WO2022126155A1 - Vorrichtung zum parallelen kontaktieren mehrerer batteriezellen mit einem kontaktband - Google Patents

Vorrichtung zum parallelen kontaktieren mehrerer batteriezellen mit einem kontaktband Download PDF

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WO2022126155A1
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battery cell
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Rafael Wagner
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Kreisel Electric Gmbh & Co Kg
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Definitions

  • the invention relates to a device for making parallel contact with a plurality of battery cells using a contact strip.
  • the invention is therefore based on the object of proposing a device for parallel contacting of the type described at the outset, which enables both structurally simple and at the same time reliable contacting of battery cells, which allows tolerance compensation and reduces the required installation space, particularly in the longitudinal direction of the battery cells.
  • the invention solves the problem in that the contact strip crosses itself, forming contact sockets for contacting the battery cells on the shell side.
  • the contact strip can be arranged in the area of the battery cell casing, as a result of which the area at the end sections of the battery cells remains freely accessible. Due to the contacting on the shell side, production differences dependent on the battery cell length are largely insignificant.
  • the self-crossing contact band can connect flexibly definable groups of battery cells of a battery module to form loop-shaped contact sockets, so that different capacity and voltage levels can be realized with the same battery module design.
  • the contact strip When the contact strip is subjected to mechanical tensile stress, it is pressed against the battery cell casings, so that reliable contacting occurs without restricting the movement of the battery cells to compensate for tolerances.
  • the contact strip can be made from an electrically conductive sheet metal.
  • the contact band is aligned in such a way that one of its two largest surfaces makes contact with the battery cell casing.
  • the contact strip forms particularly stable contact sockets if it crosses itself at least twice. In this way, two or more contact sockets each enclosing a battery cell can be formed. Accordingly, it is advantageous if the number of crossing points is equal to the number of battery cells to be contacted in parallel.
  • snap-in connections be provided at the crossing points of the contact strip. In this way, the contact strip can be preformed before assembly on the battery cells and the contact sockets created in this way can be held in their position by the snap-in connections. The preformed contact strip can then be slid onto the battery cells, with each contact socket enclosing a battery cell.
  • the snap-in connections provided result in the advantage that the preforming leads to contact sockets with a reproducible geometry.
  • the predefined distance between the snap-in connections makes it possible to specify a corresponding contact pressure of the contact strip on each individual battery cell.
  • the latching connections can be cohesively connected to one another during preforming, so that unintentional loosening during assembly can be prevented.
  • Structurally particularly favorable conditions for the snap-in connection result if the contact strip sections crossing at the crossing points each have a snap-in connector.
  • This can be achieved in that the snap-in connectors provided for forming a snap-in connection are arranged on the opposite sides of the contact strip with respect to a contact strip longitudinal axis.
  • Snap-in connectors can, for example, be incisions in the contact strip, as a result of which the device according to the invention can have a constant height.
  • the distance between two snap-in connectors along the contact strip should be at least 1.01 times, preferably 1. 01 to 1.05 times, in particular 1.032 to 1.0335 times the circumference of the battery cell.
  • the internal stress of the contact strip is sufficient to exert enough force on the battery cell for proper contact.
  • the undesired contact resistance decreases with increasing normal force on the contact, so that a sufficiently high contact force acting on the battery cells through the contact strip is desired.
  • This can be achieved by designing the contact sockets to be sufficiently narrow, which, however, in turn leads to an increase in the risk of damage during assembly. Therefore, in order to achieve the lowest possible contact resistance without damaging the battery cells when assembling the contact strip, the battery cell-side surface of the contact strip can have ovoid projections. On the one hand, this reduces the contact area between the contact strip and the battery cell, so that the contact resistance is reduced and the conductivity is thus increased.
  • the rounded configuration of the ovoid projections prevents sharp-edged contact between the contact strip and the battery cells, so that the ovoid projections support the assembly process. Furthermore, there is the advantage that if the battery cells move, they do not come into contact with the sharp-edged edge areas of the contact strip.
  • an insulating frame be provided on the side of the contact strip facing away from the battery cell. This increases the tracking resistance of the device, so that several groups of battery cells can be arranged closely next to one another.
