本發(fā)明關(guān)于原電池和關(guān)于用于制造原電池的方法。
背景技術(shù):
例如基于鋰離子技術(shù)的棱柱形的電池組電池被使用在汽車領(lǐng)域中或者建筑技術(shù)中作為能量儲(chǔ)存器。由于在當(dāng)今的電池中的高的能量密度,所述電池的功能故障能夠具有的后果是,釋放所存儲(chǔ)的能量,具有對(duì)所述電池和所述電池的周邊環(huán)境的破壞的效果。這樣的電池的安全性能夠通過傳感器顯著地改善,所述傳感器監(jiān)控所述電池的狀態(tài)并且在提早識(shí)別到這樣的功能故障時(shí)斷開所述電池。
從us2012/0121942中已知一種棱柱形的電池組電池,在其中,傳感器直接地布置在所述電池殼外的電池組端子的附近中并且具有向著兩個(gè)集電器的連接部。該傳感器容納在單獨(dú)的殼蓋中。
us2013/0143084示出了能夠重復(fù)充電的電池組,在其中,溫度傳感器布置在正電極的區(qū)域中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在根據(jù)本發(fā)明的原電池中,該原電池具有:用于接觸所述原電池的第一電極的第一集流器;用于容納所述第一電極和所述第一集流器的至少一個(gè)部分區(qū)域的殼;具有至少一個(gè)絕緣體,該絕緣體沿著所述殼的蓋部布置和構(gòu)造在所述殼內(nèi),以便將所述第一集流器從所述殼電絕緣;和用于檢測所述原電池的至少一個(gè)參數(shù)的傳感器,其中,所述傳感器經(jīng)過至少一個(gè)第一接觸導(dǎo)體與所述第一集流器電連接并且布置在所述殼的內(nèi)部中,設(shè)置的是,所述第一接觸導(dǎo)體與所述第一集流器經(jīng)過壓配合相連,該壓配合由所述絕緣體提供便利。
在本發(fā)明的框架中,利用接觸導(dǎo)體例如指代線腿(contactleads接觸引線)或者接觸墊。
根據(jù)本發(fā)明,所述傳感器布置在所述殼的內(nèi)部中。用于檢測所述原電池的測量參量的傳感器的安裝位置能夠具有對(duì)該傳感器的測量準(zhǔn)確性的較大的影響并且首先也具有對(duì)所述傳感器的裝配的較大的影響。從而應(yīng)該例如使得所述溫度的測量盡可能靠近所述電池的卷來實(shí)現(xiàn),以便能夠保證有說服力的溫度確定。為了測量電壓,必須保證向著所述原電池的兩個(gè)集流器的電連接。用于監(jiān)控所述原電池的所述傳感器在所述原電池內(nèi)的定位因此有利地實(shí)現(xiàn)了所述傳感器向著至少一個(gè)集流器和向著所述殼的特別的空間靠近。
把所述傳感器構(gòu)造在所述電池殼內(nèi)允許準(zhǔn)確地測量物理的參量,例如溫度、壓力和電壓。由此,能夠更早地和帶有更大的安全性地識(shí)別到所述原電池的可能的功能故障。因此在偵測到所述功能故障之后,所述電池已經(jīng)很早地能夠轉(zhuǎn)引到安全的狀態(tài)中。
傳感器的安裝能夠以只不過較小的額外成本而集成到例如棱柱形的電池的生產(chǎn)工藝中。
尤其,按照在這里所建議的方案而建立的所述傳感器向著至少一個(gè)集流器和電池壁的靠近,簡單地經(jīng)過短的電的接觸導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)了所述傳感器至兩個(gè)集流器的電聯(lián)接。
布置在所述原電池的內(nèi)部中的傳感器能夠被構(gòu)造用于:例如測量溫度或電壓或在所述電池中現(xiàn)有的壓力并且把所述測量數(shù)據(jù)例如經(jīng)過無線電連接部從所述原電池的內(nèi)部向外傳達(dá)。為了防護(hù)免受通過電池組成部分進(jìn)行的損壞,所述傳感器能夠由包裝部包圍地布置在所述電池的內(nèi)部中,尤其來自耐介質(zhì)的含氟聚合物材料,例如聚四氟乙烯(ptfe),氟化乙烯丙烯(fep)或聚氯三氟乙烯(pctfe)或任何耐介質(zhì)的含氟聚合物的材料,該材料與在所述原電池中的電解質(zhì)沒有相互作用。
