WO2018095638A1 - Verbindungsvorrichtung zur elektrischen verbindung von elektrischen speichereinheiten - Google Patents

Verbindungsvorrichtung zur elektrischen verbindung von elektrischen speichereinheiten Download PDF

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WO2018095638A1
WO2018095638A1 PCT/EP2017/075353 EP2017075353W WO2018095638A1 WO 2018095638 A1 WO2018095638 A1 WO 2018095638A1 EP 2017075353 W EP2017075353 W EP 2017075353W WO 2018095638 A1 WO2018095638 A1 WO 2018095638A1
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connection
connecting elements
elements
electrical
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PCT/EP2017/075353
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Eduard Reimer
Matthias Oechsle
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Robert Bosch Gmbh
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/03—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the relationship between the connecting locations
    • H01R11/09—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the relationship between the connecting locations the connecting locations being identical
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a connecting device for electrically connecting electrical storage units, in particular a vehicle according to the independent device claim, a battery module according to the second independent claim and a method for producing a connecting device for electrical connection of electrical
  • a device for connecting a plurality of electrical energy storage is known.
  • the contact elements are fixed in a common carrier, wherein the electrically conductive contact elements are encircled or encapsulated by the carrier material consuming.
  • connection device for the electrical connection of electrical storage units, in particular of a vehicle.
  • the connecting device has at least two insulating layers and arranged between the insulating layers
  • Connecting elements are electrically insulated to the outside and the
  • Connecting elements each provided at a first end at least one for electrically connecting the electrical storage unit Cell connector and / or a terminal connection.
  • the cell connector and / or the terminal connection are formed cohesively with the connecting elements.
  • an at least electrical contacting system for electrical connection to
  • the electrical storage units are provided in particular for an at least electrically driven vehicle.
  • the electrical storage units can preferably be designed as a battery cell, in particular as a prismatic battery cells.
  • Connecting device is sandwiched and has at least three
  • a first layer is covered by a first (electrical)
  • Insulation layer formed, wherein on the first insulating layer at least partially connecting elements, cell connectors and / or at least one
  • Terminal connection are arranged.
  • the second (electrical) insulation layer is arranged on the intermediate layer formed by the connection elements, the cell connectors and / or the at least one terminal connection, so that the connection elements, the cell connectors and / or the at least one terminal connection are electrically insulated at least in sections from the outside. It is preferred in this case if the connecting elements are completely surrounded by the insulating layers. By contrast, the cell connectors and / or the at least one terminal connection can only be partially surrounded by the insulation layers.
  • connection elements in particular the cell connectors and / or the at least one terminal connection
  • the connecting elements may be formed as conductor tracks, in particular wire and / or lattice-shaped.
  • the insulation layers allow electrical connection elements which are electrically insulated from the outside and which are simultaneously protected against external environmental influences, in particular corrosion.
  • the insulation layers may be at least partially chemically resistant, preferably formed of a polymer or plastic. Particularly resistant to chemical components of a battery cell, which, for example, in a degassing of
  • the connecting elements may each have a connection contact at a second end, so that an electrically conductive
  • the electronic unit can be designed as a PCB (Printed Circuit Board) or printed circuit board, in particular for a Battery Management System (BMS) or a Cell-Supervising-Circuit (CSC).
  • BMS Battery Management System
  • CSC Cell-Supervising-Circuit
  • Information may be, for example, to state of charge, temperature of
  • Terminal contacts are designed as (RFID) antenna, so that a in
  • connection contacts are centrally / centrally in the connecting device, in particular arranged such that the
  • the cell connectors and / or the terminal connection are arranged on the edge side of the insulation layer and at least partially surrounded by at least one (or more) insulation layer.
  • the edge should be understood in the context of the invention as a circumferential side of the insulation layer.
  • the cell connectors and / or the at least a terminal connection may be arranged on a longitudinal side and / or on a broad side of at least one insulation layer.
  • the cell connectors are arranged parallel to one another and at a distance from one another at the edges on the insulation layers. This allows a simple
  • the terminal connection can be designed as a high-voltage contact, in particular as a male connector.
  • At least one insulating layer is film-like, in particular flexible, and at least plastic or
  • Film-like can be understood in particular as an extruded film, blown film or cast film. It is the
  • Insulation layer formed like a film, before this in contact with the
  • Connecting elements, the cell connectors and / or the at least one terminal terminal or a further insulation layer is connected.
  • the insulating layer is not poured around the connectors, the cell connectors or the terminal connector.
  • the structure of the connecting device is simplified so that it is inexpensive to manufacture.
  • a flexible sandwiched connector can be provided.
  • the connecting device can be used as a mechanically stable composite of film-like
  • Insulation layers and, in particular, grid-shaped,
  • the insulating layers can achieve flexibility, wherein the connecting elements can provide mechanical stability.
  • the insulation layers may be connected to one another, at least in sections, by a material fit, in particular by welding or gluing. It is conceivable that at least one insulation layer is self-adhesive, so that the insulation layer, the connection elements, the at least one terminal connection and / or the cell connectors are simple cohesively with each other, in particular sandwich, can be connected. In addition, it is conceivable that the insulation layers thermally joined together, in particular welded, are. The cohesive connection of the insulating layers and the cohesive, sandwich-like construction thus effected can prevent external influences, for example, from becoming a
  • the connecting elements, the cell connector and / or the at least one terminal terminal Lead corrosion of the connecting elements, the cell connector and / or the at least one terminal terminal.
  • the stability is increased by the cohesive connection of the insulating layers.
  • a positive isolation of the connecting elements, the cell connector and / or the terminal connections can be achieved.
  • the penetration of moisture or chemical components which could lead to damage to the connecting elements, the cell connectors and / or the at least one terminal connection can thus be at least reduced.
  • the connecting elements are formed as stamped grid and / or that the connecting elements have a thickness between about 50 ⁇ and about 5 mm, preferably between about 100 ⁇ and about 2 mm, more preferably between about 300 ⁇ and about 1 mm.
  • a punched grid is particularly simple and therefore inexpensive to produce.
  • Terminal connection can be completely formed as a stamped grid, so that the connecting elements, the cell connector and / or the at least one terminal terminal are formed cohesively with each other. Thus, these components may be integrally formed.
