蓄能器设备，接触元件和用于制造蓄能器设备的方法与流程

本发明涉及一种蓄能器设备，具有至少两个电蓄能器，所述电蓄能器分别包括蓄能器壳体连同布置在蓄能器壳体中的电蓄能器单元，其中，所述至少两个电蓄能器借助于电接触元件电接触，其中，电接触元件包括由导电材料形成的触点接通部件和由可注塑的塑料材料形成的接触保护部件，其中，为了形成接触保护部件，触点接通部件至少部分地由形成接触保护部件的可注塑的塑料材料注塑包覆。

背景技术：

这种蓄能器设备是已知的。形成一种相应的蓄能器设备的电蓄能器分别包括多个布置在蓄能器壳体中的电蓄能器单元。例如，相应的电蓄能器单元可以是锂离子电池单体。形成一种相应的蓄能器设备的电蓄能器也可以称为或视作电蓄能器模块。

相应的电蓄能器的电接触借助于电接触元件进行。在此可以把相应的电接触元件设计为两件式。这种电接触元件包括由导电材料形成的触点接通部件和由可注塑的塑料材料形成的接触保护部件。为了形成接触保护部件，触点接通部件可以至少部分地由形成接触保护部件的可注塑的塑料材料注塑包覆。

尤其联系相应的蓄能器设备的制造或安装，相应的电蓄能器和相应的电接触元件的可操纵性尤其在保证可靠的接触保护方面有时是困难的且因此值得改进。

技术实现要素：

本发明的任务在于，给出一种相应改进的蓄能器设备。

该任务通过开头所述类型的蓄能器设备完成，这种蓄能器设备的特征在于，在接触保护部件上形成有至少一个定位件以用于把接触元件正确地定位在蓄能器上，和/或在接触保护部件上形成有至少一个导入件以用于导入将接触元件和蓄能器连接的连接元件。

此处描述的蓄能器设备具有多个——也就是说至少两个——电蓄能器。下文简称为“蓄能器”的电蓄能器分别包括蓄能器壳体连同布置在蓄能器壳体中的电蓄能器单元。下文简称为“蓄能器单元”的电蓄能器单元例如可以是锂离子电池单体。至少两个电蓄能器借助于电接触元件彼此电接触。

下文简称为“接触元件”的电接触元件包括触点接通部件和与该触点接通部件通过注塑包覆以不可丢失的方式连接的接触保护部件。

触点接通部件用于使接触元件和蓄能器——也就是说典型地蓄能器侧或蓄能器壳体侧的电接头元件真正地电接触。因此，触点接通部件由导电材料，典型地由金属形成。相应的金属例如可以是铝或铜或相应的合金。

接触保护部件用于形成(电)接触保护，该接触保护通过接触元件阻止电能从相应的蓄能器传输至操作者，例如机器操作员，或者物体，例如接头构件或者机械手。因此，在接触元件上“向外”不存在电能，也就是说尤其不存在电压。因此，接触保护部件由不导电的或导电性极差的材料，即可注塑的——也就是说在塑料注塑工艺中可加工的——塑料材料形成。相应的塑料材料例如可以是可注塑的热塑性塑料，例如pa、pc、pe、pp、pbt等，或者化学性质不同的塑料的混合物。

为了形成接触保护部件，触点接通部件至少部分地由形成接触保护部件的可注塑的塑料材料注塑包覆。接触保护部件以及进而整个接触元件的制造在塑料注塑工艺的范围内，也就是说尤其在所谓的嵌件成型工艺的范围内，通过利用形成接触保护部件的可注塑的塑料材料对触点接通部件至少部分地注塑包覆来完成。在此，除了用于使接触元件与相应的蓄能器侧或蓄能器壳体侧的电接头元件接触的、触点接通部件侧的接触区域外，触点接通部件典型地完全利用形成接触保护部件的塑料材料被注塑包覆。

对此处描述的原理来说重要的是，在触点接通部件注塑包覆的范围内或者在形成接触保护部件的范围内同样鉴于相应的电蓄能器的和相应的电接触元件的可操作性以及鉴于保证可靠的接触保护，结合制造和安装相应的蓄能器设备，在接触保护部件上形成适宜的功能元件。因此，相应的功能元件典型地与接触保护部件一件式或整体地形成或者一件式或整体地模制形成在接触保护部件上。