所述原電池能夠指的是用于從化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能或者從電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。相應(yīng)地,所述原電池能夠應(yīng)用作為以電池組或者蓄電池為形式的能量儲(chǔ)存器。尤其,所述原電池能夠指的是例如基于鋰離子技術(shù)的棱柱形的電池。它能夠應(yīng)用作為例如在車輛的驅(qū)動(dòng)裝置中的能量儲(chǔ)存器。
所述集流器也能夠稱為集電器。所述第一和第二集流器能夠被構(gòu)造用于:把相應(yīng)接觸的電極與所述原電池的外部的接頭相連。為此,所述集流器的區(qū)段能夠在為此所設(shè)置的口部中穿透所述殼的壁。相應(yīng)地,集流器之一能夠視為正極,并且另一個(gè)集流器能夠視為所述原電池的負(fù)極。為了在電解質(zhì)的面前在所述電池中提供用于把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能并且反過來的相互作用,不同地構(gòu)造所述兩個(gè)電極。例如,所述第一電極能夠指的是陰極并且所述第二電極指的是所述原電池的陽極。反過來,所述第一電極也能夠被實(shí)施作為陽極,并且所述第二電極被實(shí)施作為陰極。
所述殼能夠被構(gòu)造用于:包裹并且向外屏蔽所述原電池。所述殼能夠由金屬或由塑料制成。在將所述原電池實(shí)施作為棱柱形的電池時(shí),所述殼能夠具有方形。按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式,所述殼具有殼蓋,該殼蓋形成了所述殼的壁并且該殼蓋能夠套裝到敞開的殼箱上,其中,所述敞開的殼箱由側(cè)壁和殼底部形成。
所述絕緣體能夠指的是間距保持件,該間距保持件構(gòu)造用于:把所述第一集流器從所述第二集流器電分離以及把兩個(gè)集流器從所述殼進(jìn)行電分離。例如,所述絕緣體能夠直接靠置在所述殼蓋的內(nèi)側(cè)處。
按照所述原電池的一個(gè)實(shí)施方式,所述絕緣體具有第二間隙,在該第二間隙中布置有所述第一接觸導(dǎo)體的部分區(qū)段。在此,所述第二間隙優(yōu)選地具有這樣的尺寸,該尺寸對(duì)應(yīng)于所述第一接觸導(dǎo)體的厚度,從而所述絕緣體適合用于嵌入所述第一接觸導(dǎo)體。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式,所述第一集流器在第一接觸區(qū)域(在該接觸區(qū)域中使得所述第一接觸導(dǎo)體與所述第一集流器的接觸經(jīng)過壓配合來產(chǎn)生)中具有尤其向著所述絕緣體或者傳感器的方向的例如錐形的或者長形的隆起。作為對(duì)此的備選方案,能夠設(shè)置材料附件、例如堆焊部。所述隆起能夠例如通過改形來制造。通過所述隆起或所述材料附件,能夠改善所述接觸。
優(yōu)選地,所述絕緣體至少部分地由彈性的材料制成。在構(gòu)造所述絕緣體或者所述絕緣體的把接觸導(dǎo)體壓合的部分時(shí),通過彈性的材料能夠即使在較大的溫度變化下也保險(xiǎn)地維持住所述接觸。例如,對(duì)此能夠采用相同的密封材料,該密封材料也用于密封通過所述蓋部的電的通過部。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式,所述傳感器經(jīng)過至少一個(gè)第二接觸導(dǎo)體與所述蓋部電連接,其中,所述第二接觸導(dǎo)體與所述蓋部經(jīng)過壓配合相連,該壓配合從所述絕緣體提供便利。在此,所述材料相疊地位于下述的順序中:殼蓋、第二接觸導(dǎo)體、絕緣體。通過在所述蓋部結(jié)構(gòu)組件的擠壓期間的電接觸,有利地,不需要例如通過焊接進(jìn)行的所述電接觸的額外的步驟,這導(dǎo)致節(jié)省成本。在此處省去焊接步驟導(dǎo)致在制造所述原電池時(shí)減少顆粒產(chǎn)生。
