DE102022205150A1

DE102022205150A1 - Cell contact system for a battery and link therefor

Info

Publication number: DE102022205150A1
Application number: DE102022205150.5A
Authority: DE
Inventors: Fernando Perez Lazcano
Original assignee: Leoni Bordnetz Systeme GmbH
Current assignee: Leoni Bordnetz Systeme GmbH
Priority date: 2022-05-24
Filing date: 2022-05-24
Publication date: 2023-11-30
Also published as: WO2023227495A1

Abstract

Es wird ein Zellkontaktiersystem (2) für eine Batterie (4) angegeben, welches wenigstens eine Kette (8, 10) aus mehreren Gliedern (12) aufweist und dadurch modular aufgebaut ist, wobei die Glieder (12) entlang einer Längsrichtung (L) angeordnet sind, wobei ein jeweiliges Glied (12) wenigstens einen Zellverbinder (20) aufweist, zum elektrischen Verbinden mehrerer Zellen (6) der Batterie (4). Weiter wird ein entsprechendes Glied (12) für ein solches Zellkontaktiersystem (2) angegeben.A cell contacting system (2) for a battery (4) is specified, which has at least one chain (8, 10) made up of several links (12) and is therefore modular in structure, the links (12) being arranged along a longitudinal direction (L). are, wherein a respective member (12) has at least one cell connector (20) for electrically connecting several cells (6) of the battery (4). A corresponding member (12) for such a cell contacting system (2) is also specified.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zellkontaktiersystem für eine Batterie sowie ein Glied für ein solches Zellkontaktiersystem.The invention relates to a cell contacting system for a battery and a member for such a cell contacting system.

Ein Zellkontaktiersystem dient zur elektrischen Verbindung mehrerer Zellen einer Batterie. Dabei werden die Zellen je nach Bedarf seriell und oder parallel miteinander verschaltet, sodass die Batterie eine bestimmte Spannung und einen bestimmten Strom bereitstellt. Bei entsprechend großen Batterien, z.B. für ein Fahrzeug mit elektrischem Antrieb (E-Fahrzeug), sind entsprechend viele Zellen nötig und die Batterie ist entsprechend groß. Beispielsweise weist die Batterie eine Breite und eine Länge im Bereich von 0,5 m bis 2 m auf, sodass entsprechend eine Kontaktierung der Zellen über eine größere Strecke nötig ist.A cell contact system is used to electrically connect several cells of a battery. The cells are connected to each other in series and or parallel as required so that the battery provides a specific voltage and current. With correspondingly large batteries, e.g. for a vehicle with an electric drive (e-vehicle), a corresponding number of cells are required and the battery is correspondingly large. For example, the battery has a width and a length in the range of 0.5 m to 2 m, so that contacting the cells over a longer distance is necessary.

Verschiedene Zellkontaktiersysteme sind beschrieben in DE 10 2018 208 340 A1 , DE 10 2013 217 782 A1 , EP 3 352 305 A1 , US 2019 088 912 AA und CN 109 728 237 A.Various cell contact systems are described in DE 10 2018 208 340 A1 , DE 10 2013 217 782 A1 , EP 3 352 305 A1 , US 2019 088 912 AA and CN 109 728 237 A

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung die Kontaktierung von Zellen innerhalb einer Batterie zu verbessern. Hierzu sollen ein verbessertes Zellkontaktiersystem und ein einzelnes Glied für ein solches angegeben werden. Insbesondere soll die Handhabung des Zellkontaktiersystems vor und/oder während der Montage der Batterie verbessert werden.Against this background, it is an object of the invention to improve the contacting of cells within a battery. For this purpose, an improved cell contacting system and a single link for such a system should be specified. In particular, the handling of the cell contact system before and/or during assembly of the battery should be improved.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Zellkontaktiersystem mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Glied mit den Merkmalen gemäß Anspruch 16. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Zellkontaktiersystem gelten sinngemäß auch für das Glied und umgekehrt.The object is achieved according to the invention by a cell contacting system with the features according to claim 1 and by a member with the features according to claim 16. Advantageous refinements, further developments and variants are the subject of the subclaims. The statements in connection with the cell contact system also apply to the link and vice versa.

