DE102017203117A1 - Cell contacting device, method for producing a cell contacting device, battery with Zellkontaktiereinrichtung and vehicle with such a battery - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung stellt eine Zellkontaktiereinrichtung bereit, die Zellkontaktiereinrichtung zumindest zwei Kontaktabschnitte zur elektrischen Kontaktierung entsprechender Kontaktflächen zweier elektrischer Zellen aufweist, wobei die Zellkontaktiereinrichtung einen elektrisch leitfähigen Verbindungsbereich aufweist, der die zwei Kontaktabschnitte miteinander verbindet und der flexibler als die Kontaktabschnitte ist, sodass die Zellkontaktiereinrichtung durch Verändern der Gestalt des Verbindungsbereichs Abweichungen ausgleichen kann, der Verbindungsbereich in zumindest einer Gestalt Verbindungsstege aufweist, welche jeweils die beiden Kontaktabschnitte miteinander verbinden und sich jeweils von einem ersten Kontaktpunkt auf einem der Kontaktabschnitte zu einem zweiten Kontaktpunkt auf dem anderen der Kontaktabschnitte erstrecken, wobei die zwei Kontaktabschnitte derart ausgebildet sind, dass sie bei zumindest der einen Gestalt des Verbindungsbereichs zumindest abschnittsweise in einer Ebene liegen, und die Verbindungsstege jeweils eine imaginäre Fläche aufspannen, welche die Kontaktpunkte des Verbindungsstegs enthält und einen Winkel von weniger als 60°, 45°, 30° oder 20° mit der Ebene einschließt, und bevorzugt in der Ebene der Kontaktabschnitte liegt.The invention provides a cell contacting device, the cell contacting device having at least two contact sections for electrically contacting corresponding contact surfaces of two electrical cells, wherein the cell contacting device has an electrically conductive connection region which connects the two contact sections and which is more flexible than the contact sections, so that the cell contacting device by changing can compensate for the shape of the connection region deviations, the connection region in at least one shape has connecting webs which each connect the two contact portions and each extending from a first contact point on one of the contact portions to a second contact point on the other of the contact portions, wherein the two contact portions are formed such that they at least partially in a form of the connecting portion in a Level lie, and the connecting webs each span an imaginary surface which contains the contact points of the connecting web and an angle of less than 60 °, 45 °, 30 ° or 20 ° with the plane, and preferably lies in the plane of the contact portions.
Description
Die Erfindung betrifft eine Zellkontaktiereinrichtung zum Kontaktieren und Verbinden zweier elektrischer, bevorzugt prismatischer, Zellen einer Batterie. Derartige Zellkontaktiereinrichtungen werden insbesondere zur Verbindung von Zellen von Traktionsbatterien eingesetzt, die in einem Elektrofahrzeug zur Anwendung kommen.The invention relates to a cell contacting device for contacting and connecting two electrical, preferably prismatic, cells of a battery. Such Zellkontaktiereinrichtungen are used in particular for connecting cells of traction batteries, which are used in an electric vehicle.
Zellkontaktiereinrichtungen der eingangs genannten Art finden in Batterien, insbesondere Traktionsbatterien oder Hochvoltbatterien, die zur Stromversorgung von Elektrofahrzeugen dienen, zur Verbindung benachbarter Zellen breite Anwendung.Zellkontaktiereinrichtungen of the aforementioned type are widely used in batteries, especially traction batteries or high-voltage batteries, which are used to power electric vehicles, for connecting adjacent cells.
