用于電池模塊的電氣的單池連接器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于電池模塊的電氣的單池連接器。
【背景技術(shù)】
[0002]由DE102011080977已知單池連接器，其將電池模塊的至少兩個(gè)電池單池導(dǎo)電地連接起來。為此使用例如薄的、層狀的、波浪形成形的板片。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]已知的現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是，已知的單池連接器包括具有接觸電阻的過渡區(qū)域并且由于外部影響、例如由于單池連接器的機(jī)械負(fù)載或者由于過渡區(qū)域的腐蝕而呈現(xiàn)出接觸電阻的變化。
[0004]與此相對地，按照本發(fā)明的具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的做法則具有以下優(yōu)點(diǎn):用于電氣地連接電池單池的單池連接器包括至少兩個(gè)材料層，其中所述至少兩個(gè)材料層不可分地、機(jī)械地互相連接并且使用鋁作為用于單池連接器的第一材料層的材料且使用過渡金屬或者所述過渡金屬的合金作為用于單池連接器的第二材料層的材料。
[0005]本發(fā)明的其他有利的實(shí)施方式是從屬權(quán)利要求的主題。
[0006]按照本發(fā)明的單池連接器以有利的方式具有材料層處于單池連接器內(nèi)部的過渡區(qū)域，由此來保護(hù)所述過渡區(qū)域不受外部影響。
[0007]根據(jù)外部影響、例如腐蝕或者對通過單池連接器的電流通量的要求來使用銅、鎳或者金或者鋁硅合金作為過渡金屬。這在全面施用銅時(shí)例如有效地參與了電流傳導(dǎo)，由此顯著地降低了總電阻。
[0008]單池連接器根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)具有例如寬3到5cm并且高I到3cm的矩形橫截面。
[0009]在另一有利的實(shí)施方式中，單池連接器以聯(lián)結(jié)帶的形式設(shè)計(jì)并且具有寬在300 μπι到500 μm之間且高在100 μπι到300 μm之間的矩形橫截面。由此例如實(shí)現(xiàn)了材料和重量的節(jié)省，降低了導(dǎo)線電阻并且/或者節(jié)省了必要的結(jié)構(gòu)空間。
[0010]在另一有利的實(shí)施方式中，第三材料層與所述兩個(gè)材料層的至少一個(gè)材料層不可分地、機(jī)械地連接，其中為第三材料層使用第一材料層的材料或者第二材料層的材料或者其他材料。因此產(chǎn)生例如具有材料鋁、銅、鎳的材料層結(jié)構(gòu)。
[0011]單池連接器以有利地方式具有至少一個(gè)用于形成機(jī)械不可分的和/或機(jī)械可分的導(dǎo)電連接的接觸面。
[0012]有利的是，在接觸面、優(yōu)選材料層的外層上借助釬焊、聯(lián)結(jié)(bonden)和/或熔焊施放不可分的導(dǎo)電的連接部、例如傳感器導(dǎo)線，而不需要產(chǎn)生其他邊界層。
[0013]在另一有利的實(shí)施方式中，替代不可分的導(dǎo)電的連接部，在對所述兩個(gè)材料層進(jìn)行包層之后剪切出接觸面，其中如此選擇所述接觸面的尺寸，使得電纜接線柱能夠機(jī)械可分地插接上。借助所述電纜接線柱或者傳感器導(dǎo)線能夠以有利的方式測量施加在單池連接器上的電壓或者通過單池連接器的電流通量并且/或者將控制裝置與單池連接器導(dǎo)電地連接起來。
[0014]為了制造具有至少兩個(gè)材料層的單池連接器，以有利的方式來實(shí)施用于不可分地、機(jī)械地連接所述至少兩個(gè)材料層的方法，例如包層尤其滾壓包層法或者滾焊包層法和/或壓力焊。
[0015]為了制造單池連接器的導(dǎo)電的接觸面，例如作為用于不可分的機(jī)械的連接的接觸面，將銅制帶或者鎳制帶包層到材料層上。
[0016]單池連接器的導(dǎo)電的接觸面，例如作為用于可分的機(jī)械的連接的接觸面，借助沖壓、銑削和/或切削來制造。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的單池連接器以有利的方式用于鋰離子電池、鋰硫電池和/或鋰空氣電池。
【附圖說明】
[0018]本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出并在以下說明中得以詳細(xì)闡述。
[0019]附圖中:
圖1a示出了具有兩個(gè)材料層的第一包層組合；并且圖1b示出了具有三個(gè)材料層的第二包層組合；并且圖2a、2b示出了根據(jù)本發(fā)明的單池連接器的第一實(shí)施方式；并且圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的單池連接器的第二實(shí)施方式；并且圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的單池連接器的第三實(shí)施方式；并且圖5示出了電池的示例的實(shí)施方式。
[0020]在所有附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的裝置組件。
【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1a示出了具有兩個(gè)材料層的包層組合，例如使用鋁作為用于第一材料層I的材料并且使用過渡金屬例如銅或鎳或者所述過渡金屬的合金作為用于第二材料層2的材料。這兩個(gè)材料層1、2通過包層來不可分地、機(jī)械地互相連接，也就是說例如通過將第二材料層2滾壓到第一材料層I上來不可分地、機(jī)械地互相連接。
[0022]圖1b示出了具有三個(gè)材料層的包層組合，例如為第三材料層3使用與在第二材料層2中相同的材料。這三個(gè)材料層同樣通過包層不可分地、機(jī)械地互相連接。
[0023]圖2a、2b示出了根據(jù)本發(fā)明的單池連接器20的第一實(shí)施方式，所述單池連接器具有兩個(gè)材料層1、2和用于形成可分的導(dǎo)電的連接的接觸面21。使用鋁作為用于第一材料層I的材料，使用銅作為用于第二材料層2的材料。
[0024]在圖2a、2b中示出的接觸面21在對兩個(gè)材料層1、2進(jìn)行包層之后被剪切出，其中如此選擇所述接觸面的尺寸，使得電纜接線柱能夠機(jī)械可分地插接上。