按照所述實(shí)施方式的一個(gè)改型方案,所述絕緣體具有第四間隙,并且必要時(shí)所述第一集流器具有第五間隙,該第五間隙在所述原電池的內(nèi)部和所述蓋部之間的絕緣體中構(gòu)造了通孔。所述第五間隙優(yōu)選與所述第四間隙重合或者幾乎重合地構(gòu)造。所述第二接觸導(dǎo)體與所述殼蓋在所述第四間隙和必要時(shí)第五間隙的區(qū)域中焊接。經(jīng)過所述第四和必要時(shí)第五間隙,能夠執(zhí)行激光焊,其中對(duì)此,不需要外置的另外的工具,例如額外的壓緊裝置,基于在所述焊接的時(shí)刻處、也即在組裝所述蓋部結(jié)構(gòu)組件之后的較小的位置供應(yīng),對(duì)于該工具而言沒有位置。所述焊縫相比于通過擠壓進(jìn)行的純粹的冷的接觸部,會(huì)導(dǎo)致所述殼蓋與所述第二接觸導(dǎo)體的電的和機(jī)械的連接部的較大程度經(jīng)提高的穩(wěn)健性。通過所述第二接觸導(dǎo)體與所述殼蓋的壓配合,給定了無縫隙的接觸。
按照一個(gè)另外的實(shí)施方式,所述絕緣體具有第三間隙,在該第三間隙中布置有所述第二接觸導(dǎo)體的一部分。經(jīng)此,獲得了所述第二接觸導(dǎo)體關(guān)于所述絕緣體的準(zhǔn)確的可定位性。在本發(fā)明的框架中把這樣的區(qū)域稱為第二接觸區(qū)域,在該區(qū)域中實(shí)現(xiàn)了所述第二接觸導(dǎo)體與所述另外的構(gòu)件、例如與所述殼蓋的接觸。優(yōu)選地,在所述殼蓋中在所述第二接觸區(qū)域中設(shè)置了隆起,或者作為備選方案設(shè)置了材料附件,該材料附件向著所述絕緣體或所述傳感器的方向指向。
按照本發(fā)明的一個(gè)另外的實(shí)施方式,所述傳感器經(jīng)過所述第二接觸導(dǎo)體不與所述蓋部而是與第二集流器電連接,其中,所述第二接觸導(dǎo)體與所述第二集流器經(jīng)過壓配合相連。這尤其當(dāng)殼蓋不作為原電池的第二端子起作用而是形成電絕緣的構(gòu)件時(shí)是適當(dāng)?shù)摹?/p>
優(yōu)選地,在此,所述壓配合由所述絕緣體或者由一個(gè)另外的絕緣體提供便利。所述絕緣體能夠一體式地構(gòu)造,從而它在空間上包圍所述第一以及所述第二集流器,所述絕緣體也能夠多件式地構(gòu)造,其中,在該情況中說的是配設(shè)給所述第一集流器的絕緣體以及例如配設(shè)給第二集流器的一個(gè)另外的絕緣體。在此,所述第二接觸導(dǎo)體與所述第二集流器的接觸能夠原則上類似于所述第一接觸導(dǎo)體與所述第一集流器的接觸來進(jìn)行。尤其,所述絕緣體或者所述另外的絕緣體能夠具有再一個(gè)另外的間隙,在該間隙中布置有所述第二接觸導(dǎo)體的一部分。尤其,所述第二集流器也能夠具有一個(gè)另外的隆起或者一個(gè)另外的材料附件,以便改善相應(yīng)的接觸。
所述另外的絕緣體優(yōu)選至少部分地由彈性的材料制成。經(jīng)此,即使在較大的溫度變化下也能夠保險(xiǎn)地維持住所述接觸。
按照一個(gè)實(shí)施方式,所述(第一)絕緣體具有第一間隙,所述傳感器布置和固定在該第一間隙中。在此,所述傳感器能夠例如通過壓緊配合(klemmsitz)保持在所述第一間隙中或者粘接在所述殼的蓋部處。
按照所述原電池的一個(gè)實(shí)施方式,所述第一間隙能夠作為通孔構(gòu)造在所述原電池的內(nèi)部和所述殼的壁之間的絕緣體中。在這個(gè)有利的形式中,所述第一間隙能夠盡可能簡單地和在花費(fèi)上有利地形成,例如通過從所述絕緣材料中沖壓出或者鉆通所述絕緣材料。作為備選方案,所述第一間隙也能夠僅作為凹部而加入到所述絕緣體中,從而所述凹部的底部把所述傳感器從所述殼的壁分離。在此,所述傳感器例如粘入到在所述絕緣體中的凹部中。在該實(shí)施方式中,能夠有效地避免在傳感器和殼之間的短路。
按照所述原電池的一個(gè)實(shí)施方式,所述傳感器的朝向所述殼的蓋部的側(cè)部能夠鄰接至所述殼進(jìn)行布置。從而,所述傳感器能夠盡可能以節(jié)省結(jié)構(gòu)空間的方式被安置并且例如也向外肯定保證測量值的無線電傳輸。按照一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式,所述傳感器數(shù)據(jù)卻作為電信號(hào)經(jīng)過所述電池的聯(lián)接觸頭來傳輸。