Beispielsweise können zwei benachbarte Zellen einer Batterie mittels einer Zellkontaktiereinrichtung elektrisch verbunden werden, die nicht nur Kontaktabschnitte aufweist, an denen die elektrische Kontaktierung mit den Zellen stattfindet, sondern auch einen Verbindungsbereich zwischen den Kontaktabschnitten aufweist, der einen Ausgleich schaffen kann, wenn sich bspw. die beiden Zellen relativ zueinander verschieben. Beispielsweise kann es zu einer Abweichung der ursprünglichen Anordnung zweier elektrischer Zellen dadurch kommen, dass sich die Zellen (beispielsweise bezogen auf ihren Mittelpunkt) im Laufe der Zeit weiter voneinander beabstanden, wenn die Dicke der Zellen zunimmt. Auch die Lage der Kontaktflächen der Zellen in der Höhe kann veränderlich sein und es kann ein Ausgleich nötig sein, um Fertigungstoleranzen auszugleichen. Auch durch die Erwärmung der Zellkontaktiereinrichtung im Betrieb kann es zu einer thermischen Ausdehnung des Materials der Zellkontaktiereinrichtung kommen, die ausgeglichen werden muss.For example, two adjacent cells of a battery can be electrically connected by means of a cell contacting device, which not only has contact portions at which the electrical contact with the cells takes place, but also has a connection area between the contact portions, which can compensate if, for example, the move both cells relative to each other. For example, a deviation of the original arrangement of two electrical cells may result in the cells becoming further spaced apart from each other (for example, with respect to their center) over time, as the thickness of the cells increases. The position of the contact surfaces of the cells in height can be variable and it may be necessary to compensate for manufacturing tolerances. The heating of the cell contacting device during operation can also lead to a thermal expansion of the material of the cell contacting device, which must be compensated.
Diese Abweichungen können dazu beitragen, dass auf die Kontaktabschnitte der Zellkontaktiereinrichtung bzw. die Kontaktflächen der Zellen hohe Kräfte (etwa 500 N oder auch über 1 kN) einwirken. Hierbei handelt es sich um Abweichungen in der Ebene der Kontaktflächen oder senkrecht zur Ebene der Kontaktfläche, meist in einem Bereich von weniger als 1 mm. Wenn die Kräfte über einen langen Zeitraum zu groß sind, könnte es dazu kommen, dass die beiden elektrischen Zellen nicht mehr ausreichend kontaktiert sind oder eine Undichtigkeit der Zelle auftritt.These deviations can contribute to high forces (about 500 N or even more than 1 kN) acting on the contact sections of the cell contacting device or the contact surfaces of the cells. These are deviations in the plane of the contact surfaces or perpendicular to the plane of the contact surface, usually in a range of less than 1 mm. If the forces are too long over a long period of time, it could happen that the two electrical cells are no longer sufficiently contacted or a leak of the cell occurs.
Um diese Kräfte zu verringern, wird der Verbindungsbereich der Zellkontaktiereinrichtung mechanisch weich ausgeführt, sodass eine Falte zwischen den beiden Kontaktabschnitten als Ausgleichsabschnitt dienen kann. Herkömmlicherweise erstreckt sich die Falte in eine Richtung senkrecht zur Ebene der Kontaktabschnitte.In order to reduce these forces, the connection region of the cell contacting device is made mechanically soft, so that a fold between the two contact sections can serve as a compensation section. Conventionally, the fold extends in a direction perpendicular to the plane of the contact portions.
Im Rahmen der Optimierung derartiger Zellkontaktiereinrichtungen ist es zusätzlich erstrebenswert, eine Zellkontaktiereinrichtung so auszugestalten, dass möglichst viel Bauraum bzw. Platz für die Zellen an sich verwendet werden kann, um die installierbare Energie und realisierbare Energiedichte der Batterie möglichst groß zu gestalten.In the context of optimizing such Zellkontaktiereinrichtungen it is additionally desirable to design a cell contacting so that as much space or space for the cells can be used in itself to make the installable energy and realizable energy density of the battery as large as possible.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einfacher Konstruktion die Ausgestaltung einer Zellkontaktiereinrichtung bereitzustellen, die mehr Bauraum schafft, wobei davon die elektrische Kontaktierung und die Stromleitung zwischen den durch die Zellkontaktiereinrichtung verbundenen Zellen im Wesentlichen nicht beeinträchtigt werden soll.It is therefore an object of the present invention to provide the design of a Zellkontaktiereinrichtung with a simple construction, which creates more space, whereby the electrical contact and the power line between the connected by the Zellkontaktiereinrichtung cells should not be substantially affected.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Zellkontaktiereinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the Zellkontaktiereinrichtung with the features of
Die Aufgabe wird des Weiteren durch die Zellkontaktiereinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 7 gelöst. Die erfindungsgemäße Zellkontaktiereinrichtung kann auch durch andere Verfahren hergestellt werden.The object is further achieved by the Zellkontaktiereinrichtung with the features of claim 7. The cell contacting device according to the invention can also be produced by other methods.