  • the cell connectors and / or the at least one terminal connection can have a material thickness between approximately 50 ⁇ m and approximately 5 mm.
  • the thickness of the connecting device can be varied.
  • influence on the flexibility, mechanical stability and / or the compact structure of the connecting device can be taken.
  • a larger material thickness allows increased stability and thus improved protection against mechanical influences.
  • at a larger Material thickness higher currents are transmitted.
  • the connecting elements, the cell connectors and / or the at least one terminal connection have mutually different material thicknesses.
  • At least one cell connector or a terminal connection, in particular the connecting elements can be designed in multiple layers.
  • the cell connectors having at least one terminal connection and / or the connecting elements aluminum, copper and / or nickel.
  • a sandwich-like structure can result from a plurality of layers, wherein preferably the layers are bonded together in a material-locking manner.
  • the layers each have different materials, in particular aluminum, copper and / or nickel.
  • at least one additional layer is provided, wherein the additional layer comprises aluminum oxide, whereby an electrically insulating layer can be formed.
  • two layers of aluminum are provided, wherein between the aluminum layers at least one copper and / or
  • Nickel layer is provided. In addition, it is conceivable that the
  • Cell connectors and / or the terminal connection for example.
  • Two aluminum layers wherein between the aluminum layers, a copper layer is formed and the copper layer extending from the cell connectors and / or the at least one terminal terminal as connecting elements, in particular as a stamped grid.
  • the cell connector and / or the at least one terminal terminal have a sandwiched construction, wherein the
  • Connecting elements are formed only by a copper layer.
  • Aluminum is advantageous to eg. By laser welding the
  • At least one protective element is provided for improving the electrical and / or electromagnetic compatibility, wherein the protective element is materially connected to at least one insulating layer.
  • the protective elements can be used as filtering and / or shielding the electrical and / or electromagnetic radiation serve.
  • the protective elements may, for example, be formed as shielding plates and preferably surrounded by at least one insulating layer.
  • At least one reinforcing element can be provided for stiffening, wherein in particular the reinforcing element is arranged between at least two insulating layers.
  • the reinforcing element may comprise plastic, metal and / or fiber-reinforced plastic. It is also conceivable that the reinforcing element is simultaneously formed as a protective element for improving the electrical and / or electromagnetic compatibility.
  • Reinforcing element can improve the mechanical properties of the
  • Connecting devices can be improved. It is particularly preferred if the at least one reinforcing element is arranged in the region of the connection contacts.
  • the reinforcing element may be formed as a grid structure between the at least two insulating layers. It is conceivable that the reinforcing element has a thickness of about 300 ⁇ and about 5 mm.
  • the cell connectors and / or the at least one terminal connection in each case at least one, preferably five
  • the deformation element is wave-shaped or polygonal.
  • a deformation element according to the invention can be used as tolerance compensation for the cell connectors and / or the at least one
  • Terminal connection serve, so that, for example, caused by mechanical influences deformations can be compensated.
  • Deformation elements can be formed as recesses in the cell connector, in particular, the deformation elements can be bent, stamped, milled and / or form cuts in the cell connector. It is conceivable that the deformation elements form linear, wavy or polygonal recesses in the cell connectors. It is also conceivable that the deformation elements comprise elastic material, wherein the elastic material allows elastic deformation of the cell connectors.
  • the deformation elements may be formed according to the invention two-dimensional and / or three-dimensional. For example. can the deformation elements as Wavy recesses and / or wavy cell connectors may be formed.
  • At least one electrical resistance for measuring a voltage drop can be arranged on at least one connecting element. About the electrical resistance and the voltage drop thus achieved, the current supplied by the battery cells can be determined.
  • At least one fixing means, in particular on the reinforcing element is provided, whereby a positioning on an external component, in particular an electrical storage unit and / or a battery module, can be achieved.
  • a fixing agent can be used as a
  • a fastening element can be arranged, so that a particular frictional connection between the connecting device and an external component, in particular an electrical storage unit and / or a battery module can be achieved.
  • the fixing means may also be formed as a clip connection, latching connection and / or adhesive connection.
  • the fixing agent according to the invention can also serve to a
  • Terminal connection is arranged at least one electrically conductive contact element.
  • the electrically conductive contact element may, for example, be a voltage tap.
  • the electrically conductive contact element may be formed, for example, as a plug element, so that from the outside an electrically conductive connection with the contact element, for example. By plugging, is possible.
  • the electrically conductive contact element can be integrally formed with the cell connector and / or the terminal connection, in particular cohesively.
  • a battery module with a plurality of electrical storage units in particular claimed for a vehicle, wherein the electrical storage units by means of a Connecting device according to one of the preceding claims are electrically conductively connected to each other.
  • a method for producing a connecting device has at least the following steps: a) positioning of connecting elements on a first insulating layer, b) arranging a second insulating layer on the first insulating layer and the at least partially arranged thereon connecting elements, whereby the connecting elements are electrically insulated to the outside and form an intermediate layer .
  • Insulation layer creating a sandwich-like structure.
  • connection device according to the invention result for the method according to the invention.
  • Insulating layer with the second insulating layer can be made possible by thermal joining and / or bonding of the two insulating layers.
  • Figure 1 shows a first embodiment of an inventive
  • FIG. 2 shows another embodiment of the invention
  • Figure 3 shows a possible embodiment of an inventive
  • Figure 4 shows a detail of a possible embodiment of a
  • the connection device 10 has at least two insulation layers 11, wherein between the insulation layers 11 connecting elements 12, at least partially cell connectors 14 and at least partially terminal terminals 15, are arranged.
  • the cell connectors 14 are arranged and connected in a material-locking manner with the connecting elements 12.
  • the one upper insulation layer 11 covers the cell connectors 14 at least in a middle region, deformation elements 20 being arranged in this region of the cell connectors 14.
  • the terminal terminals 15 are at least partially surrounded by the insulating layers 11, in particular form-fitting manner.
  • At least one cell connector 14, a contact element 23, in particular for a voltage tap is arranged.
  • the cell connectors 14 are arranged parallel to one another on the longitudinal sides of the connecting device 10.
  • Central or center of the connecting device 10 is a connection region 17, wherein in the connection region 17 connection contacts 16th are arranged.
