用于电接触的连接元件和用于制造连接元件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于与电存储单元的对应的接触元件电接触的连接元件，其带有接触底部和至少一个第一接触凸耳和第二接触凸耳，以用于连接元件与电存储单元的对应的接触元件的侧壁的直接的机械和电接触，其中所述接触凸耳在上端具有用于引入电存储单元的对应的接触元件的引入斜面，在下端与接触底部连接，并且具有在不同高度的接触凸耳处的位于内部的接触面。触面。触面。

【技术实现步骤摘要】
用于电接触的连接元件和用于制造连接元件的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于与电存储单元的对应的接触元件电接触的连接元件，以及涉及一种用于制造对应的连接元件的方法。

技术介绍

[0002]例如电化学电池的电存储单元的输出电压可以通过单独的电存储单元的相继连接被提高到期望的电压水平。为此，电存储单元具有接触元件，所述接触元件用于在对应的电路设备内进行电存储单元的电和机械接触，并且因此为电能存储系统提供限定的电力。
[0003]此类电能存储系统的使用领域之一是在电动车辆中用作唯一的电驱动源或与化石驱动源(例如，内燃机)组合使用作为混合动力驱动器。此类电能存储系统的其他可能的使用领域在于家用或生产技术中的电能存储系统。
[0004]在电能存储系统中，通常将由电池单元组成的行布置在所谓的模块中，其中单独的串联连接的电池单元可通过电路设备相互并联地电连接。此电能存储系统的输出电压可以通过单独的电池单元行的串联连接来定义，其中单独的电池行的数目被对应地确定。当前，通过由导电材料制成的复杂的机械构造，由各单独的并联连接的电池单元行和串联连接的电池单元行来提供此形式的电路设备。
[0005]作为电存储单元的电路设备的部分的连接元件在此特别重要，因为所述连接元件必须满足双重功能。一方面，每个连接元件必须确保与电池单元的对应的接触元件以对应的接触力永久地机械连接。另一方面，连接元件还必须保证电池单元通过连接元件与电路设备并且因此与电能存储系统永久地电连接。例如，在安装用于车辆的电池模块的情况中，多达120个连接元件同时与各对应的接触元件接触，这要求高的安装力，所述安装力在连接时不均匀性的情况中可能导致一些少量构件中的安装力局部化，所述构件因而由于高的安装力被损坏。
[0006]例如，DE 10 2017 206 158 A1描述了一种电池模块的单元连接器，所述单元连接器带有被设计用于与第一电池单元的连接终端导电连接的第一接触区域和被设计用于与第二电池单元的连接终端导电连接的第二接触区域，其中所述单元连接器具有多个叠置的带有开口的安全元件，所述安全元件将相应的接触区域电连接，并且可以通过使用开口相互机械连接。
[0007]US 2014 322 582 A1公开了一种电池壳体，所述电池壳体具有四个板形的侧部和两个盖板，所述侧部和所述盖板可相互连接以形成盒状的壳体。至少两个对置的侧部具有长形的空缺，电池的功能板可部分地插入所述空缺内，并且所述侧部可相互连接，使其在未安装盖板的情况下承载整个电池。
[0008]根据US 2014 322 581 A1公开了一种用于电池的单元块，所述单元块具有多个电池单元和至少在一侧开放的盒形的壳体，电池单元通过开放侧被引入到所述壳体内，其中单元固定部因此通过开放侧被压入到壳体内使得电池单元被固定在壳体内。