  • the insulating frame can be made of plastic, for example, which offers robust protection of the contact strip without significantly increasing the mass of the device.
  • the isolation frame is preferably parallel to the contours of each other contacted battery cells adapted so that several battery modules can be arranged next to each other to save space.
  • the latter can have limit stops for the contact strip at least in sections.
  • the stop limitations can limit the contact strip transversely to the longitudinal direction of the contact strip.
  • the insulating frame can support the contact band in a stabilizing manner, especially in the area of its crossing points, without causing the device to be thicker, it is proposed that the contact band have a smaller width in the area of the latching connection than in the remaining area of the contact band. If there are several snap-in connections, the width of the contact strip can be reduced, in particular in the case of those snap-in connections that lie between at least two battery cells. Reinforcing ribs of the insulating frame can extend into these areas of reduced width, which protects the device from undesired twisting.
  • FIG. 1 shows a perspective view of two devices according to the invention with two battery cells inserted
  • FIG. 2 shows a larger-scale perspective view of a device according to the invention
  • FIG. 3 is a larger-scale section along line III-III of FIG. 2
  • FIG. 4 is a larger-scale section along line IV-IV of FIG. 2
  • FIG. 5 is a development of the contact strip of the device according to the invention.
  • a device for parallel contacting of battery cells 1 has, as can be seen in particular from FIGS. 1 and 2 can be seen, a contact strip 2 to Contacting the battery cells 1 on. So that the battery cells 1 can be securely contacted with one another without requiring an excessively large overall height of battery modules, the contact strip 2 crosses itself to form contact sockets 3 for contacting the battery cells 1 on the shell side. In this way, the battery cell end sections 4 remain freely accessible, which structurally facilitates the use of any other devices, such as measuring or protection devices. By crossing the contact strip 2, sufficient force can nevertheless be exerted on the battery cells 1 to ensure reliable and compact contact.
  • a further advantage lies in the fact that any production-related differences in length of the battery cells 1 have no influence on the contacting according to the invention.
  • the contact strip 2 can cross itself at least twice. This creates two contact sockets 3, each contact socket 3 enclosing a battery cell 1 in each case. Basically it is recommended that the number of crossing points 5 of the contact strip 2 is equal to the number of battery cells 1 . Accordingly, the device can also be used to contact more than two battery cells 1 .
  • latching connections 6 can be provided at the crossing points 5 of the contact strip 2, which allow the contact sockets 3 to be preformed.
  • the contact strip 2 can therefore be preformed to form the contact sockets 3 and can be held in this preformed shape with the aid of the latching connections 6 before the contact strip 2 is pushed onto the battery cells 1 in order to make contact with them.
  • the contact strip sections 7 crossing one another at the crossing points 5 each have a snap-in connector 8 , the snap-in connectors 8 together forming the snap-in connection 6 .
  • the snap-in connectors 8 can pass through be formed with respect to a contact strip longitudinal axis opposite sides of the contact strip 2 arranged incisions.
  • the distance 9 relates to the distance between two snap-in connectors 8 of a snap-in connection 6 between two battery cells.
  • the interacting snap-in connectors 8a at the edge can have a different spacing 9a, 9b from adjacent snap-in connectors 8.
  • the contact strip 2 can have ovoid projections 10 on its battery cell-side surface, as can be seen, for example, in FIG. 3 .
  • the ovoid projections can preferably be arranged at regular intervals around the circumference of the battery cell 2 (FIGS. 1 and 2).
  • the contact strip 2 can be framed by an insulating frame 11, which on the one hand increases the stability of the device and on the other hand enables a compact arrangement of several devices next to one another without the risk of a short circuit between different contact strips 2 being exposed be.
  • the insulating frame 11 can have limit stops 12 which limit the contact strip 2 transversely to its longitudinal direction and thus enable the contact strip 2 to be seated securely in the insulating frame 11 (FIGS. 1 to 4).
  • a special support can be provided for the latching connections 6 between two battery cells 1 . So that any reinforcing ribs can engage in this area without increasing the thickness of the device, the contact strip 2 can have a smaller width in the area of these latching connections 6 than in the remaining area of the contact strip 2.
