用于电池组模块的电连接器的制作方法

本发明从一种用于电池组模块的电连接器出发。

背景技术：

从现有技术中已知电连接器，所述电连接器将电池组模块的至少一个电池组电池与检测单元导电连接，例如借助于将导电线与电池组电池和检测单元焊接在一起。

已知的现有技术的缺点是，为了在电池组电池和检测单元之间制造和安装导电连接，需要不同的制造步骤。因此，电连接器例如由导电线制成，其中线必须具有精确的长度和弯曲。将每个电连接器与至少一个电池组电池和检测单元焊接或粘接。紧接着将导电线组合成线缆束。

技术实现要素：

本发明的优点

与此相反地，具有独立权利要求的特征性的特征的根据本发明的方式具有下述优点：电池监控单元借助于至少一个接合线和/或至少一个接合带与柔性电路板导电连接。

本发明的其他有利的实施方式是从属权利要求的主题。

有利地，作为用于接合线和/或接合带的材料使用铝、铝-硅、铜或金以用于减小线路损耗。更有利地，接合线和/或接合带能够借助于轧制包层来制造，例如通过将铜层施加到铝层上，其中所述连接是机械不可松开的。

有利地，接合线与涉及的电池组模块的比能量密度、例如200Wh/kg和电池组电池的数量相关地具有在100μm和500μm之间的直径，使得确保通过接合线的例如为20A的最大通过电流，而例如不通过热影响损坏接合线。

有利地，接合带与涉及的电池组模块的比能量密度、例如240Wh/kg和电池组电池的数量相关地具有宽度在30μm和3000μm之间并且高度在10μm和500μm之间的矩形的横截面，使得确保通过接合带的例如为80A的最大通过电流，而例如不通过热影响损坏接合带。

有利地，接合线和/或接合带具有在1mm和30mm之间的长度，使得确保机械稳定性并且实现小的传导电阻。

有利地，电池监控单元包括至少一个电压传感器、电流传感器、温度传感器、电阻和/或电池组管理系统，使得通过电池监控单元例如检测各个电池组电池的电压。

有利地，电池监控单元被布置在柔性电路板的区域之内，并且电池监控单元和柔性电路板彼此粘接、拧紧、熔焊、焊接和/或借助于锁定装置机械连接，由此实现尤其高的强度并且减小例如由于震动造成的脱落率。

有利地，柔性电路板具有PET（聚酯）、PEM（聚萘二甲酸乙二醇酯）和/或PI（聚酰亚胺）作为基本材料，其中印制导线借助于印刷方法和/或光刻施加到基本材料上。

为了制造在接合线和/或接合带与汇流排、印制导线和/或接触面之间的导电连接，使用不同的方法变型，如热压接合（TC接合）、热超声球楔接合（TS接合）和/或超声波楔-楔接合（US接合）、

所述方法例如根据接合线或接合带的所使用的材料来选择。因此，TC接合很少用于线接合，因为连接所必需的高的力和温度能够引起连接元件的损坏，相反，然而该方法适合于带接合。如果将金和铜用作接合线或接合带的材料，那么TS接合是适合的。而如果将铝或铝-硅用作接合线或接合带的材料，那么US接合有利地适合。

有利地，电池组电池的、电池监控单元的和接合线和/或接合带的结构空间优化的布置由于柔性电路板的与迄今使用的线缆束相比更小的空间需求是可能的。

有利地，电池组电池的新的几何形状和/或新的布置由于接合线和/或接合带作为电池连接器的机械稳定性是可能的。有利地，能够在对接合机器的改装耗费小的情况下实现新的几何形状。

有利地，在使用柔性电路板、电池监控单元、接合线和/或接合带的情况下，与迄今的连接技术相比，能够以相对小的耗费维修有故障的电连接。

有利地，需要更少的用于通过接合线和/或接合带接触电池组电池和连接机构的制造步骤，由此需要更小的技术耗费用于电池组模块的制造过程，并且能够实现更高的自动化程度。

有利地，电池组模块在锂离子电池组、锂硫电池组和/或锂空气电池组中使用。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面的说明书中详细阐述。

