Elringklinger Ag Zellverbinder
DE102012215080A1 (de) * 2012-08-24 2014-02-27 Robert Bosch Gmbh Zellenverbinder, Batteriezellenmodul, Batterie, Verfahren zur Herstellung eines Batteriezellenmoduls und Kraftfahrzeug
US8895865B2 (en) * 2012-09-07 2014-11-25 Conor P. Lenahan Conductive connections allowing XYZ translation
JP5454646B1 (ja) * 2012-09-25 2014-03-26 第一精工株式会社 電気コネクタ
CN102881856A (zh) * 2012-10-16 2013-01-16 天津力神电池股份有限公司 一种动力电池系统
KR20140140744A (ko) * 2013-05-30 2014-12-10 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
JP6265647B2 (ja) * 2013-08-06 2018-01-24 矢崎総業株式会社 ターミナル固定補助部材
US10044018B2 (en) * 2013-09-06 2018-08-07 Johnson Controls Technology Company Battery module lid assembly system and method of making the same
DE102013217815A1 (de) * 2013-09-06 2015-03-12 Robert Bosch Gmbh Flexibler Zellverbinder und Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Zellverbinders zum elektrischen Verbinden von Zellen eines Energiespeichers
US11031602B2 (en) 2013-10-21 2021-06-08 Ford Global Technologies, Llc Electric vehicle battery current communication device
US9350127B2 (en) * 2014-03-24 2016-05-24 Ford Global Technologies, Llc Self-locating busbar assembly and alignment method
US9281673B2 (en) * 2014-04-03 2016-03-08 Ford Global Technologies, Llc Deformable busbar assembly and bus bar installation method
DE102014109173B4 (de) * 2014-07-01 2023-06-07 Te Connectivity Germany Gmbh Elektrische Kontakteinrichtung und elektrische Schweißverbindung sowie Verfahren zum Herstellen einer Kontakteinrichtung und zum Einrichten einer Schweißverbindung
US9450226B2 (en) 2014-12-15 2016-09-20 Delphi Technologies, Inc. Battery pack interconnection system
US10665848B2 (en) 2015-01-05 2020-05-26 Cps Technology Holdings Llc Battery module bus bar carrier having guide extensions system and method
US10195688B2 (en) * 2015-01-05 2019-02-05 Johnson Controls Technology Company Laser welding system for a battery module
US9653824B2 (en) * 2015-04-10 2017-05-16 Maxwell Technologies, Inc. Reduced temperature energy storage device
AU2015394767B2 (en) * 2015-05-08 2018-09-13 Byd Company Limited Battery cell connector
JP6590212B2 (ja) * 2015-07-17 2019-10-16 株式会社オートネットワーク技術研究所 配線モジュール、及び蓄電モジュール
CN106558671B (zh) * 2015-09-30 2019-11-22 比亚迪股份有限公司 用于动力电池的连接器、动力电池模组、动力电池包、汽车
CN106558669A (zh) * 2015-09-30 2017-04-05 比亚迪股份有限公司 用于动力电池的连接器、动力电池模组、动力电池包、汽车
WO2017054186A1 (en) 2015-09-30 2017-04-06 Byd Company Limited Connector for power batteries, power battery moduel, power battery pack and vehicle
EP3323161B1 (de) 2015-09-30 2020-01-15 BYD Company Limited Verbinder für strombatterien, strombatteriemodul, strombatteriepack und fahrzeug
CN106558668B (zh) * 2015-09-30 2020-03-31 比亚迪股份有限公司 用于动力电池的连接器、动力电池模组、动力电池包、汽车
CN106558670A (zh) * 2015-09-30 2017-04-05 比亚迪股份有限公司 用于动力电池的连接器、动力电池模组、动力电池包、汽车
TW201731603A (zh) * 2016-03-02 2017-09-16 Dijiya Energy Saving Tech Inc 鋰電池之導電連接片及其成型方法
EP3465799B1 (de) * 2016-06-01 2021-04-21 Termaco Ltee Batterieanschluss
FR3056022B1 (fr) * 2016-09-13 2019-10-11 Pellenc Dispositif d'interconnexion electrique d'elements de batterie et batterie d'accumulateurs pourvue d'un tel dispositif
DE102016121265A1 (de) 2016-11-07 2018-05-09 Elringklinger Ag Zellkontaktierungssystem für eine elektrochemische Vorrichtung
JP6741215B2 (ja) * 2017-01-20 2020-08-19 株式会社オートネットワーク技術研究所 接続モジュール
US10787084B2 (en) * 2017-03-17 2020-09-29 Ford Global Technologies, Llc Busbar with dissimilar materials
JP6641603B2 (ja) * 2017-03-24 2020-02-05 トヨタ自動車株式会社 組電池
DE102017206158A1 (de) * 2017-04-11 2018-10-11 Robert Bosch Gmbh Zellverbinder, Verfahren zur Herstellung eines solchen sowie Batteriemodul
DE102017206358A1 (de) * 2017-04-12 2018-10-18 VW-VM Forschungsgesellschaft mbH & Co. KG Modular aufgebaute Batterie mit verbesserten Sicherheitseigenschaften
DE102017206606A1 (de) * 2017-04-19 2018-10-25 Robert Bosch Gmbh Batteriemodul, Verfahren zu dessen Herstellung und Batterie
DE102017115137A1 (de) * 2017-07-06 2019-01-10 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kontaktschieneneinrichtung für ein wenigstens teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug
JP6984958B2 (ja) * 2017-07-14 2021-12-22 株式会社Soken フィルムコンデンサ及びその製造方法
WO2019017211A1 (ja) * 2017-07-18 2019-01-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 バスバー及び電池積層体
DE102017123589A1 (de) * 2017-10-11 2019-04-11 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrische Antriebseinheit
EP3499655B1 (de) * 2017-12-13 2021-03-31 Aptiv Technologies Limited Stromsammelschiene
US10644282B2 (en) 2018-01-23 2020-05-05 Nio Usa, Inc. Staggered battery cell array with two-dimensional inline terminal edges
US10741889B2 (en) 2018-03-22 2020-08-11 Nio Usa, Inc. Multiple-zone thermocouple battery module temperature monitoring system
US10741808B2 (en) 2018-03-15 2020-08-11 Nio Usa, Inc. Unified battery module with integrated battery cell structural support
US10707471B2 (en) * 2018-03-22 2020-07-07 Nio Usa, Inc. Single side cell-to-cell battery module interconnection
US10892465B2 (en) 2018-03-22 2021-01-12 Nio Usa, Inc. Battery cell cover including terminal short isolation feature
US10784486B2 (en) 2018-02-20 2020-09-22 Nio Usa, Inc. Uniform current density tapered busbar
US10529881B2 (en) * 2018-03-01 2020-01-07 Solaero Technologies Corp. Interconnect member
DE102018209981A1 (de) * 2018-06-20 2019-12-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile und Bauteileverbund
CN110739433B (zh) * 2018-07-19 2022-08-23 东莞新能安科技有限公司 电池
KR102598669B1 (ko) * 2018-09-11 2023-11-06 에스케이온 주식회사 버스 바 및 이를 구비하는 배터리 팩
CN112889180B (zh) * 2018-10-31 2024-01-23 日本汽车能源株式会社 电池模块
KR102152101B1 (ko) * 2018-11-02 2020-09-07 진영글로벌 주식회사 차량 전장용 디바이스
US11145434B2 (en) * 2019-05-08 2021-10-12 Erico International Corporation Low voltage power conductor and system
US11600890B2 (en) * 2020-05-11 2023-03-07 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Battery pack assemblies having terminal connector mechanisms and vehicles having the same
US11826861B1 (en) * 2020-08-12 2023-11-28 Sion Power Corporation Joining systems, clamping fixtures, and related systems and methods
WO2023056999A1 (de) * 2021-10-07 2023-04-13 Gentherm Gmbh Elektrische leit-einrichtung und verfahren zum herstellen einer elektrischen leit-einrichtung
CN114709667A (zh) * 2022-03-14 2022-07-05 吉林省中赢高科技有限公司 一种连接器柔性连接结构及一种车辆

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4118097A (en) * 1976-12-29 1978-10-03 Altek Systems, Inc. Battery cable terminal assembly and method of manufacture
DE3033117A1 (de) * 1980-09-03 1982-04-22 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Elektrochemische speicherzelle
WO1989004065A1 (en) * 1987-10-23 1989-05-05 Shannon James M Intercell connection and method and apparatus for making connector
EP1077497A1 (de) * 1999-08-17 2001-02-21 Gs-Melcotec Co., Ltd. Batterieleitung, Batteriepack und zusammengesetzte Batterie unter Verwendung der Batterieleitung
US6240637B1 (en) * 1997-10-13 2001-06-05 Yazaki Corporation Connecting plate for battery holder and method of producing the same
JP2002151045A (ja) * 2000-11-10 2002-05-24 Honda Motor Co Ltd 電池モジュール用バスバーおよび電池モジュール
EP1313156A2 (de) * 2001-11-14 2003-05-21 Nissan Motor Co., Ltd. Zusammengesetzte Batterie
EP1333511A2 (de) * 2002-01-31 2003-08-06 Sanyo Electric Co., Ltd. Energiequelle-Gerät
US20040166727A1 (en) * 2003-02-21 2004-08-26 Sylva Industries Ltd. Combined electrical connector and radiator for high current applications
US20050100785A1 (en) * 2000-05-24 2005-05-12 Ngk Insulators, Ltd. Lithium secondary cell and assembly thereof
US20060032667A1 (en) * 2003-01-23 2006-02-16 Sony Corporation Lead terminal and power supply device
DE102006050705A1 (de) * 2006-10-24 2008-04-30 Auto Kabel Managementgesellschaft Mbh Batterieleitung
WO2009041735A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Bus bar
WO2010012322A1 (de) * 2008-07-28 2010-02-04 Amphenol-Tuchel Electronics Gmbh Elektrischer leiter für energiespeicher

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US482012A (en) * 1892-09-06 Battery-connector
US1073670A (en) * 1911-01-25 1913-09-23 Bruce Ford Strap or connection for secondary or storage batteries.