Des Weiteren ist erfindungsgemäß eine Batterie, bevorzugt eine Traktionsbatterie, vorgesehen, die zumindest zwei elektrische Zellen aufweist, die jeweils zumindest eine Kontaktfläche aufweisen, wobei die Kontaktflächen über eine erfindungsgemäße Zellkontaktiereinrichtung verbunden sind.Furthermore, according to the invention, a battery, preferably a traction battery, is provided which has at least two electrical cells each having at least one contact surface, wherein the contact surfaces are connected via a cell contacting device according to the invention.
Die erfindungsgemäße Batterie kann in einem Fahrzeug angeordnet sein; erfindungsgemäß ist auch ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Batterie vorgesehen.The battery according to the invention can be arranged in a vehicle; According to the invention, a vehicle is provided with a battery according to the invention.
Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf ein Verfahren zur Herstellung einer Zellkontaktiereinrichtung zum Kontaktieren und elektrischen Verbinden zumindest zweier elektrischer Zellen einer Batterie (die bevorzugt eine Traktionsbatterie ist), wobei das Verfahren die Schritte von Anspruch 10 umfasst.The invention further relates to a method for producing a cell contacting device for contacting and electrically connecting at least two electrical cells of a battery (which is preferably a traction battery), the method comprising the steps of claim 10.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Zellkontaktiereinrichtung zum Kontaktieren und elektrischen Verbinden zumindest zweier elektrischer Zellen einer Batterie, bevorzugt einer Traktionsbatterie, bereitgestellt, mit zumindest zwei Kontaktabschnitte zur elektrischen Kontaktierung entsprechender Kontaktflächen zweier elektrischer Zellen; einem elektrisch leitfähigen Verbindungsbereich, der die zwei Kontaktabschnitte miteinander verbindet und der flexibler als die Kontaktabschnitte ist, sodass die Zellkontaktiereinrichtung durch Verändern der Gestalt des Verbindungsbereichs Abweichungen (wie beispielsweise Relativbewegungen der Kontaktflächen) ausgleichen kann. Der Verbindungsbereich ist vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Kontaktabschnitte. Insbesondere ist das Material des Verbindungsbereichs nahtstellenfrei mit den Kontaktabschnitten verbunden. Der Verbindungsbereich weist Verbindungsstege auf, welche jeweils die beiden Kontaktabschnitte miteinander verbinden und sich jeweils von einem ersten Kontaktpunkt auf einem der Kontaktabschnitte zu einem zweiten Kontaktpunkt auf dem anderen der Kontaktabschnitte erstrecken. Dabei sind die zwei Kontaktabschnitte derart ausgebildet, dass sie zumindest abschnittsweise in einer Ebene liegen, und die Verbindungsstege jeweils eine imaginäre Fläche, insbesondere eine imaginäre Ebene aufspannen, welche die Kontaktpunkte eines Verbindungsstegs enthält und einen Winkel von weniger als 60°, 45°, 30° oder 20° mit der Ebene einschließt, und bevorzugt in der Ebene der Kontaktabschnitte liegt.According to one exemplary embodiment of the invention, a cell contacting device is provided for contacting and electrically connecting at least two electrical cells of a battery, preferably a traction battery, with at least two contact sections for electrically contacting corresponding contact surfaces of two electrical cells; an electrically conductive connection portion that connects the two contact portions and that is more flexible than the contact portions, so that the cell contacting device can compensate for variations (such as relative movements of the contact surfaces) by changing the shape of the connection portion. The connection region is preferably made of the same material as the contact sections. In particular, the material of the connection region is connected without seams to the contact sections. The connecting region has connecting webs which connect the two contact sections to each other and each extend from a first contact point on one of the contact sections to a second contact point on the other of the contact sections. Here, the two contact portions are formed such that they lie at least partially in a plane, and the connecting webs each span an imaginary surface, in particular an imaginary plane containing the contact points of a connecting web and an angle of less than 60 °, 45 °, 30 ° or 20 ° with the plane, and preferably lies in the plane of the contact portions.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine Zellkontaktiereinrichtung zum Kontaktieren und elektrischen Verbinden zumindest zweier elektrischer Zellen einer Batterie, bevorzugt einer Traktionsbatterie, die durch das folgende Verfahren erhältlich ist:
- - Bereitstellen eines Bauteils, das zumindest zwei Kontaktabschnitte zur elektrischen Kontaktierung entsprechender Kontaktflächen der zwei elektrischen Zellen aufweist, das einen elektrisch leitfähigen Verbindungsbereich aufweist, der die zwei Kontaktabschnitte miteinander verbindet und der flexibler als die Kontaktabschnitte ist, sodass das Bauteil durch Verändern der Gestalt des Verbindungsbereichs Abweichungen (wie beispielsweise Relativbewegungen der Kontaktflächen) ausgleichen kann, insbesondere ist der Verbindungsbereich aus dem gleichen Material wie die Kontaktabschnitte, bevorzugt ist das Material des Verbindungsbereichs nahtstellenfrei mit den Kontaktabschnitten verbunden; der Verbindungsbereich eine Falte aufweist, welche die beiden Kontaktabschnitte miteinander verbindet, wobei die zwei Kontaktabschnitte derart ausgebildet sind, dass zumindest abschnittsweise in einer Ebene liegen, die Falte in eine Richtung zeigt, die im Wesentlichen orthogonal zu der Ebene der Kontaktabschnitte ist,
- - Neigen und Aufteilen der Falte in Verbindungsstege, welche jeweils die beiden Kontaktabschnitte miteinander verbinden und sich jeweils von einem ersten Kontaktpunkt auf einem der Kontaktabschnitte zu einem zweiten Kontaktpunkt auf dem anderen der Kontaktabschnitte erstrecken, wobei die Verbindungsstege jeweils eine imaginäre Fläche, insbesondere eine imaginäre Ebene, aufspannen, welche die Kontaktpunkte eines Verbindungsstegs enthält und einen Winkel von weniger als 60°, 45°, 30° oder 20° mit der Ebene einschließt, und bevorzugt in der Ebene der Kontaktabschnitte liegt.
- - Providing a component having at least two contact portions for electrically contacting respective contact surfaces of the two electrical cells having an electrically conductive connection region which connects the two contact portions and which is more flexible than the contact portions, so that the component by changing the shape of the connecting portion Deviations (such as relative movements of the contact surfaces) can compensate, in particular, the connection region of the same material as the contact portions, preferably the material of the connection region is free of seams connected to the contact portions; the connecting region has a fold which connects the two contact sections, the two contact sections being formed such that at least in sections lie in a plane which shows the fold in a direction which is substantially orthogonal to the plane of the contact sections,
- - Tilting and dividing the fold in connecting webs, each connecting the two contact portions and each extending from a first contact point on one of the contact portions to a second contact point on the other of the contact portions, wherein the connecting webs each have an imaginary surface, in particular an imaginary plane , which includes the contact points of a connecting web and encloses an angle of less than 60 °, 45 °, 30 ° or 20 ° with the plane, and preferably lies in the plane of the contact portions.
Bevorzugt liegt die Richtung der Verbindungsstege, die nicht orthogonal zu der Ebene der Kontaktabschnitte sind, in der Ebene der Kontaktabschnitte. Bevorzugt zeigen die Verbindungsstege in der einen Gestalt also in eine Richtung, die in der Ebene der Kontaktabschnitte liegt. Die Richtung der Verbindungsstege ist dabei bevorzugt so bestimmt, dass die Verbindungsstege selbst in der Ebene der Kontaktabschnitte liegen. Wenn die Verbindungsstege in der einen Gestalt in derselben Ebene wie die Kontaktabschnitte liegen, kann die Zellkontaktiereinrichtung im Wesentlichen flach ausgebildet sein.Preferably, the direction of the connecting webs, which are not orthogonal to the plane of the contact portions, in the plane of the contact portions. Preferably, the connecting webs in the one shape thus in a direction which lies in the plane of the contact portions. The direction of the connecting webs is preferably determined so that the connecting webs are themselves in the plane of the contact portions. If the connecting webs in the one shape lie in the same plane as the contact sections, the cell contacting device can be substantially flat.
