在电池系统的两个电池模块之间的连接系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于在电池系统(33)的、尤其可用电驱动的汽车的电池系统的两个电池模块之间建立导电连接的装置(3、12、17、24、35、50、64、78、94、98)，其包括至少一个由金属制成的夹紧单元(4、36、51、65、79、80)，该夹紧单元可夹紧在电池模块的一个电池单元(2)的连接极(1)上或者可夹紧在布置在所述连接极(1)上的将所述连接极(1)与电池模块的另一个电池单元(2)的连接极(1)导电连接的单元连接器(34、49)上。
【专利说明】
在电池系统的两个电池模块之间的连接系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于在电池系统的、尤其可用电驱动的汽车的电池系统的两个电池模块之间建立导电连接的装置、连接机构和组件。
【背景技术】
[0002]在可用电驱动的汽车、尤其是电动汽车和混合动力电动汽车中使用具有多个相互电连接的次级电池单元的电池系统，尤其是以便给汽车的电驱动装置提供电能。次级电池单元通常组合成电池模块以简化电池系统的装配和拆卸，这些电池模块相互电连接。
[0003]为了电连接电池模块，使用常规可拆卸的连接系统，例如具有电缆孔眼的螺纹连接系统或插接连接系统，它们布置在有待相互连接的电池模块的电池单元的连接极上。不仅在螺纹连接系统中、而且在插接连接系统中必须专门准备电池单元的连接极，以便将相应的连接技术集成到电池系统的结构中，具体而言以便在旋紧期间能够吸收螺栓的扭矩或者以便能够将插接壳体或者插接撑条与连接极连接。
【发明内容】
[0004]本发明的任务是，提供一种用于在电池系统的两个电池模块之间建立导电连接的可简单实现并且节省空间的连接技术或者使其作为模块内部的分隔装置使用。
[0005]该任务通过独立权利要求解决。有利的设计方案在从属权利要求中给出，这些从属权利要求可以分别单独地或者相互以不同的组合构成本发明的一个方面。
[0006]按照本发明的用于在电池系统的、尤其可用电驱动的汽车的电池系统的两个电池模块之间建立导电连接的装置包括至少一个由金属制成的夹紧单元，该夹紧单元可夹紧在电池模块的一个电池单元的连接极上或者可夹紧在布置在所述连接极上的将所述连接极与电池模块的另一个电池单元的连接极导电连接的单元连接器上。
[0007]按照本发明，在电池系统的两个电池模块之间的导电连接可以在使用至少一个夹紧单元的情况下实现，由此可以省去至少一个传统的螺纹连接系统或插接连接系统，从而不需要修改连接极来集成这种传统的连接技术。这使得按照本发明的连接技术明显更简单地实现。传统的螺纹连接系统或插接连接系统需要比较大的结构空间，尤其是在高的电流承载能力的情况下。与之相比，按照本发明的连接技术可明显节省空间地实现。在按照本发明的连接技术中也不必规划附加的安装空间，例如以便能够操作传统的螺纹连接系统。由现有技术虽然已知节省空间的连接解决方案，但是在此实现的电连接由于其较小的大小通常在其电流承载能力方面上非常受限或者由于其接触电阻而在运行中产生明显的热量，所述热量可能导致妨碍电池单元功率并且导致电池单元的危及安全性的状态以及导致导电连接的失效。
[0008]按照本发明的装置也可以包括两个或多个夹紧单元，这些夹紧单元分别可夹紧在电池模块的一个电池单元的连接极上或者可夹紧在布置在所述连接极上的将所述连接极与电池模块的另一个电池单元的连接极导电连接的单元连接器上。
[0009]所述夹紧单元可以例如至少部分地由铜构成。
[0010]在使用按照本发明的连接技术的情况下可以例如省去在单元接触系统上布置用于电池模块的导电连接的撑条。取而代之，可以实现在接头或单元连接器上的直接电接触。 由此，与在具有高电流承载能力的相应的传统插接连接系统或螺纹连接系统中的情况相比，需要更小的结构空间。此外，与在具有高电流承载能力的传统插接连接系统或螺纹连接系统中的情况相比，可以通过夹紧单元提供更大的传输面积，由此即使在结构空间比较小的情况下也能够传输高的电流，而不强烈地发热。此外，可以通过夹紧单元提供比在具有高电流承载能力的传统插接连接系统或螺纹连接系统中的情况更大数量的接触部位，这在按照ENGE计算电阻中除了夹紧力外是两个用于插接触点的设计标准之一，由此即使在比较小的结构空间情况下也能够传输高的电流，而不强烈地发热。
[0011]按照一种有利的设计构型，夹紧单元构造成U形的或C形的，其中，该夹紧单元具有两个夹紧臂和一个将这些夹紧臂相互连接的接片，并且所述夹紧臂和/或接片在夹紧单元夹紧在所述连接极或单元连接器上时在产生复位力的情况下通过与所述连接极或者单元连接器的接触而弹性变形。通过夹紧臂和/或接片的弹性变形或者由此产生的复位力，产生充分的夹紧力，以便能够将夹紧单元不可遗失地固定在连接极或单元连接器上。通过夹紧单元的U形或C形的设计构型能够将该夹紧单元套装到连接极或单元连接器上，从而该夹紧单元至少部分地包围该连接极或单元连接器。
[0012]有利地，至少一个夹紧臂具有至少两个横向于接片延伸地、彼此间隔开距离地并且相互平行地布置的弹簧片。由此能够使设有弹簧片的夹紧臂最佳地适配于连接极或单元连接器的相应造型，以便能够提供尽可能大的接触面来传递电流。一个夹紧臂也可以具有超过两个、例如8、9或10个弹簧片。两个夹紧臂也可以具有相应的弹簧片。
[0013]优选，至少一个弹簧片具有至少两个横向于接片延伸地、相互间隔开距离地并且相互平行地布置的下片。这使得可以还要更精确地匹配在夹紧单元或者其夹紧臂和连接极或者单元连接器之间的接触面。一个弹簧片也可以具有三个或多个下片。
[0014]优选，在至少一个弹簧片上构造有在弹簧片的纵向上延伸的卷边。由此能够改变、 尤其是提高可利用弹簧片施加的法向力或夹紧力。以便改善夹紧单元在连接极或单元连接器上的夹紧配合。也可以在两个或多个、尤其是所有弹簧片上构造有相应的卷边。
[0015]有利地，在至少两个弹簧片上分别构造有至少一个卷边，其中，弹簧片在其各自卷边的造型方面彼此不同。通过夹紧力的这种变化，可利用位于外部的弹簧片施加的夹紧力可以大于可利用位于内部的弹簧片施加的夹紧力。这使得可以精细调节可利用夹紧单元产生的夹紧力。
[0016]按照另一种有利的设计构型，本装置包括至少一个能电气布置在连接极和夹紧单元之间的涂层，用以减小在连接极和夹紧单元之间、在连接极和单元连接器之间或者在单元连接器和夹紧单元之间的接触电阻。通过减小接触电阻的涂层能够减小接触电阻，用以减少在连接极和夹紧单元之间、在连接极和单元连接器之间或者在单元连接器和夹紧单元之间的过渡部上的发热。也可以不仅在连接极和单元连接器之间、而且在单元连接器和夹紧单元之间分别布置相应的涂层。
[0017]另一种有利的设计构型规定，本装置包括至少一个布置在夹紧单元的接片的面向所述连接极或者单元连接器的侧面上的通过单元接触系统的区段构成的保护区段，所述保护区段至少在面向夹紧臂的边缘上至少部分地设有接触保护肋。由此能够以简单的方式和方法并且在使用电池系统的传统存在的构件的情况下构成所需的接触保护。通过使用电池系统的本就存在的构件来实现接触保护，不需要为保护区段设置附加的结构空间。该保护区段用于夹紧单元的接触安全的装配或拆卸。
[0018]按照另一种有利的扩展构型，本装置包括至少一个可与夹紧单元的接片导电连接的接触单元，夹紧单元可利用该接触单元导电地与柔性的电导体连接。该接触单元能够通过焊接连接或者卷曲连接而与夹紧单元的接片连接。该接触单元可以扁平地并且由此节省空间地构成。
[0019]按照另一种有利的设计构型，本装置包括至少一个由电绝缘材料制成的容纳夹紧单元的壳体，所述壳体具有两个相互平行地并且与夹紧臂平行地布置的可弹性变形的保护臂，其中，在至少一个保护臂上，在该保护臂的面向相应另一保护臂的侧面上布置有至少一个平行于弹簧片延伸的保护肋，所述保护肋这样地从外部嵌入到两个彼此相邻布置的弹簧片之间，使得在保护肋和与所述保护肋相对置的保护臂之间的距离在夹紧单元未夹紧在连接极或者单元连接器上时小于弹簧片到与所述弹簧片相对置的夹紧臂的距离并且在保护肋和与所述保护肋相对置的保护臂之间的距离在夹紧单元夹紧在连接极或者单元连接器上时等于弹簧片到与所述弹簧片相对置的夹紧臂的距离。因为嵌入到两个彼此相邻布置的弹簧片之间的保护肋到与所述保护肋相对置的保护臂的距离在夹紧单元未夹紧在连接极或者单元连接器上时小于该弹簧片到与所述弹簧片相对置的夹紧臂的距离，所以该保护肋在夹紧单元未夹紧在连接极或者单元连接器上时以节省空间的方式和方法构成接触保护。 在将夹紧单元套装到连接极或单元连接器上时，保护肋在相应的保护臂弹性变形的情况下被向外挤压，从而夹紧单元的夹紧臂可以与连接极或单元连接器身体接触。在一个保护臂上也可以布置两个或多个相应的保护肋。两个保护臂也可以设有相应的保护肋。作为电绝缘材料可以尤其是使用塑料或纤维复合材料。保护肋可以嵌入到本装置的通过单元接触系统的区段形成的保护区段的接触保护肋之间，以便进一步改善接触保护。
[0020]有利地，在保护臂上相互间隔开距离地构造有至少两个平行于所述弹簧片延伸的保护肋，其中，保护肋的背离夹紧单元的接片的端部通过一个共同的连接接片相互连接。由此使保护肋相互连接成一个单元，这带来了保护肋的更简单的操作或者本装置的更简单的运用。
[0021]另一种有利的设计构型规定，本装置具有至少一个由电绝缘材料制成的容纳夹紧单元的壳体，所述壳体具有两个相互平行地并且与夹紧臂平行地布置的保护臂和至少一个在夹紧单元的接片的面向单元连接器的侧面上并且平行于夹紧单元的接片延伸的保护区段，其中，在保护区段的面向单元连接器的侧面上布置有至少一个平行于保护臂延伸的保护凸起。该保护凸起在最大程度上使得从壳体的连接侧无法接近夹紧单元，以便节省空间地实现接触保护。保护区段也可以具有两个或多个在保护凸起的纵向上朝向单元连接器伸出的保护凸起。壳体的保护区段可以与单元接触系统的区段配合作用，以便改善接触保护。 作为电绝缘材料可以尤其是使用塑料或纤维复合材料。
[0022]按照本发明的用于在电池系统的、尤其可用电驱动的汽车的电池系统的两个电池模块之间建立导电连接的连接机构包括至少一个柔性的电导体和至少一个与柔性的电导体导电连接的按照前述设计构型之一或者前述设计构型的任意组合的装置。上文参照所述装置提到的优点和实施方式相应地也与本连接机构相关。
[0023]与传统上使用刚性的连接系统相比，通过电导体的柔性能够在有待相互电连接的电池模块或电池模块的电池单元之间实现误差补偿。本连接机构也可具有两个通过柔性的电导体导电地相互连接的装置。
[0024]按照本发明的用于在电池系统的、尤其可用电驱动的汽车的电池系统的两个电池模块之间建立导电连接的组件包括至少一个单元连接器和至少一个根据前述设计构型之一或者前述设计构型的任意组合的装置，电池模块的两个电池单元的连接极能利用所述单元连接器导电地相互连接。上文参照本装置提到的优点和实施方式相应地也与本组件相关。