US1373241A (en) * 1920-06-02 1921-03-29 Philadelphia Storage Battery Storage battery
US1560308A (en) * 1923-10-19 1925-11-03 Gen Electric Electrical switch
US3212046A (en) * 1962-09-21 1965-10-12 Burndy Corp Flexible electrical jumper connections
US3422213A (en) * 1966-04-21 1969-01-14 Webb James E Connector strips
US3706955A (en) * 1971-04-28 1972-12-19 Amp Inc Electrical cable having integral terminals
US4106833A (en) * 1977-09-02 1978-08-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Quick disconnect intercell busbar for deep submergence batteries
DE3328322A1 (de) 1983-08-05 1985-02-21 Maschinenfabrik Alfred Schmermund Gmbh & Co, 5820 Gevelsberg Vorrichtung zum zufuehren von zuschnitten zu einer verpackungsstation
US4973370A (en) * 1989-12-21 1990-11-27 Amp Incorporated Method of terminating braided electrical cable
US5071368A (en) * 1991-03-27 1991-12-10 Methode Electronics, Inc. Battery jumper cable assembly
US5154646A (en) * 1991-11-12 1992-10-13 Shoup Kenneth E Battery clamp
US5378552A (en) * 1994-03-16 1995-01-03 Dixon, Jr.; Alfred R. Modular battery system comprising individual interconnected modules
US5541380A (en) * 1994-09-16 1996-07-30 Methode Electronics, Inc. Braided cable solidification
US5605474A (en) * 1995-01-19 1997-02-25 Electric Motion Company, Inc. Electrical harness
US5578392A (en) 1995-02-17 1996-11-26 Japan Storage Battery Co., Ltd. Cylindrical cell, a cell pack, and a cell holder
US5804770A (en) * 1995-09-19 1998-09-08 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Cover equipped electrical connection device and a cover for an electrical connection device
JP2000323208A (ja) * 1999-03-10 2000-11-24 Sharp Corp インターコネクタ、その形成方法およびその接合装置
US6293803B1 (en) * 2000-02-09 2001-09-25 Trw Inc. Zee electrical interconnect
JP4433650B2 (ja) 2001-10-03 2010-03-17 日本碍子株式会社 リチウム二次単電池及びリチウム二次単電池の接続構造体
US6773301B1 (en) * 2003-05-08 2004-08-10 Jeffrey R. Chaskin Cell strap for combining cells into a battery
EP1523069A1 (de) * 2003-10-10 2005-04-13 Hirschmann Electronics GmbH & Co. KG Kontaktfeder für einen Antennenverstärker
US7507124B2 (en) * 2004-05-04 2009-03-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery module
US7479346B1 (en) * 2004-08-13 2009-01-20 Quallion Llc Battery pack
US7294020B2 (en) * 2005-05-25 2007-11-13 Alcoa Fujikura Ltd. Canted coil spring power terminal and sequence connection system
KR101239456B1 (ko) * 2005-07-05 2013-03-06 파나소닉 주식회사 전지 간 접속장치
KR100684763B1 (ko) * 2005-07-29 2007-02-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈과 이차 전지 모듈의 단위 전지 연결구
KR100684846B1 (ko) * 2005-07-29 2007-02-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
US20070099073A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-03 White Daniel J Cell connection straps for battery cells of a battery pack
JP2007157382A (ja) * 2005-12-01 2007-06-21 Matsushita Battery Industrial Co Ltd 組電池
US8440907B2 (en) * 2006-04-14 2013-05-14 Sharp Kabushiki Kaisha Solar cell, solar cell string and solar cell module
US8148627B2 (en) * 2006-08-25 2012-04-03 Sunpower Corporation Solar cell interconnect with multiple current paths
KR100778511B1 (ko) * 2006-09-11 2007-11-22 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
JP4904539B2 (ja) 2006-10-25 2012-03-28 住電朝日精工株式会社 リード部材とその接合方法及び非水電解質蓄電デバイス
CN101652880B (zh) * 2007-02-09 2012-05-30 江森自控帅福得先进能源动力系统有限责任公司 用于电池的汇流排
DE202009012647U1 (de) † 2009-09-21 2009-11-26 Auto-Kabel Managementgesellschaft Mbh Batteriezellenverbinder