技术实现思路

[0009]本专利技术的任务是提供一种解决方案，通过所述解决方案提供与电存储单元的接触元件的永久的电和机械单元联接，所述解决方案与传统的单元连接相比实现了安装力的降低。
[0010]此任务通过根据独立权利要求的特征的、用于与电存储单元的对应的接触元件电接触的连接元件以及用于制造与电存储单元的对应的接触元件电接触的连接元件的方法来实现。本专利技术的其他可能的构造特别地在从属权利要求中给出。
[0011]根据本专利技术提供了一种用于与电存储单元的对应的接触元件电接触的连接元件，其具有接触底部和至少一个第一接触凸耳，以用于连接元件与电存储单元的对应的接触元件的侧壁的直接的机械和电接触。第一接触凸耳在上端上包括用于引入电存储单元的对应的接触元件的引入斜面，并且在下端上与接触底部连接。位于内部的接触面用于连接元件与电存储单元的对应接触元件的侧壁在接触凸耳的预定的第一高度处的机械和电接触。此外，连接元件具有第二接触凸耳，其中所述第二接触凸耳在上端上也具有引入斜面，而在下端上与接触底部连接，并且具有在与第一高度不同的第二高度处的位于内部的接触面。
[0012]针对第一和第二接触凸耳，通过将接触凸耳的接触面设置在不同的、彼此错开高度处可以降低安装力，即以与传统的连接元件相比在生产过程期间将连接元件施加到电存储单元的对应的接触元件上时所使用的力更小。因为第一接触凸耳具有与第二接触凸耳不同的、到电存储单元的接触元件的接触点，所以在将连接元件推到电存储单元的接触元件上时的力持续地降低，或时间错开地施加到接触元件上。在推上连接元件时，带有较大的接触面高度和较高的引入斜面的长形的接触凸耳首先接触接触元件，并且在进一步推上时这些接触凸耳向外弯曲，直至接触面达到电存储单元的接触元件的接触点。较短的第二接触凸耳随后仅在推上期间向外弯曲，使得与所有接触凸耳必须相对于同一接触点同时被弯曲的情况相比，待施加的力更小。通过在将连接元件施加到电存储单元的接触元件上的期间降低安装力，最小化了在生产过程期间所有部件、特别是连接元件和接触元件的机械负载，并且因此显著延长了电能存储系统的平均寿命。通过使用不同长度的、带有布置在不同的高度处的接触面的接触凸耳，也可以当在电能存储系统中安装和使用时更好地补偿存储单元的接触元件的直径公差。
[0013]因此，与传统的接触凸耳相比，这也导致有可能通过降低材料厚度和延长接触凸耳的长度来降低弹簧刚度，并且因此降低安装力。为降低接触电阻，也可以在长度不同的接触凸耳上开槽，以此增加了连接元件与存储单元的对应的接触元件之间的接触位置的数量，并且因此改进机械和电连接的质量。
[0014]在连接元件的一个有利的实施方式中，将至少一个另外的第一接触凸耳和另外的第二接触凸耳布置在接触底部上，使得第一接触凸耳相对于接触底部分别与另外的第一接触凸耳布置在分别对置的侧上，而第二接触凸耳相对于接触底部分别与另外的第二接触凸耳布置在分别对置的侧上。通过将长度相同的接触凸耳相对于接触底部相对地布置，接触元件在连接元件内保持对称，并且因此将恒定的接触力施加到电存储单元的接触元件上。第二接触凸耳和一个与之对置的第二接触凸耳以相对于接触底部的对置的角度布置，所述第二接触凸耳也将对称的接触力施加到电存储单元的接触元件上，但所述第二接触凸耳相对于第一接触凸耳被布置在电存储单元的接触元件的侧壁不同的高度处。
[0015]在连接元件的另一实施方案中，第一接触凸耳和/或第二接触凸耳从接触底部到引入斜面的上端的形状被构造为尖形。由于至少第一接触凸耳的尖形的构造，而且理想地也由于第二接触凸耳的尖形的构造，在连接元件推到电存储单元的对应的接触元件上期间，确定了安装力的大小特别是安装力的升高。
[0016]通过确定相应的接触凸耳的厚度和宽度以及通过合适的材料选择，支持第一接触凸耳和第二接触凸耳的成形的此功能性。为此，连接元件至少部分地由铜-锡合金、特别是CuSn4合金制成。除弹性模量外，所谓的Rp0.2值也影响接触凸耳的弹性特征。Rp0.2值描述了回复能力，即材料在不保持使得其在卸载时不再位于起始位置的变型的情况下能够弯曲的程度。由于纯铜太软，因此其不太适合使用。特别地，CuSn本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于与电存储单元(40)的对应的接触元件(41)电接触的连接元件(30)，其包括：-接触底部(31)；-至少一个第一接触凸耳(10a、10b、10c、10d)，所述第一接触凸耳用于所述连接元件(30)与所述电存储单元(40)的对应的接触元件(41)的侧壁的直接机械和电接触，其中，所述第一接触凸耳(10a、10b、10c、10d)在上端具有用于引入所述电存储单元(40)的对应的接触元件(41)的引入斜面(11)，在下端与所述接触底部(31)连接，并且具有位于内部的接触面(12)，以用于所述连接元件(30)与所述电存储单元(40)的对应的接触元件(41)的侧壁在所述接触凸耳(10a、10b、10c、10d)的预定的第一高度(13)处的机械和电接触；和-至少一个第二接触凸耳(20a、20b、20c、20d)，以用于所述连接元件(30)与所述电存储单元(40)的对应的接触元件(41)的侧壁的直接机械和电接触，其中，所述第二接触凸耳(20a、20b、20c、20d)在上端具有用于引入所述电存储单元(40)的对应的接触元件(41)的引入斜面(21)，在下端与所述接触底部(31)连接，并且具有位于内部的接触面(22)，以用于所述连接元件(30)与所述电存储单元(40)的对应的接触元件(41)的侧壁在与所述第一接触凸耳错开的第二高度(23)处的机械和电接触。2.根据权利要求1所述的连接元件(30)，其特征在于，至少一个另外的第一接触凸耳(10a、10b、10c、10d)和另外的第二接触凸耳(20a、20b、20c、20d)布置在所述接触底部(31)上，使得所述第一接触凸耳(10a、10b、10c、10d)相对于接触底部(31)分别与所述另外的第一接触凸耳(10a、10b、10c、10d)布置在相应的对置的侧上，所述第二接触凸耳(20a、20b、20c、20d)相对于接触底部(31)分别与所述另外的第二接触凸耳(20a、20b、20c、20d)布置在相应的对置的侧上。3.根据权利要求1或2所述的连接元件(30)，其特征在于，所述第一接触凸耳(10a、10b、10c、10d)和/或所述第二接触凸耳(20a、20b、20c、20d)的从所述接触底部(31)到所述引入斜面(11、21)的上端的形状被构造为尖形。4.根据权利要求1至3中任一项所述的连接元件(30)，其特征在于，所述连接元件(30)至少部分地由铜-锡合金制成，特别是由CuSn4合金制成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的连接元件(30)，其特征在于，所述第一接触凸耳(10a、10b、10c、10d)和/或所述第二接触凸耳(20a、20b、20c、20d)的所述接触面(12、22)涂覆有锡层以用于微观放大所述接触面(12、22)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的连接元件(30)，其特征在于，所述连接元件具有另外的接触凸耳。7.根据权利要求1至5中任一项所述的连接元件(30)，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：圭多，
申请(专利权)人：利萨，
类型：发明
国别省市：