WO2021042141A1 - Vorrichtung mit mehreren, bezüglich einer fügeachse parallel zueinander angeordneten batteriezellen - Google Patents

Vorrichtung mit mehreren, bezüglich einer fügeachse parallel zueinander angeordneten batteriezellen Download PDF

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contact
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Helmut Kastler
Peter DOBUSCH
Gerhard WALDSCHÜTZ
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Kreisel Electric Gmbh & Co Kg
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Definitions

  • the invention relates to a device with a plurality of battery cells arranged parallel to one another with respect to a joining axis and a contact sheet arranged between the battery cells with a plurality of recesses for framing the battery cells on the circumferential side.
  • the prior art discloses devices for electrically connecting several battery cells arranged parallel to their joining axis, in which individual battery cells of a battery module are biased on the pole side by contact springs and connected in parallel by means of a contact plate (EP3096372A1).
  • the contact springs are materially welded to opposing electrical cell poles of the battery cells of an adjacent battery module that are adjacent in the joining direction.
  • the material connection of the individual battery cells prevents the replacement of defective battery cells and can lead to an overdetermined system of forces in the assembly process, at least with regard to one cell pole, and that the arrangement of the contact plate on both sides of the
  • Battery cells of a battery module fixed voltage potentials are given.
  • the electrical connection is restricted to the extent that the plus and minus poles of the two battery cells adjoining one another in the joining direction Battery modules can be connected in series and in parallel at the same time via an electrical connection.
  • the need for a parallel sheet metal and a contact spring necessitates an increased use of material, which must be avoided in terms of resource-saving production.
  • the invention is therefore based on the object of further developing a device of the type described above so that the battery cells of a battery module can optionally be connected in parallel in groups with the least possible use of material, regardless of serial contacting at the cell end sections.
  • the contact sheet has a plurality of contact sheet legs, which surround the battery cells with the recess of a circumferential section and are connected to one another at intersection points, for each circumferential section of the battery cells.
  • the invention is based on the consideration that battery cells can be contacted not only via the poles on the end section side, which are usually led to the outside, but also via a peeled battery cell casing.
  • not all of the battery cells adjoining the contact sheet are connected to one another in parallel, but rather only those that are in contact with one of the contact sheet legs. In the area of the recessed circumferential sections, battery cells can adjoin one another without a parallel connection occurring due to the contact plate.
  • the battery cells electrically separated groups in this way can, for example, be connected to one another in series at the poles on the end section, so that different voltage levels can prevail within a battery module comprising these groups.
  • the recessed circumferential section also results in a reduced cost of materials, and not only in the
  • the contact plate legs are arranged without loops along a main direction in an open chain from which cross branches protrude without loops.
  • Battery cells can thus be connected in parallel in a simple manner along the main direction, which is preferably the longest extension of juxtaposed contact legs, whereby larger battery cell groups can also be connected to one another by changing the main direction within a battery module.
  • loop-free means that no closed ring structures are formed within the contiguous contact sheet metal legs.
  • each contact plate limb encloses two battery cells opposite one another with respect to the contact plate limb.
  • the contact plate legs In order to increase the torsional rigidity of the contact plate according to the invention and at the same time to be able to adapt it to the specific battery cell cross-section, it is recommended that the contact plate legs widen towards the two end sections of the contact plate legs in order to adapt their longitudinal side surfaces to the cross-section of the adjacent battery cells.
  • the end sections form the intersection points between adjoining contact sheet metal legs, so that the expansion in this area leads to a relatively low additional cost of material.
  • the advantage in this context is that the space between the battery cells in the case of an arrangement in the form of a tightest Circular packing is stiffened, which increases the overall mechanical stability of the attached battery cells.
  • the contact plate legs each have a passage opening at their two end sections for fixing the contact plate on this carrier.
  • the carrier can comprise, for example, latching projections which are introduced into the passage openings and engage behind them under prestress.
