专利名称：电池连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种用于将电化学装置的第一电化学电池的第一电池端子与第二电化学电池的第二电池端子导电连接的电池连接器。
背景技术：
这样的电化学装置尤其可以构造为电蓄电池，例如构造为锂离子蓄电池。在锂离子蓄电池的情况下，单个蓄电池电池的两个电池端子(扱)之间的电压差大约为3.6V。为了获得针对许多应用例如在汽车驱动技术中所需的较高的例如大约360V的电压水平,必须在电学上将许多这样的蓄电池电池(例如大约100个)串联联接。蓄电池电池或者一般的电化学电池在此可以组成模块，所述模块分别包含多个这样的电化学电池，其中，并排布置的电池的装配方向是交替的，从而正电池端子和负电池端子交替地并排放置。为了电池的串联联接，这些彼此相邻的具有相反极性的电池端子借助各电池连接器直接地彼此连接。此外，在电化学装置的情况下尤其是在电蓄电池的情况下为了控制运行和为了保证运行安全性而需要监控电化学电池的温度。为此，如下是公知的，即，温度测量元件与电化学电池的外壳接触，该电化学电池的温度应被确定。此外，如下是公知的，即，间接地经由借助SMD技术的NTC元件的电路板上的传导温度的金属构件来获知温度。
发明内容
本发明的任务是借助开头所提到类型的电池连接器来实现简单且可靠地在至少一个通过电池连接器彼此导电连接的电池端子的区域中确定温度。该任务在具有权利要求1的前序部分的特征的电池连接器的情况下根据本发明通过如下方式来解決，即，电池连接器包括基体和固定在基体上的温度感测器。通过将温度感测器或温度传感器固定在电池连接器的基体上而使温度感测器非常靠近如下位置，即，该位置的温度是相关的，也就是说非常靠近通过电池连接器彼此连接的电化学电池的电池端子。 优选地，温度感测器与电池端子相邻地布置，该电池端子形成有关的电化学电池的负极。通过将温度感测器放置在相关的部位而能够以小的公差窗来确定感兴趣的温度。电化学电池的由温度感测器所测量的温度与实际感兴趣的温度之间的差非常小。此外，由于温度感测器与电化学电池的相邻的电池端子之间的距离很小而能够在非常短的响应时间后确定温度改变。在本发明的一个优选的设计方案中设置如下，即，基体包括温度感测器容纳部，温度感测器至少部分地、优选基本上完全地容纳在该温度感测器容纳部中。
通过温度感测器容纳部，由于形状锁合而至少在ー个或多个方向上防止了温度感测器相对于电池连接器的基体的运动。尤其可以设置如下，S卩，温度感测器容纳部在温度感测器的至少半周、优选至少大约75%周上围绕温度感测器。如下是有利的，S卩，温度感测器容纳部相对于温度感测器的中心纵轴线在至少大约180°、优选大约270°的圆周角上绕温度感测器延伸。如下是特别有利的，即，温度感测器容纳部基本上环形关闭地构造。温度感测器借助温度感测器容纳部的固定可以通过电池连接器的基体的一部分的形变来进行，从而借助本就存在的构件来实现固定并且不需要附加的部件。尤其可以设置如下，S卩，温度感测器容纳部包括优选基本上盆状构造的用于容纳温度感测器的兜部和用于将温度感测器阻挡在兜部中的舌板。温度感测器于是可以引入兜部，而舌板处于敞开位置，并且随后温度感测器容纳部通过舌板从敞开位置到关闭位置的运动而关闭。在此，如下是有利的，S卩，电池连接器具有止挡件，该止挡件在关闭温度感测器容纳部时限制舌板进入关闭位置的路径并且由此防止温度感测器的损坏。在本发明的一个特别的设计方案中设置如下，S卩，兜部和舌板彼此一体式地构造。在这种情况中也优选地如下设置，即，兜部和舌板与电池连接器的接触区域一体式地构造，电池连接器在该接触区域(优选材料锁合地)与电化学电池的电池端子连接。当电池连接器的接触区域多层地构造时，兜部和舌板优选与电池连接器的接触区域的其中ー层一体式地连接。在本发明的一个可替选的特别的设计方案中如下设置，S卩，兜部与基体的第一层一体式地构造而舌板与基体的第二层一体式地构造。在这种情况中，基体除了第一层和第二层之外还可以包括任意多个其他的层。为了能够使舌板容易地从打开位置运动到关闭位置，如下在任何情况下都是有利的，即，舌板与兜部和/或与电池连接器的基体的一部分尤其是与电池连接器的接触区域通过接片连接。接片优选比兜部更窄地和/或比舌板更窄地构造，从而接片能比兜部或舌板更容易地形变。尤其可以设置如下，S卩，接片在至少ー侧上通过凹处形成边界，该凹处减小接片的伸展。通过温度感测器与温度感测器容纳部的形状锁合防止了温度感测器在电化学装置工作时的自由振动。