在电池系统的两个电池模块之间的连接系统技术方案

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。
技术介绍
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。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。
技术实现思路
本专利技术的任务是，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。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专利技术的一个方面。按照本专利技术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。按照本专利技术，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。这使得按照本专利技术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，按照本专利技术的连接技术可明显节省空间地实现。在按照本专利技术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。按照本专利技术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。所述夹紧单元可以例如至少部分地由铜构成。在使用按照本专利技术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。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。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。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。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。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。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。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。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。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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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(1)上或者能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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.16 DE 102014209273.61.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(1)上或者能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。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U形的或C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(1)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(1)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(1)和夹紧单元(4、36、51、65、79、80)之间、在连接极(1)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(1)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...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·霍夫勒，T·伊迪科特，P·科特，A·姆尼夫，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE