用于蓄能器的電池元接觸裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于蓄能模塊（1）的電池元接觸裝置（8），該蓄能模塊帶有多個電化學(xué)的蓄存電池元（2），其中每個蓄存電池元（2）都具有至少兩個電的連接端子（3、4），該電池元接觸裝置包括：可插到蓄能模塊（1）上的承載板（9）；至少一個插入該承載板（9）中的電池元連接器（10），用于連接不同蓄存電池元（2）的至少兩個連接端子（3、4），其中，承載板（9）包括至少一個帶卡鎖凸起（12）的卡鎖彈性件（11），用于把電池元連接器（10）固定在承載板（9）中。
【專利說明】用于蓄能器的電池元接觸裝置
[0001]本發(fā)明涉及一種用于蓄能模塊的電池元接觸裝置，該蓄能模塊帶有多個電化學(xué)的蓄存電池元。本發(fā)明還涉及一種高電壓蓄存器，其包括蓄能模塊和所述電池元接觸裝置。
[0002]在用于給汽車供電的通常稱為蓄電池的高電壓蓄存器中，采用用來驅(qū)動車輛例如電動車輛或混合動力車輛的蓄能模塊。相應(yīng)的蓄能模塊通常由多個堆疊的蓄存電池元構(gòu)成。各個蓄存電池元含有蓄電池的電化學(xué)的電池元(Zelle)。由各個蓄存電池元構(gòu)成的堆垛通常被夾緊。夾緊除了用于使得模塊相互間機械地固定外，特別是還用于抑制因氣壓變化引起的變形，在工作時在設(shè)置于模塊內(nèi)部的電化學(xué)的電池元中會出現(xiàn)所述氣壓變化。蓄能模塊的多個蓄存電池元必須利用電池元連接器相互電連接。
[0003]本發(fā)明的目的在于，提出一種用于蓄能模塊的電池元接觸裝置，其具有柔性的模塊化的結(jié)構(gòu)，且可成本低廉地制造與安裝，并能實現(xiàn)可靠地接觸蓄存電池元。
[0004]所述目的通過獨立權(quán)利要求的特征得以實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求所述為本發(fā)明的優(yōu)選改進。
[0005]所述目的因而通過一種用于蓄能模塊的電池元接觸裝置得以實現(xiàn)，該蓄能模塊帶有多個電化學(xué)的蓄存電池元，其中，每個蓄存電池元都有至少兩個電的連接端子。電池元接觸裝置包括可插到蓄能模塊上的承載板和至少一個插入該承載板中的電池元連接器。電池元連接器用于連接不同蓄存電池元的至少兩個連接端子。在蓄存電池元串聯(lián)連接時，例如利用電池元連接器使得第一蓄存電池元的正極與另一蓄存電池元的負(fù)極連接。作為其替代方案，電池元連接器也可以使得多個蓄存電池元并聯(lián)地連接。此外，利用電池元連接器也可以使得不同蓄存電池元的多于兩個的連接端子相互連接。根據(jù)本發(fā)明，承載板包括至少一個帶卡鎖凸起的卡鎖彈性件。帶卡鎖凸起的卡鎖彈性件用于把電池元連接器固定在承載板中。利用卡鎖凸起，電池元連接器在承載板中被固定在一定的位置?？ㄦi彈性件能實現(xiàn)電池元連接器的有限的移動。這例如在電池元連接器與連接端子焊接時是必需的，因為在這種情況下電池元連接器由于受熱而延展。在蓄能模塊工作中，電池元連接器也會出現(xiàn)變熱，進而電池元連接器出現(xiàn)延展。使用帶卡鎖凸起的卡鎖彈性件因而一方面能實現(xiàn)無間隙地定位電池元連接器，另一方面避免電池元連接器在承載板內(nèi)夾緊。承載板優(yōu)選由塑料制成，特別是被制成注塑件。電池元連接器優(yōu)選由金屬特別是鋁構(gòu)成。由此能夠非常廉價地迅速地制造電池元接觸裝置，而無需其它添加劑。承載板特別是能實現(xiàn)預(yù)安裝電池元連接器。電池元連接器在承載板中被定位在一定的位置，從而把承載板插到蓄能模塊上就能使得電池元連接器處于正確的位置，并直接與蓄存電池元的連接端子連接特別是焊接或釬焊。