为了将温度感测器附加地固定在温度感测器容纳部处，如下是有利的，S卩，温度感测器通过借助粘合剂的粘合而固定在温度感测器容纳部处。这样的粘合剂优选具有高的导热性，以便使温度感测器容纳部与温度感测器之间具有低传递阻抗的良好的热传递成为可能。合适的导热粘合剂例如是双组分环氧树脂、弾性体或导电塑料。针对借助粘合剂来粘合温度感测器可以替选地或补充地设置如下，S卩，在处于温度感测器容纳部中的温度感测器外部布置有覆盖物(垫)，在该覆盖物上粘附温度感测器和/或该覆盖物将温度感测器夹紧在温度感测器容纳部中。这样的覆盖物尤其能弾性地和/或可塑形变地构造。在本发明的一个特别的设计方案中设置如下，S卩，温度感测器至少部分地优选基本上完全地布置在温度感测器壳体中，该温度感测器壳体固定在电池连接器的基体上。为了使温度感测器壳体固定在电池连接器的基体上变得容易而可以设置如下，即，电池连接器的基体具有凸出部，温度感测器壳体固定在该凸出部上。温度感测器壳体优选材料锁合地固定在电池连接器的基体上。尤其可以设置如下，S卩，温度感测器壳体通过焊接尤其是通过激光焊接、超声波焊接、电阻焊接或摩擦搅拌焊接、通过熔焊和/或通过粘合固定在基体上。在本发明的一个优选的设计方案中设置如下，S卩，在电池连接器的横向方向上，温度感测器壳体的最大伸展小于电池连接器的基体的最大伸展，该横向方向垂直于如下平面地分布，该平面在电池连接器安装好的状态中含有两个电化学电池的纵轴线。由此保证了温度感测器与电池连接器的相关部位或者说与应被确定温度的电化学电池的距离不会过大并且因此使温度感测器的响应时间保持得很小。温度感测器优选布置在电池连接器的基体的端部区域或与电池连接器的基体的端部区域相邻地布置。当通过电池连接器将两个不同电极性的电池端子彼此连接时，相比较于正极性的电池端子，温度感测器优选布置得与负极性的电池端子更近。温度感测器优选构造为NTC元件(“负温度系数”，负温度系数热敏电阻)、PTC元件(“正温度系数”，正温度系数热敏电阻)、其他热电偶或珀耳帖元件。电磁连接器的基体(或者在多层基体的情况下，与温度感测器容纳部连接的ー层或某些层)优选包括铝、铜、锡、锌、鉄、金、银和/或上述金属之一的合金。此外，基体或基体的有关的层可以包括其他金属，其他金属合金、导电塑料和/或导电碳材料。根据本发明的具有温度感测器的电池连接器尤其适于使用在电化学装置中，该电化学装置至少包括带有第一电池端子的第一电化学电池、带有第二电池端子的第二电化学电池和将第一电池端子与第二电池端子彼此导电连接的根据本发明的电池连接器。这样的电化学装置尤其可以构造为电蓄电池，例如构造为锂离子蓄电池。这样的电化学装置优选包括分析电路，电池连接器的温度感测器经由至少ー根电连接导线与该分析电路联接。当根据本发明的电化学装置构造为蓄电池时，其尤其适于作为能高负荷的能量源，例如用于驱动机动车辆。
本发明的其他特征和优点是下面对实施例的描述和图示性视图的主題。其中:图1示出了电池连接器的以及两个电化学电池的相应部分的示意性侧视图，所述电化学电池借助电池连接器彼此连接，其中，电池连接器包括基体和固定在基体上的温度感测器；
图2示出了图1中不带通过电池连接器彼此连接的电化学电池的电池连接器的示意性侧视图；图3示出了图1和图2中的电池连接器的示意性俯视图；图4以朝着温度感测器容纳部的背离接触区域的那侧的观察方向示出了图1至图3中的电池连接器的带有布置在其上的温度感测器容纳部的接触区域的立体图；图5以朝着温度感测器容纳部的朝向接触区域的那侧的观察方向示出了图4中的带有布置在其上的温度感测器容纳部的接触区域的立体图；图6以朝着温度感测器容纳部的背离接触区域的那侧的观察方向示出了电池连接器的第二实施形式的带有设置在其上的温度感测器容纳部的接触区域的立体图，其中，电池连接器具有双层基体并且温度感测器容纳部包括布置在基体的第一层上的兜部和布置在基体的第二层上的舌板；图7以朝着温度感测器容纳部的朝向接触区域的那侧的观察方向示出了图6中的带有温度感测器容纳部的接触区域的立体图；图8示出了从上面观察到的图6和图7中的带有温度感测器容纳部的接触区域的不意性俯视图；图9示出了图6至图8的带有温度感测器容纳部的接触区域的示意性侧视图；图10示出了电池连接器的第三实施形式的具有布置在壳体中的温度感测器的接触区域的立体图，其中，壳体固定在电池连接器的基体的凸出部上；图11示出了从上面观察到的图10中的带有温度感测器壳体的接触区域的示意性俯视图；图12示出了图10和图11中的带有温度感测器壳体的接触区域的示意性侧视图。相同的或功能上等同的元件在所有附图中标有相同的附图标记。