  • the connection contacts 16 form the second end of the
  • Information about the electrical storage units, in particular battery cells, can be transmitted via the electronic unit via the connecting elements 12 and the cell connectors 14 and terminal connections 15 arranged in a materially cohesive manner with the connecting elements 12.
  • connection area 17 is also a
  • Reinforcing element 19 is arranged, wherein the reinforcing element 19 stiffening the connecting region 17 web-like.
  • connection contacts 16 are arranged.
  • two fixing means 22 in the form of
  • Material recesses 22 arranged. Further material recesses 25 are located along a central axis of the connecting device 10, wherein the material recess 25, for example, for a degassing of the electrical
  • Memory units can serve. In addition, over the
  • the connecting device 10 furthermore has an electrical resistance 21 in the region of
  • the electrical resistor 21 is used to measure a voltage drop, so that the current of the electrical storage units can be determined.
  • the connecting elements 12 have cell connectors 14 and / or terminal connections 15 at a first end and connection contacts 16 at a second end. Accordingly, a cohesive and thus electrically conductive connection between the cell connectors 14 or the terminal terminal 15 and the terminal contacts 16.
  • Fig. 1 the first end and connection contacts 16 at a second end. Accordingly, a cohesive and thus electrically conductive connection between the cell connectors 14 or the terminal terminal 15 and the terminal contacts 16.
  • Cell connector 14 deformation elements 20, which are formed as wavy material recesses 20 in the middle of the cell connector.
  • the connecting device 10 has an insulating layer 11 which completely insulates the connecting elements 12 and the cell connectors 14 electrically in sections.
  • the film-like insulating layer 11 is materially connected to the connecting elements 12 and partially connected to the cell connectors 14.
  • connecting contacts 16 are arranged, wherein the connection contacts 16 are free of the insulating layer 11. Accordingly, it is possible to electrically connect the terminal contacts 16 to an electronic unit.
  • the electronic unit may, for example, be a BMS and / or CSC system.
  • Figure 2 are the
  • Terminal contacts 16 a reinforcing element 19 is arranged, wherein the reinforcing element 19 has two fixing means 22, so that on the
  • Fixing means 22, the connecting device 10 can be positioned on an external component.
  • Fig. 3 is a section of a possible embodiment of a
  • Battery module 100 according to the invention shown.
  • the battery module 100 has in Fig. 3, two electrical storage units 110, wherein the electrical
  • Memory units 110 are formed as battery cells 110.
  • the battery cells 110 each have a connection pole 111, on which the
  • Connecting device 10 is positioned by means of the cell connector 14.
  • the section of the connecting device 10 shown here is sandwiched and has two insulating layers 11. Between
  • the cell connector 14 is arranged, wherein the
  • Cell connector 14 also consists of two layers 14 and between the two layers 14 of the cell connector 14, the connecting element 12 is arranged. It is advantageous that the two layers 14 of the
  • Cell connector 14 have aluminum and the connecting element 12 comprises copper. Aluminum is easy to weld with the connection poles 111 of the electrical storage units 110 and thus inexpensive.
  • Connecting element 12 extends from the two layers 14 of
  • Fig. 4 shows a possible embodiment of a sandwich
  • Connecting device 10 in FIG. 4 shows a multilayer structure, wherein two insulation layers 11 cover the two layers of cell connectors 14 at least in sections.
  • the insulation layers 11 are arranged in a region which does not serve to connect the cell connectors 14 to a terminal pole of an electrical storage unit.
  • the connecting element 12 is arranged in Fig. 4 between the two layers 14 of the cell connector 14.
  • the connector 12 has copper and the layers 14 of the cell connector 14 aluminum.
  • Connecting element 12 may have a thickness of approximately 50 ⁇ m and approximately 5 mm.
  • the insulating layer 11 is preferably film-like, in particular flexible, formed and has at least plastic or

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung (10) zur elektrischen Verbindung von elektrischen Speichereinheiten (110), insbesondere eines Fahrzeugs, aufweisend zumindest zwei Isolationsschichten (11) und zwischen den Isolationsschichten (11) angeordnete Verbindungselemente (12), wobei durch die Isolationsschichten (11) die Verbindungselemente (12) nach außen elektrisch isoliert sind und die Verbindungselemente (12) jeweils an einem ersten Ende zumindest einenzur Verbindung der elektrischen Speichereinheiten (110) vorgesehenen Zellverbinder (14) und/oder einen Terminalanschluss (15) aufweisen, wobei der Zellverbinder und/oder der Terminalanschluss stoffschlüssig mit den Verbindungselementen (12) ausgebildet ist.