  • these passage openings have the further advantage that cutting through the band at the location of the passage openings is made easier due to the weakening of the material and at the same time predetermined geometries for the contact sheet result.
  • contact tongues projecting into the recess can be provided for each recess on at least two end sections of the adjacent contact plate legs, which are offset from one another by at least 120 ° with respect to a circle inscribed in the recess.
  • the spring forces that occur vectorially cancel each other out to a large extent while the remaining forces can preferably be absorbed by two contact tongues opposite one end section or one contact sheet leg opposite a contact tongue with regard to an end section.
  • the required material thickness of the contact plate and the need for its support can be kept particularly low.
  • each battery cell is surrounded by at least two and at most four contact sheet metal legs while leaving out one of its circumferential sections.
  • the contact plate forms six recesses, two recesses being delimited by two contact plate legs, another two recesses by three contact plate legs and the remaining two recesses by four contact plate legs.
  • several contact sheets can be arranged in one plane without electrical connection to one another or several contact sheets can be arranged in different planes, in which case the individual contact sheets can be connected to one another via the electrically conductive jacket of a common battery cell.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a device according to the invention with battery cells only partially inserted for the purpose of illustration
  • FIG. 2 shows a top view of this device corresponding to FIG. 1.
  • a device has a plurality of battery cells 2 arranged parallel to one another with respect to a joining axis 1, which are in contact with one another via a contact plate 3 arranged between these battery cells 2.
  • the contact sheet 3 forms a plurality of recesses 4 for framing the battery cells 2 on the circumferential side.
  • the contact plate 3, as can be seen in particular from FIG. 2, consists of several contact plate legs 6 connected to one another at intersection points 5. These contact plate legs 6 are each assigned to a peripheral section 7 of an adjacent battery cell 2, and grasp these with a recess at least one peripheral section 7 of the adjacent battery cell 2.
  • each battery cell 2 is framed by at least 2 and at most 4 sheet metal contact legs 6, so that between 4/6 and 2/6 of the circumference of the battery cells remain unframed.
  • three contact sheet metal legs 6 meet at the intersection points 5 with their one end sections.
  • the contact plate legs 6 are connected to one another via the intersection points 5 in such a way that they form an open chain in the main direction 8, with a contact plate leg 6 acting as a transverse branch 9 protruding without loops at each intersection point 5.
  • loop-free means that at the end of each chain a contact limb 6 is connected to other contact limbs 6 only at one of its end sections.
  • each contact plate limb 6 encloses two battery cells 2 opposite one another with respect to the contact plate limb 6.
  • the contact plate legs 6 can widen towards their end sections.
  • the device according to the invention can be used in combination with other components in a battery module.
  • the contact sheet legs 6 can have passage openings 11 at their two end sections which serve as receptacles for, for example, latching projections of the carrier.
  • a recess 4 can be delimited by two contact plate legs 6.
  • two contact tongues 12 protrude into the recess 4, which are offset from one another by 120 ° in relation to a circle inscribed in the recess 4.
  • the recesses 4 can be delimited by three contact sheet metal legs 6, the contact tongues 12 protruding into the recess 4 being opposite one another, that is to say being offset by 180 ° with respect to one another.
  • the recesses 4 can be delimited by four contact plate legs 6.
  • three contact tongues 12 offset from one another by 120 ° can be provided. It goes without saying that several different embodiments can be implemented in a device according to the invention.

Abstract

Es wird eine Vorrichtung mit mehreren, bezüglich einer Fügeachse (1) parallel zueinander angeordneten Batteriezellen (2) und einem, zwischen den Batteriezellen (2) angeordneten Kontaktblech (3) mit mehreren Ausnehmungen (4) zum umfangseitigen Einfassen der Batteriezellen (2) vorgeschlagen. Damit die Batteriezellen (2) eines Batteriemoduls mit möglichst geringem Materialeinsatz wahlweise in Gruppen parallelgeschaltet werden können, und zwar unabhängig von einer seriellen Kontaktierung an den Zellenendabschnitten, wird vorgeschlagen, dass das Kontaktblech (3) mehrere, die Batteriezellen (2) unter Aussparung eines Umfangsabschnittes (7) einfassende und an Kreuzungspunkten (5) miteinander verbundene Kontaktblechschenkel (6) für je einen Umfangsabschnitt (7) der Batteriezellen (2) aufweist.

