WO2011069744A1 - Connection element - Google Patents

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WO2011069744A1
WO2011069744A1 PCT/EP2010/066253 EP2010066253W WO2011069744A1 WO 2011069744 A1 WO2011069744 A1 WO 2011069744A1 EP 2010066253 W EP2010066253 W EP 2010066253W WO 2011069744 A1 WO2011069744 A1 WO 2011069744A1
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WO
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insert
connecting element
base body
battery cell
terminal
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PCT/EP2010/066253
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Inventor
Andreas Ruehle
Original Assignee
Sb Limotive Company Ltd.
Sb Limotive Germany Gmbh
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Publication date
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/521—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the material
    • H01M50/522—Inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
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    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
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    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the invention relates to a connecting element for producing an electrical contact between two components consisting of different materials as well as a battery with a connecting element and a method for producing this connecting element.
  • DE 10 2004 030 784 A1 discloses an electrical contact connection and a method for forming such a contact connection, which should enable a secure electrical contact connection between a soft material which tends towards the force flow and a further contact element.
  • an electrical conductor made of a soft material prone to force flow is at least partially encapsulated in its contact region by means of a spraying process with an electrically conductive material which is harder than the soft material of the conductor. Contacting takes place via the sprayed-on material.
  • the components between which an electrical contact is to be made can be in particular terminals of battery cells, wherein a positive pole terminal of a battery cell is connected to the negative pole terminal of another battery cell.
  • the positive pole terminal can be made of a different material than the negative pole terminal.
  • DE 103 02 270 A1 discloses a contact piece for a battery connector, which improves the electrical connection of the cells of an accumulator battery allowed.
  • the areas of the surface of the battery connector, which come into contact with a battery pole and / or a pole screw in the installed state, are provided with a metallic coating which is softer than the core material of the contact piece.
  • the connecting element according to the invention comprises a base body made of a first material and an insert made of a second material embedded in the base body
  • the base body has a contact point in a form corresponding to a first component form and the insert a Einlag.stelle in a corresponding to a second component shape and with the connecting element, an electrical contact between the first component and the second component can be produced or manufactured.
  • the material of the body and the material of the insert can be chosen so that it is suitable for welding with the respective components.
  • the contact resistance can be reduced, whereby at high currents heat generation can be significantly reduced.
  • the first material is aluminum and the second material is copper.
  • the first material is aluminum and the second material is copper.
  • the first material is copper and the second material is aluminum.
  • the term aluminum also includes aluminum alloys and the term copper also includes copper alloys.
  • the connecting element may also comprise other materials, for example silver or silver alloys, gold or gold alloys.
  • the base body and the insert have a press fit. This advantageously ensures a firm connection between the base body and the insert.
  • the contact point of the base body is a recess and the insert is a cylindrical body and the Einlageuttonstelle is a centrally disposed in the cylindrical body recess.
  • the insert is particularly suitable for assembly by means of shrinking and / or cold stretching due to its symmetrical shape, since it changes its dimensions evenly during heating / cooling.
  • the recesses are suitable for quick mounting on contact pins or battery terminals.
  • the connecting element according to the invention is preferably implemented in all the aforementioned configurations in a battery.
  • the invention is also a battery with the features mentioned in claim 6.
  • the battery according to the invention comprises at least a first battery cell and a second battery cell and at least one connecting element having a base body made of a first material and a recess embedded in the base of a second material, wherein the base body has a contact point in one of a
  • Terminal of the first battery cell corresponding shape and the insert have a EinlageWalletstelle in a corresponding to a terminal of the second battery cell shape and the connection element an electrical contact between the terminal of the first battery cell and the terminal of the second battery cell is made.
  • the at least one connecting element is welded to the terminal of the first battery cell and the terminal of the second battery cell.
  • the contact resistance between the connecting element and the terminals is advantageously reduced, whereby at high currents heat generation can be considerably reduced and a more efficient operation of the battery is possible.
  • the battery according to the invention is preferably implemented in all the embodiments mentioned in a vehicle.
  • the subject of the invention is a method with the features mentioned in claim 8.
  • a base body and an insert are joined together by shrinking or cold stretching or a combination of shrinking and cold stretching, wherein the base body is made of a first material and the insert is made of a second material and the base body and the insert should be cleaned before adding oxides.
  • the cleaning of oxides improves the electrical transition from one material to another.
  • aluminum also includes aluminum alloys and the term copper also includes copper alloys.
  • other materials can also be used, for example silver or silver alloys, gold or gold alloys.
  • Figure 2 a battery according to the invention.
  • FIG. 1 shows a connecting element 10 according to the invention comprising a base body 14 with a contact point 18 and an insert 16 with a insert contact point 20.
  • the base body 14 and the insert 16 are connected to one another by means of press fit 22.
  • the main body 14 consists essentially of a first material and the insert 16 essentially of a second material.
  • the first material differs from the second material in terms of its composition.
  • the term aluminum also includes aluminum alloys and the term copper also includes copper alloys.
  • the insert 16 and the base body 14 are firmly connected to each other by means of a press fit. In the manufacturing process, the insert 16 and the base 14 are made to oversize and assembled by shrinking or cold stretching or a combination of shrinking and cold stretching.
  • the insert 16 is cooled, whereby the volume of the component is reduced, and then the base body 14 is pushed onto the insert 16.
  • the insert 16 is heated to ambient temperature, it expands, whereby the insert 16 and the main body 14 press against each other and firmly connect with each other. Before connecting the two components, they are cleaned of oxides to improve the electrical transition.
  • the base body 14 has a contact point 18 and the insert 16 has a insert contact point 20.
  • the contact point 18 of a round recess and the Einlagippostelle 20 also from a round recess.
  • FIG. 2 shows a battery 12 according to the invention.
  • the example has a first battery cell 24 and a second battery cell 26.
  • the terminals 28 and 30 of the battery cells 24 and 26 are interconnected by the connector 10 in such a way that an electrical contact is established between them.
  • the base element 14 has as a contact point 18 a recess in the shape of the cross section of the terminal 30 of the second battery cell 26 and the insert as EinlageWalletstelle 20 a recess in the form of the cross section of the terminal 28 of the first battery cell 24.
  • the terminals 28 and 30 penetrate the recesses, wherein the terminal 28 of the first battery cell 24 touches the insert 16 and terminal 30 of the second battery cell 26 touches the base body 14.
  • the terminal 28 of the first battery cell 24 is welded to the insert 16 and the terminal 30 of the second battery cell 26 to the base body 14.
  • the welds can be made for example by means of a laser welding process.
  • the base body 14 is hereby made of a material which can be welded to the material of the terminal 30 of the second battery cell 26, or of the same material as the terminal 30, and the insert 16 is made of a material which fits well with the Material of the terminal 28 of the first battery cell 24 can be welded or made of the same material as the terminal 28th
  • Embodiments of the battery with more than two battery cells and more than one connecting element are also provided according to the invention.

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Abstract

The invention relates to a connection element for creating an electrical contact between two components comprising differing materials and to a battery having a connection element and to a method for creating said connection element. The connection element (10) according to the invention comprises a main body (14) made of a first material and an insert (16) recessed in the main body made of a second material, wherein the main body (14) has a contact point (18) in a form corresponding to a first component and the insert (16) has an insert contact point (20) in a form corresponding to a second component and an electrical contact between the first component and the second component can be or is established by the connection element (10).

Description

Beschreibung  description
Titel title
Verbindungselement  connecting element
Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement zum Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen zwei aus unterschiedlichen Materialien bestehenden Bauelementen sowie eine Batterie mit einem Verbindungselement und ein Verfahren zum Erzeugen dieses Verbindungselements. The invention relates to a connecting element for producing an electrical contact between two components consisting of different materials as well as a battery with a connecting element and a method for producing this connecting element.
Stand der Technik State of the art
Es ist bekannt aus unterschiedlichen Materialien bestehende Bauelemente miteinander zu verbinden. So geht aus der DE 10 2004 030 784 A1 eine elektrische Kontaktverbindung und ein Verfahren zum Ausbilden einer solchen Kontaktverbindung hervor, womit eine sichere elektrische Kontaktverbindung zwischen einem weichen, zum Kraftfluss neigenden Material und einem weiteren Kontaktelement ermöglicht werden soll. Dazu ist vorgesehen, dass ein elektrischer Leiter aus einem weichen, zum Kraftfluss neigenden Material in seinem Kontaktbereich zumindest teilweise mit Hilfe eines Spritzverfahrens mit einem im Vergleich zum weichen Material des Leiters härteren , elektrisch leitfähigen Material umspritzt ist. Eine Kontaktierung erfolgt über das aufgespritzte Material. It is known from different materials to connect existing components. Thus, DE 10 2004 030 784 A1 discloses an electrical contact connection and a method for forming such a contact connection, which should enable a secure electrical contact connection between a soft material which tends towards the force flow and a further contact element. For this purpose, it is provided that an electrical conductor made of a soft material prone to force flow is at least partially encapsulated in its contact region by means of a spraying process with an electrically conductive material which is harder than the soft material of the conductor. Contacting takes place via the sprayed-on material.