Description

Beschreibung
Titel
Verbindungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung von elektrischen
Speichereinheiten
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung von elektrischen Speichereinheiten, insbesondere eines Fahrzeugs gemäß dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch, ein Batteriemodul gemäß dem zweiten unabhängigen Patentanspruch sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung von elektrischen
Speichereinheiten gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2012 218 500 AI ist eine Vorrichtung zum Verbinden mehrerer elektrischer Energiespeicher bekannt. Dabei sind die Kontaktelemente in einem gemeinsamen Träger fixiert, wobei die elektrisch leitenden Kontaktelemente von dem Trägermaterial aufwendig umgössen oder umspritzt sind.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Verbindungsvorrichtung zur elektrischen Verbindung von elektrischen Speichereinheiten, insbesondere eines Fahrzeugs beansprucht. Die Verbindungsvorrichtung weist zumindest zwei Isolationsschichten und zwischen den Isolationsschichten angeordnete
Verbindungselemente auf, wobei durch die Isolationsschichten die
Verbindungselemente nach außen elektrisch isoliert sind und die
Verbindungselemente jeweils an einem ersten Ende zumindest ein zum elektrischen Verbinden der elektrischen Speichereinheit vorgesehenen Zellverbinder und/oder ein Terminalanschluss aufweist. Der Zellverbinder und/oder der Terminalanschluss sind dabei stoffschlüssig mit den Verbindungselementen ausgebildet. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung beschrieben worden sind, selbstverständlich auch im
Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriemodul und dem
erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der
Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird durch die Verbindungsvorrichtung ein zumindest elektrisches Kontaktiersystem zur elektrischen Verbindung zur
Verfügung gestellt, wobei die elektrischen Speichereinheiten insbesondere für ein zumindest elektrisch antreibbares Fahrzeug vorgesehen sind. Die elektrischen Speichereinheiten können dabei vorzugsweise als Batteriezelle, insbesondere als prismatische Batteriezellen ausgebildet sein. Die
Verbindungsvorrichtung ist sandwichartig ausgebildet und weist zumindest drei
Schichten auf. Eine erste Schicht wird von einer ersten (elektrischen)
Isolationsschicht gebildet, wobei auf der ersten Isolationsschicht wenigstens teilweise Verbindungselemente, Zellverbinder und/oder zumindest ein
Terminalanschluss angeordnet sind. Auf der von den Verbindungselementen, den Zellverbindern und/oder dem zumindest einem Terminalanschluss gebildeten Zwischenschicht ist die zweite (elektrischen) Isolationsschicht angeordnet, sodass die Verbindungselemente, die Zellverbinder und/oder der zumindest eine Terminalanschluss zumindest abschnittsweise nach außen elektrisch isoliert sind. Bevorzugt ist es dabei, wenn die Verbindungselemente vollständig von den Isolationsschichten umgeben sind. Die Zellverbinder und/oder der zumindest eine Terminalanschluss können hingegen lediglich abschnittsweise von den Isolationsschichten umgeben sein. Die
Isolationsschichten ermöglichen zum einen, dass die Verbindungselemente, insbesondere die Zellverbinder und/oder der zumindest eine Terminalanschluss, nach außen elektrisch isoliert sind und vorzugsweise gleichzeitig durch die Isolationsschichten eine mechanische Stabilität zur Verfügung gestellt wird, sodass die Verbindungsvorrichtung flexibel ausgebildet ist und trotzdem teilweise formbeständig sein kann. Die Verbindungselemente können als Leiterbahnen, insbesondere draht- und/oder gitterförmig ausgebildet sein. Die Isolations- schichten ermöglichen nach außen elektrisch isolierte Verbindungselemente, welche gleichzeitig gegen äußere Umwelteinflüsse, insbesondere Korrosion, geschützt sind. Die Isolationsschichten können dabei zumindest abschnittsweise chemisch beständig, vorzugsweise aus einem Polymer oder Kunststoff, ausgebildet sein. Insbesondere widerstandsfähig gegenüber chemischen Bestandteilen einer Batteriezellen, welche bspw. bei einer Entgasung der
Batteriezelle freigegebenen werden können.
Vorteilhafterweise können die Verbindungselemente jeweils an einem zweiten Ende einen Anschlusskontakt aufweisen, sodass eine elektrisch leitende
Verbindung mit einer Elektronikeinheit herstellbar ist. Die Elektronikeinheit kann dabei als ein PCB (Printed Circuit Board) oder Leiterplatte, insbesondere für ein Battery- Management-System (BMS) oder ein Cell-Supervising-Circuit (CSC) ausgebildet sein. An den Anschlusskontakten der Verbindungselemente kann die entsprechende Hardware (BMS, CSC, PCB) elektrisch verbunden werden, sodass Informationen der elektrischen Speichereinheiten, insbesondere der
Batteriezellen, über die Anschlusskontakte übertragbar sind. Bei den
Informationen kann es sich bspw. um Ladezustände, Temperatur der
Batteriezellen o. Ä. handeln. Es ist weiterhin denkbar, dass die
Anschlusskontakte als (RFID-)Antenne ausgebildet sind, sodass eine im
Wesentlichen kontaktlose Übertragung von Informationen der Batteriezelle herstellbar ist. Vorzugsweise sind die Anschlusskontakte mittig/zentral in der Verbindungsvorrichtung, insbesondere derart angeordnet, dass die
Elektronikeinheit mit den Anschlusskontakten elektrisch leitend verbindbar, insbesondere auflötbar, ist.
Es ist denkbar, dass die Zellverbinder und/oder der Terminalanschluss randseitig an der Isolationsschicht angeordnet sind und zumindest abschnittsweise von zumindest einer (oder mehreren) Isolationsschicht umgeben sind. Randseitig soll im Rahmen der Erfindung als umfangsseitig an der Isolationsschicht verstanden werden. Dementsprechend können die Zellverbinder und/oder der zumindest eine Terminalanschluss an einer Längsseite und/oder an einer Breitseite von zumindest einer Isolationsschicht angeordnet sein. Insbesondere sind die Zellverbinder dabei parallel zueinander und beabstandet voneinander randseitig an den Isolationsschichten angeordnet. Dies ermöglicht eine einfache
Verbindung der Zellverbinder mit den entsprechenden elektrischen Speichereinheiten, insbesondere der Batteriezellen und eine Verbindung des zumindest einen Terminalanschlusses mit einem weiteren Batteriemodul oder einem externen Verbraucher. Der Terminalanschluss kann als ein Hochvoltkontakt, insbesondere als eine Messerleiste, ausgebildet sein.
Besonders bevorzugt ist es, dass zumindest eine Isolationsschicht folienartig, insbesondere flexibel, ausgebildet ist und zumindest Kunststoff oder
Aluminiumoxid aufweist. Folienartig kann dabei insbesondere als eine extrudierte Folie, Blasfolie oder gegossene Folie verstanden werden. Dabei ist die
Isolationsschicht folienartig ausgebildet, bevor diese in Kontakt mit den
Verbindungselementen, den Zellverbindern und/oder den zumindest einen Terminalanschluss bzw. einer weiteren Isolationsschicht verbunden wird.
Dementsprechend wird die Isolationsschicht nicht um die Verbindungselemente, die Zellverbinder oder den Terminalanschluss gegossen. Dadurch wird der Aufbau der Verbindungsvorrichtung vereinfacht, sodass diese kostengünstig herzustellen ist. Darüber hinaus kann durch den sandwichartigen Aufbau der Isolationsschicht und der Verbindungselemente, der Zellverbinder und/oder dem zumindest einen Terminalanschluss eine flexible sandwichartig ausgebildete Verbindungsvorrichtung zur Verfügung gestellt stellen. Die Verbindungs- Vorrichtung kann als ein mechanisch stabiler Verbund aus folienartiger
Isolationsschichten und den, insbesondere gitterförmig ausgebildeten,
Verbindungselemente ausgebildet sein. Die Isolationsschichten können eine Flexibilität erzielen, wobei die Verbindungselemente eine mechanische Stabilität ermöglichen können.