Description

Vorrichtung mit mehreren, bezüglich einer Fügeachse parallel zueinander angeordneten Batteriezellen
Technisches Gebiet Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit mehreren, bezüglich einer Fügeachse parallel zueinander angeordneten Batteriezellen und einem, zwischen den Batteriezellen angeordneten Kontaktblech mit mehreren Ausnehmungen zum umfangseitigen Einfassen der Batteriezellen.
Stand der Technik Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zum elektrischen Verbinden mehrerer zu ihrer Fügeachse parallel angeordneter Batteriezellen bekannt, bei denen einzelne Batteriezellen eines Batteriemoduls polseitig von Kontaktfedern unter Vorspannung umfasst und mittels eines Kontaktblechs parallelgeschaltet werden (EP3096372A1). Die Kontaktfedern werden dabei mit entgegengesetzten elektrischen Zellenpolen der in Fügerichtung angrenzenden Batteriezellen eines benachbarten Batteriemoduls stoffschlüssig verschweißt. Nachteilig ist daran allerdings, dass die stoffschlüssige Verbindung der einzelnen Batteriezellen den Tausch defekter Batteriezellen behindert und im Assemblierungsprozess zumindest in Bezug auf einen Zellenpol zu einem überbestimmten Kräftesystem führen kann, und dass durch die Anordnung des Kontaktbleches auf beiden Seiten der
Batteriezellen eines Batteriemoduls feste Spannungspotentiale vorgegeben sind. Darüber hinaus ist die elektrische Verbindung insofern eingeschränkt, als Plus- und Minuspole der in Fügerichtung aneinander angrenzenden Batteriezellen zweier Batteriemodule gleichzeitig über eine elektrische Verbindung seriell und parallel verschaltet werden. Weiters bedingt die Notwendigkeit eines Parallelblechs und einer Kontaktfeder einen erhöhten Materialeinsatz, den es in Hinblick auf eine ressourcenschonende Herstellung zu vermeiden gilt.
Darstelung der Erfindung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiterzuentwickeln, dass die Batteriezellen eines Batteriemoduls mit möglichst geringem Materialeinsatz wahlweise in Gruppen parallelgeschaltet werden können, und zwar unabhängig von einer seriellen Kontaktierung an den Zellenendabschnitten.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass das Kontaktblech mehrere, die Batteriezellen unter Aussparung eines Umfangsabschnittes einfassende und an Kreuzungspunkten miteinander verbundene Kontaktblechschenkel für je einen Umfangsabschnitt der Batteriezellen aufweist. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass Batteriezellen nicht nur über die üblicherweise nach außen geführten endabschnittsseitigen Pole, sondern auch über einen geschälten Batteriezellenmantel kontaktiert werden können. Zufolge der erfindungsgemäßen Maßnahmen werden nicht alle an das Kontaktblech angrenzenden Batteriezellen miteinander parallel verschaltet, sondern nur jene, die an einem der Kontaktblechschenkel anliegen. Im Bereich der ausgesparten Umfangsabschnitte können Batteriezellen aneinandergrenzen, ohne dass es aufgrund des Kontaktbleches zu einer Parallelschaltung kommt. Die Batteriezellen derart elektrisch getrennter Gruppen können beispielsweise an den endabschnittsseitigen Polen seriell miteinander verbunden werden, sodass innerhalb eines diese Gruppen umfassenden Batteriemoduls unterschiedliche Spannungsniveaus vorherrschen können. Durch den ausgesparten Umfangsabschnitt ergibt sich darüber hinaus ein reduzierter Materialaufwand, und zwar nicht nur in den
Batteriezellenzwischenräumen, sondern insbesondere auch im Randbereich, der bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform freibleiben kann, sodass die Batteriezellen nicht von einem äußeren Ring aus Kontaktblechschenkeln umschlossen werden.