相应的形成在接触保护部件上的功能元件可以是用于把接触元件正确地定位在蓄能器或蓄能器壳体上的定位件或者定位辅助件。通过相应的定位件简化了接触元件在蓄能器或蓄能器壳体上的正确定位。

备选地或补充地，相应的形成在接触保护部件上的功能元件可以是导入件，该导入件用于导入将接触元件和蓄能器或蓄能器壳体连接的连接元件。通过相应的导入件可以简化相应的将接触元件和蓄能器或蓄能器壳体连接的连接元件的导入。

相应的连接元件典型地是由导电材料、典型地是金属形成的连接螺栓，该连接螺栓可旋入在蓄能器侧或蓄能器壳体侧的电接头元件处形成的旋紧区域中或者在蓄能器设备的按规定安装的状态中旋入。相应的连接螺栓可以至少部分地配备了外螺纹，相应的旋紧区域可以至少部分地配备了与连接螺栓的外螺纹对应的内螺纹。

从几何构造上看，接触元件的相应的触点接通部件可以具有两个基础部段和将两个基础部段连接的连接部段，该基础部段分别具有用于和蓄能器侧的电接头元件进行电接触的接触区域。因此基础部段通过相应的接触区域功能性地用于建立接触元件与蓄能器，也就是说尤其是蓄能器侧的或蓄能器壳体侧的电接头元件的电接触。基础部段典型地配备了至少一个孔，该孔能由至少一个相应的连接元件贯穿或者在蓄能器设备的按规定安装的状态中被贯穿。

相应的连接部段可以具有成角度地、尤其是垂直地从相应的基础部段伸出的第一连接部段区段和使相应的第一连接部段区段彼此连接的第二连接部段区段。触点接通部件的因此整体弯曲的几何结构可以通过冲裁-/弯曲工艺实现；因此触点接通部件可以是在制造工艺上相对可简单地实现的冲裁-/弯曲件。

接触保护部件的几何结构典型地(至少基本上)遵循触点接通部件的几何结构。相应地，接触保护部件同样可以具有两个基础部段和将两个基础部段连接的连接部段。连接部段同样也可以具有成角度地、尤其是垂直地从相应的基础部段伸出的第一连接部段区段和使相应的第一连接部段区段彼此连接的第二连接部段区段。

再提到形成在接触元件上的定位件，所述或通常一定位件通过从接触元件的所述基础部段或相应的基础部段成角度地、尤其是垂直地伸出的接纳部形成或者包括至少一个这种接纳部，该接纳部用于接纳从蓄能器壳体伸出的、尤其是圆顶形、销形或者栓形的定位元件。备选地或补充地，所述或通常一定位件通过从接触元件的所述基础部段或相应的基础部段成角度地、尤其是垂直地伸出的、尤其是圆顶形、销形或者栓形的定位元件形成或者包括至少一个这种定位元件，所述定位元件被接纳在形成在蓄能器壳体上的接纳部中。接触元件的相应的基础部段典型地对应于接触保护部件的相应的基础部段。

再提到形成在接触元件上的导入件，所述或通常一导入件可以通过从接触元件的所述基础部段或基础部段成角度地、尤其是垂直地伸出的套筒状的或管状的、通常是空心圆柱形的导入部段形成。相应的套筒状的导入部段的内径与相应的连接元件的最大外直径匹配，从而该连接元件可以容易地导入该导入部段中。接触元件的相应的基础部段在此典型地也对应于接触保护部件的相应的基础部段。沿轴向观察，相应的套筒状的导入部段被引导至存在于触点接通部件侧的基础部段中的孔中，该孔——如上所述——能由相应的连接元件贯穿或者在蓄能器设备的按规定安装的状态中被贯穿。