Es kann vorteilhaft sein, dass die Isolationsschichten zumindest abschnittsweise stoffschlüssig miteinander verbunden, insbesondere verschweißt oder verklebt, sind. Es ist denkbar, dass zumindest eine Isolationsschicht selbstklebend ausgebildet ist, sodass die Isolationsschicht, die Verbindungselemente, der zumindest eine Terminalanschluss und/oder die Zellverbinder einfach stoffschlüssig miteinander, insbesondere sandwichartig, verbunden werden können. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Isolationsschichten thermisch miteinander gefügt, insbesondere verschweißt, werden. Die stoffschlüssige Verbindung der Isolationsschichten und der somit bewirkte stoffschlüssige sandwichartige Aufbau kann verhindern, dass äußere Einflüsse bspw. zu einer
Korrosion der Verbindungselemente, der Zellverbinder und/oder des zumindest einen Terminalanschlusses führen. Darüber hinaus wird die Stabilität durch die stoffschlüssige Verbindung der Isolationsschichten erhöht. Durch das thermische Fügen, insbesondere Laminieren und/oder Verschweißen der Isolationsschichten oder durch das Verkleben der Isolationsschichten miteinander, kann eine formschlüssige Isolierung der Verbindungselemente, der Zellverbinder und/oder der Terminalanschlüsse erzielt werden. Das Eindringen von Feuchtigkeit oder chemischen Bestandteilen, die zu Schäden an den Verbindungselemente, den Zellverbindern und/oder des zumindest einen Terminalanschlusses führen könnten, kann somit zumindest reduziert werden.
Es ist bevorzugt, dass die Verbindungselemente als Stanzgitter ausgebildet sind und/oder dass die Verbindungselemente eine Stärke zwischen ungefähr 50 μηη und ungefähr 5 mm, bevorzugt zwischen ungefähr 100 μηη und ungefähr 2 mm, besonders bevorzugt zwischen ungefähr 300 μηη und ungefähr 1 mm aufweist.
Ein Stanzgitter ist besonders einfach und somit kostengünstig herstellbar. Die Verbindungselemente, die Zellverbinder und/oder der zumindest eine
Terminalanschluss können dabei vollständig als ein Stanzgitter ausgebildet sein, sodass die Verbindungselemente, der Zellverbinder und/oder der zumindest eine Terminalanschluss stoffschlüssig miteinander ausgebildet sind. Somit können diese Bauteile einteilig ausgebildet sein. Die Verbindungselemente,
insbesondere die Zellverbinder und/oder der zumindest eine Terminalanschluss können eine Materialstärke zwischen ungefähr 50 μηη und ungefähr 5 mm aufweisen. Über die Materialstärke kann die Dicke der Verbindungsvorrichtung variiert werden. Somit kann Einfluss auf die Flexibilität, mechanische Stabilität und/oder den kompakten Aufbau der Verbindungsvorrichtung genommen werden. Je dünner das Stanzgitter ausgebildet ist, desto flexibler und kompakter ist der Aufbau der Verbindungsvorrichtung. Eine größere Materialstärke ermöglicht eine erhöhte Stabilität und somit einen verbesserten Schutz gegen mechanische Einflüsse. Darüber hinaus können bei einer größeren Materialstärke höhere Ströme übertragen werden. Es ist des Weiteren denkbar, dass die Verbindungselemente, die Zellverbinder und/oder der zumindest eine Terminalanschluss voneinander unterschiedliche Materialstärken aufweisen.
Vorteilhaft kann zumindest ein Zellverbinder oder ein Terminalanschluss, insbesondere die Verbindungselemente, mehrschichtig ausgebildet sein.
Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn die Zellverbinder, der zumindest eine Terminalanschluss und/oder die Verbindungselemente Aluminium, Kupfer und/oder Nickel aufweisen. Somit kann sich ein sandwichartiger Aufbau aus mehreren Schichten ergeben, wobei vorzugsweise die Schichten stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Es ist denkbar, dass die Schichten jeweils unterschiedliche Materialien, insbesondere Aluminium, Kupfer und/oder Nickel aufweisen. Darüber hinaus ist es denkbar, dass zumindest eine zusätzliche Schicht vorgesehen ist, wobei die zusätzliche Schicht Aluminiumoxid aufweist, wodurch eine elektrisch isolierende Schicht ausgebildet werden kann. Es ist bspw. denkbar, dass zwei Schichten aus Aluminium vorgesehen sind, wobei zwischen den Aluminiumschichten zumindest eine Kupfer- und/oder
Nickelschicht vorgesehen ist. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die
Zellverbinder und/oder der Terminalanschluss bspw. zwei Aluminiumschichten aufweisen, wobei zwischen den Aluminiumschichten eine Kupferschicht ausgebildet ist und die Kupferschicht sich von den Zellverbindern und/oder dem zumindest einen Terminalanschluss als Verbindungselemente, insbesondere als Stanzgitter, erstreckt. Somit weisen der Zellverbinder und/oder der zumindest eine Terminalanschluss einen sandwichartigen Aufbau auf, wobei die
Verbindungselemente lediglich durch eine Kupferschicht gebildet werden.
Aluminium ist dabei vorteilhaft um bspw. mittels Laserschweißen die
Zellverbinder mit den Batteriezellen stoffschlüssig zu verbinden. Kupfer weist dabei eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit auf.
Es ist vorteilhaft, wenn zumindest abschnittsweise zumindest ein Schutzelement zur Verbesserung der elektrischen und/oder elektromagnetischen Verträglichkeit vorgesehen ist, wobei das Schutzelement mit wenigstens einer Isolationsschicht stoffschlüssig verbunden ist. Die Schutzelemente können dabei als Filterung und/oder Abschirmung der elektrischen und/oder elektromagnetischen Strahlung dienen. Dabei können die Schutzelemente bspw. als Abschirmbleche ausgebildet sein und vorzugsweise von zumindest einer Isolationsschicht umgeben sein.