[0025]本装置的夹紧单元可以在此通过单元连接器导电地与电池单元的连接极连接。本组件也可以具有两个或多个装置。此外，组件可以具有一个前述的连接机构。
[0026]按照一种有利的设计构型，组件包括至少一个由电绝缘材料制成的容纳夹紧单元的壳体，所述壳体具有两个相互平行地并且与夹紧臂平行地布置的保护臂，其中，所述保护臂通过至少一个横向于保护臂延伸的保护肋相互连接，所述保护肋在夹紧单元的接片的面向单元连接器的侧面上延伸，
[0027]—一其中，夹紧臂构成为相同的并且分别具有弹簧片，其中，在单元连接器上构造有至少一个朝向夹紧单元的接片敞开的凹槽，所述凹槽与在夹紧臂的每两个彼此相邻布置的弹簧片之间的彼此相对置的自由空间对齐，其中，保护肋延伸通过自由空间并且通过凹槽，[〇〇28] 一一其中，所述保护肋构成为，使得通过所述保护肋在壳体的面向单元连接器的侧面上构成容纳部，所述容纳部布置在一在夹紧单元的面向单元连接器的侧面上构成的容纳部之内。
[0029]通过保护肋或者在夹紧单元的接片的面向单元连接器的侧面上通过所述保护肋限定的容纳部，以节省空间的方式和方法构成按照IPXXB的接触保护。保护臂也可以通过两个或多个保护肋相互连接，其中，在相邻的弹簧片之间的自由空间的数量和在单元连接器上的容纳部的数量要相应地匹配。这些保护肋可以与电池系统的单元接触系统的区段配合作用，以便改善接触保护。作为电绝缘材料可以尤其是使用塑料或纤维复合材料。
[0030]按照另一种有利的设计构型，单元连接器具有至少一个纵剖面基本上M形构成的具有两个平行于夹紧臂延伸的连接撑条的连接区段，单元连接器能经由所述连接区段而与连接极连接，其中，至少一个夹紧单元可夹紧在至少一个连接撑条上。连接撑条可以构造为明显比电池单元的连接极更窄。单元连接器可以由金属板冲压和弯曲成型，以便制造其相应的造型。连接撑条可以不仅在电池单元并联时、而且在电池单元串联时使用。
[0031]有利地，在每个连接撑条上可夹紧本装置的至少一个夹紧单元，其中，夹紧单元容纳在组件的一个共同的壳体中，其中，每个夹紧单元布置在壳体的各两个平行于夹紧单元的夹紧臂延伸的并且相互间隔开距离地布置的保护臂之间，其中，壳体的所有保护臂经由壳体的至少一个共同的接片相互连接。布置在连接撑条上的夹紧单元可以构造为明显小于直接布置在连接极上的夹紧单元。壳体的保护臂构成接触保护装置，尤其因为这一个夹紧单元比较近地挨着布置在自身围合的保护臂之间。壳体由电绝缘材料、尤其塑料或纤维复合材料形成。
[0032]另一种有利的设计构型规定，至少一个夹紧单元和所述单元连接器构成为，使得夹紧单元能经由卡夹连接与单元连接器连接。这构成了防止夹紧单元从单元连接器自动松开的安全保护。附加地，本装置的壳体可以通过卡锁机构与电池系统的单元接触系统连接。【附图说明】
[0033]本发明的其它细节、特征和优点由下面的说明和附图给出。其中:
[0034]图1示出布置在电池单元的连接极上的按照本发明的装置的一个实施例的透视图，[〇〇35]图2示出在图1中所示的装置的端视图，
[0036]图3示出布置在电池单元的连接极上的按照本发明的装置的另一个实施例的透视图，
[0037]图4示出布置在电池单元的连接极上的按照本发明的装置的另一个实施例的透视图，
[0038]图5示出按照本发明的装置的另一个实施例的夹紧单元的透视的细节视图，
[0039]图6示出按照本发明的装置的另一个实施例的透视图，
[0040]图7示出在图6中所示的装置的端视图，
[0041]图8示出在图6中所示的装置在自由状态下的端视图，
[0042]图9示出在图6中所示的装置在夹紧状态下的端视图，
[0043]图10示出按照本发明的装置的另一个实施例的示意的剖视图，
[0044]图11示出按照本发明的组件的一个实施例的透视的四分之一剖视图，
[0045]图12示出按照本发明的组件的另一个实施例的剖视图，
[0046]图13示出在图12中所示的组件的透视的局部剖视图，
[0047]图14示出按照本发明的组件的另一个实施例的剖视图，
[0048]图15示出在图14中所示的组件的透视的四分之一剖视图，
[0049]图16示出按照本发明的组件的另一个实施例的透视图，和
[0050]图17示出在图16中所示的组件的透视的细节视图。【具体实施方式】[0051 ]在图中，相同的构件设有相同的附图标记。[〇〇52]图1示出布置在电池单元2的由铝制成的连接极1上的按照本发明的装置3的一个实施例的透视图，该装置用于在可用电驱动的汽车的未进一步示出的电池系统的两个电池模块之间建立导电连接。该装置3包括由金属制成的夹紧在电池模块的电池单元2的连接极 1上的夹紧单元4。[〇〇53]夹紧单元4构造为U形或C形的，如这尤其是可由图2得出。夹紧单元4具有两个夹紧臂5和6以及一个将这些夹紧臂5和6相互连接的接片7。夹紧臂5和6和/或接片7在夹紧单元4 夹紧在连接极1上时在产生复位力的情况下通过与连接极1的身体接触而弹性变形。夹紧臂 5和6分别具有多个横向于接片7延伸地、相互间隔开距离地并且相互平行地布置的弹簧片 8〇[〇〇54]在连接极1和夹紧单元4之间可以布置至少一个未详细示出的涂层，用以减小在连接极1和夹紧单元4之间的接触电阻。该涂层可以材料锁合地与连接极1和/或夹紧单元4连接。不仅夹紧单元4的面向连接极1的侧面、而且连接极1的面向夹紧单元4的侧面也可以分别至少部分地设有相应的涂层。
[0055]图2示出在图1中示出的装置3或者夹紧单元4的端视图。夹紧单元4在三个接触区域9、10和11中导电地并且用身体地与连接极1连接。涂层可以布置在接触区域9、10和/或11 中。