Damit eine mechanische Überbestimmung des Kräftesystems der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermieden werden kann, wird vorgeschlagen, dass die Kontaktblechschenkel schleifenfrei entlang einer Hauptrichtung in einer offenen Kette angeordnet sind, von der Querzweige schleifenfrei abstehen. Entlang der Hauptrichtung, bei der es sich vorzugsweise um die längste Ausdehnung aneinandergereihter Kontaktschenkel handelt, können somit in einfacherWeise Batteriezellen parallelgeschaltet werden, wobei durch eine Änderung der Hauptrichtung innerhalb eines Batteriemoduls auch größere Batteriezellengruppen miteinander verbunden werden können. Schleifenfrei bedeutet in diesem Zusammenhang, dass innerhalb der zusammenhängenden Kontaktblechschenkel keine geschlossenen Ringstrukturen gebildet werden.
Eine besonders effiziente Materialnutzung ergibt sich, wenn jeder Kontaktblechschenkel zwei sich bezüglich des Kontaktblechschenkels gegenüberliegende Batteriezellen einfasst. Dies hat den weiteren Vorteil, dass der Batteriezellenschenkel auf diese Weise zwischen den Batteriezellen eingeklemmt werden kann, sodass zusätzliche Befestigungsmittel verzichtbar sind.
Um die Torsionssteifigkeit des erfindungsgemäßen Kontaktbleches zu erhöhen und gleichzeitig eine Anpassung an den konkreten Batteriezellenquerschnitt vornehmen zu können, empfiehlt es sich, dass sich die Kontaktblechschenkel zur Anpassung ihrer in Längsrichtung verlaufenden Seitenflächen an den Querschnitt der angrenzenden Batteriezellen zu den beiden Endabschnitten der Kontaktblechschenkel erweitern. Die Endabschnitte bilden dabei die Kreuzungspunkte zwischen aneinander anschließenden Kontaktblechschenkeln, sodass die Erweiterung in diesem Bereich zu einem verhältnismäßig geringen Materialmehraufwand führt. Insbesondere im Fall von zylindrischen Batteriezellen mit rundem Querschnitt ergibt sich in diesem Zusammenhang der Vorteil, dass der Zwischenraum der Batteriezellen bei einer Anordnung in Form einer dichtesten Kreispackung ausgesteift wird, womit sich insgesamt die mechanische Stabilität der aneinandergefügten Batteriezellen erhöht.
Um den benötigten Materialaufwand weiter zu reduzieren und das Kontaktblech an einem Träger beispielsweise eines Batteriemoduls fixieren zu können, wird vorgeschlagen, dass die Kontaktblechschenkel an ihren beiden Endabschnitten jeweils eine Durchtrittsöffnung zum Fixieren des Kontaktbleches auf diesem Träger aufweisen. Der Träger kann hierzu beispielsweise Rastfortsätze umfassen, die in die Durchtrittsöffnungen eingeführt werden und diese unter Vorspannung hintergreifen. Für den Fall, dass ein erfindungsgemäßes Kontaktblech in einem Endlosband hergestellt wird, haben diese Durchtrittsöffnungen den weiteren Vorteil, dass ein Durchtrennen des Bandes an der Stelle der Durchtrittsöffnungen auf Grund der Materialschwächung erleichtert wird und sich gleichzeitig vorbestimmte Geometrien für das Kontaktblech ergeben.