其中：

图1示出根据本发明的电池组模块的一种实施方式；并且

图2示出与接合线的直径相关的示例性的载流能力的图表。

相同的附图标记在全部图中标识相同的设备部件。

具体实施方式

图1示出具有多个电池组电池2（1）、2（2）、2（3）、2（n）的电池组模块1，其中每个电池组电池2（1）、2（2）、2（3）、2（n）具有至少两个电池端子9（1a）、9（1b）、9（2a）。

在图1中，例如电池端子9（1a）与电池组电池2（1）的正极并且电池端子9（1b）与电池组电池2（1）的负极机械地和导电地连接。不同极性的电池端子借助于至少一个电池连接器8（1）、8（2）、8（3）彼此导电地连接，例如电池组电池2（1）的电池端子9（1b）与电池组电池2（2）的电池端子9（2a）连接。电池连接器8（1）、8（2）、8（3）被实施为接合线和/或接合带。

根据本发明，电池组模块1包括柔性电路板3和电池监控单元4。在图1中示出的实施方式中，电池监控单元4被布置在柔性电路板3的区域之内，并且柔性电路板3和电池监控单元4彼此粘接。

在替代的实施方式中，柔性电路板3和电池监控单元4之间的机械连接通过拧紧、熔焊和/或焊接实现。

在另一个实施方式中，电池监控单元4借助于电子构件直接在柔性电路板3上实现，由此有利地取消电池监控单元4的刚性的电路板。

在另一个实施方式中，柔性电路板3和/或电池监控单元4具有用于锁定的设备，使得例如电池监控单元4可逆地与柔性电路板3机械连接并且有利地在有故障的情况下更换。

柔性电路板3例如在示出的实施方式中具有汇流排和/或用于电池组电池2（1）、2（2）、2（3）、2（n）的充电平衡的设备。电池组端子9（1a）、9（1b）、9（2a）借助于至少一个接合线6（1）和/或接合带6（2）导电地与柔性电路板4连接，例如借助汇流排、印制导线、接触面和/或用于充电平衡的设备。有利地，在示出的实施方式中，温度传感器7与柔性电路板3连接。

电池监控单元4为了确定电池组模块1的电池组模块特性、诸如充电状态（SOC）、健康状态（SOH）、内阻而具有至少一个电压传感器、电流传感器、温度传感器、电阻和/或电池组管理系统。电池监控单元4与柔性电路板3借助于至少一个接合线5（1）和/或接合带5（2）导电地连接，并且例如能够借助于电压传感器检测单个电池组电池2（1）、2（2）、2（3）、2（n）或全部电池组电池2（1）、2（2）、2（3）、2（n）的电压。

通过电池监控单元，有利地能够提高电池组模块1的安全性，因为及早地识别故障，使得安全措施在出现故障之前已经能够作用，并且例如接通或断开个别电池组电池2（1）、2（2）、2（3）、2（n）。

在另一个实施方式中，电池监控单元4和/或柔性电路板3借助于导电连接和/或光学连接与其他电池监控单元4、柔性电路板3和/或电池组管理系统连接，例如借助于线缆连接和/或借助于总线系统。

有利地，中央电池组管理系统检测多个电池组模块1的电池组模块特性，以便根据电池组模块特性确定电池组特性。

在图2中，关于接合线的长度（以毫米为单位）绘制接合线的直径与接合线的长度的关系的载流能力（以安培为单位）。根据示出的曲线，能够根据接合线的需要的电流强度来选择直径，使得通过较小的材料需求实现重量降低和接触电阻的减小。在图2中示例性地示出由铝制成的直径为500μm或200μm的接合线20或24的载流能力。

如果对接合线的接合连接的机械稳定性提出尤其高的要求，例如由于电池组模块1的高的环境温度或者由于强震动，那么选择接合线的较大的直径，使得例如在接合线的直径为200μm时脱落值为500cN。