[0056]图3示出布置在一个电池单元2的连接极1上的按照本发明的装置12的另一个实施例的透视图，该装置用于在可用电驱动的汽车的未进一步示出的电池系统的两个电池模块之间建立导电连接。装置12包括由金属制成的夹紧在电池模块的电池单元2的连接极1上的夹紧单元4,该夹紧单元按照图1和2构成。此外，装置12包括与夹紧单元4的接片7导电连接的透明示出的接触单元13,夹紧单元4利用该接触单元导电地与柔性的电导体14连接。 [〇〇57]图4示出布置在一个电池单元2的连接极1上的按照本发明的装置94的另一个实施例的透视图，该装置用于在可用电驱动的汽车的未进一步示出的电池系统的两个电池模块之间建立导电连接。装置94包括由金属制成的夹紧在电池模块的电池单元2的连接极1上的夹紧单元4,该夹紧单元按照图1至3构成。此外，装置94包括与夹紧单元4的接片7导电连接的透明示出的接触单元13,夹紧单元4利用该接触单元导电地与电导体14连接并且该接触单元按照图3构成。此外，装置94包括透明示出的壳体15,该壳体包围夹紧单元4和接触单元 13。[〇〇58]图5示出按照本发明的装置98的另一个实施例的夹紧单元4的透视的细节图。在每个弹簧片8上构造有一个在相应的弹簧片8的纵向上延伸的卷边16,其中，这些弹簧片8在其各自卷边16的造型方面这样地相互不同，使得利用在左边和在右边示出的外部的弹簧片8 可产生比利用中间的弹簧片8更大的夹紧力。卷边16延伸直到夹紧单元4的接片7的区域中。
[0059]图6示出按照本发明的装置17的另一个实施例的透视图，该装置用于在可用电驱动的汽车的未进一步示出的电池系统的两个电池模块之间建立导电连接。装置17包括由金属制成的可夹紧在电池模块的电池单元2的在图8和9中示出的连接极1上的夹紧单元4,该夹紧单元按照图1至4构成。此外，装置17包括容纳夹紧单元4的、U形或C形构成的由电绝缘材料制成的壳体18,该壳体具有两个相互平行并且平行于夹紧臂5和6布置的可弹性变形的保护臂19和20以及一个将这些保护臂19和20相互连接的接片22。在每个保护臂19或20上， 在该保护臂19或20的面向相应另一保护臂20或19的侧面上布置有多个平行于弹簧片8延伸的保护肋21，这些保护肋这样地分别从外部嵌入到两个彼此相邻布置的弹簧片8之间，使得在保护肋21和与所述保护肋相对置的保护臂20或19之间的距离在夹紧单元4未夹紧在连接极1上时小于弹簧片8到与所述弹簧片相对置的夹紧臂5或6的距离，如这尤其在图7和8中示出，并且使得在保护肋21和与所述保护肋相对置的保护臂20或19之间的距离在夹紧单元4 夹紧在连接极1上时等于弹簧片8到与所述弹簧片相对置的夹紧臂5或6的距离，如这在图9 中示出。
[0060]图7示出在图6中所示的装置17的端视图。可看出，保护肋21如何嵌入到弹簧片8之间。此外可看到，在布置在保护臂19或20上的保护肋21和与所述保护肋相对置的保护臂20 或19之间的距离在夹紧单元4未夹紧在连接极1上时小于布置在夹紧臂5或6上的弹簧片8到与所述弹簧片相对置的夹紧臂6或5的距离。
[0061]图8示出在图6中示出的装置17在自由状态下的端视图，在该自由状态下，夹紧单元4未套装在连接极1上或者未夹紧在该连接极上。装置17可以在箭头23的方向上运动，以便将夹紧单元4套装到连接极1上。
[0062]图9示出在图6中示出的装置17在夹紧在连接极1上的状态下的端视图。通过保护肋21与连接极1的在此实现的身体接触，布置在相对置的保护臂19和20上的保护肋21在保护臂19和20和/或接片22弹性变形的情况下并在产生复位力的情况下被挤压彼此分开。 [〇〇63]图10示出按照本发明的装置24的另一个实施例的示意剖视图，该装置用于在可用电驱动的汽车的未进一步示出的电池系统的两个电池模块之间建立导电连接。装置24包括由金属制成的夹紧在电池模块的电池单元2的连接极1上的夹紧单元4,该夹紧单元按照图1 至4和6至9构成。此外，装置24包括容纳夹紧单元4的、U形或C形构成的由电绝缘材料制成的壳体25,该壳体具有两个相互平行并且平行于夹紧臂5和6布置的可弹性变形的保护臂26和 27以及一个将这些保护臂26和27相互连接的接片28。在每个保护臂26或27上，在保护臂26 或27的面向相应另一保护臂27或26的侧面上布置有多个平行于弹簧片8延伸的保护肋29， 这些保护肋这样地分别从外部嵌入到两个彼此相邻布置的弹簧片8之间，使得在保护肋29 和与所述保护肋相对置的保护臂27或26之间的距离在夹紧单元4未夹紧在连接极1上时小于弹簧片8到与所述弹簧片相对置的夹紧臂5或6的距离，如这在图10中关于在右侧示出的保护臂27所示，并且使得在保护肋29和与所述保护肋相对置的保护臂27或26之间的距离在夹紧单元4夹紧在连接极1上时等于弹簧片8到与所述弹簧片相对置的夹紧臂5或6的距离， 如这在图10中关于在左侧示出的保护臂26所示。通过保护肋29与连接极1的身体接触，布置在保护臂26上的保护肋29在保护臂26和/或接片28弹性变形的情况下并在产生复位力的情况下被挤压。保护肋29的背离接片28的端部分别通过一个共同的连接接片30和31相互连接。
[0064]图11示出按照本发明的组件32的一个实施例的透视的四分之一剖视图，该组件用于在可用电驱动的汽车的电池系统33的两个电池模块之间建立导电连接。该组件32包括单元连接器34, 一个电池模块的两个电池单元2的连接极1利用该单元连接器导电地相互连接。此外，该组件32包括一个用于在电池系统33的两个电池模块之间建立导电连接的装置 35〇