具体实施例方式用100整体地标识的电化学装置例如包括多个(未示出的)电化学模块，其中每个都包括多个例如各八个电化学电池102，所述电化学电池分别容纳在模块的(未示出的)容纳装置的容纳部中。这样的容纳装置尤其可以构造为冷却体，其与容纳于其中的电化学电池导热地接触，以便在电化学装置100工作期间将热从电化学电池102中导出。电化学电池102布置在将其围绕的容纳装置中并且如下地取向，S卩，电化学电池102的轴向方向104基本上彼此平行地取向，所述轴向方向平行于电化学电池102的中心纵轴线106地分布。在此，每个电化学电池102都从前部电池端子108沿着相应的轴向方向104延伸直至(未示出的)后部电池端子，其中，每个电池端子分别形成电化学电池102的正极或负扱。在此，电化学电池102的中心纵轴线106同时是相应的电化学电池102的电池端子108的中心纵轴线。在模块中，彼此相邻的电化学电池102分别如下地取向，即，两个相邻的电池102a、102b的布置在模块的相同侧上的电池端子具有彼此相反的极性。
例如在图1所示的电池布置方案中，电化学电池102a的前部电池端子108a形成有关的电化学电池102a的负极，而在电化学电池102a的连接方向110上相邻的电化学电池102b的前部电池端子108b形成电化学电池102b的正极。电化学装置100尤其可以构造为蓄电池，尤其是构造为锂离子蓄电池，例如LiFePO4型锂离子蓄电池。电化学模块的电化学电池102可以相应地构造为蓄电池电池，尤其是构造为锂离子蓄电池电池,例如LiFePO4型锂离子蓄电池电池。此外，每个电化学模块包括多个电池连接器112，彼此相邻的电化学电池102的具有不同极性的电池端子108借助所述电池连接器彼此导电连接，以便以此方式将电化学模块的所有电化学电池102在电学上串联联接。在此，每个电池连接器112将负极性的第一电池端子108a与相邻的电化学电池102的正极性的第二电池端子108b连接。为了将模块的所有电化学电池102在电学上串联联接，除了彼此相邻的电化学电池的前部电池端子108之外，模块的彼此相邻的电化学电池的后部电池端子也通过(未示出的)电池连接器彼此连接。分别将第一电池端子108a与第二电池端子108b彼此导电连接的每个电池连接器112都包括基体114，其具有:第一接触区域116，该第一接触区域在电池连接器112安装好的状态中与电化学电池102的(例如为负的)第一电池端子108a连接；以及第ニ接触区域118，该第二接触区域在电池连接器112安装好的状态中与其他电化学电池102b的(例如为正的)第二电池端子108b连接。电池连接器112的基体114优选制造为冲压弯曲件。电池连接器112的基体114尤其可以由铝、铜、锡、锌、铁、金或银或者由上述金属的ー种或多种的合金形成。此外，电池连接器112的基体114也可以由其他金属或其他金属合金形成。此外，电池连接器112的基体114也可以由导电的塑料材料和/或由导电的碳材料形成。电池连接器112的第一接触区域116和第二接触区域118优选材料锁合地与分别配属的电池端子108a或108b连接。这样的材料锁合的连接尤其可以通过焊接、尤其是激光焊接或通过熔焊来制造。根据形成电池端子108a和108b的材料，为了使利用电池连接器112建立材料锁合的连接变得容易可以设置如下，即，在电池连接器112的相应的接触区域116、118和/或在相应的电池端子108a或108b处布置有一个或多个涂层，尤其是由金属材料构成的涂层。此外可以设置如下，即，为了使电池连接器112与电池端子108a、108b之间的材料锁合的连接的建立变得容易，在一侧的电池连接器112的相应的接触区域116、118与在另ー侧的相应配属的电池端子108a或108b之间布置有ー个或多个(未示出的)中间元件。为了在电池连接器112与电池端子108a和108b材料锁合地连接之后也能够使例如为了测量而直接触及电池端子108a和108b成为可能，电池连接器112的第一接触区域116可以设有例如基本上呈圆形的穿通开ロ 120并且基体114的第二接触区域118可以设有例如同样基本上呈圆形的穿通开ロ 122 (參见图3)。