為了利用電壓來供應(yīng)所述傳感器,所述傳感器能夠按照一個(gè)另外的實(shí)施方式具有通往所述原電池的第一電勢的第一電線路和通往所述原電池的第二電勢的第二電線路。在此,所述第二電勢能夠不同于所述第一電勢。
例如,所述第一電線路能夠?qū)⑺鰝鞲衅髋c所述第一集流器相連。從而,所述傳感器以簡單的方式能夠與所述第一電勢相連。此外,所述第二電線路能夠?qū)⑺鰝鞲衅髋c所述第二集流器相連。利用這個(gè)實(shí)施方式,所述傳感器以簡單的方式能夠與所述第二電勢相連。
作為備選方案,所述第二電線路能夠?qū)⑺鰝鞲衅髋c所述殼相連。利用這個(gè)實(shí)施方式,能夠?qū)崿F(xiàn)所述傳感器至所述第二電勢的盡可能靈活的聯(lián)接。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面,建議了用于制造這樣的原電池的方法,其中,在第一步驟中,提供了敞開的殼箱和蓋部結(jié)構(gòu)組件,其中,所述蓋部結(jié)構(gòu)組件至少包括所述蓋部、所述第一集流器、所述絕緣體、所述傳感器和所述第一接觸導(dǎo)體,并且其中,在第二步驟中,所述蓋部結(jié)構(gòu)組件和所述敞開的殼箱被壓合以用于制造所述殼并且彼此相連,其中,所述第一接觸導(dǎo)體與所述第一集流器經(jīng)過壓配合(presssitz)相連,該壓配合由所述絕緣體提供便利。
通過所述傳感器與所述集流器在所述壓合過程期間的所建議的電接觸,在組裝所述蓋部結(jié)構(gòu)組件時(shí)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)健的接觸。有利地,能夠省去所述焊接步驟。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,在把所述蓋部結(jié)構(gòu)組件裝配到所述敞開的殼箱上時(shí),同時(shí)能夠把所述第一接觸導(dǎo)體擠壓到所述第一集流器處并且為了制造所述電接觸把所述第二接觸導(dǎo)體擠壓至所述殼蓋處或者至所述第二集流器處。
按照所述方法的一個(gè)備選的實(shí)施方式,在在步驟a)中提供所述蓋部結(jié)構(gòu)組件之后,在一個(gè)另外的步驟c)中把所述第二接觸導(dǎo)體與所述殼蓋在所述先前所說明的第二間隙的區(qū)域中進(jìn)行焊接。在第二接觸導(dǎo)體和殼蓋之間的焊接優(yōu)選地在完全裝配所述蓋部結(jié)構(gòu)組件之后來執(zhí)行。同樣,在該實(shí)施方式中,所述第一接觸導(dǎo)體通過壓配合與所述第一集流器相連。
穿過所述第一集流器對(duì)所述第一接觸導(dǎo)體的激光焊形成了一個(gè)另外的可行方案。因?yàn)樗龅谝患髌饕苍S為此過厚(數(shù)量級(jí)1mm),此集流器能夠選擇性地變薄(數(shù)量級(jí)0.1mm),例如通過去除材料或者通過在第一集流器中通過優(yōu)選由相同的金屬形成的金屬膜來閉合孔。在此,所述絕緣體在任何情況中如此地構(gòu)造:使得所述第一和第二接觸導(dǎo)體無縫隙地能夠被擠壓。
附圖說明
在附圖中展示了并且在后面的說明中更加詳細(xì)地闡釋本發(fā)明的實(shí)施例。
圖示:
圖1是按照現(xiàn)有技術(shù)的具有集成在絕緣體中的傳感器的原電池的剖視圖,
圖2是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的原電池的蓋部的底視圖,
圖3是按本發(fā)明的第一實(shí)施例的蓋部結(jié)構(gòu)組件的具體情況的剖視圖,
圖4是圖3中的具體情況的一個(gè)另外的剖視圖,
圖5是在按本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的蓋部結(jié)構(gòu)組件的具體情況的俯視圖中的剖視圖,
圖6-12是在按本發(fā)明的另外的實(shí)施方式的蓋部結(jié)構(gòu)組件的具體情況的側(cè)視圖中的剖視圖,