Zur verwindungsfreien Einleitung der für eine zuverlässige elektrische Kontaktierung erforderlichen Anpresskräfte in das Kontaktblech können je Ausnehmung an wenigstens zwei Endabschnitten der angrenzenden Kontaktblechschenkel in die Ausnehmung ragende Kontaktzungen vorgesehen sein, die in Bezug auf einen in die Ausnehmung eingeschriebenen Kreis wenigstens um 120° zueinander versetzt sind. Auf diese Weise heben sich die auftretenden Federkräfte vektoriell zu einem großen Teil auf, während die verbleibenden Kräfte vorzugsweise durch zwei bezüglich eines Endabschnittes gegenüberliegende Kontaktzungen oder eines einer Kontaktzunge bezüglich eines Endabschnittes gegenüberliegenden Kontaktblechschenkels aufgenommen werden können. Somit kann die erforderliche Materialstärke des Kontaktblechs und die Notwendigkeit seiner Abstützung besonders geringgehalten werden.
Im Fall von zylinderförmigen Batteriezellen mit rundem Querschnitt ergeben sich besonders vorteilhafte Kontaktierungsbedingungen, wenn jede Batteriezelle unter Aussparung eines ihrer Umfangsabschnitte von wenigstens zwei und höchsten vier Kontaktblechschenkeln eingefasst ist. Zum Verbinden von sechs aneinander angrenzenden Batteriezellen hat es sich erfindungsgemäß als vorteilhaft erwiesen, wenn das Kontaktblech sechs Ausnehmungen ausbildet, wobei zwei Ausnehmungen von zwei Kontaktblechschenkeln, weitere zwei Ausnehmungen von drei Kontaktblechschenkeln und die restlichen zwei Ausnehmungen von vier Kontaktblechschenkeln begrenzt sind. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass in einem Batteriemodul mehrere Kontaktbleche in einer Ebene ohne elektrische Verbindung zueinander oder aber mehrere Kontaktbleche in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sein können, wobei in diesem Fall die einzelnen Kontaktbleche über den elektrisch leitenden Mantel einer gemeinsamen Batteriezelle miteinander verbindbar sind.
Kurze Beschreibung der Erfindung
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zur Veranschaulichung nur teilweise eingesetzten Batteriezellen und Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht dieser Vorrichtung.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist, wie aus den Figs.1 und 2 zu entnehmen ist, mehrere, bezüglich einer Fügeachse 1 parallel zueinander angeordnete Batteriezellen 2 auf, die über ein zwischen diesen Batteriezellen 2 angeordnetes Kontaktblech 3 miteinander kontaktiert sind. Das Kontaktblech 3 bildet mehrere Ausnehmungen 4 zum umfangseitigen Einfassen der Batteriezellen 2 aus. Flierzu besteht das Kontaktblech 3, wie insbesondere der Fig. 2 entnommen werden kann, aus mehreren an Kreuzungspunkten 5 miteinander verbundenen Kontaktblechschenkeln 6. Diese Kontaktblechschenkel 6 sind jeweils einem Umfangsabschnitt 7 einer angrenzenden Batteriezelle 2 zugeordnet, und fassen diese unter Aussparung wenigstens eines Umfangsabschnittes 7 der angrenzenden Batteriezelle 2 ein. In der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform wird jede Batteriezelle 2 von mindestens 2 und höchstens 4 Kontaktblechschenkeln 6 eingefasst, sodass zwischen 4/6 und 2/6 des Umfanges der Batteriezellen uneingefasst frei bleiben.
In der dargestellten Ausführungsform treffen an den Kreuzungspunkten 5 jeweils drei Kontaktblechschenkel 6 mit ihren einen Endabschnitten aneinander. Wie insbesondere aus der Fig. 2 ersichtlich, sind die Kontaktblechschenkel 6 so über die Kreuzungspunkte 5 miteinander verbunden, dass sie in Hauptrichtung 8 eine offene Kette ausbilden, wobei an jedem Kreuzungspunkt 5 ein als Querzweig 9 fungierender Kontaktblechschenkel 6 schleifenfrei absteht. Schleifenfrei bedeutet in diesem Zusammenhang, dass am Ende jeder Kette ein Kontaktschenkel 6 nur an einem ihrer Endabschnitte mit anderen Kontaktschenkeln 6 verbunden ist.