在电化学装置100工作吋，由于温度不同和/或由于一方面电池连接器112与另一方面电化学电池102的容纳装置的热膨胀系数不同而会出现在一方面电池连接器112的纵向伸展与另一方面通过电池连接器112彼此连接的电池端子108a、108b的纵轴线106间的距离的变化之间的差。通过温度变化而改变了通过电池连接器112彼此连接的电池端子108a、108b在垂直于电化学电池102的轴向方向104地取向的连接方向110上的相对位置。连接方向110处于含有电化学电池102a和102b的纵轴线106的平面123中。此外，由于彼此通过电池连接器112连接的电化学电池102的不同的纵向伸展而会出现彼此连接的电池端子108a、108b之间的沿着彼此连接的电化学电池102的轴向方向104的相对位置的改变。为了能够补偿在一方面电池连接器112的纵向伸展与另一方面通过电池连接器112彼此连接的电池端子108a、108b的纵轴线106间的距离的变化之间的差和/或补偿在通过电池连接器112彼此连接的第一电化学电池102a与第二电化学电池102b的纵向伸展之间的差，可以设置如下，即，电池连接器112包括弾性和/或能塑性形变的补偿区域124，该补偿区域布置在电池连接器112的第一接触区域116与第二接触区域118之间并且将两个接触区域116和118彼此连接。优选地，电池连接器112的基体114设有这样的补偿区域124。在这些图所示出的电池连接器112的实施形式中，能形变的补偿区域124具有波形结构，其中，波形结构包括ー个或多个例如四个波形部，其具有平行于通过电池连接器112来连接的电池102的轴向方向104且基本上垂直于接触面指向的振幅，电池连接器112在安装好的状态中用所述接触面贴靠第一电池端子108a或第二电池端子108b。这些波形部具有多个例如四个横向于优选基本上垂直于电化学电池102的轴向方向104且横向于优选基本上垂直于电池连接器112的纵向方向126且基本上平行于电池连接器112的横向方向128分布的波峰130 (横向方向垂直于电池连接器112的纵向方向126且垂直于电化学电池102的轴向方向104地取向)以及多个布置在波峰130之间且横向于优选基本上垂直于电化学电池102的轴向方向104且横向于优选基本上垂直于电池连接器112的纵向方向126且基本上平行于电池连接器112的横向方向128分布的波谷132。波峰130在电池连接器112的垂直于电池连接器112的接触面的接触方向134上向上突出，而波谷132在接触方向134上向下突出(朝着待连接的电池102)，该接触方向在电池连接器112安装好的状态中与电化学电池102的轴向方向104相一致。通过电池连接器112的能形变的补偿区域124的呈波形的结构实现了补偿区域124能如下地以简单的方式弾性地和/或塑性地形变，即，第二接触区域118不仅可以在电化学电池102的轴向方向104上而且也可以在电池连接器112的纵向方向126上相对于第一接触区域116移动，以便弥补上面所描述的待由电池连接器112彼此连接的电池端子108a和108b的相对位置的差。由此，可以避免过量的机械应カ出现在ー侧的电池连接器112与另ー侧的第一电池端子108a以及第ニ电池端子108b之间的连接部位。为了能够尽可能精确地确定电池连接器112的相应工作温度(进而确定借助电池连接器112彼此连接的电化学电池102的温度)，电池连接器112还设有温度感测器136，该温度感测器以导热的方式固定在电池连接器112的基体114上。温度感测器例如可以构造为NTC元件(“负温度系数”，负温度系数热敏电阻)、PTC元件(“正温度系数”，正温度系数热敏电阻)、热电偶、拍耳帖元件或构造为其他的温度測量元件。温度感测器136通过ー个或多个电连接导线138与在图3中纯粹示意性地作为框图示出的电化学装置100的分析电路140联接。通过电连接导线138例如可以对温度感测器136施加电压，以便测量温度感测器136的依赖于温度的电阻。可替选地或对此补充地，也可以借助电连接导线138将由温度感测器136依赖于温度地产生的电压传送给分析电路140。在任何情况下，分析电路140都借助温度感测器136的依赖于温度而变化的电特性来确定温度感测器136的各当前温度。如由图2、图4和图5中最为清楚地看到的那样，温度感测器136容纳在温度感测器容纳部142中，该温度感测器容纳部基本上环形地围绕温度感测器136并且以此保证温度感测器容纳部142与温度感测器136之间具有良好热传递的紧密接触并且还通过与温度感测器容纳部142的形状锁合来防止温度感测器136相对于温度感测器容纳部142和相对于电池连接器112的基体在温度感测器136的径向方向上运动。在图1至图5所示的电池连接器112的实施形式中，温度感测器容纳部142包括用于容纳温度感测器136的兜部144和用于将温度感测器136阻挡在兜部144中的舌板146。