Die Bauelemente, zwischen denen ein elektrischer Kontakt hergestellt werden soll, können insbesondere Terminals von Batteriezellen sein, wobei ein Plus-Pol-Terminal einer Batteriezelle mit dem Minus-Pol-Terminal einer anderen Batteriezelle verbunden wird. Der Plus-Pol-Terminal kann dabei aus einem anderen Material als der Minus-Pol- Terminal beschaffen sein. The components between which an electrical contact is to be made can be in particular terminals of battery cells, wherein a positive pole terminal of a battery cell is connected to the negative pole terminal of another battery cell. The positive pole terminal can be made of a different material than the negative pole terminal.
Die DE 103 02 270 A1 offenbart ein Kontaktstück für einen Batterieverbinder, welcher eine Verbesserung der elektrischen Ankopplung der Zellen einer Akkumulatorbatterie erlaubt. Dazu sind die Bereiche der Oberfläche des Batterieverbinders, welche im montierten Zustand mit einem Batteriepol und/oder mit einer Polschraube in Kontakt treten, mit einer metallischen Beschichtung versehen, die weicher als das Kernmaterial des Kontaktstückes ist. DE 103 02 270 A1 discloses a contact piece for a battery connector, which improves the electrical connection of the cells of an accumulator battery allowed. For this purpose, the areas of the surface of the battery connector, which come into contact with a battery pole and / or a pole screw in the installed state, are provided with a metallic coating which is softer than the core material of the contact piece.
Die bisher bekannten Varianten zum Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen zwei aus unterschiedlichen Materialien bestehenden Bauelementen sind aufwendig zu fertigen und lassen nur bedingt ein Verschweißen des Bauelements mit dem Verbindungselement zu. The previously known variants for producing an electrical contact between two components consisting of different materials are complicated to manufacture and only allow a limited welding of the component to the connecting element.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Mit der Erfindung wird es möglich, ein Verbindungselement bereitzustellen, welches einfach und kostengünstig in der Herstellung ist, mit welchem ein elektrischer Kontakt zwischen Bauteilen aus unterschiedlichen Materialien erzeugbar ist, insbesondere zwischen Terminals von Batteriezellen und welches ein Verschweißen mit den Bauelementen ermöglicht. With the invention it is possible to provide a connecting element which is simple and inexpensive to manufacture, with which an electrical contact between components made of different materials can be generated, in particular between terminals of battery cells and which allows welding to the components.
Das erfindungsgemäße Verbindungselement umfasst einen Grundkörper aus einem ersten Material und eine in den Grundkörper eingelassene Einlage aus einem zweitenThe connecting element according to the invention comprises a base body made of a first material and an insert made of a second material embedded in the base body
Material, wobei der Grundkörper eine Kontaktstelle in einer zu einem ersten Bauelement korrespondierenden Form und die Einlage eine Einlagekontaktstelle in einer zu einem zweiten Bauelement korrespondierenden Form aufweisen und mit dem Verbindungselement ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement herstellbar oder hergestellt ist. Material, wherein the base body has a contact point in a form corresponding to a first component form and the insert a Einlagkontaktstelle in a corresponding to a second component shape and with the connecting element, an electrical contact between the first component and the second component can be produced or manufactured.
Hiermit ist es vorteilhaft ermöglicht Bauelemente aus unterschiedlichen Materialien miteinander zu verbinden und zwischen ihnen einen elektrischen Kontakt herzustellen. Das Material des Grundkörpers und das Material der Einlage kann dabei so gewählt werden, dass es sich zum Verschweißen mit den jeweiligen Bauelementen eignet.This advantageously makes it possible to connect components made of different materials with each other and to establish an electrical contact between them. The material of the body and the material of the insert can be chosen so that it is suitable for welding with the respective components.