  • the contact strip 2 can have a connection 13 for any loads on the end section side.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum parallelen Kontaktieren mehrerer Batteriezellen (1) mit einem Kontaktband (2) beschrieben. Um sowohl eine konstruktiv einfache und gleichzeitig sichere Kontaktierung von Batteriezellen (1) zu ermöglichen, die einen Toleranzausgleich erlaubt und den erforderlichen Bauraum insbesondere in Längsrichtung der Batteriezellen (1) reduziert, wird vorgeschlagen, dass sich das Kontaktband (2) unter Ausbildung von Kontaktfassungen (3) zur mantelseitigen Kontaktierung der Batteriezellen (1) selbst kreuzt.

Description

Vorrichtung zum parallelen Kontaktieren mehrerer Batteriezellen mit einem Kontaktband
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum parallelen Kontaktieren mehrerer Batteriezellen mit einem Kontaktband.
Stand der Technik
Zur Erhöhung der Kapazität eines Batteriemoduls ist es bekannt, die Batteriezellen des Batteriemoduls parallel zu Kontaktieren. Dies erfolgt üblicherweise (DE102007063177A1 ) durch starre Kontakte, die die gleichsinnigen Pole der Batteriezellen an ihren Endabschnitten miteinander verbinden. Eine solche starre Verbindung bringt allerdings den Nachteil mit sich, dass es gerade bei einer zusätzlichen Lagerung der Batteriezellen innerhalb des Batteriemoduls zu einer Kräfteüberbestimmung kommen kann, wodurch sich nicht nur eine erhöhte mechanische Belastung im Bereich der Kontaktstellen ergibt, sondern auch die Gefahr von Leckagen eines gegenüber den Batteriezellenmäntel abgedichteten Kühlsystems besteht.
Zum Toleranzausgleich ist es aus der EP2823523B1 bekannt, fest mit den Batteriezellpolen verbundene Kontaktstellen über ein flexibles Kontaktband miteinander zu verbinden. Abgesehen davon, dass die Verbindung zwischen den Kontaktstellen und den Batteriezellpolen konstruktiv aufwendig ist, erfordert diese Verbindungsart einen entsprechenden Bauraum zwischen Batteriemodulen, sodass ein erhöhter Platzbedarf gegeben ist. Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum parallelen Kontaktieren der eingangs geschilderten Art vorzuschlagen, die sowohl eine konstruktiv einfache und gleichzeitig sichere Kontaktierung von Batteriezellen ermöglicht, die einen Toleranzausgleich erlaubt und den erforderlichen Bauraum insbesondere in Längsrichtung der Batteriezellen reduziert.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass sich das Kontaktband unter Ausbildung von Kontaktfassungen zur mantelseitigen Kontaktierung der Batteriezellen selbst kreuzt. Zufolge dieser Maßnahme kann das Kontaktband im Bereich des Batteriezellenmantels angeordnet sein, wodurch der Bereich an den Endabschnitten der Batteriezellen frei zugänglich bleibt. Aufgrund der mantelseitigen Kontaktierung sind batteriezellenlängenabhängige Fertigungsunterschiede weitgehend unerheblich. Darüber hinaus kann das sich selbst kreuzende Kontaktband unter Ausbildung von schlaufenförmigen Kontaktfassungen flexibel definierbare Gruppen von Batteriezellen eines Batteriemoduls miteinander verbinden, sodass bei gleicher Konstruktion des Batteriemoduls unterschiedliche Kapazitäts- und Spannungsniveaus realisiert werden können. Bei entsprechender mechanischer Zugbeaufschlagung des Kontaktbandes wird dieses an die Batteriezellenmäntel angedrückt, sodass eine zuverlässige Kontaktierung erfolgt, ohne dass dadurch eine Bewegung der Batteriezellen zum Toleranzausgleich eingeschränkt werden würde. Das Kontaktband kann aus einem elektrisch leitenden Blech gefertigt sein.
Zweckmäßig ist es, wenn das Kontaktband so ausgerichtet ist, dass eine seiner beiden größten Flächen den Batteriezellenmantel kontaktiert.