此外，温度感测器容纳部142还包括止挡件148，其例如构造为拱顶状的凸起150，该凸起从第一接触区域116的边缘区域向上(也就是说朝着背离电化学电池102的那侧)突出。温度感测器容纳部142的舌板146平放在止挡件148的上侧，从而舌板146不能进ー步向下运动并且以这种方式防止温度感测器136被舌板146损坏。止挡件148优选与电池连接器112的基体114 一体式地构造。止挡件148例如可以通过成形过程由基体114的第一接触区域116的材料构造，尤其是通过模压过程或深拉过程来构造。舌板146和兜部144在该实施形式中经由接片152 —体式地相互连接。接片152在电池连接器112的横向方向128上在两侧分别通过凹处156形成边界，从而使接片152在电池连接器112的横向方向128上或者说在温度感测器136的纵向方向154上的伸展比舌板146和兜部144在相同方向上的伸展更小，所述横向方向在该实施形式中对应于温度感测器136的纵向方向154。由此，接片152能比舌板146和兜部144更容易地形变。舌板146例如构造为基本上呈矩形的平板。兜部144例如基本上呈盆状地构造，其中，其在电池连接器112的纵向方向126上所截取的横截面基本上为U形。兜部144的与接片152对置的边缘沿着弯曲线157过渡到基体114的第一接触区域116中，从而使兜部144进而也使舌板146与基体114 一体式地连接。在温度感测器容纳部142内部且在温度感测器136外部所保留的空间至少部分地优选基本上全部地由粘合层158占据，该粘合层沿着外周至少部分地围绕温度感测器144和/或与温度感测器容纳部142的舌板146材料锁合地连接。
一方面，通过粘合层158和以此建立的材料锁合的连接阻止了温度感测器136在其纵向方向154上从温度感测器容纳部142中拉出。另ー方面，通过粘合层158实现了ー侧的温度感测器容纳部142与另ー侧的温度感测器136之间的大的热传递面和低热阻。粘合层158由导热粘合剂形成。例如，双组分环氧树脂、弾性体、导电塑料或具有其他粘合性的且具有良好导热性的材料能够用作导热粘合剤。合适的能导热的粘合剂尤其是中等粘度的、双组分环氧树脂粘合材料，其以名称Hysol 9497由汉高公司，汉高大街67号，40191杜塞尔多夫，德国(Henkel AG&C0.KGaA, Henkelstra ^ 67, 40191, Diisseldorf, Deutschland)销售。在化学和物理特性以及用于处理这种粘合剂的工作步骤方面參考2008年2月针对Kleber Hysol 9497的技术数据手册，并且所述数据手册在该方面成为本说明书的组成部分。为了制造温度感测器容纳部142以及将温度感测器136固定在电池连接器112的基体114上而如下地进行:首先，电池连接器112的基体114、包括用于兜部144和舌板146的预成形件从初始材料例如由板材形的起始材料分离出来例如冲压出来或(例如借助激光)切割出来。通过合适的成形过程尤其是模压过程或深拉过程将止挡件148和补偿区域124引入电池连接器112的基体114。
接着，通过成形过程例如模压过程或深拉过程从兜部预成形件形成盆状构造的兜部 144。在此，接片152和舌板146首先处于盆状兜部144的背离第一接触区域116的自由臂的延长部中，从而使温度感测器容纳部142向上敞开。现在，将导热粘合剂引入盆状兜部144，粘合层158稍后由该导热粘合剂形成。然后，将温度感测器136置入兜部144。随后，舌板146在接片152形变的情况下从平行于电池连接器112的接触方向134的取向沿着垂直于接触方向134的取向向下运动，以便从上方关闭温度感测器容纳部142，直至舌板146的下侧止挡在止挡件148上，由此阻止舌板146的继续运动并且防止温度感测器136的损坏。温度感测器136在电池连接器112的基体114上的固定在用于形成粘合层158的粘合剂硬化之后结束。前面所描述的用于制造基体114和温度感测器容纳部142以及用于将温度感测器136固定在基体114上的方法步骤也可以以任意不同的顺序进行。此外，如下是可能的，SP，这些方法步骤的两个或更多个分别彼此同时地实施。图6至图9所示的用于将第一电化学电池102a的第一电池端子108a与第二电化学电池102b的第二电池端子108b导电连接的电池连接器112的第二实施形式与上面所描述的图1至图5中所示的实施形式由此相区別，即，电池连接器112的基体114在第二实施形式中并非单层地构造而 是多层地尤其是双层地构造。