Vorteilhafterweise kann zumindest ein Verstärkungselement zur Versteifung vorgesehen sein, wobei insbesondere das Verstärkungselement zwischen zumindest zwei Isolationsschichten angeordnet ist. Das Verstärkungselement kann dabei Kunststoff, Metall und/oder Faserverstärkten Kunststoff aufweisen. Es ist des Weiteren denkbar, dass das Verstärkungselement gleichzeitig als Schutzelement zur Verbesserung der elektrischen und/oder elektromagnetischen Verträglichkeit ausgebildet ist. Durch ein erfindungsgemäßes
Verstärkungselement können die mechanischen Eigenschaften der
Verbindungsvorrichtungen verbessert werden. Besonders bevorzugt ist es, wenn das zumindest eine Verstärkungselement im Bereich der Anschlusskontakte angeordnet ist. Vorteilhaft kann das Verstärkungselement als eine Gitterstruktur zwischen den zumindest zwei Isolationsschichten ausgebildet sein. Es ist denkbar, dass das Verstärkungselement eine Stärke von ungefähr 300 μηη und ungefähr 5 mm aufweist.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Zellverbinder und/oder der zumindest eine Terminalanschluss jeweils zumindest ein, vorzugsweise fünf
Deformationselemente zur elastischen Verformung aufweisen, wobei
insbesondere zumindest das Deformationselement wellenförmig oder polygonal ausgebildet ist. Ein erfindungsgemäßes Deformationselement kann dabei als Toleranzausgleich für die Zellverbinder und/oder den zumindest einen
Terminalanschluss dienen, sodass bspw. durch mechanische Einflüsse hervorgerufene Verformungen ausgeglichen werden können. Die
Deformationselemente können dabei als Aussparungen im Zellverbinder ausgebildet sein, insbesondere können die Deformationselemente gebogen, gestanzt, gefräst und/oder Schnitte in dem Zellverbinder bilden. Es ist denkbar, dass die Deformationselemente linienförmig, wellenförmig oder polygonal ausgebildete Aussparungen in den Zellverbindern bilden. Es ist des Weiteren denkbar, dass die Deformationselemente elastisches Material aufweisen, wobei das elastische Material eine elastische Verformung der Zellverbinder ermöglicht. Die Deformationselemente können erfindungsgemäß zweidimensional und/oder dreidimensional ausgebildet sein. Bspw. können die Deformationselemente als wellenförmige Aussparungen und/oder wellenförmig ausgebildete Zellverbinder ausgebildet sein.
Bevorzugt kann an wenigstens einem Verbindungselement zumindest ein elektrischer Widerstand zur Messung eines Spannungsabfalls angeordnet sein. Über den elektrischen Widerstand und den somit erzielten Spannungsabfall kann der von den Batteriezellen gelieferte Strom ermittelt werden.
Es kann vorteilhaft sein, wenn zumindest ein Fixiermittel, insbesondere an dem Verstärkungselement vorgesehen ist, wodurch eine Positionierung an einem externen Bauteil, insbesondere einer elektrischen Speichereinheit und/oder einem Batteriemodul, erzielbar ist. Ein Fixiermittel kann dabei als eine
Ausnehmung, bspw. eine Bohrung, insbesondere in dem Verstärkungselement und/oder den Isolationsschichten ausgebildet sein. In das Fixiermittel kann bspw. ein Befestigungselement angeordnet werden, sodass eine insbesondere kraftschlüssige Verbindung zwischen der Verbindungsvorrichtung und einem externen Bauteil, insbesondere einer elektrischen Speichereinheit und/oder einem Batteriemodul erzielbar ist. Das Fixiermittel kann darüber hinaus als eine Clipsverbindung, Rastverbindung und/oder Klebeverbindung ausgebildet sein. Das erfindungsgemäße Fixiermittel kann ebenfalls dazu dienen, eine
Elektronikeinheit an der Verbindungsvorrichtung zu positionieren.
Vorteilhafterweise kann an dem Zellverbinder und/oder an dem
Terminalanschluss zumindest ein elektrisch leitfähiges Kontaktelement angeordnet ist. Bei dem elektrisch leitfähigen Kontaktelement kann es sich bspw. um einen Spannungsabgriff handeln. Das elektrisch leitfähige Kontaktelement kann dabei bspw. als ein Steckerelement ausgebildet sein, sodass von außen eine elektrisch leitfähige Verbindung mit dem Kontaktelement, bspw. durch Aufstecken, ermöglicht ist. Das elektrisch leitfähige Kontaktelement kann dabei mit dem Zellverbinder und/oder dem Terminalanschluss einteilig, insbesondere stoffschlüssig, ausgebildet sein.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Batteriemodul mit einer Mehrzahl an elektrischen Speichereinheiten, insbesondere für ein Fahrzeug beansprucht, wobei die elektrischen Speichereinheiten mittels einer Verbindungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Somit ergeben sich für das Batteriemodul sämtliche Vorteile, wie sie bereits zu der erfindungsgemäßen
Verbindungsvorrichtung ausgeführt worden sind.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung beansprucht. Das Verfahren weist dabei zumindest die folgenden Schritte auf: a) Positionieren von Verbindungselementen auf einer ersten Isolationsschicht, b) Anordnen einer zweiten Isolationsschicht auf der ersten Isolationsschicht und den zumindest abschnittsweise darauf angeordneten Verbindungselementen, wodurch die Verbindungselemente nach außen elektrisch isoliert sind und eine Zwischenlage bilden,
c) stoffschlüssiges Verbinden der ersten Isolationsschicht mit der zweiten
Isolationsschicht, wodurch ein sandwichartiger Aufbau entsteht.