相应的导入部段的自由端部可以通过利用工具接合区域形成的盖元件能够被封闭/闭锁或者在蓄能器设备的按规定安装的状态中被封闭。工具接合区域典型地可理解为在盖元件中可被工具、尤其是螺丝刀贯穿的孔，通常是开口。因此，当连接元件已经被导入该导入部段中时，相应的导入部段的自由端部典型地才可以被相应的盖元件封闭。通过工具接合区域应该能够把工具安置在被导入该导入部段中的连接元件处，以便把连接元件固定或紧固在蓄能器上。典型地如此确定工具接合区域的尺寸，即通过操作者不能实现接合。因此相应的工具接合区域的直径典型地小于10mm，尤其是小于6mm。当然在这种情况下可设想例外情况。

相应的盖元件基本上可以形锁合地和/或力锁合地和/或材料结合地固定在导入部段上，尤其是导入部段的自由端部的区域中。相应的盖元件在导入部段上的固定可以是可拆松的或不可拆松的。作为形锁合的固定方式例如考虑锁止，作为力锁合的固定方式例如考虑夹紧或张紧，以及作为材料结合的固定方式例如考虑粘合或焊接，尤其是超声波焊接。

本发明还涉及一种用于所述蓄能器设备的接触元件。该接触元件包括由导电材料形成的触点接通部件和由可注塑的塑料材料形成的接触保护部件，其中，为了形成接触保护部件，触点接通部件至少部分地由形成接触保护部件的可注塑的塑料材料注塑包覆。接触元件的特征在于，在接触保护部件上形成有至少一个定位件以用于把接触元件正确地定位在蓄能器上或蓄能器壳体上和/或形成有至少一个导入件以用于导入将接触元件和蓄能器或蓄能器壳体连接的连接元件。

基本上所有结合蓄能器设备所述的实施方案都适用于接触元件。

因此，被导入或者能够被导入相应的导入件中的连接元件尤其是由导电的材料形成的连接螺栓。相应的连接螺栓可以至少部分地配设有外螺纹。

触点接通部件可以具有两个基础部段和将两个基础部段连接的连接部段，该基础部段分别具有用于和蓄能器侧或蓄能器壳体侧的电接头元件进行电接触的接触区域。

相应的连接部段可以具有成角度地、尤其是垂直地从相应的基础部段伸出的第一连接部段区段和使相应的第一连接部段区段彼此连接的第二连接部段区段。

所述定位件或定位件可以通过从接触元件的所述基础部段或基础部段成角度地、尤其是垂直地伸出的接纳部形成或者包括至少一个这种接纳部，该接纳部用于接纳从蓄能器壳体伸出的、尤其是圆顶形、销形或者栓形的定位元件，和/或所述定位件或定位件可以通过从接触元件的所述基础部段或基础部段成角度地、尤其是垂直地伸出的、尤其是圆顶形、销形或者栓形的定位元件形成或者包括至少一个这种定位元件，所述定位元件被接纳在形成在蓄能器壳体上的接纳部中。

所述导入件或导入件可以通过从接触元件的所述基础部段或基础部段成角度地、尤其是垂直地伸出的套筒状的导入部段形成或者包括至少一个这种导入部段。

相应的导入部段的自由端部可以通过利用工具接合区域形成的盖元件被封闭或者能够被封闭。

盖元件可以被形锁合地和/或力锁合地和/或材料结合地固定在导入部段上，尤其是导入部段的自由端部的区域中。

此外，本发明涉及一种用于制造或用于安装如上所述的蓄能器设备的方法。所述方法包括如下步骤：

-提供至少两个蓄能器，所述蓄能器分别包括蓄能器壳体连同布置在蓄能器壳体中的蓄能器单元；

-在相应的蓄能器侧的或蓄能器壳体侧的电接头元件上布置电接触元件，所述电接触元件包括由导电材料形成的触点接通部件和由可注塑的塑料材料形成的接触保护部件，其中，为了形成接触保护部件，触点接通部件至少部分地由形成接触保护部件的可注塑的塑料材料注塑包覆，其中，在接触保护部件上形成至少一个定位件以用于把接触元件正确地定位在蓄能器上，和/或在接触保护部件上形成至少一个导入件以用于导入将接触元件和蓄能器连接的连接元件，以及

-借助于将接触元件和蓄能器连接的连接元件使至少两个电蓄能器电接触。

提供至少两个分别包括蓄能器壳体连同布置在蓄能器壳体中的蓄能器单元的蓄能器的步骤也可以包括在相应的蓄能器壳体中布置相应的蓄能器单元的方法步骤。蓄能器单元可以在相应的蓄能器壳体中被相对彼此压紧或者张紧。