[0006]在優(yōu)選的設(shè)計中規(guī)定，卡鎖彈性件和卡鎖凸起與承載板一體地制造。承載板、卡鎖彈性件和卡鎖凸起因而是利用一個共同的注塑模具制得的注塑件。
[0007]此外優(yōu)選為被電池元連接器接觸的每個連接端子都設(shè)置帶卡鎖凸起的卡鎖彈性件。因而若電池元連接器使得兩個連接端子連接，就針對該電池元連接器設(shè)置兩個各帶卡鎖凸起的卡鎖彈性件。
[0008]按照特別優(yōu)選的設(shè)計，卡鎖彈性件為弧形設(shè)計。該弧的第一端與承載板連接。在弧的第二端上設(shè)置著卡鎖凸起。利用該弧形可以采用非常簡便的方式把卡鎖彈性件設(shè)計成塑料件。此外優(yōu)選地規(guī)定，電池元連接器在與卡鎖彈性件相對的一側(cè)移動至承載板的梯段下面。在安裝時，首先把電池元連接器移動至該梯段下面。然后電池元連接器的尚空留的側(cè)面卡到卡鎖凸起下面。由此在相對的兩側(cè)把電池元連接器固定在承載板中。
[0009]電池元連接器優(yōu)選具有被設(shè)計用于與連接端子連接的連接面。如果電池元連接器例如用于接觸兩個連接端子，則該電池元連接器也包括兩個連接面。這些連接面在安裝時位于連接端子上，且可以與連接端子焊接或釬焊。
[0010]卡鎖凸起經(jīng)過優(yōu)選布置，從而它阻止電池元連接器在第一方向上移動?？ㄦi彈性件在此經(jīng)過適當(dāng)布置，從而它允許電池元連接器在垂直于第一方向的第二方向上彈性加載地移動。在蓄能模塊中，各個蓄存電池元經(jīng)過特殊布置，使得各個連接端子全部都朝向一個表面。第一方向尤其垂直于該表面延伸。卡鎖凸起因而阻止電池元連接器提升離開蓄能模塊的該表面。第二方向平行于連接端子的該表面?？ㄦi彈性件因而可以實現(xiàn)使得電池元連接器平行于蓄能模塊的表面受限地彈性加載地移動。電池元連接器的連接面特別是被設(shè)計成板或為板狀。這意味著，這些連接面基本上在一個平面上延伸。該平面平行于蓄能模塊的連接端子所在的表面。上述第二方向垂直于該板的厚度方向延伸。當(dāng)電池元連接器與連接端子焊接或釬焊時，或者當(dāng)電池元連接器在蓄能模塊工作中變熱時，電池元連接器延展。在這種情況下，電池元連接器主要在垂直于板厚度的方向上延展。因此卡鎖彈性件能實現(xiàn)使得電池元連接器在第二方向上受限地彈性加載地移動，該第二方向垂直于板的厚度方向。
[0011]在另一有利的設(shè)計中規(guī)定，用于要連接的連接端子的電池元連接器的連接面前后地在第三方向上布置。該第三方向垂直于第二方向。現(xiàn)在也為了能夠?qū)崿F(xiàn)使得電池元連接器在該第三方向上延展，電池元連接器在兩個連接面之間包括用于補償電池元連接器中的固有應(yīng)力的連接弧。
[0012]電池元連接器因而在它與連接端子連接的區(qū)域中為板狀設(shè)計。在這些區(qū)域之間設(shè)置著連接弧。電池元連接器尤其被制成沖壓彎曲板材件。
[0013]本發(fā)明還涵蓋特別是汽車的用于供電的高電壓蓄存器，其包括蓄能模塊和上述電池元接觸裝置之一。蓄能模塊包括多個電化學(xué)的蓄存電池元。每個蓄存電池元都包括至少兩個電的連接端子。在本發(fā)明的電池元接觸裝置的范圍內(nèi)介紹的設(shè)計相應(yīng)地有利地應(yīng)用于本發(fā)明的高電壓蓄存器。
[0014]下面參照附圖詳述本發(fā)明的一個實施例。其中:
圖1示出了蓄能模塊，本發(fā)明的根據(jù)一個實施例的電池元接觸裝置可插到所述蓄能模塊上；