Besonders stabile Kontaktfassungen bildet das Kontaktband aus, wenn sich dieses wenigstens zweimal selbst kreuzt. Auf diese Weise können zwei oder mehr jeweils eine Batteriezelle umschließende Kontaktfassungen gebildet werden. Demnach ist es vorteilhaft, wenn die Anzahl der Kreuzungspunkte gleich der Anzahl an parallel zu kontaktierenden Batteriezellen ist. Um einen einfachen und reproduzierbaren Fertigungsprozess beim parallelen Kontaktieren zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass an den Kreuzungspunkten des Kontaktbandes Rastverbindungen vorgesehen sind. Auf diese Weise kann das Kontaktband vor der Assemblierung auf die Batteriezellen vorgeformt und die so entstandenen Kontaktfassungen durch die Rastverbindungen in ihrer Position gehalten werden. Anschließend kann das vorgeformte Kontaktband auf die Batteriezellen aufgeschoben werden, wobei je eine Kontaktfassung eine Batteriezelle umschließt. Durch die vorgesehenen Rastverbindungen ergibt sich weiter der Vorteil, dass das Vorformen zu Kontaktfassungen mit reproduzierbarer Geometrie führt. Darüber hinaus ermöglicht der vordefinierte Abstand zwischen den Rastverbindungen die Vorgabe eines entsprechenden Anpressdrucks des Kontaktbandes an jede einzelne Batteriezelle. Die Rastverbindungen können beim Vorformen stoffschlüssig miteinander verbunden werden, sodass ein unbeabsichtigtes Lösen beim Assemblieren verhindert werden kann.
Konstruktiv besonders günstige Bedingungen der Rastverbindung ergeben sich dabei, wenn die sich an den Kreuzungspunkten querenden Kontaktbandabschnitte je einen Rastverbinder aufweisen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die zur Ausbildung einer Rastverbindung vorgesehenen Rastverbinder an den bezüglich einer Kontaktbandlängsachse gegenüberliegenden Seiten des Kontaktbandes angeordnet sind. Rastverbinder können beispielsweise Einschnitte im Kontaktband sein, wodurch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine konstante Höhe aufweisen kann.
Damit eine Beschädigung der Batteriezellen beim Assemblieren des Kontaktbandes verhindert werden kann, jedoch dennoch ein ausreichend sicherer Kontakt zwischen Batteriezellen und Kontaktband ermöglicht wird, wird vorgeschlagen, dass der Abstand zwischen zwei Rastverbindern entlang des Kontaktbandes wenigstens das 1 ,01 -fache, vorzugsweise das 1 ,01 - bis 1 ,05- fache, insbesondere das 1 ,032- bis 1 ,0335-fache des Umfangs der Batteriezelle beträgt. Bei diesen geometrischen Bedingungen reicht die Eigenspannung des Kontaktbandes aus, um genügend Kraft zum ordnungsgemäßen Kontaktieren auf die Batteriezelle auszuüben. Durch Verformen der vorgespannten Kontaktfassungen kann jedoch der Krafteintrag beim Aufschieben des Kontaktbandes auf die Batteriezelle ausreichend gering gehalten werden, sodass es zu keiner Beschädigung der Oberfläche der Batteriezellen kommt.
Grundsätzlich sinkt der unerwünschte Kontaktwiderstand mit steigender Normalkraft auf den Kontakt, sodass eine ausreichend hohe durch das Kontaktband auf die Batteriezellen einwirkende Kontaktkraft gewünscht ist. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Kontaktfassungen ausreichend eng ausgebildet sind, was allerdings wiederum zu einer Erhöhung des Beschädigungsrisikos beim Assemblieren führt. Um daher einen möglichst geringen Kontaktwiderstand zu erreichen, ohne die Batteriezellen beim Assemblieren des Kontaktbandes zu beschädigen, kann die batteriezellenseitige Fläche des Kontaktbands ovoide Vorsprünge aufweisen. Dadurch wird einerseits die Kontaktfläche zwischen Kontaktband und Batteriezelle verringert, sodass der Kontaktwiderstand verringert und somit die Leitfähigkeit erhöht wird. Andererseits wird durch die abgerundete Ausgestaltung der ovoiden Vorsprünge ein scharfkantiger Kontakt zwischen dem Kontaktband und den Batteriezellen verhindert, sodass die ovoiden Vorsprünge den Assembliervorgang unterstützen. Weiters ergibt sich der Vorteil, dass bei etwaigen Bewegungen der Batteriezellen ein Kontakt dieser mit den scharfkantigen Randbereichen des Kontaktbandes vermieden wird.