Ein Verbindungssteg spannt eine imaginäre Fläche auf. Vorzugsweise ist die imaginäre Fläche eine imaginäre Ebene. Die Fläche bzw. Ebene, die jeweils von einem Verbindungssteg aufgespannt wird, liegt vorzugsweise parallel zu den Fläche bzw. Ebenen, die von den anderen Verbindungsstegen aufgespannt werden.A connecting bridge spans an imaginary surface. Preferably, the imaginary surface is an imaginary plane. The surface or plane, which is respectively spanned by a connecting web, is preferably parallel to the surface or planes that are spanned by the other connecting webs.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dadurch, dass die Zellkontaktiereinrichtung Verbindungsstege aufweist, die einen Winkel von weniger als 60° zu der Ebene der Kontaktabschnitte einschließen, die Ausdehnung der Zellkontaktiereinrichtung in die Richtung senkrecht (d.h. in einem Winkel 90°) zu der Ebene der Kontaktabschnitte zu verringern. Dadurch, dass weniger Bauraum für die Zellkontaktiereinrichtung in die Richtung senkrecht zu der Ebene der Kontaktflächen benötigt wird, kann die Bauhöhe der Zellkontaktiereinrichtung reduziert werden. Diese Bauhöhe kann dann den elektrischen Zellen zugeschlagen werden, sodass die Energiedichte bzw. die Energiemenge im vorgegebenen Bauraum erhöht werden kann. Natürlich ist es auch denkbar, dass die Verringerung der Ausdehnung bzw. der Höhe der Zellkontaktiereinrichtung in die Richtung senkrecht zu der Ebene der Kontaktabschnitte derart vorteilhaft genutzt wird, dass insgesamt eine Verkleinerung der Batterie ohne Einschränkung der Energiemenge erreicht werden kann. Die elektrische Kontaktierung oder mechanische Entkopplung der Kontaktabschnitte bleibt dabei ausreichend vorhanden.The invention is based on the idea that, by virtue of the fact that the cell contacting device has connecting webs which enclose an angle of less than 60 ° to the plane of the contact sections, the expansion of the cell contacting device in the direction perpendicular (ie at an angle 90 °) to the plane of FIG To reduce contact sections. The fact that less space is required for the Zellkontaktiereinrichtung in the direction perpendicular to the plane of the contact surfaces, the height of the Zellkontaktiereinrichtung can be reduced. This height can then be added to the electrical cells, so that the energy density or the amount of energy in the given space can be increased. Of course, it is also conceivable that the reduction in the extent or the height of the Zellkontaktiereinrichtung in the direction perpendicular to the plane of the contact portions is used so advantageous that overall a reduction of the battery can be achieved without limiting the amount of energy. The electrical contact or mechanical decoupling of the contact sections remains sufficiently available.
Somit kann die vorliegende Erfindung den Zielkonflikt zwischen benötigter Bauhöhe und mechanischer Entkopplung der Kontaktflächen der Zellen bzw. der Kontaktabschnitte der Zellkontaktiereinrichtung lösen.Thus, the present invention can solve the conflict of goals between required height and mechanical decoupling of the contact surfaces of the cells or the contact portions of the Zellkontaktiereinrichtung.
Die Ausdehnung der Zellkontaktiereinrichtung in die Richtung senkrecht zu der Ebene kann natürlich weiter vorteilhaft verringert werden, indem die imaginäre Fläche und die Ebene der Kontaktabschnitte einen Winkel von weniger als 45°, 30° oder 20° einschließen. Die Vorteile treten am ausgeprägtesten zu Tage, wenn die Richtung der Verbindungsstege in der Ebene der Kontaktflächen liegt, oder dann, wenn die Falte selbst in der Ebene der Kontaktfläche liegt. Im bevorzugten Fall wird die aufgeteilte Falte also um 90° geneigt. Wenn die Falte herkömmlicherweise etwa 5 mm aus der Ebene der Kontaktfläche vorsteht, können bis zu 5 mm gewonnen werden, die beispielsweise der Zellhöhe zugeschlagen werden können.The expansion of the cell contacting device in the direction perpendicular to the plane can of course be further advantageously reduced by the imaginary surface and the plane of the plane Contact sections include an angle of less than 45 °, 30 ° or 20 °. The advantages are most pronounced when the direction of the connecting webs lies in the plane of the contact surfaces, or when the fold itself lies in the plane of the contact surface. In the preferred case, the split fold is therefore inclined by 90 °. If the fold conventionally protrudes about 5 mm out of the plane of the contact surface, it is possible to obtain up to 5 mm which, for example, can be added to the cell height.