圖13是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的絕緣體的俯視圖,
圖14是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的絕緣體的俯視圖,
圖15是對(duì)按照一個(gè)實(shí)施方式的蓋部結(jié)構(gòu)組件的底視圖,
圖16是對(duì)按照另一個(gè)實(shí)施方式的蓋部結(jié)構(gòu)組件的具體情況的底視圖,
圖17是在按本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的傳感器的側(cè)視圖中的剖視圖。
在尤其包含本發(fā)明的實(shí)施例的后續(xù)的附圖說明中,相同的或者相似的組件利用相同的或者相似的附圖標(biāo)記來指代,其中,在個(gè)別情況中省去這些組件的重復(fù)的說明。所述附圖僅示意地展示了本發(fā)明的主題。
相同類型的若干特征、尤其間隙在此被逐一編號(hào)。在此,所述順序通過在附圖中的有關(guān)的特征的顯現(xiàn)的順序來確定。因此,“第二間隙”并不需要以“第一間隙”為前提,在這樣的意義中,即,所述根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)件完全能夠具有“第二間隙”,雖然它不具有“第一間隙”。
圖1在縱剖示意中示出了原電池2的示意的結(jié)構(gòu),該原電池在本發(fā)明的框架中也簡稱為電池2。
所述電池2構(gòu)造為棱柱形的電池并且具有方形的殼4,例如金屬殼。在所述殼4中布置有第一集流器6、第二集流器8、絕緣體14以及用于記錄所述原電池2的相關(guān)的測量值的傳感器16。所述殼4構(gòu)造用于:作為薄壁的包絡(luò)部,除了用于使得所述集流器6、8的接觸區(qū)段穿越的兩個(gè)口部以外,完全包封所述原電池2的內(nèi)部。
所述集流器6、8構(gòu)造用于:在所述電池2的電極10、12處取用電壓并且從所述電池2的內(nèi)部向外導(dǎo)引。為此,把所述集流器6、8通過所述電池2的或所述電池2的殼4的蓋部18導(dǎo)引至兩個(gè)為此所設(shè)置的位置處。為了取用所述電壓,把所述第一集流器6構(gòu)造用于:接觸所述原電池2的第一電極10,并且所述第二集流器8構(gòu)造用于:接觸所述原電池2的第二電極12。在在圖1中所示出的電池2中,所述第一電極10形成了陰極并且所述第二電極12形成了所述電池2的陽極。作為備選方案,所述第一電極10也能夠形成陽極,并且所述第二電極12能夠形成所述電池2的陰極。
作為用于所述集流器6、8的間距保持件起作用的絕緣體14沿著所述殼4的蓋部18的內(nèi)側(cè)布置并且構(gòu)造用于把所述集流器6、8從所述殼4電絕緣。正如在圖1中的示意所示的那樣,所述絕緣體14具有第一間隙20,所述傳感器16布置在所述間隙中。
在在圖1中所示出的電池2中,所述第一集流器6和第二集流器8在它們穿透所述殼4的蓋部18的位置處利用各一個(gè)密封部22相對(duì)于所述殼4電絕緣。在所述電池2外,所述集流器6、8在聯(lián)接觸頭44、46中終止,該聯(lián)接觸頭也稱為端子。
布置在所述絕緣體14的第一間隙20中的用于檢測所述電池2的至少一個(gè)參數(shù)的傳感器16具有通往所述原電池2的第一電勢的第一接觸導(dǎo)體24和幾乎相同長度的通往所述原電池2的第二電勢的第二接觸導(dǎo)體26,其中,對(duì)于所述傳感器16的功能,必須區(qū)分所述兩個(gè)電勢。在在圖1中所示出的電池2中,所述第一接觸導(dǎo)體24把所述傳感器16與所述第一集流器6相連,所述第一集流器位于第一電勢上,并且所述第二接觸導(dǎo)體26把所述傳感器16與所述殼4的蓋部18相連,所述蓋部位于第二電勢上。在此,所述接觸導(dǎo)體24、26通過比較短的和在這里相同長度的線腿來實(shí)現(xiàn)。
為了讀取所述傳感器16能夠設(shè)置的是,所述傳感器16的電接觸部從所述電池2中向外經(jīng)過集流器6、8或者通過(未示出的)額外的、通過所述殼4的電的通過部從所述傳感器16向外實(shí)現(xiàn)。傳感器數(shù)據(jù)的向外的通信也能夠經(jīng)過無線電傳輸來實(shí)現(xiàn)。