[0065]装置35包括由金属制成的夹紧在电池模块的电池单元2的连接极1上的夹紧单元 36,该夹紧单元的构型基本上相应于在图1至4和图6至10中所示的夹紧单元4的构型。[〇〇66]单元连接器34包括两个相互连接的纵剖面分别基本上M形构成的连接区段37和 38,这些连接区段分别具有两个平行于夹紧臂5和6延伸的连接撑条39和40,其中，单元连接器34通过连接区段37和38连接于连接极1。夹紧单元36和单元连接器34构成为，使得夹紧单元36通过卡夹连接与单元连接器34连接。为此，夹紧臂5和6在一个与接片7邻接的区域中向外拱曲地构成，而连接撑条40与此互补地向外拱曲地构成。[〇〇67] 在连接极1和单元连接器34之间和/或在单元连接器34和夹紧单元36之间可以布置有至少一个未详细示出的涂层，用以减小在连接极1和单元连接器34或单元连接器34和夹紧单元36之间的接触电阻。该涂层可以材料锁合地与连接极1和/或单元连接器34或者与单元连接器34和/或夹紧单元36连接。[〇〇68]此外，组件32包括由电绝缘材料制成的容纳夹紧单元36的壳体41，该壳体具有两个相互平行并且平行于夹紧臂5和6布置的可弹性变形的保护臂42和43。在每个保护臂42或 43上，在该保护臂42或43的面向相应另一个保护臂43或42的侧面上布置有多个平行于弹簧片8延伸的保护肋44,这些保护肋这样地分别从外部嵌入到两个彼此相邻布置的弹簧片8之间，使得在保护肋44和与所述保护肋相对置的保护臂43或42之间的距离在夹紧单元36未夹紧在连接极1上时小于弹簧片8到与所述弹簧片相对置的夹紧臂5或6的距离，并且使得在保护肋44和与所述保护肋相对置的保护臂43或42之间的距离在夹紧单元36夹紧在连接极1上时等于弹簧片8到与所述弹簧片相对置的夹紧臂5或6的距离。这些保护肋44的下端部通过一个共同的连接接片45相互连接。[〇〇69]此外，装置35包括布置在夹紧单元36的接片7的面向连接极1或单元连接器34的侧面上的通过单元接触系统95的区段构成的保护区段46,该保护区段在每个面向一个保护臂 42或43的边缘上设有接触保护肋47。这些保护肋44嵌入到接触保护肋47之间。
[0070]图12示出按照本发明的组件48的另一个实施例的剖视图，该组件用于在可用电驱动的汽车的一个电池系统33的两个电池模块之间建立导电连接。该组件48包括单元连接器 49，一个电池模块的两个电池单元2的连接极1通过该单元连接器导电地相互连接。此外，组件48包括用于在电池系统33的两个电池模块之间建立导电连接的装置50。[〇〇71]该装置50包括由金属制成的夹紧在单元连接器49上的夹紧单元51，该夹紧单元的构型基本上相应于在图1至4和图6至11中所示的夹紧单元4或36的构型。[〇〇72]单元连接器49包括一个纵剖面分别基本上M形构成的连接区段52,该连接区段具有两个平行于夹紧臂5和6延伸的连接撑条53或54，其中，单元连接器49通过连接区段52与连接极1连接。[〇〇73] 在连接极1和单元连接器49之间和/或在单元连接器49和夹紧单元51之间可以布置有至少一个未详细示出的涂层，用以减小在连接极1和单元连接器49或单元连接器49和夹紧单元51之间的接触电阻。该涂层可以材料锁合地与连接极1和/或单元连接器49或者与单元连接器49和/或夹紧单元51连接。[〇〇74]此外，装置50包括由电绝缘材料制成的容纳夹紧单元51的壳体55,该壳体具有两个相互平行并且平行于夹紧臂5和6布置的保护臂56和57以及一个在夹紧单元51的接片7的面向单元连接器49的侧面上并且平行于夹紧单元51的接片7延伸的保护区段58。在保护区段58的面向单元连接器49的侧面上布置有两个平行于保护臂56和57延伸的保护凸起59和 60,这两个保护凸起延伸直到连接区段52并且使得夹紧单元51尽可能无法接近。保护臂56 和57通过接片96相互连接。[〇〇75]图13示出在图12中所示的组件48的透视的局部剖视图。装置50的壳体55与电池系统33的单元接触系统62的保护区段61配合作用，以便改善接触保护。[〇〇76]图14示出按照本发明的组件63的另一个实施例的剖视图，该组件用于在可用电驱动的汽车的电池系统33的两个电池模块之间建立导电连接。该组件63包括单元连接器49， 一个电池模块的两个电池单元2的连接极1利用该单元连接器导电地相互连接。此外，组件 63包括用于在电池系统33的两个电池模块之间建立导电连接的装置64。[〇〇77]装置64包括由金属制成的夹紧在单元连接器49上的夹紧单元65,该夹紧单元的构型基本上相应于在图1至4和图6至13中所示的夹紧单元4、36或51的构型。夹紧臂5或6的每个弹簧片8具有三个横向于接片7延伸地、彼此间隔开距离地并且相互平行地布置的下片74。
[0078]单元连接器49包括纵剖面基本上M形构成的连接区段52,该连接区段具有两个平行于夹紧臂5和6延伸的连接撑条53或54,其中，单元连接器49通过连接区段52与连接极1连接。[〇〇79] 在连接极1和单元连接器49之间和/或在单元连接器49和夹紧单元65之间可以布置有至少一个未详细示出的涂层，用以减小在连接极1和单元连接器49或单元连接器49和夹紧单元65之间的接触电阻。该涂层可以材料锁合地与连接极1和/或单元连接器49或者与单元连接器49和/或夹紧单元65连接。
