机动车电池模块的电池单元接触导通系统及机动车电池模块的制作方法

本发明涉及一种尤其是用于电动车或混合动力车的机动车电池模块的电池单元接触导通系统以及一种机动车电池模块。

背景技术：

电动车或混合动力车越来越多地受到客户青睐，因为人们的生态意识增强了。这种机动车具有至少一个为机动车提供电驱动能量的机动车电池模块作为唯一或附加的驱动装置。机动车电池模块通常具有多个电池单元，所述电池单元尤其可以构造成棱柱形的。各电池单元在制造时被行程控制地和力监测地压紧，使得它们形成一个电池组，该电池组被环绕的框架保持在其限定的形状中。在此，所述框架在电池组的侧面包围该电池组。

为了接触导通各个电池单元以及为了串联各电池单元，典型地设有布置在电池组上的电池单元接触导通系统，以便接触导通各个电池单元。由现有技术已知的电池单元接触导通系统具有一个构造成框架状的并且具有槽的支承板，在这些槽的区域中设有电池单元接触导通系统的接触导通元件，以便接触导通各个电池单元。各个接触导通元件固定在支承板上，从而支承板通过接触导通元件与电池单元的连接而与机动车电池模块连接。各接触导通元件通过其彼此相反的两侧固定在支承板上的槽的区域中，以确保电池单元的良好接触导通，这又保证了支承板与机动车电池模块的良好连接。

此外，所述支承板典型地具有单独构造的电缆通道，电池单元接触导通系统的各个接触导通元件通过该电缆通道彼此电耦联，以便形成串联。在接触导通和连接各个电池单元后，通常用盖封闭电池单元接触导通系统，以便形成接触保护。在此，所述盖与电池单元接触导通系统的支承板耦联。

在已知的电池单元接触导通系统以及已知的机动车电池模块中已证明不利的是，盖和电池单元接触导通系统彼此耦联，由此存在复杂且多层的公差链。在此，盖的配合与电池单元接触导通系统的制造公差有关。此外，机动车电池模块具有相应高的构件数量，因此重量也是高的并且制造过程持续较长时间，这导致更高的制造成本。此外已证明不利的是，接触导通元件被固定地支承，由此接触导通元件不能屈从于电池单元的膨胀。

技术实现要素：

本发明的任务在于提供一种电池单元接触导通系统以及一种机动车电池模块，其能够实现简单地耦联各电池单元并且还能低成本地实现。

按照本发明，所述任务通过一种尤其是用于电动车或混合动力车的机动车电池模块的电池单元接触导通系统来解决，其中，所述电池单元接触导通系统具有一个尤其是大致板状的支承结构和多个单独构造的用于接触导通机动车电池模块的各两个相邻电池单元的接触导通元件，所述接触导通元件并排地布置在第一排中并且分别在一侧固定在所述支承结构上。

本发明的基本构思在于这样构造电池单元接触导通系统，使得接触导通元件局部可运动地被支承，从而接触导通元件至少在一个方向上具有一定的游隙。这通过接触导通元件的单侧固定来实现，因为接触导通元件在与单侧固定相反的一侧上未固定、自由伸出并且因此基本上是可运动的。因此，接触导通元件可相应屈从于电池单元的膨胀。

本发明的一个方面规定，所述接触导通元件尤其是这样突出于支承结构的边缘，使得支承结构连同固定在其上的接触导通元件的总宽度等于由机动车电池模块的各电池单元形成的电池组的宽度。由此实现紧凑且轻质的电池单元接触导通系统。这改善了电池单元接触导通系统在机动车电池模块上的可装配性。此外可放弃通常设有的框架，由此能减少重量并且能在制造时节省至少一个步骤。

尤其是，所述支承结构具有一个大致居中布置的沿第一排延伸的板条和从该板条沿侧向伸至电池单元的支承区段，这些支承区段形成支承结构的边缘并且接触导通元件固定在这些支承区段上。据此特别简单地建立电池单元接触导通系统的支承结构，因为仅设有居中布置的板条作为中心元件，该板条给支承结构赋予刚度。所述居中布置的板条能支承电缆并且能用于支承接触导通元件。可取消在其它情况下单独的电缆通道，由此减小电池单元接触导通系统的构件数量及其重量。

此外，每个支承区段可以具有一个固定接片，相应的接触导通元件固定在所述固定接片上。固定接片布置在支承结构的边缘侧，在那里实现接触导通元件的单侧固定。固定接片能提高柔性，因为它们构造成能相对于大致刚性的居中布置的板条弯曲的，从而接触导通元件具有更多的游隙。

根据本发明的另一方面，另外的接触导通元件并排地布置在第二排中，所述另外的接触导通元件设置在支承结构的与第一排相反的一侧上，从而在支承结构的两侧定位有用于接触导通机动车电池模块的各两个相邻电池单元的接触导通元件，尤其是第一和第二排的接触导通元件沿排列方向彼此错开一个接触导通元件的一半宽度布置。第二排也大致平行于居中布置的板条延伸。此外，尤其是棱柱形的电池单元由此可彼此串联，因为在电池单元的相应的端面上布置有接触导通元件，所述接触导通元件这样定位，使得它们串联电池组的各个电池单元。