正如在圖1中的示意所示的那樣,所述絕緣體14布置在所述方形的電池2的蓋部18處并且構(gòu)造用于:從所述殼4的橫向于所述蓋部18走向的第一側(cè)壁36向著對(duì)置于所述第一側(cè)壁36的第二側(cè)壁38伸延。所述側(cè)壁36、38與底部形成了所述電池2的敞開的殼箱,該殼箱被緊固、例如焊接在所述蓋部18處以用于制造所述殼4。
所述第一間隙20(在其中布置有所述傳感器16)在這里構(gòu)造為在原電池2的內(nèi)部和蓋部18之間的通孔。所述傳感器16的高度或厚度在在圖1中所示出的電池2中對(duì)應(yīng)于所述絕緣體14的厚度。所述傳感器16完全布置在所述絕緣體14的第一間隙20中,其中,所述傳感器16的朝向所述蓋部18的側(cè)部鄰接至所述蓋部18并且所述傳感器16不超過所述絕緣體14地伸出到所述電池2的內(nèi)部中。此外,所述第一間隙20和由此所述傳感器16靠近地布置在所述第一集流器6處。
按照現(xiàn)有技術(shù),所述第一和第二接觸導(dǎo)體24、26與所述第一集流器6或與所述蓋部18的連接通過焊接來進(jìn)行。在此的一個(gè)問題是在焊接工藝中產(chǎn)生了顆粒。在此的一個(gè)另外的問題是,對(duì)于常用的焊接方法,不存在足夠的位置。如果例如使用激光焊,則薄的第一和第二接觸導(dǎo)體24、26必須很密封地?cái)D壓至相應(yīng)的焊接對(duì)。如果在第一或第二接觸導(dǎo)體24、26和焊接對(duì)之間出現(xiàn)了縫隙,則第一和第二接觸導(dǎo)體24、26的熔融的材料流動(dòng)到該縫隙中并且不與所述焊接對(duì)相連。無縫隙的壓合雖然對(duì)于所述第一接觸導(dǎo)體24與所述第一集流器6的連接部而言可行,但是在把第二接觸導(dǎo)體26焊接至所述蓋部18處時(shí),由于在所述集流器6、8與所述蓋部18組裝之后的小的位置出現(xiàn)了問題,例如由于蓋部18的在邊緣處可能存在的成拱形的形狀。無縫隙的按壓例如利用外置的工具來實(shí)現(xiàn)。由于在所述蓋部18的區(qū)域中的小的位置供應(yīng),另外的焊接方法、例如電阻焊和超聲波焊(如果有的話)于是僅通過改變而能夠被采用,通過該改變提供了更多空間。
具體實(shí)施方式
圖2示出了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的原電池2的蓋部結(jié)構(gòu)組件21的底視圖中的截取部分。所述蓋部結(jié)構(gòu)組件21包括第一和第二集流器6、8、絕緣體14和傳感器16,它們能夠基本上正如參照?qǐng)D1所說明那樣來構(gòu)造。所述示意示出的是,所述絕緣體14連續(xù)地或一體式地構(gòu)造并且用作用于兩個(gè)集流器6、8的間距保持件。所述第一間隙20正如參照?qǐng)D1所說明那樣作為通孔布置在電池2的內(nèi)部和蓋部18之間的絕緣體14中。此外,圖2示出了所述傳感器16在所述絕緣體14的第一間隙20中的布置方式。
在在圖2中示意所示的原電池2的實(shí)施例中,所述第一間隙20隨著在集流器6、8之間的所述傳感器16正如參照?qǐng)D1所說明那樣,相比于第二集流器8,更加靠近地布置在所述第一集流器6處。由于所述傳感器16靠近于所述集流器6、8之一、在這里所述第一集流器6,通往這個(gè)第一集流器的電連接部能夠直接經(jīng)過所述第一接觸導(dǎo)體24來進(jìn)行,例如經(jīng)過金屬的接觸墊或經(jīng)過線腿(引線)。通往另外的集流器6、8、在這里通往第二集流器8的電連接部間接地經(jīng)過蓋部18實(shí)現(xiàn),該蓋部位于所述第二集流器8的電勢上。
在圖2中的示意中還可見的是,按照這個(gè)實(shí)施例,所述第一間隙20大于所述傳感器16。所述傳感器16以及所述第一間隙20矩形地構(gòu)造。
在圖3和4中所示的蓋部結(jié)構(gòu)組件21在側(cè)向的剖視圖中示出了第一和第二接觸導(dǎo)體24、26與所述第一集流器6和與所述蓋部18的經(jīng)過壓配合的接觸部。
