用于連接電池單池的方法和設(shè)備以及電池組、電池模塊、電池以及運(yùn)輸工具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于連接電池單池（1001、...1003）的方法，所述電池單池包括端子（11011、...11013、11021、...11023），其特征在于：提供連續(xù)材料（200）；由所述連續(xù)材料（200）批量生產(chǎn)單池連接器（20012、20023）；以及將所述連續(xù)材料（200）或所述單池連接器（20012、20023）固定在所述端子（11011、...11013、11021、...11023）上。本發(fā)明還涉及一種設(shè)備以及一種電池組、一種電池模塊、一種電池和一種運(yùn)輸工具。
【專利說明】
用于連接電池單池的方法和設(shè)備以及電池組、電池模塊、電池以及運(yùn)輸工具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及按照獨(dú)立權(quán)利要求所述類型的方法和設(shè)備。本發(fā)明的主題還有一種電池組、一種電池模塊、一種電池和一種運(yùn)輸工具。【背景技術(shù)】
[0002]由DE 10 2012 223 026 A1已知一種用于連接一電池組的兩個單池的連接布置結(jié)構(gòu)，其具有至少一個電池單池和柔性的導(dǎo)體元件，其中，所述柔性的導(dǎo)體元件與電池單池的一個極能導(dǎo)電地連接并且所述導(dǎo)體元件由鋁構(gòu)成。
[0003]由DE 10 2012 223 561 A1已知一種具有至少一個負(fù)電極和至少一個正電極的電池單池，其中，該電池單池被一單池殼體圍住并且為了電池單池的電接觸而具有第一單池端子和第二單池端子，所述第一單池端子與至少一個負(fù)電極導(dǎo)電式連接，所述第二單池端子與至少一個正電極能導(dǎo)電地連接，其中，第一單池端子和/或第二單池端子具有指向到所述單池殼體中的接觸開口。此外，用于使第一電池單池的至少一個第一單池端子與第二電池單池的至少一個第二單池端子能導(dǎo)電地接觸的單池連接器是已知的，其中，該單池連接器具有至少一個用于能導(dǎo)電地接觸單池端子的第一接觸部位和至少一個用于能導(dǎo)電地接觸單池端子的第二接觸部位，并且其中，所述至少一個第一接觸部位和/或所述至少一個第二接觸部位構(gòu)造為接觸插頭。此外，已知一種具有多個電池單池中的至少兩個電池單池的電池，這些電池單池借助于單池連接器彼此電聯(lián)接，其中，單池連接器的接觸插頭插入到電池單池的相應(yīng)的單池端子的接觸開口中。
[0004]由DE 10 2012 223 812 A1已知一種電池單池，該電池單池被一單池殼體圍住并且為了電接觸電池單池而具有至少一個單池端子，其中，所述單池端子與電池單池的電極連接并且該單池端子的一個區(qū)域以一個自由端部從單池殼體伸出，其中，該區(qū)域具有從單池殼體延伸的第一區(qū)段、延伸直到所述自由端部的第二區(qū)段和使第一區(qū)段與第二區(qū)段連接的第三區(qū)段，其中，所述第三區(qū)段以如下方式構(gòu)造，即，第二區(qū)段通過第三區(qū)段以彈性復(fù)位的方式布置在第一區(qū)段上。此外，已知一種用于能導(dǎo)電地接觸電池單池的單池端子的單池連接器，其中，該單池連接器具有多個用于能導(dǎo)電地接觸單池端子的接觸部位，在這些接觸部位中，至少兩個接觸部位彼此連接成一能導(dǎo)電的連接部，并且其中，至少兩個能導(dǎo)電的連接部通過一絕緣元件以電絕緣的方式彼此連接。此外，已知一種具有多個電池單池中的至少兩個電池單池的電池，這些電池單池借助于單池連接器能導(dǎo)電地彼此連接，其中，單池連接器與單池端子借助于咬口連接法(Durchsetzfiigeverfahren)來連接。