本发明的任务还通过一种尤其是用于电动车或混合动力车的机动车电池模块来解决，所述机动车电池模块具有至少两个平坦并排的形成一个电池组的、尤其是棱柱形的电池单元、一个沿周向包围所述至少两个电池单元的模块框架以及一个前述类型的电池单元接触导通系统。所述机动车电池模块能以简单的方式装配，因为电池单元接触导通系统基于较小的构件数量以及紧凑的构造能更简单地安装在机动车电池模块上。此外需要使用较少的工具，由此普遍简化了制造。

尤其是设有盖，所述盖遮盖电池单元接触导通系统并且例如固定在模块框架上。该盖形成电池单元接触导通系统的接触保护。由于盖固定在模块框架上，所以盖与电池单元接触导通系统解耦，由此也实现公差链的解耦。因此更早地中断了公差链。

所述任务还通过一种尤其是用于电动车或混合动力车的机动车电池模块来解决，所述机动车电池模块具有至少两个平坦并排的形成一个电池组的、尤其是棱柱形的电池单元、一个沿周向包围所述至少两个电池单元的模块框架、一个将机动车电池模块的各电池单元彼此电连接的电池单元接触导通系统以及一个与电池单元接触导通系统分开的盖，该盖遮盖电池单元接触导通系统并且固定在模块框架上、尤其是卡锁在模块框架上。该盖与电池单元接触导通系统解耦，从而实现公差链的解耦。因此，电池单元接触导通系统的公差对于盖的配合没有影响，由此相应地降低了机动车电池模块的复杂度。

根据本发明的另一方面，所述模块框架具有两个贴靠在电池组的彼此相反的侧面上的压板以及两个与所述两个压板连接的牵拉板，所述盖固定在至少一个压板上和/或在至少一个牵拉板上。因此，所述盖能特别简单地装配在模块框架上，因为该盖直接与模块框架的一个或所有元件耦联。所述盖尤其可被卡锁，由此能再次更简单且更快速地实现装配，因为在下压盖时形成连接。

此外，所述盖可构造为深冲盖和/或由电绝缘材料制成。因此可形成或补充机动车电池模块的高压绝缘。此外，盖可具有小的壁厚，其中，盖尤其是由塑料制成，从而能进一步减轻重量。因此，通常基于直接安装在绝缘的模块框架上的绝缘的盖能以更不复杂的方式维持绝缘的空气间隙和爬电距离。

附图说明

本发明的其它优点和特征从下面的说明和所参考的附图得出。在所述附图中：

图1示出按照本发明的电池单元接触导通系统的透视图；

图2示出图1中的电池单元接触导通系统的俯视图；和

图3示出按照本发明的机动车电池模块的透视图。

具体实施方式

在图1和2中以透视图和以俯视图示出用于在此未示出的机动车电池模块的电池单元接触导通系统10，该电池单元接触导通系统具有一个大致板状的支承结构12。稍后借助图3阐述所述机动车电池模块。

支承结构12包括一个居中布置的板条14，该板条在所示的实施方式中具有两个槽状区段14A、14B，所述两个槽状区段通过横向支撑部14C彼此连接，以便将板条14并且因此将支承结构12构造成抗扭的或构造成具有较高的机械刚度。因此产生梯子结构或栅格结构。

从居中布置的板条14在支承结构12的彼此相反的侧面12A、12B上分别伸出一个支承元件16，所述支承元件分别包括多个支承区段18。支承元件16在所示的实施方式中构造为连续的大致板状的元件，所述元件在居中布置的板条14的总长度上延伸。

各个支承区段18通过设置在支承元件16上的肋条20彼此连接。所述肋条20给支承元件16赋予更高的机械刚度。

分别在一个支承区段18上固定有一个接触导通元件22，该接触导通元件局部安放在相应的支承区段18上。各接触导通元件22分别具有两个大致板状的接触导通区段22A、22B以及一个平衡弧状部22C，该平衡弧状部将所述两个接触导通区段22A、22B彼此机械并且电气连接。接触导通元件22构造成相对于平衡弧状部22C的中轴线大致镜像对称。

各接触导通元件22通过接触导通区段22A、22B与支承结构12、尤其是支承区段18连接，更确切地说分别通过在边缘侧的连接点23、例如通过焊接点。

接触导通元件22通常突出于支承结构12，尤其是突出于支承元件16或支承区段18。因为接触导通元件22仅在一侧固定在支承结构12上，所以接触导通元件22能以其自由伸出的突出的区段弹性运动，从而接触导通元件22具有一定游隙或一定柔性。

由图2中的俯视图可知，接触导通元件22仅以少于50％的部分安放在支承元件16和支承区段18上。因此，接触导通元件22的其余部分沿侧向突出于支承结构12并且通常可垂直于接触导通元件22的定向而运动。