US8574008B2 (en) * 2009-06-08 2013-11-05 Bayerische Motoren Werke Battery cell connector
US9196890B2 (en) * 2009-10-05 2015-11-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module with welded portion between terminals
KR20110055255A (ko) * 2009-11-19 2011-05-25 에스비리모티브 주식회사 버스 바와 이를 구비한 전지 모듈
US8133607B1 (en) * 2010-12-03 2012-03-13 Amita Technologies Inc Ltd. Parallel connection assembly of batteries and battery set having the same

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4118097A (en) * 1976-12-29 1978-10-03 Altek Systems, Inc. Battery cable terminal assembly and method of manufacture
DE3033117A1 (de) * 1980-09-03 1982-04-22 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Elektrochemische speicherzelle
WO1989004065A1 (en) * 1987-10-23 1989-05-05 Shannon James M Intercell connection and method and apparatus for making connector
US6240637B1 (en) * 1997-10-13 2001-06-05 Yazaki Corporation Connecting plate for battery holder and method of producing the same
EP1077497A1 (de) * 1999-08-17 2001-02-21 Gs-Melcotec Co., Ltd. Batterieleitung, Batteriepack und zusammengesetzte Batterie unter Verwendung der Batterieleitung
US20050100785A1 (en) * 2000-05-24 2005-05-12 Ngk Insulators, Ltd. Lithium secondary cell and assembly thereof
JP2002151045A (ja) * 2000-11-10 2002-05-24 Honda Motor Co Ltd 電池モジュール用バスバーおよび電池モジュール
EP1313156A2 (de) * 2001-11-14 2003-05-21 Nissan Motor Co., Ltd. Zusammengesetzte Batterie
EP1333511A2 (de) * 2002-01-31 2003-08-06 Sanyo Electric Co., Ltd. Energiequelle-Gerät
US20060032667A1 (en) * 2003-01-23 2006-02-16 Sony Corporation Lead terminal and power supply device
US20040166727A1 (en) * 2003-02-21 2004-08-26 Sylva Industries Ltd. Combined electrical connector and radiator for high current applications
DE102006050705A1 (de) * 2006-10-24 2008-04-30 Auto Kabel Managementgesellschaft Mbh Batterieleitung
WO2009041735A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Bus bar
WO2010012322A1 (de) * 2008-07-28 2010-02-04 Amphenol-Tuchel Electronics Gmbh Elektrischer leiter für energiespeicher

Cited By (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2339670B2 (de) † 2009-10-05 2019-10-23 SB LiMotive Co., Ltd. Batteriemodul
US9196890B2 (en) 2009-10-05 2015-11-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module with welded portion between terminals
WO2011082722A1 (de) * 2009-12-17 2011-07-14 Amphenol-Tuchel Electronics Gmbh Flexibler zellverbinder
DE102010023915A1 (de) * 2010-06-16 2011-12-22 Continental Automotive Gmbh Energiespeicher und Kontaktelement für Energiespeicher
CN103493254A (zh) * 2011-04-13 2014-01-01 罗伯特·博世有限公司 用于存储电能的存储单元
CN103493254B (zh) * 2011-04-13 2016-04-06 罗伯特·博世有限公司 用于存储电能的存储单元
WO2012139839A3 (de) * 2011-04-13 2013-01-10 Robert Bosch Gmbh Speichereinheit zum speichern elektrischer energie
EP2515381A3 (de) * 2011-04-19 2013-01-02 Hagemann-Systems GmbH Batterieverbinder
CN102856524A (zh) * 2011-06-30 2013-01-02 爱尔铃克铃尔股份公司 电池连接器
US9276248B2 (en) 2011-06-30 2016-03-01 Elringklinger Ag Cell connector
EP2541648A1 (de) * 2011-06-30 2013-01-02 ElringKlinger AG Zellverbinder
WO2013029483A1 (zh) * 2011-08-29 2013-03-07 深圳市比亚迪汽车研发有限公司 电池连接件和具有该电池连接件的电池组
EP2752921A4 (de) * 2011-08-29 2015-03-04 Shenzhen Byd Auto R & D Co Ltd Batterieklemme, batterieabdeckplattenanordnung, einzelbatterie und batteriegruppe
EP2752921A1 (de) * 2011-08-29 2014-07-09 Shenzhen BYD Auto R&D Company Limited Batterieklemme, batterieabdeckplattenanordnung, einzelbatterie und batteriegruppe