在相应的蓄能器侧的或蓄能器壳体侧的电接头元件上布置相应的接触元件的步骤典型地还包含相应的蓄能器仍不(充分地)电接触以及接触元件仍不(充分地)固定在蓄能器上。

典型地，借助于将接触元件和蓄能器壳体连接的连接元件使至少两个蓄能器电接触引起了相应的蓄能器(充分地)电接触以及接触元件(充分地)固定在蓄能器或蓄能器壳体上。因为相应的连接元件如上所述尤其是连接螺栓，因此电接触典型地通过把连接螺栓旋紧在蓄能器上而实现，也就是说通过把连接螺栓旋紧到形成在蓄能器侧的或蓄能器壳体侧的电接头元件上的旋紧区域中而实现。

总之可以通过把相应的连接元件导入相应的导入件中以及通过相应的盖元件封闭该导入件来完成预制的接触元件组件，该接触元件组件在制造或安装相应的蓄能器设备的范围内仅需要布置或固定在相应的蓄能器或蓄能器壳体上，以便形成蓄能器的电接触。如此可以结合相应的蓄能器设备的制造或安装来改进相应的电接触元件的可操作性以及保证可靠的接触保护。

原则上所有结合蓄能器设备所述的实施方案都适用于所述方法。反之，所有结合方法所述的实施方案都适用于所述蓄能器设备。

附图说明

由下面所述的实施例以及根据附图得到本发明的其它优点和细节。其中：

图1、2分别示出根据一个实施例的蓄能器设备的原理图；

图3-6示出根据一个实施例的接触元件的各一个原理图；以及

图7示出根据一个实施例的蓄能器设备的剖视图。

具体实施方式

图1、2分别以透视图示出根据一个实施例的蓄能器设备1的一部分的原理图。

蓄能器设备1具有多个电蓄能器2。虽然在附图示出的实施例中仅示出了两个蓄能器2，然而蓄能器设备1当然可以具有多于两个的相应蓄能器2。蓄能器2分别包括一框式的蓄能器壳体3连同布置在蓄能器壳体中的电蓄能器单元(未示出)。蓄能器单元例如可以是锂离子电池单体。

像尤其根据示出了蓄能器设备1的按规定安装的状态的图2可看出的，蓄能器2借助于电接触元件4彼此电接触。在图3-6中单独示出的接触元件4包括触点接通部件5和通过注塑包覆与该触点接通部件以不可丢失的方式连接的接触保护部件6。

触点接通部件5用于使接触元件4和蓄能器2——也就是说相应的蓄能器侧或蓄能器壳体侧的电接头元件7(参见图1)实际电接触。因此，触点接通部件5相应地由导电材料，即由金属——例如铝——形成。

接触保护部件6用于形成(电)接触保护，该接触保护通过接触元件4阻止电能从相应的蓄能器2传输至操作者，例如机器操作员，或者物体，例如接头构件或者机械手。因此，在接触元件4上“向外”不存在电能，也就是说尤其不存在电压。因此，接触保护部件6相应地由不导电的或导电性极差的材料，即可注塑的——也就是说在塑料注塑工艺中可加工的——塑料材料、例如pa、pc、pe、pp、pbt等形成。

为了形成接触保护部件6，触点接通部件5部分地由形成接触保护部件6的可注塑的塑料材料注塑包覆。接触保护部件6以及进而整个接触元件4的制造在塑料注塑工艺的范围中，也就是说尤其在所谓的嵌件成型工艺的范围中，通过利用形成接触保护部件6的可注塑的塑料材料对触点接通部件5部分地注塑包覆来完成。尤其像根据示出了接触元件4的底面的图4可看出的那样，除了用于使接触元件4与相应的蓄能器侧或蓄能器壳体侧的电接头元件7接触的、触点接通部件侧的接触区域12外，触点接通部件5典型地完全利用形成接触保护部件6的塑料材料被注塑包覆。

图3示出了在利用形成接触保护部件6的塑料材料进行注塑包覆之前的触点接通部件5，根据图3可以看出，触点接通部件5具有两个基础部段5a和将两个基础部段5a连接的连接部段5b，该基础部段分别具有用于使接触元件4和蓄能器侧或蓄能器壳体侧的电接头元件7进行电接触的相应的接触区域12。因此基础部段5a用于通过相应的接触区域5b功能性地建立接触元件4与蓄能器2、也就是说尤其是蓄能器侧的或蓄能器壳体侧的电接头元件7的电接触。基础部段5a分别配备了孔13，该孔能由下文具体描述的连接元件11贯穿或者在蓄能器设备1的按规定安装的状态中被贯穿。

如图所示，连接部段5b具有成角度地、尤其是垂直地从相应的基础部段5a伸出的、未进一步标示的第一连接部段区段和使相应的第一连接部段区段彼此连接的、未进一步标示的第二连接部段区段。触点接通部件5的由此得出的整体弯曲的几何结构通过冲压-/弯曲工艺实现；因此触点接通部件5是在制造工艺上相对可简单地实现的冲压-/弯曲件。

像尤其根据图4-6可看出的那样，触点保护部件6的几何结构遵循触点接通部件5的几何结构。相应地，接触保护部件6同样分别具有基础部段6a和将两个基础部段6a连接的连接部段6b。连接部段6b同样也具有成角度地、尤其是垂直地从相应的基础部段6a伸出的、未进一步标示的第一连接部段区段和使相应的第一连接部段区段彼此连接的、未进一步标示的第二连接部段区段。

像尤其根据图5、6可看出的那样，在触点接通部件5注塑包覆的范围内或者在形成接触保护部件6的范围内，在接触保护部件6上均匀地形成确定的功能元件。因此，功能元件与接触保护部件6一件式或整体地形成或者一件式或整体地模制形成在接触保护部件6上。与制造和安装蓄能器设备1相结合地、在相应的电蓄能器2的和相应的电接触元件4的可操作性以及在保证可靠的接触保护方面，该功能元件是有利的。

相应的形成在接触保护部件6上的第一类型的功能元件是用于把接触元件4正确地定位在蓄能器2或蓄能器壳体3上的定位件9或者定位辅助件。通过相应的定位件9简化了接触元件4在蓄能器2或蓄能器壳体3上的正确定位。

在附图中示出的实施例中，相应的定位件9通过从通常的接触元件4的接触保护部件6的相应的基础部段6a垂直地伸出的接纳部形成，该接纳部用于接纳从蓄能器壳体7伸出的圆顶形的定位元件15(参见图1)。

相应的形成在接触保护部件6上的第二类型的功能元件是导入件10，该导入件用于导入将接触元件4和蓄能器2或蓄能器壳体3连接的连接元件11。通过相应的导入件10简化了相应的将接触元件4和蓄能器2或蓄能器壳体3连接的连接元件11的导入。

在附图中示出的实施例中，相应的导入件10通过从通常的接触元件4的接触保护部件的相应的基础部段6a垂直地伸出的套筒状的或管状的、通常是空心圆柱形的导入部段形成。相应的套筒状的导入部段的内径与相应的连接元件11的最大外直径匹配，从而该连接元件可以容易地导入该导入部段中。沿轴向观察，相应的套筒状的导入部段被引导至存在于触点接通部件侧的基础部段5a中的孔13中，该孔——如上所述——能由相应的连接元件11贯穿或者在蓄能器设备的按规定安装的状态中被贯穿(例如参见图7)。

像尤其由示出了接触元件4连同功能上所属的构件的分解图的图5可看出的那样，相应的连接元件11典型地是由导电材料、即金属形成的连接螺栓。根据图7可看出，该连接螺栓可旋入形成在蓄能器侧或蓄能器壳体侧的电接头元件7处的旋紧区域14中或者在蓄能器设备1的按规定安装的状态中被旋入。相应的连接螺栓可以至少部分地配备了外螺纹，相应的旋紧区域14可以至少部分地配备了与连接螺栓的外螺纹对应的内螺纹。