該壓配合在圖3中經(jīng)過所述絕緣體14來提供便利。
不同于在圖2中所示的實(shí)施例,所述傳感器16不是布置在第一間隙20中,而是粘接在所述蓋部18處,例如通過耐電解質(zhì)的粘合劑。
圖4示出了具有第一接觸區(qū)域80和第二接觸區(qū)域82的示意圖的、圖3中的蓋部結(jié)構(gòu)組件21的細(xì)節(jié)視圖,在其中,所述第一和所述第二接觸導(dǎo)體24、26嵌入到所述絕緣體14中。所述第一接觸區(qū)域80在此指代一種區(qū)域,在該區(qū)域中,所述第一接觸導(dǎo)體24與所述第一集流器6的接觸經(jīng)過所述壓配合產(chǎn)生。所述第二接觸區(qū)域82是一種區(qū)域,在該區(qū)域中產(chǎn)生了所述第二接觸導(dǎo)體26與所述蓋部18的接觸。
所述絕緣體14在所述第一接觸區(qū)域80中具有第二間隙50,在該間隙中布置有所述第一接觸導(dǎo)體24的一個(gè)部分區(qū)段。在此,所述第二間隙50的寬度對(duì)應(yīng)于所述第一接觸導(dǎo)體24的厚度54,例如在0.1和0.5mm之間。
在所述第二接觸區(qū)域82中,所述絕緣體14具有第三間隙52,在該第三間隙中布置有所述第二接觸導(dǎo)體26的一個(gè)部分區(qū)段。
在此,所述第三間隙52的寬度對(duì)應(yīng)于所述第二接觸導(dǎo)體26的厚度56。
圖5示出了在俯視圖中的按照一個(gè)實(shí)施方式的蓋部結(jié)構(gòu)組件21,其中,該示意圖示出了在所述蓋部18下方的布置方式。在此,所述絕緣體14配有所述第一間隙20,正如參照?qǐng)D1和2所說明的那樣。所述傳感器16布置在所述第一聯(lián)接觸頭44的附近。
圖6示出了沿著在圖5中所示的線a-a的側(cè)向的剖視圖,其中,展示了所述傳感器16通過所述絕緣體14進(jìn)行的機(jī)械的固定。所述絕緣體14按照這種實(shí)施方式幾乎完全地包封所述傳感器16。此外,所述傳感器16直接布置在所述蓋部18處,其中,這在另外的實(shí)施方式中不必然需要。
圖7和8示出了按照本發(fā)明的另外的實(shí)施方式的根據(jù)本發(fā)明的蓋部結(jié)構(gòu)組件21。在所述蓋部結(jié)構(gòu)組件21中,在所示的時(shí)刻還沒有布置具有第一和第二接觸導(dǎo)體24、26的傳感器16。在所述第一接觸區(qū)域80中,所述第一集流器6具有各一個(gè)第一隆起58。所述第一隆起58能夠例如錐形或長形地構(gòu)造并且通過改形來制造。作為替代方案也能夠設(shè)置一種材料附件。
所述第一隆起58在圖7中向著所述絕緣體14的方向造形并且在此位置處加強(qiáng)與所述第一接觸導(dǎo)體24的接觸。在所述第二接觸區(qū)域82中,所述蓋部18具有各一個(gè)第二隆起60。所述第二隆起60能夠同樣例如錐形或長形地構(gòu)造并且通過改形來制造。作為替代方案也能夠設(shè)置一種材料附件。所述第二隆起60在圖7中同樣向著所述絕緣體14的方向造形并且在此位置處加強(qiáng)與所述第二接觸導(dǎo)體26的接觸。在圖7中,所述絕緣體14在第一和第二接觸區(qū)域80、82中具有第二和第三間隙50、52,在其中布置有接觸導(dǎo)體24、26。所述第二和第三間隙50、52能夠在該實(shí)施方式中在隆起58、60的作用下例如通過絕緣體14的彈性的形變產(chǎn)生。
在圖7和8中所示的蓋部結(jié)構(gòu)組件21此外設(shè)定用于:與傳感器16接觸,該傳感器作為接觸導(dǎo)體24、26具有接觸墊62、64,正如參考圖9所說明的那樣。
圖9示出了按照另一個(gè)實(shí)施方式的根據(jù)本發(fā)明的蓋部結(jié)構(gòu)組件21,其中,所述傳感器16經(jīng)過接觸墊62、64和隆起58、60與所述第一集流器6或蓋部18相連。所述傳感器16正如在先前所說明的實(shí)施例中那樣經(jīng)過壓配合不僅保持在所述第一集流器6處也保持在蓋部18處。