Dementsprechend ergeben sich für das erfindungsgemäße Verfahren sämtliche Vorteile, wie sie bereits mit der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung aufgeführt worden sind. Das stoffschlüssige Verbinden der ersten
Isolationsschicht mit der zweiten Isolationsschicht kann dabei durch thermisches Fügen und/oder kleben der beiden Isolationsschichten ermöglicht werden.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den
Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnungen hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnung und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeigen verwendet. Es zeigen:
Figur 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Verbindungsvorrichtung,
Figur 2 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Verbindungsvorrichtung,
Figur 3 eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Batteriemoduls,
Figur 4 einen Ausschnitt einer möglichen Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung 10 zur elektrischen Verbindung von elektrischen Speichereinheiten, insbesondere eines Fahrzeugs, gezeigt. Die Verbindungsvorrichtung 10 weist zumindest zwei Isolationsschichten 11 auf, wobei zwischen den Isolationsschichten 11 Verbindungselemente 12, zumindest abschnittsweise Zellverbinder 14 und zumindest abschnittsweise Terminalanschlüsse 15, angeordnet sind. An den Längsseiten der Verbindungseinrichtung 10 sind die Zellverbinder 14 angeordnet und stoffschlüssig mit den Verbindungselementen 12 verbunden. Die eine obere Isolationsschicht 11 bedeckt die Zellverbinder 14 zumindest in einem mittleren Bereich, wobei in diesem Bereich der Zellverbinder 14 Deformationselemente 20 angeordnet sind. Darüber hinaus befindet sich an der zumindest einen Längsseite sowie an beiden Breitseiten der Verbindungsvorrichtung 10 Terminalanschlüsse 15. Auch die Terminalanschlüsse 15 sind zumindest abschnittsweise von den Isolationsschichten 11, insbesondere formschlüssig umgeben. An zumindest einem Zellverbinder 14 ist ein Kontaktelement 23, insbesondere für einen Spannungsabgriff, angeordnet. Die Zellverbinder 14 sind dabei parallel zueinander an den Längsseiten der Verbindungsvorrichtung 10 angeordnet. Zentral bzw. mittig der Verbindungsvorrichtung 10 befindet sich ein Anschlussbereich 17, wobei in dem Anschlussbereich 17 Anschlusskontakte 16 angeordnet sind. Die Anschlusskontakte 16 bilden das zweite Ende der
Verbindungselemente 12, wobei über die Anschlusskontakte 16 eine Verbindung mit einer Elektronikeinheit herstellbar ist. Über die Elektronikeinheit können Informationen der elektrischen Speichereinheiten, insbesondere Batteriezellen, über die Verbindungselemente 12 und die stoffschlüssig mit den Verbindungselementen 12 angeordneten Zellverbinder 14 und Terminalanschlüsse 15 übermittelt werden. Im Anschlussbereich 17 ist darüber hinaus ein
Verstärkungselement 19 angeordnet, wobei das Verstärkungselement 19 stegartig den Anschlussbereich 17 versteift. Umfangsseitig am
Verstärkungselement 19 sind die Anschlusskontakte 16 angeordnet. Darüber hinaus sind am Verstärkungselement 19 zwei Fixiermittel 22 in Form von
Materialaussparungen 22 angeordnet. Weitere Materialaussparungen 25 befinden sich entlang einer Mittelachse der Verbindungsvorrichtung 10, wobei die Materialaussparung 25 bspw. für eine Entgasung der elektrischen
Speichereinheiten dienen können. Darüber hinaus kann über die
Materialaussparung 25 ein erleichterter Zugriff auf die elektrischen
Speichereinheiten ermöglicht werden. Die Verbindungvorrichtung 10 weist in Fig. 1 weiterhin einen elektrischen Widerstand 21 im Bereich der
Verbindungselemente 12 auf. Der elektrische Widerstand 21 dient zur Messung eines Spannungsabfalls, sodass der Strom der elektrischen Speichereinheiten ermittelt werden kann. Die Verbindungselemente 12 weisen an einem ersten Ende Zellverbinder 14 und/oder Terminalanschlüsse 15 und an einem zweiten Ende Anschlusskontakte 16 auf. Dementsprechend entsteht eine stoffschlüssige und somit elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den Zellverbindern 14 oder dem Terminalanschluss 15 und den Anschlusskontakten 16. In Fig. 1 weisen die
Zellverbinder 14 Deformationselemente 20 auf, welche als wellenförmige Materialausnehmungen 20 mittig der Zellverbinder ausgebildet sind.
Die Fig. 2 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung 10. Auch in Fig. 2 weist die Verbindungsvorrichtung 10 eine Isolationsschicht 11 auf, welche die Verbindungselemente 12 vollständig und die Zellverbinder 14 abschnittsweise elektrisch nach außen isoliert. Die folienartige Isolationsschicht 11 ist dabei stoffschlüssig mit den Verbindungselementen 12 und abschnittsweise mit den Zellverbindern 14 verbunden. An einem ersten Ende der Verbindungselemente 12 sind diese mit den Zellverbindern 14 stoffschlüssig, insbesondere als ein Stanzteil, ausgebildet. An einem zweiten Ende der Verbindungselemente 12 sind Anschlusskontakte 16 angeordnet, wobei die Anschlusskontakte 16 frei von der Isolationsschicht 11 sind. Dementsprechend ist es möglich, die Anschlusskontakte 16 elektrisch mit einer Elektronikeinheit zu verbinden. Bei der Elektronikeinheit kann es sich bspw. um ein BMS- und/oder CSC-System handeln. Auch in Figur 2 sind die
Zellverbinder 14 mit einem Deformationselement 20, welches wellenförmig ausgebildet ist, versehen. Darüber hinaus weist die Isolationsschicht 11
Materialaussparungen 25 auf, welche zum einen eine Entgasung der
elektrischen Speichereinheiten sowie einen vereinfachten Zugriff auf die elektrischen Speichereinheiten ermöglicht. Im Anschlussbereich 17 der
Anschlusskontakte 16 ist ein Verstärkungselement 19 angeordnet, wobei das Verstärkungselement 19 zwei Fixiermittel 22 aufweist, sodass über die
Fixiermittel 22 die Verbindungsvorrichtung 10 an einem externen Bauteil positioniert werden kann.