[0080]此外，装置64包括由电绝缘材料制成的容纳夹紧单元65的壳体66,该壳体具有两个相互平行并且平行于夹紧臂5和6布置的保护臂67和68以及一个将保护臂67和68相互连接的接片97。这些保护臂67和68通过多个横向于保护臂67和68延伸的保护肋69相互连接， 这些保护肋在夹紧单元65的接片7的面向单元连接器49的侧面上延伸。这些夹紧臂5和6构成为相同的并且分别具有多个弹簧片6。在单元连接器49上构造有朝向夹紧单元65的接片7 敞开的凹槽70,这些凹槽分别与在夹紧臂5和6的每两个彼此相邻布置的弹簧片8之间的彼此相对置的自由空间71对齐，其中，每个保护肋69延伸通过两个自由空间71并且通过一个凹槽70,如这在图15中示出。保护肋69构成为，使得通过这些保护肋在壳体66的面向单元连接器49的侧面上构成容纳部72,该容纳部布置在一个构造于夹紧单元65的面向单元连接器 49的侧面上的容纳部73之内。[〇〇81]图15示出在图14中所示的组件63的透视的四分之一剖视图。该装置64与电池系统 33的单元接触系统62的保护区段75配合作用，以便改善接触保护，其中，保护区段75具有多个平行于保护肋69延伸的肋76。[〇〇82]图16示出按照本发明的组件77的另一个实施例的透视图，该组件用于在可用电驱动的汽车的电池系统33的两个电池模块之间建立导电连接。该组件77包括单元连接器49， 一个电池模块的两个电池单元2的连接极1利用该单元连接器导电地相互连接。此外，组件 77包括用于在电池系统33的两个电池模块之间建立导电连接的装置78。[〇〇83]装置78包括两个由金属制成的可夹紧在单元连接器49上的相同构成的夹紧单元 79和80,这些夹紧单元的相应构型基本上相应于在图1至4和图6至15中所示的夹紧单元4、 36、51或65的构型，其中，这些夹紧单元79和80分别具有一个比之前描述的夹紧单元4、36、 51和65明显更窄的接片7。[〇〇84] 单元连接器49包括两个纵剖面基本上M形构成的连接区段52和81，这些连接区段分别具有两个平行于夹紧臂5和6延伸的连接撑条53和54或82和83,其中，单元连接器49通过连接区段52和81连接于连接极1。在连接撑条53和54上可分别夹紧一个夹紧单元79和80。 [0〇85] 在连接极1和单元连接器49之间和/或在单元连接器49和至少一个夹紧单元79或 80之间可以布置有至少一个未详细示出的涂层，用以减小在连接极1和单元连接器49或单元连接器49和夹紧单元79或80之间的接触电阻。该涂层可以材料锁合地与连接极1和/或单元连接器49或者与单元连接器49和/或夹紧单元79或80连接。[〇〇86]在每个连接撑条53或54上可夹紧装置78的一个夹紧单元79或80。这些夹紧单元79 和80容纳在组件77的一个共同的壳体84中。每个夹紧单元79或80布置在壳体84的各两个平行于夹紧单元79和80的夹紧臂5和6延伸的并且相互间隔开距离布置的保护臂85和86或87和88之间，其中，壳体84的所有保护臂85、86、87和88通过壳体84的两个共同的接片89相互连接。在夹紧单元79和80的接片7的背离单元连接器49的侧面上夹紧单元79和80连接于接触单元90,夹紧单元79和80可通过这个接触单元导电地与一个未示出的柔性的电导体连接。装置78包括通过单元接触系统91的区段构成的保护区段92,该保护区段可以与壳体84 配合作用，以便改善接触保护。保护区段92为此包括平行于保护臂85、86、87和88延伸的纵向肋93。
[0087]图17示出在图16中所示的组件77的透视的细节视图。出于清楚的原因，仅仅示出夹紧单元79和80以及单元连接器49,其中，这些夹紧单元79和80夹紧在连接撑条53或54上。 [〇〇88]附图标记清单:
[0089]1连接极13接触单元
[0090]2电池单元14电导体
[0091]3装置15壳体
[0092]4夹紧单元16卷边
[0093]5夹紧臂17装置
[0094]6夹紧臂18壳体
[0095]7接片19保护臂[〇〇96]8弹簧片20保护臂
[0097]9接触区域21保护肋
[0098]1〇接触区域22接片
[0099]11接触区域23箭头[〇1〇〇]12装置24装置
[0101]25壳体54连接撑条
[0102]26保护臂55壳体
[0103]27保护臂56保护臂
[0104]28接片57保护臂
[0105]29保护肋58保护区段
[0106]30连接接片59保护凸起[〇1〇7]31连接接片60保护凸起
[0108]32组件61保护区段[〇1〇9]33电池系统62单元接触系统[〇11〇]34单元连接器63组件
[0111]35装置64装置[〇112]36夹紧单元65夹紧单元
[0113]37连接区段66壳体
[0114]38连接区段67保护臂
[0115]39连接撑条68保护臂
[0116]40连接撑条69保护肋
[0117]41壳体70凹槽
[0118]42保护臂71自由空间
[0119]43保护臂72容纳部
[0120]44保护肋73容纳部
[0121]45连接接片74下片
[0122]46保护区段75保护区段
[0123]47接触保护肋76肋
[0124]48组件77组件
[0125]49单元连接器78装置
[0126]50装置79夹紧单元
[0127]51夹紧单元80夹紧单元
[0128]52连接区段81连接区段
[0129]53连接撑条82连接撑条
[0130]83连接撑条91单元接触系统
[0131]84壳体92保护区段
[0132]85保护臂93纵向肋
[0133]86保护臂94装置
[0134]87保护臂95单元接触系统
[0135]88保护臂96接片
[0136]89接片97接片