Um bei einer gruppenweisen Parallelisierung der Batteriezellen eines Batteriemoduls eine höhere Spannungsfestigkeit zwischen einzelnen Gruppen zu erreichen, empfiehlt es sich in einer besonders kompakten Ausgestaltungform der Vorrichtung, dass auf der der Batteriezelle abgewandten Seite des Kontaktbandes ein Isolationsrahmen vorgesehen ist. Dadurch wird die Kriechstromfestigkeit der Vorrichtung erhöht, sodass mehrere Gruppen von Batteriezellen eng nebeneinander angeordnet werden können. Der Isolationsrahmen kann beispielsweise aus Kunststoff gefertigt sein, was einen robusten Schutz des Kontaktbandes bietet, ohne die Masse der Vorrichtung wesentlich zu erhöhen. Der Isolationsrahmen ist vorzugsweise an die Konturen der miteinander parallel kontaktierten Batteriezellen angepasst, sodass mehrere Batteriemodule platzsparend nebeneinander angeordnet werden können.
Für einen sicheren Halt des Kontaktbandes im Isolationsrahmen kann dieser wenigstens abschnittsweise Anschlagsbegrenzungen für das Kontaktband aufweisen. Die Anschlagsbegrenzungen können das Kontaktband quer zur Längsrichtung des Kontaktbandes begrenzen.
Damit der Isolationsrahmen das Kontaktband vor allem im Bereich seiner Kreuzungspunkte stabilisierend unterstützen kann, ohne dabei eine Verdickung der Vorrichtung zu bedingen, wird vorgeschlagen, dass das Kontaktband im Bereich der Rastverbindung eine geringere Breite aufweist, als im restlichen Bereich des Kontaktbandes. Bei mehreren Rastverbindungen kann die Breite des Kontaktbandes insbesondere bei jenen Rastverbindungen reduziert sein, die zwischen wenigstens zwei Batteriezellen liegen. In diesen Bereichen geringerer Breite können Verstärkungsrippen des Isolationsrahmens hineinreichen, die die Vorrichtung vor unerwünschten Verdrehungen schützt.
Kurze Beschreibung der Erfindung
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung zweier erfindungsgemäßer Vorrichtungen mit zwei eingesetzten Batteriezellen,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in größerem Maßstab,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie Ill-Ill der Fig. 2 in größerem Maßstab, Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 2 in größerem Maßstab und Fig. 5 eine Abwicklung des Kontaktbandes der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Eine Vorrichtung zum parallelen Kontaktieren von Batteriezellen 1 weist, wie insbesondere aus den Figs. 1 und 2 zu entnehmen ist, ein Kontaktband 2 zum Kontaktieren der Batteriezellen 1 auf. Damit die Batteriezellen 1 sicher miteinander kontaktiert werden können, ohne dabei eine übermäßig große Bauhöhe von Batteriemodulen zu bedingen, kreuzt sich das Kontaktband 2 unter Ausbildung von Kontaktfassungen 3 zur mantelseitigen Kontaktierung der Batteriezellen 1 selbst. Auf diese Weise bleiben die Batteriezellenendabschnitte 4 frei zugänglich, was den Einsatz von etwaigen anderen Vorrichtungen, beispielsweise Mess- oder Schutzvorrichtungen, konstruktiv erleichtert. Durch das Kreuzen des Kontaktbandes 2 kann dennoch ausreichend Kraft auf die Batteriezellen 1 ausgeübt werden, um eine sichere und kompakte Kontaktierung zu gewähren. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass etwaige fertigungsbedingte Längenunterschiede der Batteriezellen 1 keinen Einfluss auf die erfindungsgemäße Kontaktierung haben.