Um eine dichte Packung der Batteriezellen 2 zu erzielen und gleichzeitig den Anforderungen einer effizienten Materialnutzung zu genügen, fasst jeder Kontaktblechschenkel 6 zwei sich bezüglich des Kontaktblechschenkels 6 gegenüberliegende Batteriezellen 2 ein.
Zum Schutz gegen etwaige eintretende Torsionsmomente während des Betriebs und zur Anpassung ihrer in Längsrichtung verlaufenden Seitenfläche 10 an den Querschnitt der angrenzenden Batteriezellen 2 können sich die Kontaktblechschenkel 6 zu ihren Endabschnitten hin erweitern.
Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in Kombination mit anderen Komponenten in einem Batteriemodul eingesetzt werden. Um das Zusammenfügen des Kontaktbleches 3 mit einem Träger zu erleichtern, können die Kontaktblechschenkel 6 an ihren beiden Endabschnitten Durchtrittsöffnungen 11 aufweisen, die als Aufnahme für beispielsweise Rastfortsätze des Trägers dienen.
Für eine zuverlässige Kontaktierung der Batteriezellen 2 sind je Ausnehmung 4 an wenigstens zwei Endabschnitten der umliegenden Kontaktblechschenkel 6 in die Ausnehmung 4 ragende Kontaktzungen 12 vorgesehen. Die Ausnehmungen 4 können je nach dem, von wie vielen Kontaktblechschenkeln sie begrenzt sind, verschiedene Ausführungsformen ausbilden: Gemäß einer ersten Ausführungsform kann eine Ausnehmung 4 von zwei Kontaktblechschenkeln 6 begrenzt sein. In diesem Fall ragen zwei Kontaktzungen 12 in die Ausnehmung 4, die in Bezug auf einen in die Ausnehmung 4 eingeschriebenen Kreis um 120° zueinander versetzt sind. Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Ausnehmungen 4 von drei Kontaktblechschenkeln 6 begrenzt sein, wobei sich die in die Ausnehmung 4 ragenden Kontaktzungen 12 gegenüberliegen, also 180° zueinander versetzt sind. Gemäß einer dritter Ausführungsform können die Ausnehmungen 4 von vier Kontaktblechschenkeln 6 begrenzt sein. Für diesen Ausführungsform können drei um jeweils 120° zueinander versetzte Kontaktzungen 12 vorgesehen sein. Es versteht sich dabei von selbst, dass in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mehrere unterschiedliche Ausführungsformen verwirklicht sein können.
Besonders vorteilhafte Montagebedingungen ergeben sich, wenn das Kontaktblech 3 sechs Ausnehmungen 4 ausbildet, wobei jeweils zwei Ausnehmungen 4 einer oben beschriebenen Ausführungsform vorgesehen sind.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung mit mehreren, bezüglich einer Fügeachse (1 ) parallel zueinander angeordneten Batteriezellen (2) und einem, zwischen den Batteriezellen (2) angeordneten Kontaktblech (3) mit mehreren Ausnehmungen (4) zum umfangseitigen Einfassen der Batteriezellen (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktblech (3) mehrere, die Batteriezellen (2) unter Aussparung eines Umfangsabschnittes (7) einfassende und an Kreuzungspunkten (5) miteinander verbundene Kontaktblechschenkel (6) für je einen Umfangsabschnitt (7) der Batteriezellen (2) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktblechschenkel (6) schleifenfrei entlang einer Hauptrichtung (8) in einer offenen Kette angeordnet sind, von der Querzweige (9) schleifenfrei abstehen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kontaktblechschenkel (6) zwei sich bezüglich des Kontaktblechschenkels (6) gegenüberliegende Batteriezellen (2) einfasst.