Durch Verschweißen kann der Kontaktwiderstand verringert werden, womit bei hohen Strömen eine Wärmeentwicklung erheblich reduziert werden kann. By welding, the contact resistance can be reduced, whereby at high currents heat generation can be significantly reduced.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Material Aluminium und das zweite Material Kupfer ist. Hiermit ist vorteilhaft eine Ausführung für die gebräuchlichsten Materialien von elektrischen Leitungen und Kontakten bereitgestellt, wobei diese Materialkombination den Ausführungen des Verbindungselements einen Kostenvorteil bietet, bei denen der Grundkörper einen größeren Anteil am Gesamtmaterial annimmt, als die Einlage. In a preferred embodiment of the invention it is provided that the first material is aluminum and the second material is copper. This is advantageous embodiment for the most common materials of electrical lines and contacts provided, said combination of materials offers the embodiments of the connecting element a cost advantage, in which the body assumes a greater proportion of the total material, as the deposit.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Material Kupfer und das zweite Material Aluminium ist. Hiermit ist vorteilhaft eine Ausführung für die gebräuchlichsten Materialien von elektrischen Leitungen und Kontakten bereitgestellt, wobei diese Materialkombination den Ausführungen des Verbindungselements einen Kostenvorteil bietet, bei denen die Einlage einen größeren Anteil am Gesamtmaterial annimmt, als der Grundkörper. In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the first material is copper and the second material is aluminum. This advantageously provides an embodiment for the most common materials of electrical lines and contacts, wherein this combination of materials offers the embodiments of the connecting element a cost advantage, in which the insert assumes a larger proportion of the total material than the main body.
Die Bezeichnung Aluminium schließt hierbei auch Aluminiumlegierungen und die Bezeichnung Kupfer schließt hierbei auch Kupferlegierungen ein. Erfindungsgemäß kann das Verbindungselement auch andere Materialien aufweisen, beispielsweise Silber o- der Silberlegierungen, Gold oder Goldlegierungen. The term aluminum also includes aluminum alloys and the term copper also includes copper alloys. According to the invention, the connecting element may also comprise other materials, for example silver or silver alloys, gold or gold alloys.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper und die Einlage eine Presspassung aufweisen. Hiermit ist vorteilhaft eine feste Verbindung zwischen dem Grundkörper und der Einlage gewährleistet. In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the base body and the insert have a press fit. This advantageously ensures a firm connection between the base body and the insert.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktstelle des Grundkörpers eine Aussparung ist und die Einlage ein zylindrischer Körper und die Einlagekontaktstelle eine in dem zylindrischen Körper zentrisch angeordnete Aussparung ist. Mit dem zylindrischen Körper eignet sich die Einlage durch ihre symmetrische Form besonders für eine Montage mittels Aufschrumpfen und/oder Kaltdehnen, da sie gleichmäßig beim Erwärmen/Abkühlen ihre Abmessungen ändert. Die Aussparungen eignen sich für eine schnelle Montage auf Kontaktstiften oder Batterieterminals. In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that the contact point of the base body is a recess and the insert is a cylindrical body and the Einlagekontaktstelle is a centrally disposed in the cylindrical body recess. With the cylindrical body, the insert is particularly suitable for assembly by means of shrinking and / or cold stretching due to its symmetrical shape, since it changes its dimensions evenly during heating / cooling. The recesses are suitable for quick mounting on contact pins or battery terminals.
Das erfindungsgemäße Verbindungselement wird vorzugsweise in allen genannten Ausgestaltungen in einer Batterie implementiert. The connecting element according to the invention is preferably implemented in all the aforementioned configurations in a battery.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Batterie mit den in Anspruch 6 genannten Merkmalen. Die erfindungsgemäße Batterie umfasst wenigstens eine erste Batteriezelle und eine zweite Batteriezelle und wenigstens ein Verbindungselement mit einem Grundkörper aus einem ersten Material und einer in den Grundkörper eingelassenen Einlage aus einem zweiten Material, wobei der Grundkörper eine Kontaktstelle in einer zu einemThe invention is also a battery with the features mentioned in claim 6. The battery according to the invention comprises at least a first battery cell and a second battery cell and at least one connecting element having a base body made of a first material and a recess embedded in the base of a second material, wherein the base body has a contact point in one of a
Terminal der ersten Batteriezelle korrespondierenden Form und die Einlage eine Einlagekontaktstelle in einer zu einem Terminal der zweiten Batteriezelle korrespondierenden Form aufweisen und mit dem Verbindungselement ein elektrischer Kontakt zwischen dem Terminal der ersten Batteriezelle und dem Terminal der zweiten Batterie- zelle hergestellt ist. Terminal of the first battery cell corresponding shape and the insert have a Einlagekontaktstelle in a corresponding to a terminal of the second battery cell shape and the connection element an electrical contact between the terminal of the first battery cell and the terminal of the second battery cell is made.