Damit die Kontaktfassungen 3 für jede Batteriezelle gleiche Kontaktbedingungen ermöglichen, kann sich das Kontaktband 2 wenigstens zweimal selbst kreuzen. Dadurch entstehen zwei Kontaktfassungen 3, wobei jede Kontaktfassung 3 jeweils eine Batteriezelle 1 umschließt. Grundsätzlich empfiehlt es sich, dass die Anzahl an Kreuzungspunkten 5 des Kontaktbandes 2 gleich der Anzahl an Batteriezellen 1 ist. Die Vorrichtung kann demnach auch zum Kontaktieren von mehr als zwei Batteriezellen 1 eingesetzt werden.
Wie insbesondere in den Figs. 4 und 5 offenbart wird, können an den Kreuzungspunkten 5 des Kontaktbandes 2 Rastverbindungen 6 vorgesehen sein, welche ein Vorformen der Kontaktfassungen 3 ermöglichen. Das Kontaktband 2 kann demnach zur Ausbildung der Kontaktfassungen 3 vorgeformt werden und mithilfe der Rastverbindungen 6 in dieser vorgeformten Form gehalten werden, bevor das Kontaktband 2 zum Kontaktieren der Batteriezellen 1 auf diese aufgeschoben wird.
Besonders günstige konstruktive Bedingungen ergeben sich, wenn die sich an den Kreuzungspunkten 5 querenden Kontaktbandabschnitte 7 je einen Rastverbinder 8 aufweisen, wobei die Rastverbinder 8 gemeinsam die Rastverbindung 6 ausbilden. Wie in der Fig. 5 gezeigt, können die Rastverbinder 8 durch an bezüglich einer Kontaktbandlängsachse gegenüberliegenden Seiten des Kontaktbandes 2 angeordnete Einschnitte gebildet sein.
Fig. 5 zeigt das Kontaktband 2 in abgewickelter Form. Besonders günstige Kontakt- und Assemblierbedingungen ergeben sich, wenn der Abstand 9 zwischen zwei Rastverbindern 8 das 1 ,03- bis 1 ,04-fache des Umfangs der Batteriezelle 1 beträgt, da hierdurch ausreichend Kraft vom gekreuzten Kontaktband 2 auf den Mantel der Batteriezelle 1 ausgeübt werden kann und dennoch die Kontaktfassung genügend Platz bietet, um auf die Batteriezelle aufgeschoben werden zu können, ohne diese zu beschädigen. Der Abstand 9 bezieht sich dabei auf den Abstand zwischen zwei Rastverbindern 8 einer Rastverbindung 6 zwischen zwei Batteriezellen. Die zusammenwirkenden randseitigen Rastverbinder 8a können zu angrenzenden Rastverbindern 8 einen abweichenden Abstand 9a, 9b aufweisen.
Zur Verringerung des Kontaktwiderstandes und der Beschädigungswahrscheinlichkeit beim Assemblieren der Vorrichtung kann das Kontaktband 2 ovoide Vorsprünge 10 an dessen batteriezellenseitigen Fläche aufweisen, wie dies beispielsweise der Fig. 3 zu entnehmen ist. Die ovoiden Vorsprünge können vorzugsweise im assemblierten Zustand der Vorrichtung in gleichmäßigen Abständen umfangseitig um die Batteriezelle 2 angeordnet sein (Figs. 1 und 2).
Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, dass das Kontaktband 2 von einem Isolationsrahmen 11 umrahmt sein kann, wodurch einerseits die Stabilität der Vorrichtung erhöht wird und andererseits ein kompaktes Anordnen mehrerer Vorrichtungen nebeneinander ermöglicht wird, ohne der Gefahr eines Kurzschlusses zwischen unterschiedlichen Kontaktbändern 2 ausgesetzt zu sein.
Der Isolationsrahmen 11 kann Anschlagsbegrenzungen 12 aufweisen, welche das Kontaktband 2 quer zu seiner Längsrichtung begrenzen und somit einen sicheren Sitz des Kontaktbandes 2 im Isolationsrahmen 11 ermöglichen (Figs. 1 bis 4). Eine besondere Unterstützung kann für die Rastverbindungen 6 zwischen zwei Batteriezellen 1 vorgesehen sein. Damit in diesem Bereich etwaige Verstärkungsrippen eingreifen können, ohne dabei die Dicke der Vorrichtung zu erhöhen, kann das Kontaktband 2 im Bereich dieser Rastverbindungen 6 eine geringere Breite aufweisen, als im restlichen Bereich des Kontaktbandes 2.