[0025]單池連接器20還包括例如用于形成導(dǎo)電連接的兩個(gè)凹空，例如借助電池單池的單池端子實(shí)現(xiàn)。
[0026]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的單池連接器的第二實(shí)施方式，所述單池連接器具有用于形成不可分的導(dǎo)電的連接的接觸面，例如導(dǎo)電的連接器如傳感器導(dǎo)線通過釬焊、聯(lián)結(jié)和/或熔焊與所述接觸面不可分地連接。借助導(dǎo)電的連接能夠例如測量施加在單池連接器上的電壓或者流經(jīng)單池連接器的電流。
[0027]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的單池連接器的第三實(shí)施方式，所述單池連接器具有用于在單池連接器的底部形成不可分的導(dǎo)電的連接的接觸面。
[0028]圖5示出了電池50的示例的實(shí)施方式，例如具有至少四個(gè)電池單池55 (1),55
(2),55 (3),55 (4)的鋰離子電池、鋰硫電池或者鋰空氣電池，其中所述四個(gè)電池單池中的每個(gè)電池單池都具有正極51 (1),51 (2)和負(fù)極52 (1),52 (2)。所述四個(gè)電池單池在示出的實(shí)施方式中借助電極51 (1),51 (2),52 (1),52 (2)之間的導(dǎo)電的連接部串連。
[0029]例如電池單池55 (I)的負(fù)極52 (I)與電池單池55 (2)的正極51 (2)借助單池連接器40的第三實(shí)施方式導(dǎo)電地連接。在單池連接器40的底部上預(yù)設(shè)了接觸面41。
[0030]例如電池單池55 (2)的負(fù)極52 (2)與電池單池55 (3)的正極借助單池連接器30的第二實(shí)施方式導(dǎo)電地連接，其中單池連接器30包括接觸面31。
[0031]帶有接觸面61的單池連接器60基本上相當(dāng)于單池連接器40的第四實(shí)施方式，其中單池連接器60具有顯著更小的尺寸。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于電氣地連接電池單池(55(1),55 (2),55 (3),55 (4))的單池連接器(20、30、40、60)，其中所述單池連接器(20、30、40、60)包括至少兩個(gè)材料層(1、2、3)，其特征在于，所述至少兩個(gè)材料層(1、2、3)不可分地、機(jī)械地互相連接并且使用鋁作為用于所述單池連接器(20、30、40、60)的第一材料層(I)的材料且使用過渡金屬或者所述過渡金屬的合金作為用于所述單池連接器(20、30、40、60)的第二材料層(2)的材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單池連接器(20、30、40、60)，其特征在于，使用銅或鎳或金作為過渡金屬。3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的單池連接器(20、30、40、60)，其特征在于，使用招娃合金。4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的單池連接器(20、30、40、60)，其特征在于，所述單池連接器(20、30、40、60)具有寬在300 μπι到500 μπι之間并且高在10ym到300 μπι之間的矩形橫截面。5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的單池連接器(20、30、40、60)，其特征在于，第三材料層與所述兩個(gè)材料層(1、2)中至少一個(gè)材料層不可分地、機(jī)械地連接，其中為所述第三材料層(3)使用所述第一材料層(I)的材料或者所述第二材料層(2)的材料。6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的單池連接器(20、30、40、60)，其特征在于，所述單池連接器(20、30、40、60)具有至少一個(gè)用于形成機(jī)械不可分的和/或機(jī)械可分的導(dǎo)電連接的接觸面(21、31、41、61)。7.用于制造根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的單池連接器(20、30、40、60)的方法，其特征在于，通過包層來形成至少兩個(gè)材料層(1、2、3)的不可分的機(jī)械的連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于制造單池連接器(20、30、40、60)的方法，其特征在于，為了對材料層(1、2、3)進(jìn)行包層使用滾壓包層法、滾焊包層法和/或壓力焊法。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述單池連接器(20、30、40.60)的接觸面(21、31、41、61)借助包層的銅制帶或者鎳制帶來形成。10.根據(jù)權(quán)利要求7到9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述單池連接器(20、30、40.60)的接觸面(21)借助沖壓、銑削和/或切削來形成。11.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的單池連接器(20、30、40、60)的用途，用于鋰離子電池、鋰硫電池和/或鋰空氣電池(50 )。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于電氣地連接電池單池的單池連接器，其中所述單池連接器具有至少兩個(gè)材料層，其中所述至少兩個(gè)材料層不可分地、機(jī)械地互相連接并且使用鋁作為用于單池連接器的第一材料層的材料且使用過渡金屬或所述過渡金屬的合金作為用于單池連接器的第二材料層的材料。
【IPC分類】H01M2/20, H01R4/18, H01R4/02
【公開號】CN105185941
【申請?zhí)枴緾N201510290440
【發(fā)明人】R.德龐特, M.法伊格爾, S.杜德齊亞克, O.格倫特
【申請人】羅伯特·博世有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年6月1日
【公告號】DE102014210327A1