Hiermit ist vorteilhaft eine Batterie bereitgestellt, dessen Batteriezellen in effektiver, einfacher Weise miteinander verbunden sind. Daraus ergeben sich Kostenvorteile in der Herstellung der erfindungsgemäßen Batterie. Zudem ist eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet. This advantageously provides a battery whose battery cells are connected together in an effective, simple manner. This results in cost advantages in the production of the battery according to the invention. In addition, a high level of operational reliability is guaranteed.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das wenigstens eine Verbindungselement mit dem Terminal der ersten Batteriezelle und dem Terminal der zweiten Batteriezelle verschweißt ist. Hiermit ist vorteilhaft der Kontaktwiderstand zwi- sehen dem Verbindungselement und den Terminals verringert, womit bei hohen Strömen eine Wärmeentwicklung erheblich reduziert werden kann und ein effizienterer Betrieb der Batterie möglich ist. In a preferred embodiment of the invention it is provided that the at least one connecting element is welded to the terminal of the first battery cell and the terminal of the second battery cell. Hereby, the contact resistance between the connecting element and the terminals is advantageously reduced, whereby at high currents heat generation can be considerably reduced and a more efficient operation of the battery is possible.
Die erfindungsgemäße Batterie wird vorzugsweise in allen genannten Ausgestaltungen in ein Fahrzeug implementiert. The battery according to the invention is preferably implemented in all the embodiments mentioned in a vehicle.
Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren mit den in Anspruch 8 genannten Merkmalen. In dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erzeugen eines Verbindungselements werden ein Grundkörper und eine Einlage durch Aufschrumpfen oder Kaltdehnen oder einer Kombination aus Aufschrumpfen und Kaltdehnen zusammen gefügt, wobei der Grundkörper aus einem ersten Material gefertigt wird und die Einlage aus einem zweiten Material gefertigt wird und der Grundkörper und die Einlage vor dem Fügen von O- xiden gereinigt werden. Hiermit wird vorteilhaft erreicht, dass der Grundkörper und die Einlage mit einem kostengünstigen Verfahren fest miteinander verbunden werden. Es können Materialen miteinander kombiniert werden, zwischen denen sonst schwierig oder überhaupt keine Verbindung herzustellen wäre. Das Reinigen von Oxiden verbessert den elektrischen Übergang von einem Material zum anderen. Furthermore, the subject of the invention is a method with the features mentioned in claim 8. In the method according to the invention for producing a connecting element, a base body and an insert are joined together by shrinking or cold stretching or a combination of shrinking and cold stretching, wherein the base body is made of a first material and the insert is made of a second material and the base body and the insert should be cleaned before adding oxides. This advantageously achieves that the base body and the insert are firmly connected to one another with a cost-effective method. It can be combined materials that would otherwise be difficult or impossible to connect. The cleaning of oxides improves the electrical transition from one material to another.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als erstes Material Aluminium und als zweites Material Kupfer verwendet wird. Hiermit wird es vorteilhaft ermöglicht, dass eine Ausführung für die gebräuchlichsten Materialien von elektrischen Leitungen und Kontakten bereitgestellt, wobei diese Materialkombination den Ausführungen des Verbindungselements einen Kostenvorteil bietet, bei denen der Materialeinsatz für den Grundkörper größer ist, als für die Einlage. In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that aluminum is used as the first material and copper is used as the second material. This advantageously makes it possible to provide an embodiment for the most common materials of electrical lines and contacts, this combination of materials offering the embodiments of the connecting element a cost advantage in which the material used for the main body is greater than for the insert.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als erstes Material Kupfer und als zweites Material Aluminium verwendet wird. Hiermit wird es vorteilhaft ermöglicht, dass eine Ausführung für die gebräuchlichsten Materialien von elektrischen Leitungen und Kontakten bereitgestellt, wobei diese Materialkombination den Ausführungen des Verbindungselements einen Kostenvorteil bietet, bei denen der Materialeinsatz für die Einlage Grundkörper größer ist, als für den Grundkörper. In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that copper is used as the first material and aluminum as the second material. This advantageously makes it possible to provide an embodiment for the most common materials of electrical lines and contacts, this combination of materials offering the embodiments of the connecting element a cost advantage in which the material used for the insert main body is greater than for the main body.