Wie den Fig. 1 , 2 und 5 zu entnehmen ist, kann das Kontaktband 2 endabschnittseitig einen Anschluss 13 für etwaige Verbraucher aufweisen.

Claims

9
Patentansprüche
1. Vorrichtung zum parallelen Kontaktieren mehrerer Batteriezellen (1) mit einem Kontaktband (2), dadurch gekennzeichnet, dass sich das Kontaktband (2) unter Ausbildung von Kontaktfassungen (3) zur mantelseitigen Kontaktierung der Batteriezellen (1 ) selbst kreuzt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich das Kontaktband (2) wenigstens zweimal selbst kreuzt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an den Kreuzungspunkten (5) des Kontaktbandes (2) Rastverbindungen (6) vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die sich an den Kreuzungspunkten (5) querenden Kontaktbandabschnitte (7) je einen Rastverbinder (8) aufweisen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand
(9) zwischen zwei Rastverbindern (8) entlang des Kontaktbandes (2) das 1 ,01- bis 1 ,05-fache des Umfangs der Batteriezelle (1) beträgt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die batteriezellenseitige Fläche des Kontaktbands (2) ovoide Vorsprünge
(10) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Batteriezelle (1 ) abgewandten Seite des Kontaktbandes (2) ein Isolationsrahmen (11 ) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationsrahmen (11 ) wenigstens abschnittsweise Anschlagsbegrenzungen (12) für das Kontaktband (2) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktband (2) im Bereich der Rastverbindung (6) eine geringere Breite aufweist, als im restlichen Bereich des Kontaktbandes (2).
PCT/AT2021/060429 2020-12-16 2021-11-12 Vorrichtung zum parallelen kontaktieren mehrerer batteriezellen mit einem kontaktband WO2022126155A1 (de)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007063177A1 (de) 2007-12-20 2009-06-25 Daimler Ag Zellverbinder, Verfahren zum Verbinden zweier Pole von Zellen von Batterien und Batterie mit Zellverbinder
EP2823523B1 (de) 2012-03-06 2015-09-23 Audi AG Batterie mit einem verbindungselement, bestehend aus einer vielzahl von einzeldrähten
WO2020181308A1 (de) * 2019-03-08 2020-09-17 Raiffeisenlandesbank Oberösterreich Aktiengesellschaft Vorrichtung zum parallelschalten mehrerer, bezüglich einer fügeachse parallel zueinander angeordneter batteriezellen
AT522337A4 (de) * 2019-09-05 2020-10-15 Kreisel Electric Gmbh & Co Kg Vorrichtung mit mehreren, bezüglich einer Fügeachse parallel zueinander angeordneten Batteriezellen

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120094541A1 (en) * 2010-10-13 2012-04-19 Braille Battery, Inc. Direct-Connect High-Rate Battery Connector
JP6043660B2 (ja) * 2013-03-15 2016-12-14 矢崎総業株式会社 導体とフラットケーブルとの接続構造及びこの接続構造が用いられた電源装置
DE202014000964U1 (de) * 2014-02-05 2015-05-06 Nadine Wagner-Bartak Modularer Tragrahmen für Batteriezellen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007063177A1 (de) 2007-12-20 2009-06-25 Daimler Ag Zellverbinder, Verfahren zum Verbinden zweier Pole von Zellen von Batterien und Batterie mit Zellverbinder
EP2823523B1 (de) 2012-03-06 2015-09-23 Audi AG Batterie mit einem verbindungselement, bestehend aus einer vielzahl von einzeldrähten
WO2020181308A1 (de) * 2019-03-08 2020-09-17 Raiffeisenlandesbank Oberösterreich Aktiengesellschaft Vorrichtung zum parallelschalten mehrerer, bezüglich einer fügeachse parallel zueinander angeordneter batteriezellen
AT522337A4 (de) * 2019-09-05 2020-10-15 Kreisel Electric Gmbh & Co Kg Vorrichtung mit mehreren, bezüglich einer Fügeachse parallel zueinander angeordneten Batteriezellen

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