Die Abweichungen, die der Verbindungsbereich ausgleichen kann, indem sich seine Gestalt verändert, können in der Anordnung der zwei elektrischen Zellen zueinander, aber auch in Änderungen begründet sein können, die sich in der Zellkontaktiereinrichtung selbst ergeben, wie eingangs beschrieben. Die Abweichung kann sich also auf die Anordnung der zwei elektrischen Zellen zueinander oder/und auf Abweichungen der Anordnung der Kontaktflächen und/oder der Kontaktabschnitte zueinander beziehen.The deviations which the connecting region can compensate by changing its shape may be due to the arrangement of the two electrical cells relative to one another, but also to changes which result in the cell contacting device itself, as described above. The deviation may therefore relate to the arrangement of the two electrical cells relative to one another and / or to deviations of the arrangement of the contact surfaces and / or the contact sections relative to one another.
Jede elektrische Zelle kann einen Kontaktabschnitt aufweisen, der zur Verbindung mit einer oder zwei benachbarten Zellen dient; es ist beispielsweise auch denkbar, dass eine elektrische Zelle zwei Kontaktflächen aufweist, wobei eine Kontaktfläche zur Verbindung mit einer elektrischen Zelle dient und die andere Kontaktfläche zur Verbindung mit einer anderen elektrischen Zelle dient. Die Zellen sind bevorzugt prismatische Zellen.Each electrical cell may have a contact portion for connection to one or two adjacent cells; For example, it is also conceivable for an electrical cell to have two contact surfaces, one contact surface serving for connection to an electrical cell and the other contact surface for connection to another electrical cell. The cells are preferably prismatic cells.
Die Gestalt, in der die zwei Kontaktabschnitte in einer Ebene liegen und der Verbindungsbereich Verbindungsstege aufweist, stellt bevorzugt die Grundform der Zellkontaktiereinrichtung bzw. des Bauteils dar. Die erfindungsgemäße Zellkontaktiereinrichtung kann also zumindest in einer Form, insbesondere der Grundform, in der „einen“ Gestalt sein, in der die Zellkontaktiereinrichtung bzw. das Bauteil in dieser Anmeldung beschrieben ist. Die Zellkontaktiereinrichtung muss also diese Gestalt einnehmen können, was bedeutet, dass sie geeignet sein muss, eine solche Gestalt einzunehmen. Vorzugsweise erstreckt sich die Grundform der erfindungsgemäßen Zellkontaktiereinrichtung in einer Ebene und ist damit also flach ausgebildet.The shape in which the two contact sections lie in one plane and the connecting region has connecting webs preferably represents the basic form of the cell contacting device or of the component. The cell contacting device according to the invention can thus have at least one shape, in particular the basic shape, in the "one" shape in which the Zellkontaktiereinrichtung or the component is described in this application. The Zellkontaktiereinrichtung must therefore be able to take this shape, which means that it must be suitable to take such a shape. Preferably, the basic shape of the cell contacting device according to the invention extends in one plane and is thus flat.
Die Zellkontaktiereinrichtung weist vorzugsweise ein Aluminium- oder Kupferblech auf, das vorzugsweise eine Dicke weniger als 2 mm hat. Die Zellkontaktiereinrichtung kann auch aus überlappenden oder teilweise überlappenden Blechen ausgebildet sein. Das Material muss zumindest im Verbindungsbereich ausreichend weich bzw. flexibel ausgebildet sein, sodass es seine Gestalt so verändern kann, dass Abweichungen ausgeglichen bzw. kompensiert werden können.The Zellkontaktiereinrichtung preferably comprises an aluminum or copper sheet, which preferably has a thickness less than 2 mm. The Zellkontaktiereinrichtung may also be formed of overlapping or partially overlapping sheets. The material must be sufficiently soft or flexible at least in the connection area, so that it can change its shape so that deviations can be compensated or compensated.
Der Verbindungsbereich bzw. die Falte bzw. die Verbindungsstege sind vorzugsweise einstückig mit den Kontaktabschnitten der Zellkontaktiereinrichtung ausgebildet. Eine mehrstückige Ausbildung ist aber auch denkbar.The connecting region or the fold or the connecting webs are preferably formed integrally with the contact sections of the cell contacting device. A multi-piece training is also conceivable.