Die Bezeichnung Aluminium schließt hierbei auch Aluminiumlegierungen und die Bezeichnung Kupfer schließt hierbei auch Kupferlegierungen ein. Erfindungsgemäß können zudem auch andere Materialien verwendet werden, beispielsweise Silber oder Silberlegierungen, Gold oder Goldlegierungen. The term aluminum also includes aluminum alloys and the term copper also includes copper alloys. In addition, according to the invention, other materials can also be used, for example silver or silver alloys, gold or gold alloys.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the remaining, mentioned in the dependent claims characteristics.
Zeichnungen drawings
Kurzbeschreibung der Abbildungen Brief description of the pictures
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Figur 1 : ein erfindungsgemäßes Verbindungselement und The invention will be explained below in embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it: Figure 1: a connecting element according to the invention and
Figur 2: eine erfindungsgemäße Batterie. Figure 2: a battery according to the invention.
Ausführliche Beschreibung der Abbildungen Detailed description of the pictures
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verbindungselement 10 aus einem Grundkörper 14 mit einer Kontaktstelle 18 und einer Einlage 16 mit einer Einlagekontaktstelle 20. Der Grundkörper 14 und die Einlage 16 sind mittels Presspassung 22 miteinander verbunden. FIG. 1 shows a connecting element 10 according to the invention comprising a base body 14 with a contact point 18 and an insert 16 with a insert contact point 20. The base body 14 and the insert 16 are connected to one another by means of press fit 22.
Der Grundkörper 14 besteht im Wesentlichen aus einem ersten Material und die Einlage 16 im Wesentlichen aus einem zweiten Material. Das erste Material unterscheidet sich dabei hinsichtlich seiner Stoffzusammensetzung vom zweiten Material. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt vorgesehen, dass entweder das ers- te Material Kupfer und das zweite Aluminium ist, oder das erste Material Aluminium und das zweite Kupfer ist. Die Bezeichnung Aluminium schließt hierbei auch Aluminiumlegierungen und die Bezeichnung Kupfer schließt hierbei auch Kupferlegierungen ein. Die Einlage 16 und der Grundkörper 14 sind mittels einer Presspassung fest miteinander verbunden. Im Herstellungsverfahren werden die Einlage 16 und der Grundkörper 14 dazu mit Übermaß gefertigt und durch Aufschrumpfen oder Kaltdehnen oder einer Kombination aus Aufschrumpfen und Kaltdehnen zusammengefügt. Vorzugsweise wird die Einlage 16 abgekühlt, wodurch sich das Volumen des Bauteils verringert, und anschließend der Grundkörper 14 auf die Einlage 16 aufgeschoben. Bei Erwärmung der Einlage 16 auf Umgebungstemperatur dehnt sie sich aus, wodurch sich die Einlage 16 und der Grundkörper 14 aufeinander pressen und sich fest miteinander verbinden. Vor dem Verbinden der beiden Bauteile werden diese von Oxiden gereinigt, um den elektrischen Übergang zu verbessern. The main body 14 consists essentially of a first material and the insert 16 essentially of a second material. The first material differs from the second material in terms of its composition. According to the invention, it is preferably provided that either the first material is copper and the second aluminum, or the first material is aluminum and the second copper. The term aluminum also includes aluminum alloys and the term copper also includes copper alloys. The insert 16 and the base body 14 are firmly connected to each other by means of a press fit. In the manufacturing process, the insert 16 and the base 14 are made to oversize and assembled by shrinking or cold stretching or a combination of shrinking and cold stretching. Preferably, the insert 16 is cooled, whereby the volume of the component is reduced, and then the base body 14 is pushed onto the insert 16. When the insert 16 is heated to ambient temperature, it expands, whereby the insert 16 and the main body 14 press against each other and firmly connect with each other. Before connecting the two components, they are cleaned of oxides to improve the electrical transition.