圖2示出根據(jù)所述實施例的本發(fā)明的電池元接觸裝置；和 圖3為根據(jù)所述實施例的本發(fā)明的電池元接觸裝置的詳圖。
[0015]下面參照附圖1一 3詳述本發(fā)明的一個實施例。
[0016]圖1示出在無本發(fā)明的電池元接觸裝置8時的蓄能模塊I。下述電池元接觸裝置8將插到該蓄能模塊I上。蓄能模塊I包括多個前后堆疊成列的蓄存電池元2。每個蓄存電池元2都包括第一連接端子3和第二連接端子4。各個蓄存電池元2分別彼此錯開地布置，從而不同極性的兩個連接端子并排地靠置。前后地布置的蓄存電池元2通過兩個端板5、6和兩個拉桿7相互夾緊。
[0017]圖2示出本發(fā)明的插到蓄能模塊I上的電池元接觸裝置8。該電池元接觸裝置8包括承載板9，該承載板被制成由塑料構(gòu)成的注塑件。在承載板9中插入多個由鋁制成的電池元連接器10。圖3所示為圖2的局部細(xì)節(jié)。每個電池元連接器10都包括兩個連接面
19。兩個連接面19通過電池元連接器10的連接弧18相互連接。兩個連接面19可以分別靠置在兩個不同的蓄存電池元2的連接端子3、4上。在這些連接端子上焊接著連接面19。由此在所示實施例中電池元連接器10分別使得兩個連接端子3、4連接。
[0018]承載板9針對每個電池元連接器10都包括兩個卡鎖彈性件11，這些卡鎖彈性件各有一個卡鎖凸起12?？ㄦi彈性件11和卡鎖凸起12分別把電池元連接器10保持在連接面19的區(qū)域中。帶有卡鎖凸起12的卡鎖彈性件11與余下的承載板9 一體地由塑料制成。
[0019]卡鎖彈性件11為弧形設(shè)計。弧的第一端15與余下的承載板9連接。在弧的第二端16上構(gòu)造有卡鎖凸起12。在卡鎖彈性件11的對面，電池元連接器10插在梯段17的下面。該梯段17也是承載板9的一體的組成部分。在底側(cè)，電池元連接器10位于承載板9或連接端子3、4上。
[0020]如圖3中所示，在電池元接觸裝置8上規(guī)定了三個不同的方向。第一方向13垂直于板狀的連接面19。第二方向14垂直于第一方向13，且平行于蓄能模塊I的表面延伸。第三方向21垂直于第一方向13,且垂直于第二方向14。連接端子3、4在該第三方向21上前后地布置。卡鎖彈性件11經(jīng)過適當(dāng)布置，從而它允許電池元連接器10在第二方向14上彈性加載地移動?？ㄦi凸起12阻止電池元連接器10在第一方向13上移動。兩個連接面19之間的連接弧18能實現(xiàn)使得電池元連接器10在第三方向21上一定程度地移動或延展長度。圖3還示出電池元連接器10的連接面19的厚度20。第一方向13平行于厚度20的方向延伸。第二方向14和第三方向21垂直于厚度20。
[0021]在電池元連接器10與連接端子3、4焊接或釬焊時，以及在蓄能模塊I的工作中，電池元連接器10出現(xiàn)變熱，因而出現(xiàn)材料延展。連接弧18能實現(xiàn)使得電池元連接器10在第三方向21上一定程度地延展?；⌒卧O(shè)計的卡鎖彈性件11能實現(xiàn)使得電池元連接器10在第二方向14上一定程度地延展。
[0022]利用本發(fā)明的電池元接觸裝置8將確保電池元連接器10無間隙地保持在預(yù)定的位置。但同時，承載板9也能實現(xiàn)使得電池元連接器10基于固有應(yīng)力而一定程度地移動。
[0023]附圖標(biāo)記清單
1蓄能模塊
2蓄存電池元
3、4 連接端子
5、6 端板
7拉桿
8電池元接觸裝置
9承載板
10電池元連接器
11卡鎖彈性件
12卡鎖凸起
13第一方向
14第二方向15第一弧端
16第二弧端
17梯段
18連接弧
19連接面