[0005]由DE 10 2012 222 712 A1已知一種用于電接觸電池單池的電極的單池端子，其中，所述單池端子能夠以如下方式與電池單池的電極連接，即，單池端子以一個自由端部從圍住電池單池的單池殼體伸出，并且其中，所述單池端子在其自由端部上具有帶底面的凹陷部，其中，所述凹陷部朝向單池端子的至少一個側(cè)面是連續(xù)的并且所述凹陷部朝向所述底面在所述凹陷部的至少一個區(qū)段中是擴(kuò)寬的。此外，已知一種具有第一區(qū)域和第二區(qū)域的、由能導(dǎo)電材料制成的接觸元件，其中，第一區(qū)域被構(gòu)造用于電接觸，并且其中，第二區(qū)域與單池端子的凹陷部對應(yīng)地構(gòu)造。此外，已知一種具有單池端子的電池單池以及一種具有多個帶單池端子的電池單池的電池。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]具有獨(dú)立權(quán)利要求特征的設(shè)備和方法具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，S卩，基于其尺寸和數(shù)目引起了對構(gòu)件更好的處理。此外可以減少變型方案的數(shù)目。由此可以降低成本如倉儲管理成本和/或制造成本如裝配成本。
[0007]通過在從屬權(quán)利要求中實(shí)施的措施，具有獨(dú)立權(quán)利要求所述特征的設(shè)備和方法的有利的改進(jìn)方案和改善方案是可行的。
[0008]如果連續(xù)材料作為帶或條而被提供，那么這就具有以下優(yōu)點(diǎn):可以簡化連續(xù)材料的存放和處理。
[0009]如果提供卷材形狀、棒形狀、桿形狀或條形狀的連續(xù)材料，那么這就具有以下優(yōu)點(diǎn):可以進(jìn)一步簡化連續(xù)材料的存放和處理。
[0010]如果批量生產(chǎn)包括單池連接器的定長截斷，如分開或切開或沖裁(Austanzen)，那么這就具有以下優(yōu)點(diǎn):電池單池的連接、連續(xù)材料的批量生產(chǎn)可以被較高(程度)地整合。
[0011]如果所述批量生產(chǎn)包括對所述單池連接器進(jìn)行彎曲，那么這就具有以下優(yōu)點(diǎn):連續(xù)材料的批量生產(chǎn)還可以進(jìn)一步批量生產(chǎn)。
[0012]如果借助于激光束來進(jìn)行定長截斷(AblSngen)、分開或切開，那么這就具有以下優(yōu)點(diǎn):批量生產(chǎn)可以進(jìn)一步被簡化。
[0013]如果借助于一激光束或所述激光束來進(jìn)行所述固定，那么這就具有以下優(yōu)點(diǎn):批量生產(chǎn)可以進(jìn)一步被簡化。此外可以減少固定時的機(jī)械負(fù)載。此外可以借助于激光源來產(chǎn)生用于定長截斷、分開或切開和固定的激光束。為此可以簡化所述方法或所述設(shè)備。由此可以進(jìn)一步減少成本。
[0014]運(yùn)輸工具例如可以構(gòu)造為:機(jī)動車如電動機(jī)動車、混合動力車輛、插電混合動力車輛、電動摩托車(電動-摩托車，英語:E-Bike )或電動自行車(踏板式電動自行車，英語: Pedal Electric Cycle，Pedelec);海上運(yùn)輸工具如電動艇或潛水艇(英語:U-Boot);空中運(yùn)輸工具或空間運(yùn)輸工具。
[0015]本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出并且在下面的描述中詳細(xì)闡釋?！靖綀D說明】
[0016]圖1示出了電池組10的示例性的立體視圖，所述電池組包括根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的單池連接器20012、20 023;圖2至圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的用于連接電池單池100^1002的方法的簡化視圖，并且圖6至圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的用于連接電池單池100^1002的方法的簡化視圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0017]圖1示出了電池組10的示例性的立體視圖，所述電池組包括根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的單池連接器20012、20 023。[〇〇18] 所述電池組10包括多個電池單池HKh、...1003和多個單池連接器20012、20 023。