基体114在该实施形式中尤其包括在电池连接器112安装好的状态中朝向待彼此连接的电池端子108a和108b的第一层160以及布置在第一层160的于电池连接器112安装好的状态中背离电池端子108a、108b的那侧上的第二层162。第一层160和第二层162除了在温度感测器容纳部142的接下来还要详细描述的区域之外基本上彼此完全一致地构造。第一层160和第二层162优选相互叠压，以便能够作为单元来操作。第一层160和第二层162的叠压例如可以通过如下方式产生:第一层160和第二层162尤其是沿着它们的外周彼此焊接，尤其是激光焊接。在电池连接器112的该实施形式中也设置有温度感测器容纳部142，在该温度感测器容纳部中容纳有温度感测器136。在该实施形式中，温度感测器容纳部142包括优选与第一层160 —体式地连接的兜部144，以及经由接片164与基体114的第二层162 —体式地连接的舌板146。接片164在电池连接器112的横向方向上在侧面通过两个凹处166形成边界，从而使接片164在电池连接器112的横向方向128上的伸展小于舌板146在相同方向上的伸展。由此实现如下，即，接片164能比舌板146更容易地形变，从而可以在安装电池连接器112时特别容易地通过接片164的形变来关闭温度感测器容纳部142。在与舌板146对置的侧上，连接区段168与接片164联接，该连接区段沿着弯曲线170过渡到电池连接器112的基体114的第二层162中(尤其參见图7)。如从图9的侧视图中可以最为清楚地看到的那样，舌板146在电池连接器112安装好的状态中用其下侧平放在兜部144的沿着电池连接器112的接触方向134延伸的自由臂170上，从而在该实施形式中兜部144的自由臂170用作止挡件148，该止挡件限制舌板146的形变路径并且由此防止了在关闭温度感测器容纳部142时损坏在温度感测器容纳部142中的温度感测器136。兜部144在该实施形式中如在第一实施形式中那样基本上呈盆状地构造。兜部144具有在电池连接器112的纵向方向126上截取的基本上呈U形的横截面，其中，在该实施形式中兜部144的自由臂170在接触方向134上具有比兜部144的对置的臂172更大的伸展，兜部144经由该对置的臂与基体114的第一层160的第一接触区域116一体式地连接。在该实施形式中，在一侧的通过兜部144和舌板146形成的温度感测器容纳部142与另ー侧的温度感测器136的外周之间的中间空间通过由能导热的粘合剂构成的粘合层158至少部分地填充。在制造带有固定在其上的温度感测器136的电池连接器112的第二实施形式时例如如下地进行:基体114的第一层160和第二层162由合适的初始材料尤其是由金属板材分离出来，例如冲压出来或(例如借助激光)切割出来。在第一层160，兜部预成形件通过成形过程，尤其是通过模压过程或深拉过程来形变，从而形成盆状的兜部144。在第二层162，舌板预成形件形变，从而基本上呈平板状的舌板146大致平行于电池连接器112的接触方向134地从第二层162的(与接触方向134垂直的)主平面延伸出。接着，第一层160和第二层162相叠地放置，使得它们的外轮廓除了温度感测器容纳部142的区域之外基本上彼此平齐，并且彼此叠压，例如通过沿着它们的外周的焊接。接着，将粘合剂引入盆状兜部144，应由该粘合剂形成粘合层158。然后，将温度感测器136置入兜部144，并且通过如下方式从上方封闭温度感测器容纳部142，即，在接片164相应形变的情况下将兜部146从其平行于接触方向134的初始位置引入图6至图9中所示的垂直于接触方向134的关闭位置。在此，舌板146止挡在兜部144的用作止挡件148的自由臂170上防止了在温度感测器容纳部142关闭时损坏温度感测器136。带有固定在其上的温度感测器136的电池连接器112的制造在粘合层158硬化之
后结束。在前面所描述的制造方法中，所提到的方法步骤的顺序基本上也是任意的。此外，彼此同时地进行该方法步骤的两个或更多个也是可能的。在该实施形式中，基体114的层的数目并不限于两个，尤其是在第一层160与第二层162之间可以任意地布置有基体114的多个其他的层。此外，如下也是可能的，S卩，在第一层160的在电池连接器112安装好的状态中朝向电池端子108a、108b的侧上和/或在第二层162的在电池连接器112安装好的状态中背离电池端子108a、108b的侧上分別布置基体114的一个或多个附加的层。另外，在图6至图9中所示的带有温度感测器136的电池连接器112的第二实施形式在结构、功能和制造方式方面与图1至图5中所示的第一实施形式相一致，在这些方面參考前面的对第一实施形式的描述。