Der Grundkörper 14 weist eine Kontaktstelle 18 und die Einlage 16 eine Einlagekontaktstelle 20 auf. In Figur 1 ist die Kontaktstelle 18 aus eine runden Aussparung und die Einlagekontaktstelle 20 ebenfalls aus einer runden Aussparung. Er- findungsgemäß sind als Kontaktstelle 18 und/oder als Einlagekontaktstelle 20 bevorzugt sowohl andere Formen von Aussparungen, als auch andere Ausgestaltungen, wie Platten, Kragen, Hauben, Kappen, Gewinde, Bolzen, Muttern, Klemmen oder sonstige Gebilde vorgesehen. The base body 14 has a contact point 18 and the insert 16 has a insert contact point 20. In Figure 1, the contact point 18 of a round recess and the Einlagkontaktstelle 20 also from a round recess. According to the invention, as contact point 18 and / or as insert contact point 20 Preferably, both other forms of recesses, as well as other configurations, such as plates, collars, hoods, caps, threads, bolts, nuts, clamps or other structures provided.
In Figur 2 ist eine erfindungsgemäße Batterie 12 abgebildet. Das Beispiel weist eine erste Batteriezelle 24 und eine zweite Batteriezelle 26 auf. Die Terminals 28 und 30 der Batteriezellen 24 und 26 sind durch das Verbindungselement 10 in der Weise miteinander verbunden, dass zwischen ihnen ein elektrischer Kontakt hergestellt ist. FIG. 2 shows a battery 12 according to the invention. The example has a first battery cell 24 and a second battery cell 26. The terminals 28 and 30 of the battery cells 24 and 26 are interconnected by the connector 10 in such a way that an electrical contact is established between them.
Das Grundelement 14 weist dazu als Kontaktstelle 18 eine Aussparung in der Form des Querschnitts des Terminals 30 der zweiten Batteriezelle 26 und die Einlage als Einlagekontaktstelle 20 eine Aussparung in Form des Querschnitts des Terminals 28 der ersten Batteriezelle 24 auf. Die Terminals 28 und 30 durchdringen die Aussparungen, wobei der Terminal 28 der ersten Batteriezelle 24 die Einlage 16 berührt und Terminal 30 der zweiten Batteriezelle 26 den Grundkörper 14 berührt. Vorzugsweise ist das Terminal 28 der ersten Batteriezelle 24 mit der Einlage 16 verschweißt und das Terminal 30 der zweiten Batteriezelle 26 mit dem Grundkörper 14. Die Schweißverbindungen können beispielsweise mittels eines Laserschweißverfahrens hergestellt werden. The base element 14 has as a contact point 18 a recess in the shape of the cross section of the terminal 30 of the second battery cell 26 and the insert as Einlagekontaktstelle 20 a recess in the form of the cross section of the terminal 28 of the first battery cell 24. The terminals 28 and 30 penetrate the recesses, wherein the terminal 28 of the first battery cell 24 touches the insert 16 and terminal 30 of the second battery cell 26 touches the base body 14. Preferably, the terminal 28 of the first battery cell 24 is welded to the insert 16 and the terminal 30 of the second battery cell 26 to the base body 14. The welds can be made for example by means of a laser welding process.
Der Grundkörper 14 ist hierbei aus einem Material gefertigt, welches gut mit dem Material des Terminals 30 der zweiten Batteriezelle 26 verschweißt werden kann, oder aus dem gleichen Material wie das Terminal 30, und die Einlage 16 ist aus einem Material gefertigt, welches gut mit dem Material des Terminals 28 der ersten Batteriezelle 24 verschweißt werden kann oder aus dem gleichen Material wie das Terminal 28. The base body 14 is hereby made of a material which can be welded to the material of the terminal 30 of the second battery cell 26, or of the same material as the terminal 30, and the insert 16 is made of a material which fits well with the Material of the terminal 28 of the first battery cell 24 can be welded or made of the same material as the terminal 28th
Erfindungsgemäß sind auch Ausführungen der Batterie mit mehr als zwei Batteriezellen und mehr als einem Verbindungselement vorgesehen. Embodiments of the battery with more than two battery cells and more than one connecting element are also provided according to the invention.