[0137]90接触单元98装置
【主权项】
1.用于在电池系统(33)的、尤其可用电驱动的汽车的电池系统的两个电池模块之间建立导电连接的装置(3、12、17、24、35、50、64、78、94、98)，包括至少一个由金属制成的夹紧单元(4、36、51、65、79、80)，该夹紧单元能夹紧在电池模块的一个电池单元(2)的连接极(I)上或者能夹紧在布置在所述连接极(I)上的将所述连接极(I)与电池模块的另一个电池单元(2)的连接极(I)导电连接的单元连接器(34、49)上。2.根据权利要求1所述的装置(3、12、17、24、35、50、64、78、94、98)，其特征在于，所述夹紧单元(4、36、51、65、79、80)构造为1]形的或(:形的，其中，所述夹紧单元(4、36、51、.65、79、.80)具有两个夹紧臂(5、6)和一个将所述夹紧臂(5、6)相互连接的接片(7)，并且所述夹紧臂(5、6)和/或接片(7)在夹紧单元(4、36、51、65、79、80)夹紧在所述连接极(I)或单元连接器(34、49)上时在产生复位力的情况下通过与所述连接极(I)或者说单元连接器(34、49)的接触而弹性变形。3.根据权利要求2所述的装置(3、12、17、24、35、50、64、78、94、98)，其特征在于，至少一个夹紧臂(5、6)具有至少两个横向于接片(7)延伸地、相互间隔开距离地并且相互平行地布置的弹簧片(8)。4.根据权利要求3所述的装置(3、12、17、24、35、50、64、78、94、98)，其特征在于，至少一个弹簧片(8)具有至少两个横向于接片(7)延伸地、相互间隔开距离地并且相互平行地布置的下片(74)。5.根据权利要求3或4所述的装置(3、12、17、24、35、50、64、78、94、98)，其特征在于，在至少一个弹簧片(8)上构造有在所述弹簧片(8)的纵向上延伸的卷边(16)。6.根据权利要求5所述的装置(3、12、17、24、35、50、64、78、94、98)，其特征在于，在至少两个弹簧片(8)上分别构造有至少一个卷边(16)，其中，所述弹簧片(8)在其各自卷边(16)的造型方面彼此不同。7.根据权利要求1至6之一所述的装置(3、12、17、24、35、50、64、78、94、98)，其特征在于，设有至少一个能电气布置在连接极(1)和夹紧单元(4、36、51、65、79、80)之间的涂层，用以减小在连接极(I)和夹紧单元(4、36、51、65、79、80)之间、在连接极(I)和单元连接器(34、49)之间或者在单元连接器(34、49)和夹紧单元(4、36、51、65、79、80)之间的接触电阻。8.根据权利要求1至7之一所述的装置(3、12、17、24、35、50、64、78、94、98)，其特征在于，设有至少一个布置在夹紧单元(4、36、51、65、79、80)的接片(7)的面向连接极(I)或者单元连接器(34、49)的侧面上的通过单元接触系统(62、91、95)的区段构成的保护区段(46、.61、75、92)，所述保护区段至少在面向夹紧臂(5、6)的边缘上至少部分地设有接触保护肋(47)。9.根据权利要求1至8之一所述的装置(3、12、17、24、35、50、64、78、94、98)，其特征在于，设有至少一个能与夹紧单元(4、36、51、65、79、80)的接片(7)导电连接的接触单元(13、.90)，所述夹紧单元(4、36、51、65、79、80)能利用所述接触单元而与柔性的电导体(14)导电连接。10.根据权利要求3至9之一所述的装置(3、12、17、24、35、50、64、78、94、98)，其特征在于，设有至少一个由电绝缘材料制成的容纳所述夹紧单元(4、36、51、65、79、80)的壳体(15、.18、25、41)，所述壳体具有两个相互平行地并且与夹紧臂(5、6)平行地布置的能弹性变形的保护臂(19、20、26、27、42、43)，其中，在至少一个保护臂(19、20、26、27、42、43)上，在该保护臂(19、20、26、27、42、43)的面向相应另一保护臂(19、20、26、27、42、43)的侧面上布置有至少一个平行于弹簧片(8)延伸的保护肋(21、29、44)，所述保护肋这样地从外部嵌入到两个彼此相邻布置的弹簧片(8)之间，使得在保护肋(21、29、44)和与所述保护肋相对置的保护臂(19、20、26、27、42、43)之间的距离在夹紧单元(4、36、51、65、79、80)未夹紧在连接极(1)或者单元连接器(34、49)上时小于弹簧片(8)到与所述弹簧片相对置的夹紧臂(5、6)的距离，并且在保护肋(21、29、44)和与所述保护肋相对置的保护臂(19、20、26、27、42、43)之间的距离在夹紧单元(4、36、51、65、79、80)夹紧在连接极(1)或者单元连接器(34、49)上时等于弹簧片(8)到与所述弹簧片相对置的夹紧臂(19、20、26、27、42、43)的距离。11.根据权利要求10所述的装置(3、12、17、24、35、50、64、78、94、98)，其特征在于，在所述保护臂(19、20、26、27、42、43)上，相互间隔开距离地构造有至少两个平行于所述弹簧片(8)延伸的保护肋(21、29、44)，其中，所述保护肋(21、29、44)的背离夹紧单元(4、36、51、.65、.79,80)的接片(7)的端部通过至少一个共同的连接接片(30、31、45)相互连接。12.