20厚度
21第三方向
【權(quán)利要求】
1.一種用于蓄能模塊(I)的電池元接觸裝置(8)，該蓄能模塊帶有多個電化學(xué)的蓄存電池元(2)，其中每個蓄存電池元(2)都具有至少兩個電的連接端子(3、4)，該電池元接觸裝置包括: -可插到蓄能模塊(I)上的承載板(9)； -至少一個插入該承載板(9)中的電池元連接器(10)，用于連接不同蓄存電池元(2)的至少兩個連接端子(3、4); -其中，承載板(9)包括至少一個帶卡鎖凸起(12)的卡鎖彈性件(11)，用于把電池元連接器(10)固定在承載板(9)中。
2.如權(quán)利要求1所述的電池元接觸裝置，其特征在于，卡鎖彈性件(11)和卡鎖凸起(12)與承載板(9) 一體地制造。
3.如前述權(quán)利要求中任一項所述的電池元接觸裝置，其特征在于，為被電池元連接器(10)接觸的每個連接端子(3、4)都設(shè)置帶卡鎖凸起(12)的卡鎖彈性件(11 )。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的電池元接觸裝置，其特征在于，卡鎖彈性件(11)為弧形設(shè)計，其中，該弧的第一端(15)與承載板(9)連接，在弧的第二端(16)上設(shè)置著卡鎖凸起(12)。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的電池元接觸裝置，其特征在于，電池元連接器(10)在與卡鎖彈性件(11)相對的一側(cè)移動至承載板(9)的梯段(17)下面。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的電池元接觸裝置，其特征在于，電池元連接器(10)具有被設(shè)計用于與連接端子(3、4)連接的連接面(19)。
7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的電池元接觸裝置，其特征在于，卡鎖凸起(12)阻止電池元連接器(10 )在第一方向(13 )上移動，卡鎖彈性件(11)允許電池元連接器(10 )在垂直于第一方向(13)的第二方向(14)上彈性加載地移動。
8.如權(quán)利要求7所述的電池元接觸裝置，其特征在于，連接面(19)被設(shè)計成板，其中，第二方向(14)垂直于板的厚度(20)的方向伸展。
9.如權(quán)利要求7或8中任一項所述的電池元接觸裝置，其特征在于，用于要連接的連接端子(3、4)的電池元連接器(10)的連接面(19)前后地在第三方向(21)上布置，其中，該第三方向(21)垂直于第二方向(14)。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的電池元接觸裝置，其特征在于，電池元連接器(10)在兩個連接面(19)之間包括用于補償電池元連接器(10)中的固有應(yīng)力的連接弧(18)。
11.特別是汽車的用于供電的高電壓蓄存器，包括: -帶有多個電化學(xué)的蓄存電池元(2)的蓄能模塊(1)，其中，每個蓄存電池元(2)都有至少兩個電的連接端子(3、4); -根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的電池元接觸裝置(8)。
【文檔編號】H01M2/10GK103959509SQ201280057625
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月24日
【發(fā)明者】H.格斯曼, C.博恩, H.赫克, F.瓦爾姆特 申請人:寶馬股份公司, 迪爾金屬應(yīng)用有限責(zé)任公司