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kontaktblechschenkel (6) zur Anpassung ihrer in Längsrichtung verlaufenden Seitenflächen (10) an den Querschnitt der angrenzenden Batteriezellen (2) zu den beiden Endabschnitten der Kontaktblechschenkel (6) erweitern.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktblechschenkel (6) an ihren beiden Endabschnitten jeweils einen Durchtrittsöffnung (11) zum Fixieren des Kontaktbleches (3) auf einem Träger aufweisen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass je Ausnehmung (4) an wenigstens zwei Endabschnitten der angrenzenden Kontaktblechschenkel (6) in die Ausnehmung ragende Kontaktzungen (12) vorgesehen sind, die in Bezug auf einen in die Ausnehmung (4) eingeschriebenen Kreis wenigstens um 120° zueinander versetzt sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Batteriezelle (2) unter Aussparung eines ihrer Umfangsabschnitte (7) von wenigstens zwei und höchsten vier Kontaktblechschenkeln (6) eingefasst ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktblech (3) sechs Ausnehmungen (4) ausbildet, wobei zwei
Ausnehmungen (4) von zwei Kontaktblechschenkeln (6), weitere zwei Ausnehmungen (4) von drei Kontaktblechschenkeln (6) und die restlichen zwei Ausnehmungen (4) von vier Kontaktblechschenkeln (6) begrenzt sind.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT524120B1 (de) * 2020-12-16 2022-03-15 Kreisel Electric Gmbh & Co Kg Vorrichtung zum parallelen Kontaktieren mehrerer Batteriezellen mit einem Kontaktband
DE102021201571A1 (de) 2021-02-18 2022-08-18 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Zellverbinder und Zellensystem

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1883126A1 (de) * 2005-04-14 2008-01-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Herstellungsverfahren für eine elektrische einrichtungsbaugruppe und elektrische einrichtungsbaugruppe
CN201207399Y (zh) * 2008-03-28 2009-03-11 李瑶 电池组合器
DE102011000969A1 (de) * 2011-02-28 2012-08-30 Xenterio GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Montage von Akkumulatorbatterien
EP3096372A1 (de) 2015-05-02 2016-11-23 Kreisel Electric GmbH Batterie-speichermodul und batterie-speichersystem
CN108666466A (zh) * 2017-03-27 2018-10-16 肖立峰 电池模组

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5466906B2 (ja) * 2009-09-18 2014-04-09 パナソニック株式会社 電池モジュール
CN205790109U (zh) * 2016-05-18 2016-12-07 南京创源天地动力科技有限公司 一种圆柱电池组
CN205810898U (zh) * 2016-05-18 2016-12-14 南京创源天地动力科技有限公司 圆柱电池组中用来放置圆柱电池的散热支架
CN205790277U (zh) * 2016-05-18 2016-12-07 南京创源天地动力科技有限公司 一种电动汽车电池组热管理结构
CN206163563U (zh) * 2016-09-30 2017-05-10 江苏楚汉新能源科技有限公司 错位式组装电池模组
CN206685445U (zh) * 2017-03-27 2017-11-28 肖立峰 电池模组
CN208507889U (zh) * 2018-08-03 2019-02-15 伟巴斯特车顶供暖系统（上海）有限公司 包括热管散热结构的动力电池系统及车辆

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1883126A1 (de) * 2005-04-14 2008-01-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Herstellungsverfahren für eine elektrische einrichtungsbaugruppe und elektrische einrichtungsbaugruppe
CN201207399Y (zh) * 2008-03-28 2009-03-11 李瑶 电池组合器
DE102011000969A1 (de) * 2011-02-28 2012-08-30 Xenterio GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Montage von Akkumulatorbatterien
EP3096372A1 (de) 2015-05-02 2016-11-23 Kreisel Electric GmbH Batterie-speichermodul und batterie-speichersystem
CN108666466A (zh) * 2017-03-27 2018-10-16 肖立峰 电池模组

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