[0019]這些電池單池10(h、...1003如在圖1中示例性地示出的那樣構(gòu)造為直角平行六面體或方形板。這些電池單池1〇〇1---1〇〇3分別包括例如正的第一單池端子(端子)11〇11、...11〇13和例如負(fù)的第二端子 11〇21、...11〇23。這些端子 11〇11、...11〇13、11〇21、...11〇23在常規(guī)使用時沿電池單池1〇〇1--1〇〇3的高度方向布置在上方。這些電池單池10〇1---10〇3關(guān)于所述端子ll〇i1、...ll〇i3、ll〇21、...11〇23以相對彼此反平行(ant1-parallel)取向的方式并排布置。
[0020] 這些單池連接器20012、20023包括用于電連接這些端子110n-11013、11021、...11023的能導(dǎo)電的元件。這些單池連接器20012、20023固定在這些端子110n、...11013、 11〇21、...11〇23上并且如圖1中示例性示出的那樣，使一電池單池10〇1、10〇2的第一端子 11〇11、11〇12與一相鄰布置的電池單池10〇2、10〇3的第二端子11〇22、...11〇23分別彼此電連接，從而使得電池單池1〇〇1、...1〇〇3由于它們的反平行的布置而彼此串聯(lián)連接。單池連接器 20012、20023的元件由連續(xù)材料或準(zhǔn)連續(xù)材料，例如帶材料或條材料在連接這些電池單池 10(h、...1003時制造或者說批量生產(chǎn)一一例如定長截斷如分開或切開或沖裁和/或彎曲。術(shù)語“連續(xù)材料”和“準(zhǔn)連續(xù)材料”由此表示這樣的原材料，該原材料可以分成多個單池連接器 20012、20023。所述連續(xù)材料或準(zhǔn)連續(xù)材料例如可以被提供為卷材形狀或拉長的形狀，如棒或桿。所述連續(xù)材料或準(zhǔn)連續(xù)材料可以具有就沿著材料的方向(縱向方向)而言恒定或均勻的橫截面。該橫截面可以與例如在電流強(qiáng)度方面的需求相適配。替換地，連續(xù)材料或準(zhǔn)連續(xù)材料例如由于切口、穿孔、凹槽、理論斷裂部位、理論彎曲部位或理論切割部位或理論分開部位而可以具有沿縱向方向的周期式的走向。
[0021]單池連接器20012、20023的分開例如可以借助于如剪切機(jī)那樣的切割裝置或者說分開裝置或激光束來進(jìn)行。[〇〇22] 單池連接器20012、20 0 23在端子110n、...11013、11021、...11023處/上的固定例如可以借助于固定縫或固定點(diǎn)如焊縫30011、30012、30012、30 023或焊點(diǎn)來進(jìn)行，這些固定縫或固定點(diǎn)例如可以通過鍵合或如激光焊接、摩擦焊接或超聲波焊接那樣的焊接來產(chǎn)生。
[0023]所述分開可以在固定之前進(jìn)行。替換地，所述固定可以在所述分開之前進(jìn)行。
[0024]圖2至5示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的用于連接電池單池10(h、1002的方法的簡化視圖。
[0025] 為了連接電池單池10(h、10〇2,將這些電池單池1001、10〇2的端子llOi1、...11013、 1121、...11〇23利用單池連接器20012、20 0 23彼此連接，這些單池連接器由帶材料200制造或批量生產(chǎn)。帶材料200可以如圖2至5中示例性示出的那樣以卷材形狀28來提供。所述帶材料 200可以布置在電絕緣的容器(未示出)中。[〇〇26] 圖2至5示出了用于連接電池單池10(h、1002的設(shè)備20。用于連接電池單池10(h、 1〇〇2的裝置20可以包括:用于控制和/或調(diào)節(jié)所述設(shè)備20或該設(shè)備的裝置的控制裝置22;固定裝置26，該固定裝置與控制裝置22連接，用于將所述單池連接器20012、2 0 0 23固定在端子 llOi1、...110i3、ll〇21、...11023處/上；以及處理裝置24,該處理裝置與控制裝置22連接，用于將單池連接器20012、20023定位和/或暫時或者說臨時固定如壓緊或按壓在端子110n、...11013、11021、...11023處/上。所述固定裝置26構(gòu)造為激光焊接裝置，該激光焊接裝置可以產(chǎn)生用于激光焊接和/或激光分開的激光束260。