In Fig. 3 ist ein Ausschnitt einer möglichen Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Batteriemoduls 100 gezeigt. Das Batteriemodul 100 weist in Fig. 3 zwei elektrische Speichereinheiten 110 auf, wobei die elektrischen
Speichereinheiten 110 als Batteriezellen 110 ausgebildet sind. Die Batteriezellen 110 weisen jeweils einen Anschlusspol 111 auf, an denen die
Verbindungsvorrichtung 10 mittels der Zellverbinder 14 positioniert wird. Der gezeigte Ausschnitt der Verbindungsvorrichtung 10 ist hierbei sandwichartig ausgebildet und weist zwei Isolationsschichten 11 auf. Zwischen den
Isolationsschichten 11 ist der Zellverbinder 14 angeordnet, wobei der
Zellverbinder 14 ebenfalls aus zwei Schichten 14 besteht und zwischen den beiden Schichten 14 des Zellverbinders 14 das Verbindungselement 12 angeordnet ist. Vorteilhaft ist es, dass die beiden Schichten 14 des
Zellverbinders 14 Aluminium aufweisen und das Verbindungselement 12 Kupfer aufweist. Aluminium ist einfach mit den Anschlusspolen 111 der elektrischen Speichereinheiten 110 und somit kostengünstig zu schweißen. Das
Verbindungselement 12 erstreckt sich aus den zwei Schichten 14 der
Zellverbinder 14 heraus und kann somit an einem zweiten Ende, welches in Fig. 3 nicht näher dargestellt ist, mit den Anschlusskontakten 16 verbunden sein. Die Fig. 4 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer sandwichsartig
aufgebauten Verbindungsvorrichtung 10. Der Ausschnitt der
Verbindungsvorrichtung 10 in Fig. 4 zeigt dabei einen mehrschichtigen Aufbau, wobei zwei Isolationsschichten 11 die zwei Schichten der Zellverbinder 14 zumindest abschnittsweise bedecken. Insbesondere sind die Isolationsschichten 11 in einem Bereich angeordnet, welcher nicht zur Verbindung der Zellverbinder 14 mit einem Anschlusspol einer elektrischen Speichereinheit dienen. Das Verbindungselement 12 ist in Fig. 4 zwischen den beiden Schichten 14 des Zellverbinders 14 angeordnet. Vorzugsweise weist das Verbindungselement 12 Kupfer und die Schichten 14 des Zellverbinders 14 Aluminium auf. Das
Verbindungselement 12 kann dabei eine Stärke von ungefähr 50 μηη und ungefähr 5 mm aufweisen. Die Isolationsschicht 11 ist vorzugsweise folienartig, insbesondere flexibel, ausgebildet und weist zumindest Kunststoff oder
Aluminiumoxid auf.
Die voranstehenden Erläuterungen der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen.
Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims

Ansprüche
1. Verbindungsvorrichtung (10) zur elektrischen Verbindung von elektrischen Speichereinheiten (110), insbesondere eines Fahrzeugs, aufweisend zumindest zwei Isolationsschichten (11) und zwischen den
Isolationsschichten (11) angeordnete Verbindungselemente (12), wobei durch die Isolationsschichten (11) die Verbindungselemente (12) nach außen elektrisch isoliert sind und die Verbindungselemente (12) jeweils an einem ersten Ende zumindest einen zur Verbindung der elektrischen Speichereinheiten (110) vorgesehenen Zellverbinder (14) und/oder einen Terminalanschluss (15) aufweisen, wobei der Zellverbinder und/oder der Terminalanschluss stoffschlüssig mit den Verbindungselementen (12) ausgebildet ist.
2. Verbindungsvorrichtung (10) nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindungselemente (12) jeweils an einem zweiten Ende einen Anschlusskontakt (16) aufweisen, sodass eine elektrisch leitende
Verbindung mit einer Elektronikeinheit (24) herstellbar ist.
3. Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Zellverbinder (14) und/oder der Terminalanschluss (15) randseitig an der Isolationsschicht (11) angeordnet ist und zumindest abschnittsweise von zumindest einer Isolationsschicht (11) umgeben ist.
4. Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine Isolationsschicht (11) folienartig, insbesondere flexibel, ausgebildet ist und zumindest Kunststoff oder Aluminiumoxid aufweist. Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Isolationsschichten zumindest abschnittsweise stoffschlüssig miteinander verbunden, insbesondere verschweißt oder verklebt, sind.
Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindungselemente (12) als Stanzgitter ausgebildet sind und/oder
dass die Verbindungselemente (12) eine Stärke zwischen ungefähr 50 μηη und ungefähr 5 mm, bevorzugt zwischen ungefähr 100 μηη und ungefähr 2 mm, besonders bevorzugt zwischen ungefähr 300 μηη und ungefähr 1 mm aufweist.
Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Zellverbinder (14) oder ein Terminalanschluss (15), insbesondere die Verbindungselemente (12), mehrschichtig ausgebildet ist, insbesondere aufweisend zumindest Aluminium, Kupfer oder Nickel.
Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest abschnittsweise zumindest ein Schutzelement (18) zur Verbesserung der elektrischen und/oder elektromagnetischen
Verträglichkeit vorgesehen ist, wobei das Schutzelement (18) mit wenigstens einer Isolationsschicht (11) stoffschlüssig verbunden ist.
Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Verstärkungselement (19) zur Versteifung vorgesehen ist, wobei insbesondere das Verstärkungselement (19) zwischen den Isolationsschichten (11) angeordnet ist. Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Zellverbinder (14) jeweils zumindest ein, vorzugsweise fünf Deformationselemente (20) zur elastischen Verformung aufweisen, wobei insbesondere zumindest ein Deformationselement (20) wellenförmig oder polygonal ausgebildet ist.
Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass an wenigstens einem Verbindungselement (12) zumindest ein elektrischer Widerstand (21) zur Messung eines Spannungsabfalls angeordnet ist.
Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Fixiermittel (22), insbesondere an dem
Verstärkungselement (19), vorgesehen ist, wodurch eine Positionierung an einem externen Bauteil, insbesondere einer elektrischen Speichereinheit (110) oder einem Batteriemodul (100), erzielbar ist.
Verbindungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Zellverbinder (14) und/oder an dem Terminalanschluss (15) zumindest ein elektrisch leitfähiges Kontaktelement (23) angeordnet ist.
Batteriemodul (100) mit einer Mehrzahl an elektrischen Speichereinheiten (110), insbesondere für ein Fahrzeug, wobei die elektrischen
Speichereinheiten (110) mittels einer Verbindungsvorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Verfahren zur Herstellung einer Verbindungsvorrichtung mit den
Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 13, aufweisend die Schritte: a) Positionieren von Verbindungselementen auf einer ersten
Isolationsschicht,
b) Anordnen einer zweiten Isolationsschicht auf der ersten Isolationsschicht und den Verbindungselementen, wodurch die Verbindungselemente nach außen elektrisch isoliert sind und eine Zwischenlage bilden, c) Stoffschlüssiges Verbinden der ersten Isolationsschicht mit der zweiten
Isolationsschicht, wodurch ein sandwichartiger Aufbau entsteht.
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