Unter einer Falte ist vorliegend ein Verlauf des Verbindungsbereichs zu verstehen, der im Gegensatz zu einer direkten bzw. kürzesten Verbindung zwischen den beiden Kontaktabschnitten zu sehen ist. Die Falte kann als ein Wulst oder als umgeschlagener Abschnitt oder als Wölbung ausgebildet sein; der Verbindungsbereich kann als Wellenteil ausgebildet sein. Die Falte kann auch als eine Schlaufe beschrieben werden. Vorzugsweise weist die Falte, im Querschnitt betrachtet, eine Ω-, U-, V- oder Parabelform auf. Auch eine Aneinanderreihung verschiedener oder gleichförmiger Faltenbereiche entlang der Richtung der Verbindung der Kontaktschnitte ist denkbar, beispielsweise eine Wellenform oder Sinus- bzw. Kosinusform der Falte. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.In the present case, a crease is to be understood as meaning a profile of the connection region, which is to be seen in contrast to a direct or shortest connection between the two contact sections. The fold may be formed as a bead or as a folded portion or as a curvature; the connection region can be designed as a shaft part. The fold can also be described as a loop. Preferably, the fold, viewed in cross section, has an Ω, U, V or parabolic shape. A sequence of different or uniform fold regions along the direction of the connection of the contact cuts is also conceivable, for example a waveform or sine or cosine shape of the fold. Particularly advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
Bevorzugt entsprechen die Verbindungsstege einem Querschnitt durch die Falte. Mit anderen Worten stellen die Verbindungsstege also Querschnitte durch die Falte dar.Preferably, the connecting webs correspond to a cross section through the fold. In other words, the connecting webs thus represent cross-sections through the fold.
Durch die Unterteilung der Falte in mehrere Verbindungsstege kann die Falte in einzelne Stege aufgefächert werden. Dies ermöglicht eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung hinsichtlich der elektrischen Kontaktierung und mechanischen Entkopplung der beiden Kontaktflächen. Die gesamte Falte kann in Verbindungsstege unterteilt sein.By dividing the fold into a plurality of connecting webs, the fold can be fanned into individual webs. This allows a particularly advantageous embodiment with regard to the electrical contacting and mechanical decoupling of the two contact surfaces. The entire fold can be divided into connecting webs.
Es können zumindest 5, bevorzugt zumindest 10, weiter bevorzugt mindestens 15 Verbindungsstege vorgesehen sein.At least 5, preferably at least 10, more preferably at least 15 connecting webs may be provided.
Bevorzugt sind alle Verbindungsstege in der erfindungsgemäßen Zellkontaktiereinrichtung geneigt, weiter bevorzugt alle im gleichen Winkel zur Ebene der Kontaktflächen.Preferably, all connecting webs in the cell contacting device according to the invention are inclined, more preferably all at the same angle to the plane of the contact surfaces.
Die Verbindungsstege können in die Richtung aneinandergereiht sein, die senkrecht zur Richtung der Falte und/oder senkrecht zur Ebene der Kontaktflächen in der einen Gestalt liegt.The connecting webs can be strung together in the direction perpendicular to the direction of the fold and / or perpendicular to the plane of the contact surfaces in the one shape.
Bevorzugt zeigen die Verbindungsstege in eine Richtung und stehen bevorzugt in diese Richtung von den Kontaktabschnitten vor, die nicht orthogonal zu der Ebene der Kontaktabschnitte ist und die bevorzugt in der Ebene der Kontaktabschnitte liegt. Weiter bevorzugt liegen die Verbindungsstege in der Ebene der Kontaktabschnitte. Auf diese Weise können die Vorteile der Erfindung am besten ausgeschöpft werden.Preferably, the connecting webs point in one direction and preferably project in this direction from the contact portions, which is not orthogonal to the plane of the contact portions and which preferably lies in the plane of the contact portions. More preferably, the connecting webs are in the plane of the contact portions. In this way, the advantages of the invention can best be exploited.