處理裝置24構(gòu)造為壓緊裝置，該壓緊裝置可以處在一移出的保持姿態(tài)240或一移入的靜止姿態(tài)240’中。[〇〇27]如圖2中示例性示出的那樣，帶材料200被引導(dǎo)到一電池單池10(h的端子110n上，定位在所述端子ll〇n上并借助于處在移出的保持姿態(tài)240中的處理裝置24暫時固定。帶材料200借助于固定裝置26的、產(chǎn)生焊縫300n的激光束260固定在所述端子110n上，從而使得所述帶材料200與端子110n電連接。在端子110n固定之后可以關(guān)斷所述固定裝置26并可以將處理裝置24帶到移入的靜止姿態(tài)240 ’中。[〇〇28]如圖3中示例性示出的那樣，帶材料200被定位在另一電池單池1002的另一端子11022上并借助于處在移出的保持姿態(tài)240中的處理裝置24暫時固定。帶材料200借助于固定裝置26的、產(chǎn)生另一焊縫3 0 0 22的激光束260固定在所述另一端子11022上，從而使得所述另一端子11022與帶材料200和端子110n電連接。在所述另一端子11022固定之后可以關(guān)斷所述固定裝置26并可以將處理裝置24帶到移入的靜止姿態(tài)240 ’中。[〇〇29]如圖4中示例性示出的那樣，具有焊縫300n和另一焊縫3 0 0 22的單池連接器20012借助于固定裝置26的激光束260而與帶材料200分開。在分開所述單池連接器20012之后可以關(guān)斷所述固定裝置26。
[0030]替換地，所述單池連接器20012的分開可以在固定在端子110n上之前進(jìn)行并且/或者在固定在另一端子11〇22上之前進(jìn)行。
[0031]圖5示出了借助于單池連接器20012彼此連接的電池單池100^ 1002。為了連接另外的或其它的電池單池可以重復(fù)實(shí)施該方法的步驟。由此可以將多個電池單池串聯(lián)和/或并聯(lián)地例如彼此電連接成一電池組或電池模塊。
[0032]所述設(shè)備20可以此外如參考圖6至9詳細(xì)描述的那樣包括:備置裝置 (Zurichteinrichtung)29,該備置裝置與控制裝置22連接，用于從帶材料200中備置或者說批量生產(chǎn)所述單池連接器20012、20023，如定長截斷和/或彎曲所述單池連接器20012、20 023。 所述備置裝置29例如可以構(gòu)造為無切削式的分開裝置，如剪切機(jī)，或構(gòu)造為切削式的分開裝置，如鋸。所述備置裝置29和/或其元件如分開元件可以電絕緣地構(gòu)造。所述帶材料200可以穿過所述備置裝置29，如果分開元件處在打開的靜止姿態(tài)290中的話。備置裝置29使單池連接器20012、20 023與帶材料200分開，如果所述分開元件處在閉合的分開姿態(tài)290’中的話。
[0033]圖6至9示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的用于連接電池單池HKhUOOs的方法的簡化視圖。[〇〇34]圖6至圖9中示出的設(shè)備20’基本上相應(yīng)于參考圖2至圖5所描述的、用于連接電池單池HKh、1002的設(shè)備20。所述帶材料200穿過備置裝置29，該備置裝置處于靜止姿態(tài)290中。 [〇〇35]如圖6中示例性示出的那樣，帶材料200被引導(dǎo)到電池單池10(h的端子110n上，定位在所述端子ll〇n上并借助于處在移出的保持姿態(tài)240中的處理裝置24暫時固定。帶材料 200借助于固定裝置26的、產(chǎn)生焊縫300n的激光束260固定在所述端子110n上，從而使得所述帶材料200與端子110n電連接。在端子110n固定之后可以關(guān)斷所述固定裝置26并可以將處理裝置24帶到移入的靜止姿態(tài)240 ’中。[〇〇36]如圖7中示例性示出的那樣，具有焊縫300n的單池連接器20012借助處于分開姿態(tài) 290’中的備置裝置29與帶材料200分開。在分開所述單池連接器20012之后可以將備置裝置29帶至靜止姿態(tài)290中。[〇〇37]替換地，所述單池連接器20012的分開可以在固定在端子110n上之前進(jìn)行。[〇〇38]如圖8中示例性示出的那樣，單池連接器20012被定位在另一電池單池1002的另一端子11022上并借助于處在移出的保持姿態(tài)240中的處理裝置24暫時固定。單池連接器20012 借助于固定裝置26的、產(chǎn)生另一焊縫3 0 0 22的激光束260固定在所述另一端子11022上，從而使得所述另一端子11〇22與端子ll〇n電連接。在所述另一端子11022固定之后可以關(guān)斷所述固定裝置26并可以將處理裝置24帶到移入的靜止姿態(tài)240 ’中。[〇〇39]替換地，另一端子11022上的固定可以在單池連接器20012的分開之前進(jìn)行。