尤其根据图5、6和7可看出的那样，相应的导入部段的自由端部可以通过利用工具接合区域8形成的盖元件15能够被封闭或者在蓄能器设备的按规定安装的状态中被封闭(参见图6、7)。在附图中示出的实施例中，工具接合区域8典型地可理解为在盖元件15中可被工具、尤其是螺丝刀贯穿的孔，通常是开口。因此，当连接元件11已经被导入该导入部段中时，相应的导入部段的自由端部典型地才可以被相应的盖元件15封闭。

通过工具接合区域8能够把工具安置在被导入该导入部段中的连接元件11处，以便把连接元件11固定或紧固在蓄能器2或蓄能器壳体3上。如此确定工具接合区域8的尺寸，即通过操作者不能实现接合。因此相应的工具接合区域8的直径典型地小于10mm，尤其是小于6mm。

相应的盖元件15基本上可以形锁合地和/或力锁合地和/或材料结合地固定在导入部段上，尤其是导入部段的自由端部的区域中。在附图中示出的实施例中，相应的盖元件15在导入部段上的固定借助于焊接，也就是说借助于超声波焊接材料结合地进行。

此外，鉴于图1、2还可以提到，在蓄能器壳体侧对应于接触元件4，也就是说尤其是对应于属于该接触元件的连接部段5b、6b可以设置被限定轮廓的凹部16，接触元件4能够以相应的所属的连接部段5b、6b与相应的蓄能器壳体3的其余正面齐平的方式被接纳在所述凹部中。

原则上还应指出的是，接触元件4的尺寸和形状、通常是几何结构与相应的蓄能器2匹配。因此，接触元件4可以按照需要确定其尺寸和形状、通常是其几何结构。

此外，可以如此选择相应的接触元件4的尺寸，即像在图1中示例性示出的，能自由触及蓄能器侧的低压触头元件17，从而容易地设计相应的电负载(也就是说尤其是用于控制或监控蓄能器设备1或蓄能器2的运行的设备)的接头。

用于制造或用于安装在附图中示出的实施例中示出的蓄能器设备1的方法包括如下步骤：

-提供多个蓄能器2，所述蓄能器分别包括蓄能器壳体3连同布置在蓄能器壳体中的蓄能器单元；

-在相应的蓄能器侧的或蓄能器壳体侧的电接头元件7上布置电接触元件4，所述电接触元件包括由导电材料形成的触点接通部件5和由可注塑的塑料材料形成的接触保护部件6，其中，为了形成接触保护部件6，触点接通部件5至少部分地由形成接触保护部件6的可注塑的塑料材料注塑包覆，其中，在接触保护部件6上形成至少一个定位件9以用于把接触元件4正确地定位在蓄能器2上，和/或在接触保护部件6上形成至少一个导入件10以用于导入将接触元件4和蓄能器2连接的连接元件11，以及

-借助于将接触元件4和蓄能器2连接的连接元件11使蓄能器2电接触。

提供蓄能器2的步骤也可以包括在相应的蓄能器壳体3中布置相应的蓄能器单元的方法步骤。蓄能器单元可以在相应的蓄能器壳体3中相对彼此被压紧或者张紧。

在相应的蓄能器侧的或蓄能器壳体侧的电接头元件7上布置相应的接触元件4的步骤典型地还包含相应的蓄能器2仍不(充分地)电接触以及接触元件4仍不(充分地)固定在蓄能器2上。

典型地，借助于将接触元件4和蓄能器2连接的连接元件11使蓄能器2电接触引起了相应的蓄能器2(充分地)电接触以及接触元件4(充分地)固定在蓄能器2或蓄能器壳体3上。因为相应的连接元件11如上所述是连接螺栓，因此电接触通过把连接螺栓旋紧在蓄能器2上而实现，也就是说通过把连接螺栓旋紧到相应的蓄能器侧的或蓄能器壳体侧的旋紧区域14中而实现。

总之可以通过把相应的连接元件11导入相应的导入件10中以及通过相应的盖元件15封闭该导入件10来完成预制的接触元件组件，该接触元件组件在制造或安装相应的蓄能器设备1的范围内仅需要布置或固定在相应的蓄能器2或蓄能器壳体3上，以便形成蓄能器2的电接触。如此可以结合相应的蓄能器设备1的制造或安装来改进相应的电接触元件4的可操作性以及保证可靠的接触保护。