CN103165844A (zh) * 2011-12-14 2013-06-19 比亚迪股份有限公司 电池连接件和具有该电池连接件的电池组
CN103165844B (zh) * 2011-12-14 2016-06-01 比亚迪股份有限公司 电池连接件和具有该电池连接件的电池组
WO2013108118A1 (en) 2012-01-20 2013-07-25 Miljobil Grenland As Improved cell cassette with inbuilt cell tab stress relieving structure
US9997748B2 (en) * 2012-01-27 2018-06-12 Yazaki Corporation Power supply device
US20140356693A1 (en) * 2012-01-27 2014-12-04 Yazaki Corporation Power supply device
EP2807693B1 (de) * 2012-01-27 2019-03-06 Yazaki Corporation Stromversorgungsvorrichtung
CN104145352A (zh) * 2012-03-06 2014-11-12 奥迪股份公司 具有包括多个单线的连接件的电池
WO2013131607A1 (de) 2012-03-06 2013-09-12 Audi Ag Batterie mit einem verbindungselement, bestehend aus einer vielzahl von einzeldrähten
DE102012004532A1 (de) 2012-03-06 2013-09-12 Audi Ag Batterie, insbesondere für ein Fahrzeug, und Verfahren zum Fertigen einer Batterie
WO2013139517A1 (de) * 2012-03-22 2013-09-26 Robert Bosch Gmbh Verbindungseinrichtung zum verbinden von elektrischen bauelementen eines elektrischen energiespeichers, elektrischer energiespeicher und verfahren zum verbinden von elektrischen bauelementen eines elektrischen energiespeichers
US20130288544A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 Magna Steyr Battery Systems Gmbh & Co Og Cost optimized cell voltage tap-off connection
US9413086B2 (en) * 2012-04-27 2016-08-09 Samsung Sdi Co., Ltd. Cost optimized cell voltage tap-off connection
US10217978B2 (en) 2014-10-07 2019-02-26 Audi Ag Energy storage device arrangement including receiving parts having through openings for laser energy
WO2016055133A1 (de) * 2014-10-07 2016-04-14 Audi Ag Energiespeicheranordnung, kraftfahrzeug umfassend eine solche energiespeicheranordnung und verfahren zu deren herstellung
FR3030914A1 (fr) * 2014-12-23 2016-06-24 Renault Sa Systeme multifonctions de connexion de batterie
WO2016102797A1 (fr) * 2014-12-23 2016-06-30 Renault S.A.S. Systeme multifonctions de connexion de batterie
WO2018071776A1 (en) * 2016-10-14 2018-04-19 Inevit Llc Contact plate including at least one bonding connector configured to establish electrical bonds to terminals of at least one group of battery cells in a battery module
CN110061168A (zh) * 2016-10-14 2019-07-26 伊奈维特有限责任公司 配有绝缘部件的圆柱形电池单元，以及包含该电池单元的电池模块
US10497919B2 (en) 2016-10-14 2019-12-03 Tiveni Mergedco, Inc. Contact plate including at least one bonding connector configured to establish electrical bonds to terminals of at least one group of battery cells in a battery module
CN110061168B (zh) * 2016-10-14 2022-10-21 帝威尼梅吉克股份公司 配有绝缘部件的圆柱形电池单元，以及包含该电池单元的电池模块
US11575182B2 (en) 2016-10-14 2023-02-07 American Battery Solutions, Inc. Bonding connector with fuse section and battery module with insulative P-group separator
DE102018212335A1 (de) * 2018-07-24 2020-01-30 Robert Bosch Gmbh Elektrisches Verbindungselement, Leistungselektronik, Batteriemodul und Verfahren zur elektrischen Verbindung
WO2021234092A1 (fr) 2020-05-20 2021-11-25 Saft Ensemble électrochimique, procédé et installation de fabrication correspondants
FR3110772A1 (fr) 2020-05-20 2021-11-26 Saft Ensemble électrochimique, procédé et installation de fabrication correspondants
DE102022112414A1 (de) 2022-05-18 2023-11-23 Audi Aktiengesellschaft Flexibler Modulverbinder für eine Batterie und Batterie für ein Kraftfahrzeug

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