Die Verbindungsstege sind im Wesentlichen derart angeordnet, dass sie ineinander geschachtelt sind. Die Verbindungsstege können im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und/oder gleiche Abmessungen aufweisen. Bevorzugt weisen die Verbindungsstege eine Breite von weniger als 2 mm auf, wobei die Breite die Ausdehnung eines Verbindungsstegs in der Richtung angibt, in der die Falte in die Verbindungsstege unterteilt ist. The connecting webs are arranged substantially in such a way that they are nested. The connecting webs can run essentially parallel to one another and / or have the same dimensions. Preferably, the connecting webs have a width of less than 2 mm, wherein the width indicates the extent of a connecting web in the direction in which the fold is divided into the connecting webs.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann ein Verbindungssteg, das/der an dem Rand liegt und somit den Rand der Kontaktabschnitte verbindet, mindestens 4 mm von den Kontaktabschnitten in der Ebene der Kontaktabschnitte vorstehen. Insbesondere kann der Verbindungssteg am Rand im Wesentlichen einen Vorsprung in der Ebene der Kontaktabschnitte darstellen, der dem Vorsprung der Falte entspricht, die einen rechten Winkel zu den Kontaktflächen bzw. der Ebene der Kontaktflächen aufweist.In a preferred embodiment, a connecting web which lies on the edge and thus connects the edge of the contact portions, at least 4 mm project from the contact portions in the plane of the contact portions. In particular, the connecting web at the edge can essentially represent a projection in the plane of the contact sections, which corresponds to the projection of the fold, which has a right angle to the contact surfaces or the plane of the contact surfaces.
Im Querschnitt betrachtet können die Verbindungsstege V-, U-, und/oder Ωförmig ausgebildet sein. Auch Aneinanderreihungen (auch gespiegelt) gleicher oder verschiedener Ausgestaltungen sind denkbar.Viewed in cross-section, the connecting webs V-, U-, and / or Ω-shaped. Also juxtapositions (also mirrored) of the same or different configurations are conceivable.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung noch näher ersichtlich werden.
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1 zeigt ein Teil einer Batterie mit mehreren elektrischen Zellen und Zellkontaktiereinrichtungen des Stands der Technik. -
2 zeigt ein Stadium bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Zellkontaktiereinrichtung. -
3 zeigt ein weiteres Stadium bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Zellkontaktiereinrichtung. -
4 zeigt eine erfindungsgemäße Zellkontaktiereinrichtung.
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1 shows a portion of a battery with multiple electrical cells and cell contacting devices of the prior art. -
2 shows a stage in the production of Zellkontaktiereinrichtung invention. -
3 shows a further stage in the production of Zellkontaktiereinrichtung invention. -
4 shows a Zellkontaktiereinrichtung invention.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.A preferred embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
Die Zellkontaktiereinrichtung
Der Verbindungsbereich ist in der in
Die beiden Kontaktabschnitte
Der Verbindungsbereich ist aus elektrisch leitfähigem Material. Der Verbindungsbereich ist derart flexibel, dass die Zellkontaktiereinrichtung durch Verändern der Gestalt des Verbindungsbereichs Abweichungen ausgleichen kann, die zum Beispiel von der Anordnung der elektrischen Zellen
In der Ausführungsform von
Die Verbindungsstege
Aus
In
Die Verbindungsstege
Der Verbindungssteg
In
Die Kontaktpunkte
In einer alternativen Ausführungsform, in der die Verbindungsstege nicht um 90° geneigt werden, sondern beispielsweise nur um 45°, würde die Richtung R2 entsprechend in einem 45°-Winkel zu der Richtung R1 und der Ebene E verlaufen. Auch Ausführungsformen mit einem Winkel von 60, 30 oder 20° sind beispielsweise denkbar.In an alternative embodiment, in which the connecting webs are not tilted by 90 °, but for example only by 45 °, the direction R2 would accordingly extend at a 45 ° angle to the direction R1 and the plane E. Embodiments with an angle of 60, 30 or 20 ° are conceivable, for example.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102017203117.4A DE102017203117A1 (en) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | Cell contacting device, method for producing a cell contacting device, battery with Zellkontaktiereinrichtung and vehicle with such a battery |
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ID=63112558
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---|---|---|---|---|
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2017
- 2017-02-27 DE DE102017203117.4A patent/DE102017203117A1/en not_active Withdrawn
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