在图10至图12中所示的带有固定在其上的温度感测器136的电池连接器112的第三实施形式与在图1至图5中所示的第一实施形式由此相区別，即，温度感测器容纳部142在第三实施形式中与电池连接器112的基体114并非一体式地构造，而是替代地通过温度感测器壳体174来形成，温度感测器136至少部分地布置在该温度感测器壳体中并且该温度感测器壳体就此而言优选材料锁合地固定在电池连接器112的基体114上。温度感测器壳体174例如基本上呈方形地构造并且可以包括底壁176、朝向基体的内侧壁178、背离基体114的外侧壁180和与底壁176对置的顶壁182。在其余壳体侧上，也就是说在电池连接器112的横向方向128上向前和向后地观察，温度感测器壳体174优选敞开地构造。温度感测器壳体174例如可以由初始材料例如金属板材的条形件通过在弯折线184上多次弯折来形成。在此，温度感测器壳体174的棱边186不形成温度感测器壳体174的彼此毗邻的壁在其上一体式相互连接的弯折线，而是形成共同的边缘线，温度感测器壳体174的两个彼此相邻的壁的自由边缘沿着该边缘线彼此贴靠。“敞开的”的棱边186基本上可以布置在温度感测器壳体174的两个任意的壁之间，例如在顶壁182与外侧壁180之间。此外，温度感测器壳体174可以包括扩展部188，温度感测器壳体174能借助该扩展部固定在电池连接器112的基体114上。如从图11中可最为清楚地看到的那样，这样的扩展部188可以包括贴靠在基体114上的盘形或环形区段190和将环形区段190与温度感测器壳体174的基体192连接的连接区段194。在此，温度感测器壳体174的基体192包括温度感测器壳体174的围绕温度感测器 136 的壁 176、178、180 和 182。扩展部188尤其可以与基体192尤其是与其底壁176 —体式地构造。为了能够实现将扩展部188固定在基体114上，基体114例如具有凸出部196，该凸出部从第一接触区域116例如沿着电池连接器112的纵向方向126凸出。凸出部196例如可以包括半圆形区段198。温度感测器壳体174的扩展部188优选材料锁合地与电池连接器112的基体114的凸出部196连接。这种材料锁合的连接例如可以通过焊接尤其是激光焊接、超声波焊接、电阻焊接和/或摩擦搅拌焊接、通过熔焊和/或通过粘合来建立。通过温度感测器壳体174与电池连接器112的基体114之间的材料锁合的连接实现了在一侧的基体114与另ー侧的容纳在温度感测器壳体174中的温度感测器136之间具有低热阻的良好的热传递，从而借助温度感测器136由分析电路140确定的温度尽可能精确地与电池连接器112的第一接触区域116中的温度相一致。如在前两个实施形式中那样，在第三实施形式中也可以设置如下，即，在ー侧的这里构造为温度感测器壳体174的温度感测器容纳部142与另ー侧的温度感测器136的外周之间的中间空间至少部分地用由能导热的粘合剂构成的粘合层158来填充。由此，实现了温度感测器壳体174的基体192与温度感测器136之间的良好的热传递。为了制造带有固定在其上的温度感测器136的电池连接器112的第三实施形式而如下地进行:基体114从合适的初始材料例如金属板材以所期望的外轮廓(包括凸出部196在内)分离出来，例如冲压出或(尤其是借助激光)切割出来。从合适的初始材料分离出温度感测器壳体预成形件，其包括扩展部188和用于之后形成温度感测器壳体174的基体192的条形件。之前所提到的用作电池连接器112的基体114的材料同样用作温度感测器壳体174的材料，S卩，尤其是金属如铝、铜、锡、锌、铁、金和/或银、上述金属的合金、其他金属或其他金属的合金、导电的塑料材料和/或导电的碳材料。首先在温度感测器壳体预成形件上通过合适的成形过程形成用于温度感测器136的例如由底壁176、内侧壁178和外侧壁180构成的盆状临时容纳部，其中，该临时容纳部首先在其上侧仍旧敞开，例如通过如下方式，即，顶壁182还未弯折，而是例如平行于内侧壁178地延伸。将粘合剂引入该盆状容纳部，粘合层158应由该粘合剂形成。 接着，将温度感测器136引入容纳部，并且通过对顶壁182进行弯折而将容纳部关闭，从而形成在图10至图12中所示的温度感测器壳体174。温度感测器壳体174在扩展部188上例如在其环形区段190上材料锁合地与基体114尤其是与其凸出部196连接。这种材料锁合的连接例如可以通过焊接尤其是通过激光焊接、超声波焊接、电阻焊接和/或摩擦搅拌焊接、通过熔焊和/或通过粘合来建立。