根据权利要求1至9之一所述的装置(3、12、17、24、35、50、64、78、94、98)，其特征在于，设有至少一个由电绝缘材料制成的容纳所述夹紧单元(4、36、51、65、79、80)的壳体(55)，所述壳体具有两个相互平行地并且与夹紧臂(5、6)平行地布置的保护臂(56、57)和至少一个在夹紧单元(4、36、51、65、79、80)的接片(7)的面向所述单元连接器(34、49)的侧面上并且平行于所述夹紧单元(4、36、51、65、79、80)的接片(7)延伸的保护区段(58)，其中，在所述保护区段(58)的面向单元连接器(34、49)的侧面上布置有至少一个平行于保护臂(56、.57)延伸的保护凸起(59、60)。13.用于在电池系统的、尤其可用电驱动的汽车的电池系统的两个电池模块之间建立导电连接的连接机构，包括至少一个柔性的电导体(14)和至少一个与柔性的电导体导电连接的根据权利要求1至12之一所述的装置(3、12、17、24、35、50、64、78、94、98)。14.用于在电池系统、尤其可用电驱动的汽车的电池系统的两个电池模块之间建立导电连接的组件(32、48、63、77)，包括至少一个单元连接器(34、49)和至少一个根据权利要求1至.9之一所述的装置(3、12、64、94、98)，电池模块的两个电池单元(2)的连接极(I)能利用所述单元连接器导电地相互连接。15.根据权利要求14所述的组件(32、48、63、77)，其特征在于，设有至少一个由电绝缘材料制成的容纳所述夹紧单元(4、36、51、65、79、80)的壳体(66)，所述壳体具有两个相互平行地并且与夹紧臂(5、6)平行地布置的保护臂(67、68)，其中，所述保护臂(67、68)经由至少一个横向于所述保护臂(67、68)延伸的保护肋(69)相互连接，所述保护肋在所述夹紧单元(4、36、51、65、79、80)的接片(7)的面向单元连接器(34、49)的侧面上延伸， 所述夹紧臂(5、6)构成为相同的并且分别具有弹簧片(8)，其中，在所述单元连接器(34、49)上构造有至少一个朝向所述夹紧单元(4、36、51、65、79、80)的接片(7)敞开的凹槽(70)，所述凹槽与在所述夹紧臂(5、6)的每两个彼此相邻布置的弹簧片(8)之间的彼此相对置的自由空间(71)对齐，其中，所述保护肋(69)延伸通过所述自由空间(71)并且通过所述凹槽(70)， 所述保护肋(69)构成为，使得通过所述保护肋在所述壳体(66)的面向单元连接器(34、49)的侧面上构成容纳部(72)，该容纳部布置在一在所述夹紧单元(4、36、51、65、79、80)的面向单元连接器(34、49)的侧面上构成的容纳部(73)之内。16.根据权利要求14或15所述的组件(32、48、63、77)，其特征在于，所述单元连接器(34、49)具有至少一个纵剖面基本上M形构成的具有两个平行于夹紧臂(5、6)延伸的连接撑条(39、40、53、54、82、83)的连接区段(37、38、52、81)，所述单元连接器(34、49)能经由所述连接区段而与所述连接极(1)连接，其中，至少一个夹紧单元(4、36、51、65、79、80)可夹紧在至少一个连接撑条(39、40、53、54、82、83)上。17.根据权利要求16所述的组件(32、48、63、77)，其特征在于，在每个连接撑条(39、40、.53、54、82、83)上可夹紧至少一个夹紧单元(4、36、51、65、79、80)，其中，所述夹紧单元(4、.36、51、65、79、80)容纳在所述组件(32、48、63、77)的一个共同的壳体(84)中，其中，每个夹紧单元(4、36、51、65、79、80)布置在所述壳体(84)的各两个平行于所述夹紧单元(4、36、51、.65、79、80)的夹紧臂(5、6)延伸的并且相互间隔开距离布置的保护臂(85、86、87、88)之间，其中，所述壳体(84)的所有保护臂(85、86、87、88)经由所述壳体(84)的一个共同的接片(89)相互连接。18.根据权利要求14至16之一所述的组件(32、48、63、77)，其特征在于，至少一个夹紧单元(4、36、51、65、79、80)和所述单元连接器(34、49)构成为，使得所述夹紧单元(4、36、.51、.65、79、80)能经由卡夹连接而与所述单元连接器(34、49)连接。
【文档编号】H01M2/20GK106068571SQ201580011486
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2015年4月30日 公开号201580011486.1, CN 106068571 A, CN 106068571A, CN 201580011486, CN-A-106068571, CN106068571 A, CN106068571A, CN201580011486, CN201580011486.1, PCT/2015/59481, PCT/EP/15/059481, PCT/EP/15/59481, PCT/EP/2015/059481, PCT/EP/2015/59481, PCT/EP15/059481, PCT/EP15/59481, PCT/EP15059481, PCT/EP1559481, PCT/EP2015/059481, PCT/EP2015/59481, PCT/EP2015059481, PCT/EP201559481
【发明人】T·霍夫勒, T·伊迪科特, P·科特, A·姆尼夫
【申请人】宝马股份公司