Claims

Ansprüche claims
1 . Verbindungselement (10) mit einem Grundkörper (14) aus einem ersten Material und einer in den Grundkörper eingelassenen Einlage (16) aus einem zweiten Material, wobei der Grundkörper (14) eine Kontaktstelle (18) in einer zu einem ersten Bauelement korrespondierenden Form und die Einlage (16) eine Einlagekontaktstelle (20) in einer zu einem zweiten Bauelement korrespondierenden Form aufweisen und mit dem Verbindungselement (10) ein e- lektrischer Kontakt zwischen dem ersten Bauelement und dem zweiten Bauelement herstellbar oder hergestellt ist. 1 . Connecting element (10) with a base body (14) made of a first material and an insert (16) made of a second material embedded in the base body, wherein the base body (14) has a contact point (18) in a form corresponding to a first component and the Insert (16) have a Einlagekontaktstelle (20) in a form corresponding to a second component form and with the connecting element (10) e- lektrischer contact between the first component and the second component can be produced or manufactured.
2. Verbindungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material Aluminium und das zweite Material Kupfer ist. 2. Connecting element according to claim 1, characterized in that the first material is aluminum and the second material is copper.
3. Verbindungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, das das erste Material Kupfer und das zweite Material Aluminium ist. 3. Connecting element according to claim 1, characterized in that the first material is copper and the second material is aluminum.
4. Verbindungselement nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, das der Grundkörper (14) und die Einlage (16) eine Presspassung (22) aufweisen. 4. Connecting element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the base body (14) and the insert (16) have an interference fit (22).
5. Verbindungselement nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, das die Kontaktstelle (18) des Grundkörpers (14) eine Aussparung ist und die Einlage (16) ein zylindrischer Körper und die Einlagekontaktstelle (20) eine in dem zylindrischen Körper zentrisch angeordnete Aussparung ist. 5. Connecting element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the contact point (18) of the base body (14) is a recess and the insert (16) has a cylindrical body and the Einlagkontaktstelle (20) centrally disposed in the cylindrical body Recess is.
6. Batterie (12) mit wenigstens einer ersten Batteriezelle (24) und einer zweiten Batteriezelle (26) und wenigstens einem Verbindungselement (10) mit einem Grundkörper (14) aus einem ersten Material und einer in den Grundkörper eingelassenen Einlage (16) aus einem zweiten Material, wobei der Grundkörper (14) eine Kontaktstelle (18) in einer zu einem Terminal (28) der ersten Batteriezelle korrespondierenden Form und die Einlage (16) eine Einlagekontaktstelle (20) in einer zu einem Terminal (30) der zweiten Batteriezelle korrespondierenden Form aufweisen und mit dem Verbindungselement (10) ein elektrischer Kontakt zwischen dem Terminal (28) der ersten Batteriezelle und dem Terminal (30) der zweiten Batteriezelle hergestellt ist. 6. Battery (12) with at least one first battery cell (24) and a second battery cell (26) and at least one connecting element (10) with a base body (14) made of a first material and a recessed into the base insert (16) of a second material, wherein the base body (14) has a contact point (18) in a to a terminal (28) of the first Battery cell corresponding shape and the insert (16) have a Einlegekontaktstelle (20) in a terminal (30) of the second battery cell corresponding shape and with the connecting element (10) an electrical contact between the terminal (28) of the first battery cell and the terminal (30) of the second battery cell is made.
7. Batterie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verbindungselement (10) mit dem Terminal (28) der ersten Batteriezelle und dem Terminal (30) der zweiten Batteriezelle verschweißt ist. 7. Battery according to claim 6, characterized in that the at least one connecting element (10) to the terminal (28) of the first battery cell and the terminal (30) of the second battery cell is welded.
8. Verfahren zum Erzeugen eines Verbindungselements, wobei ein Grundkörper und eine Einlage durch Aufschrumpfen oder Kaltdehnen oder einer Kombination aus Aufschrumpfen und Kaltdehnen zusammen gefügt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper aus einem ersten Material gefertigt wird und die Einlage aus einem zweiten Material gefertigt wird und der Grundkörper und die Einlage vor dem Fügen von Oxiden gereinigt werden. 8. A method for producing a connecting element, wherein a base body and an insert are joined together by shrinking or cold stretching or a combination of shrinking and cold stretching, characterized in that the base body is made of a first material and the insert is made of a second material and the main body and the insert are cleaned before the addition of oxides.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Material Aluminium und als zweites Material Kupfer verwendet wird. 9. The method according to claim 8, characterized in that the first material is aluminum and copper is used as the second material.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Material Kupfer und als zweites Material Aluminium verwendet wird. 10. The method according to claim 8, characterized in that copper is used as the first material and aluminum as the second material.
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