总共设有多个接触导通元件22，它们构成第一排24以及第二排26的接触导通元件22，这两排接触导通元件设置在支承结构12的彼此相反的侧面12A、12B上。

机动车电池模块的在图1中象征性示出的电池单元34通过相应的接触导通元件22彼此串联。为此，两排24、26的接触导通元件22沿排列方向彼此错开一个接触导通元件22的一半宽度布置，从而第一排24的一个接触导通元件22将一个第一电池单元34的第一极与一个第二电池单元34的第二极连接，而第二排26的一个大致对置的接触导通元件22将第二电池单元34的第一极与一个第三电池单元34的第二极连接。因此，电池模块的所有电池单元34可串联。

由图1和2还可知，各个接触导通元件22通过电缆28彼此连接，其中，电缆28在板条14上汇合，从而该板条14构成电缆通道。因此，通常支承结构12支承接触导通元件22以及引导电缆28，从而支承结构12同时具有两种功能并且可取消单独的电缆通道或电缆支架。

备选于所示的实施方式，各个支承区段18可以具有突出于支承元件16的固定接片102(参见图2)。所述固定接片102也可构造成可运动的或至少可弯曲的，由此实现更高的柔性。此外，固定接片可构成用于接触导通元件22的支撑面。

在图3中示出具有盖32的机动车电池模块30，该盖在所示的附图中与机动车电池模块30的剩余部分分开示出。

通常，机动车电池模块30包括多个平坦并排的形成一个电池组36的、尤其是棱柱形的电池单元34。

电池组36被模块框架38沿周向包围，该模块框架具有两个布置在电池组36的彼此相反的侧面上的压板40、42。所述压板40、42分别平面地贴靠在电池组36的在边缘侧的电池单元34的侧面上。

此外，模块框架38包括两个牵拉板44、46，所述两个牵拉板与所述两个压板40、42连接并且同样贴靠在电池组36的彼此相反的侧面上。在此，所述牵拉板44、46在电池单元34的全部端面上延伸。

在制造时，以行程受开环控制的方式和/或力受开环控制的方式或者以行程受闭环控制的方式和/或以力受闭环控制的方式由压板40、42压紧电池单元34，以便形成电池组36。接着将压板40、42与牵拉板44、46连接，以确保电池组36保持在其限定的形状中。

此外，机动车电池模块30包括一个电池单元接触导通系统10，但该电池单元接触导通系统在图3所示的实施方式中与在图1和2中所示的实施方式有所区别，但也可使用根据图1和2的系统。

电池单元接触导通系统10的所述两种实施方式之间的区别在于支承区段18的构造，所述构造在电池单元接触导通系统10的在图3中所示的实施方式中具有已经提到的在图2中作为备选示出的固定接片47。

固定接片47在电池单元接触导通系统10的在图3中所示的实施方式中分别这样构造，使得它们具有两个从居中布置的板条14垂直伸出来的支撑区段48，相应接触导通元件22以其侧向的从固定的边缘垂直伸出来的边缘安放在所述支撑区段上。在所述两个支撑区段48之间构造有横向连接所述两个支撑区段48的固定区段50，该固定区段大致平行于居中布置的板条14延伸。

固定接片47的形状大约为H形，其中，横向延伸的板条不居中布置。固定区段50相当于“H”的横向延伸的板条。

接触导通元件22相应地在一侧通过连接点23固定在固定区段50上。如已经描述的那样，各接触导通元件22分别仅通过一个边缘区域固定在固定区段50上，从而接触导通元件22的相反的那个区域可自由运动。

现在如由图3清楚地可知的那样，电池单元34可至少局部不受干扰地膨胀，因为接触导通元件22的自由区域屈从于电池单元34的膨胀。接触导通元件22的外侧边缘相应地将会被膨胀的电池单元34向上挤压或沿z方向挤压。

当电池单元34再次卸压或者说返回其初始形状时，接触导通元件22于是也再次运动返回其初始位置，从而所述接触导通元件安放在支承区段16或固定接片47上、尤其是在支撑区段48上，所述支撑区段可分别延伸至接触导通元件22的外边缘。

为了封闭机动车电池模块30，将盖32放置到模块框架38和由该模块框架包围的电池组36上，从而所述盖也遮盖电池单元接触导通系统10。盖32固定在模块框架38上、尤其是固定在所述压板40、42中的至少一个压板和/或所述牵拉板44、46中的至少一个牵拉板上，从而盖与电池单元接触导通系统10解耦。因此，电池单元接触导通系统10的由制造决定的公差对盖32的配合没有任何影响。

备选地，盖32也可固定在两个压板40、42以及两个牵拉板44、46上，以确保限定地定位盖32。

尤其是，盖32可与模块框架38卡锁，从而以简单的方式实现盖32与机动车电池模块30的连接，因为盖32仅被向下压并且随后自然地卡入。

盖32可由电绝缘材料制成，从而盖32同时提供或至少部分地形成机动车电池模块30的高压绝缘。所述电绝缘材料例如可以是相应的塑料，从而如此制造的机动车电池模块30具有小的重量。

因此可以更简单地维持机动车电池模块10的空气间隙和爬电距离，因为由绝缘材料制成的盖32直接固定在绝缘的或与电池组36绝缘的模块框架38上。

此外，盖32可构造为深冲盖，由此它能够特别快速且简单地制造。