前面所描述的用于制造带有固定在其上的温度感测器136的电池连接器112的方法步骤可以在其顺序方面基本上任意地改变。此外，如下是可能的，S卩，彼此同时地实施这些方法步骤中的两个或更多个。另外，图10至图12中所示的带有温度感测器136的电池连接器112的第三实施形式在结构、功能和制造方式方面与图1至图5中所示的第一实施形式以及与图6至图9中所示的第二实施形式相一致，在这些方面參考之前的描述。基体114尤其原则上也可以在电池连接器112的第三实施形式中多层地构造。
权利要求
1.用于将电化学装置(100)的第一电化学电池(102a)的第一电池端子(108a)与第二电化学电池(102b)的第二电池端子(108b)导电连接的电池连接器，其特征在于，所述电池连接器(112)包括基体(114 )和固定在所述基体(114 )上的温度感测器(136)。
2.根据权利要求1所述的电池连接器，其特征在于，所述基体(114)包括温度感测器容纳部(142)，在该温度感测器容纳部中至少部分地容纳有所述温度感测器(136)。
3.根据权利要求2所述的电池连接器，其特征在于，所述温度感测器容纳部(142)在所述温度感测器(136)的至少半周上围绕所述温度感测器(136)。
4.根据权利要求2或3所述的电池连接器，其特征在于，所述温度感测器容纳部(142)包括用于容纳所述温度感测器(136)的兜部(144)和用于将所述温度感测器(136)阻挡在所述兜部(144)中的舌板(146)。
5.根据权利要求4所述的电池连接器，其特征在于，所述兜部(144)和所述舌板(146)彼此一体式地构造。
6.根据权利要求4所述的电池连接器，其特征在于，所述兜部(144)与所述基体(114)的第一层(160) —体式地构造，而所述舌板(146)与所述基体(114)的第二层(162) —体式地构造。
7.根据权利要求4至6之一所述的电池连接器，其特征在于，所述舌板(146)与所述兜部(144)和/或与所述电池连接器(112)的基体(114)的一部分通过接片(152 ; 164)连接。
8.根据权利要求2至7之一所述的电池连接器，其特征在于，所述温度感测器(136)通过借助粘合剂的粘合固定在所述温度感测器容纳部(142)处。
9.根据权利要求8所述的电池连接器，其特征在于，所述粘合剂具有高的导热性。
10.根据权利要求1至9之一所述的电池连接器，其特征在于，所述温度感测器(136)至少部分地布置在温度感测器壳体(174)中，该温度感测器壳体固定在所述电池连接器(112)的基体(114)上。
11.根据权利要求10所述的电池连接器，其特征在于，所述电池连接器(112)的基体(114)具有凸出部(196)，在所述凸出部上固定有所述温度感测器壳体(174)。
12.根据权利要求10或11之一所述的电池连接器，其特征在于，所述温度感测器壳体(174)材料锁合地固定在所述基体(I 14)上。
13.根据权利要求10至12之一所述的电池连接器，其特征在于，在所述电池连接器(112)的横向方向(128)上，所述温度感测器壳体(174)的最大伸展小于所述电池连接器(112)的基体(114)的最大伸展，该横向方向垂直于如下平面地分布，该平面在所述电池连接器(I 12)安装好的状态中含有两个电化学电池(102a、102b)的纵轴线(106)。
14.根据权利要求1至13之一所述的电池连接器，其特征在于，所述温度感测器(136)是NTC元件、PTC元件、热电偶或珀耳帖元件。
15.电化学装置，其至少包括带有第一电池端子(108a)的第一电化学电池(102a)、带有第二电池端子(108b)的第二电化学电池(102b)和根据权利要求1至14之一所述的将所述第一电池端子(108a)与所述第二电池端子(108b)彼此导电连接的电池连接器(112)。
全文摘要
为了实现简单且可靠地在至少一个通过电池连接器彼此导电连接的电池端子的区域中确定温度而提出了一种用于将电化学装置的第一电化学电池的第一电池端子与第二电化学电池的第二电池端子导电连接的电池连接器，该电池连接器包括基体和固定在基体上的温度感测器。
文档编号H01M10/48GK103140959SQ201180034882
公开日2013年6月5日 申请日期2011年7月11日 优先权日2010年7月15日
发明者阿明·迪茨, 扬·格罗舍尔特, 马克·拉德拉, 克里斯多佛·塔美格尔, 马蒂亚斯·穆勒, 沃尔夫冈·弗里茨, 米夏埃尔·克恩勒 申请人:爱尔铃克铃尔股份公司, 宝马股份公司