[0040]圖9示出了借助于單池連接器20012彼此連接的電池單池10(^, 1002。為了連接另外的或其它的電池單池可以重復(fù)實(shí)施該方法的步驟。由此可以將多個電池單池串聯(lián)和/或并聯(lián)地例如彼此電連接成一電池組或電池模塊。
【主權(quán)項】
1.一種用于連接電池單池(lOOl--1〇〇3)的方法，所述電池單池包括端子(11〇11、...11〇13、11〇21、.?.11023)，其特征在于，提供連續(xù)材料(200 )，——由所述連續(xù)材料(200)批量生產(chǎn)單池連接器(20012、20023)，以及 ——將所述連續(xù)材料(200)或所述單池連接器(20012、20023)固定在所述端子 (11〇11、? ? ? 11〇13、11〇21、? ? ? 11〇23)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，一一將所述連續(xù)材料(200)作為帶或條來提供，或者一一以卷材形狀(28)、棒形狀、桿形狀或者條形狀來提供所述連續(xù)材料(200 )。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，一一所述批量生產(chǎn)包括對所述單池連接器(20012、20023)的定長截斷、分開、切開或沖 裁，或者所述批量生產(chǎn)包括對所述單池連接器(20012、20023)的彎曲。4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，一一借助于激光束(260 )來進(jìn)行所述定長截斷、分開或切開。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中，——借助于一激光束或所述激光束(260 )來進(jìn)行所述固定。6.—種設(shè)備，該設(shè)備被設(shè)置用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法。7.—種電池組(10)，該電池組包括:——電池單池(1001---10〇3)，所述電池單池包括端子(llOi1-110i3、ll〇21、...11023)，以及一一單池連接器(20012、20 023)，該單池連接器根據(jù)按照權(quán)利要求1至5中任一項所述的 方法固定在所述端子(11〇11、...11〇13、11〇21、...11023)上。8.—種電池模塊，該電池模塊包括:一一根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池組(10)。9.一種電池，該電池包括:一一根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池組(10)，或 ——根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池模塊。10.—種運(yùn)輸工具，該運(yùn)輸工具包括:一一根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池組(10)，——根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池模塊，或 一一根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池。
【文檔編號】B60L11/18GK105990558SQ201610151934
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月17日
【發(fā)明人】A.博爾曼, T.凱格, F.莫爾特
【申請人】羅伯特·博世有限公司