例如,所述傳感器16在這里被展示具有外部的殼68、例如澆鑄料,并且具有被保護(hù)免受電解質(zhì)的電子的組件66。
圖10示出了按照本發(fā)明的一個(gè)另外的實(shí)施方式的蓋部結(jié)構(gòu)組件21。在此,所述第一接觸導(dǎo)體24正如之前所描述的那樣與所述第一集流器6經(jīng)過壓配合相連,但是所述第二接觸導(dǎo)體26不與所述蓋部18而是與所述第二集流器8電連接。在此,所述第二接觸導(dǎo)體26與所述第二電流導(dǎo)體8又經(jīng)過壓配合相連,該壓配合在該實(shí)施方式中例如由一個(gè)另外的絕緣體84提供便利。所述另外的絕緣體84能夠在相應(yīng)的第三接觸區(qū)域86中正如參考圖4所說明的那樣具有一個(gè)另外的相應(yīng)的間隙(未示出)并且正如參考圖7至9所說明的那樣具有隆起(未示出)。
所述傳感器16位于在集流器6、8之間的中部。按照在所述附圖中未示出的備選的實(shí)施例,所述傳感器16能夠在所述第二集流器8的接觸中布置在所述絕緣體14的第一間隙20中,并且所述第一間隙20和由此所述傳感器16布置在所述第一集流器6的附近處。所述第一間隙20作為備選方案也能夠位于所述第二集流器8的附近處。
圖11示出了按照本發(fā)明的一個(gè)另外的實(shí)施方式的蓋部結(jié)構(gòu)組件21,其中,所述絕緣體14具有第四間隙72,該第四間隙作為在所述絕緣體14中的通孔構(gòu)造在原電池2的內(nèi)部和殼4之間。所述第四間隙72布置在所述第二接觸區(qū)域82中并且實(shí)現(xiàn)了從所述蓋部18的下方接近至所述第二接觸導(dǎo)體26。經(jīng)過所述第四間隙72,所述第二接觸導(dǎo)體26能夠通過激光焊緊固至所述蓋部18處。
在圖12中展示了這樣的情況,即,所述第一集流器6與所述第二接觸區(qū)域82重疊。正如在圖4中同樣的那樣,此外,在這里所述第一和所述第二接觸區(qū)域80、82重疊。在該情況中,所述第一集流器6具有第五間隙74,該間隙優(yōu)選與所述第四間隙72重合地構(gòu)造。
圖13和14示出了按照本發(fā)明的另外的實(shí)施方式的對(duì)絕緣體14的俯視圖。所述絕緣體14具有第六間隙88,第一聯(lián)接觸頭44穿過該第六間隙。此外,展示了第四間隙72,該第四間隙被需要用于所述第二接觸導(dǎo)體26與所述蓋部18的激光焊,正如已經(jīng)參考圖11和12所說明的那樣。在圖13中,所述第四間隙72完全由絕緣體14包圍。在圖14中,所述第四間隙72不完全由絕緣體14包圍,而是單側(cè)敞開地構(gòu)造。
圖15示出了在位于絕緣體14中的第四間隙72的區(qū)域中的從下側(cè)對(duì)蓋部結(jié)構(gòu)組件21的細(xì)節(jié)視圖。所述第二接觸導(dǎo)體26具有焊縫76,借助于該焊縫使得此第二接觸導(dǎo)體緊固在所述蓋部18處。
圖16示出了一個(gè)實(shí)施方式,在其中,如此構(gòu)造所述第四間隙72的尺寸,即,所述第二接觸導(dǎo)體26完全地填充所述第四間隙72。有待焊接的第二接觸導(dǎo)體26的寬度能夠在此被選擇為大于或小于在所述絕緣體14中的第四間隙72的寬度70。
圖17示出了所述傳感器16的備選的構(gòu)造方案。所述傳感器16在所展示的實(shí)施方式中由包覆部78包圍,該包覆部保護(hù)所述電子裝置免受在所述電池2中的電解質(zhì)。在此,所述第一和第二接觸導(dǎo)體24、26從所述包覆部78中引出。所述接觸導(dǎo)體24、26能夠例如由銅、鎳或者鋁制成,其中,它們尤其也能夠由兩種不同的材料制成,例如為了阻礙電流腐蝕。優(yōu)選地設(shè)置的是,所述接觸導(dǎo)體24、26擁有與相應(yīng)的接觸對(duì)、也即第一和第二集流器6、8或蓋部18相似的電化學(xué)勢。
本發(fā)明不限于這里所描述的實(shí)施例和此處所強(qiáng)調(diào)的方面。其實(shí),在通過權(quán)利要求所給出的范圍內(nèi),位于本領(lǐng)域技術(shù)人員的實(shí)踐的范圍中的多個(gè)變型方案是可行的。