Ein Kerngedanke der Erfindung ist insbesondere ein besonders flexibles und modular erweiterbares Zellkontaktiersystem zur Verwendung in kleinen bis nahezu beliebig großen Batterien, d.h. für möglichst viele unterschiedliche Batterieformate und entsprechend variierende Abmessungen und Anzahl an Zellen.A core idea of the invention is, in particular, a particularly flexible and modularly expandable cell contacting system for use in small to almost any size batteries, i.e. for as many different battery formats as possible and correspondingly varying dimensions and number of cells.

Das Zellkontaktiersystem dient zur Verwendung in einer Batterie (auch als Energiespeicher bezeichnet). Die Batterie weist grundsätzlich mehrere Zellen auf (auch als Energiezellen bezeichnet), welche bei der Montage, d.h. Herstellung, der Batterie geeignet elektrisch verschaltet werden sollen. Die Zellen sind z.B. Zellen mit einer Zellchemie auf Lithiumbasis. Bei der Montage der Batterie wird das Zellkontaktiersystem als Bestandteil dieser Batterie verbaut und verbleibt danach auch in der Batterie.The cell contact system is used in a battery (also referred to as an energy storage device). The battery basically has several cells (also referred to as energy cells), which should be electrically connected in a suitable manner during assembly, i.e. production, of the battery. The cells are, for example, cells with lithium-based cell chemistry. When the battery is assembled, the cell contact system is installed as part of the battery and then remains in the battery.

Das hier vorgestellte Zellkontaktiersystem weist wenigstens eine Kette aus mehreren Gliedern auf und ist dadurch modular aufgebaut (Modularität). Mit anderen Worten: durch entsprechende Auswahl der Anzahl an Gliedern lassen sich entsprechend viele Zellen miteinander verschalten. Das Zellkontaktiersystem ist somit an das Format der Batterie anpassbar; je nach Anzahl an Zellen werden Glieder hinzugefügt oder entfernt. Die Glieder sind bevorzugterweise Gleichteile. Unter „einer Anzahl an“ wird allgemein „wenigstens ein“ oder „ein oder mehrere“ verstanden.The cell contacting system presented here has at least one chain made up of several links and is therefore modular in structure (modularity). In other words: by appropriately selecting the number of links, a corresponding number of cells can be interconnected. The cell contact system can therefore be adapted to the format of the battery; Depending on the number of cells, members are added or removed. The links are preferably identical parts. “A number of” is generally understood to mean “at least one” or “one or more”.

Die Glieder der Kette sind entlang einer Längsrichtung angeordnet. Die Glieder sind somit gleichsam in Längsrichtung hintereinandergereiht. Dies gilt insbesondere auch für die Zellen, welche auf diese Weise einen String bilden. Typischerweise weist die Batterie mehrere Strings auf, welche insbesondere parallel bezüglich der Längsrichtung angeordnet sind, sodass sich ein zweidimensionales Array an Zellen ergibt, welche in mehreren nebeneinanderliegenden Strings angeordnet sind und dadurch eine Zellebene aufspannen. Das Zellkontaktiersystem und dessen eine oder mehrere Ketten erstrecken sich in montiertem Zustand dann insbesondere entlang der Strings.The links of the chain are arranged along a longitudinal direction. The links are therefore lined up one behind the other in the longitudinal direction. This applies in particular to the cells that form a string in this way. Typically, the battery has several strings, which are arranged in particular in parallel with respect to the longitudinal direction, so that a two-dimensional array of cells results, which are arranged in several strings lying next to one another and thereby span a cell plane. When assembled, the cell contacting system and its one or more chains then extend in particular along the strings.

In Längsrichtung betrachtet ist ein jeweiliges Glied einerseits mit einem vorausgehenden Glied und andererseits mit einem nachfolgenden Glied verbunden, mit Ausnahme von zwei endseitigen Gliedern, welche gegebenenfalls als spezielles Endglied ausgebildet sind (die Ausführungen allgemein zu dem Glied gelten analog auch für ein Endglied). Die Kette ist demnach nicht geschlossen, sondern offen.Viewed in the longitudinal direction, a respective link is connected on the one hand to a preceding link and on the other hand to a following link, with the exception of two end-side links, which may be designed as a special end link (the general statements regarding the link also apply analogously to an end link). The chain is therefore not closed, but open.

Die Glieder sind bevorzugterweise lösbar miteinander verbunden, darunter wird insbesondere „zerstörungsfrei lösbar“ verstanden. Geeigneterweise sind die Glieder ähnlich einem Baukastensystem dadurch beliebig oft miteinander verbindbar und auch wieder voneinander trennbar. In montiertem Zustand ist ein Lösen typischerweise nicht erforderlich, ist aber dennoch vorteilhaft möglich, z.B. um einzelne Zellen der Batterie auszutauschen ohne das gesamte Zellkontaktiersystem demontieren zu müssen. Der wesentliche Vorteil der lösbaren Verbindung der Glieder ergibt sich bei der Montage der Batterie, bei welcher die Glieder nach Bedarf zusammengefügt werden, um eine Kette zu bilden, welche exakt zur Anzahl an Zellen der Batterie, speziell eines einzelnen Strings passt. Die Glieder sind insbesondere mechanisch miteinander verbunden, d.h. gerade nicht einstückig oder monolithisch gefertigt oder miteinander verschweißt oder verklebt, sodass die Kette insgesamt mehrteilig ist.The members are preferably connected to one another in a detachable manner, which is understood to mean in particular “non-destructively detachable”. Suitably, the links can be connected to one another and separated from one another as often as desired, similar to a modular system. In the assembled state, loosening is typically not necessary, but is still advantageously possible, e.g. to replace individual cells of the battery without having to dismantle the entire cell contacting system. The main advantage of the detachable connection of the links arises when assembling the battery, in which the links are joined together as required to form a chain that exactly matches the number of cells in the battery, especially a single string. The links are in particular mechanically connected to one another, i.e. not manufactured in one piece or monolithically or welded or glued together, so that the chain as a whole is made up of several parts.

Ein jeweiliges Glied weist wenigstens einen Zellverbinder auf, zum elektrischen Verbinden mehrerer Zellen der Batterie. Der Zellverbinder ist insbesondere aus einem elektrisch leitenden Material gefertigt. Der Zellverbinder weist geeigneterweise eine Anzahl an z.B. kreisrunden Aussparungen auf, jeweils zur Aufnahme eines z.B. zylindrischen Befestigungsmittels zur Anbringung an einem Terminal einer Zelle. Der Zellverbinder ist beispielsweise plattenförmig, optional mit einer Wölbung, welche in einer Querrichtung senkrecht zur Längsachse und in montiertem Zustand zwischen den zwei Terminals verläuft. Alternativ oder zusätzlich sind die beiden Aussparungen über einen Schlitz in Längsrichtung verbunden. Die Wölbung und der Schlitz verbessern die Flexibilität des Glieds. Bevorzugterweise ist ein jeweiliger Zellverbinder ausgebildet, um genau zwei Zellen elektrisch miteinander zu verbinden. Möglich sind aber auch Zellverbinder, welche mehr als zwei Zellen verbinden, z.B. für eine Parallelschaltung.A respective link has at least one cell connector for electrically connecting several cells of the battery. The cell connector is made in particular from an electrically conductive material. The cell connector suitably has a number of, for example, circular recesses, each for receiving a, for example, cylindrical fastening means for attachment to a terminal of a cell. The cell connector is, for example, plate-shaped, optionally with a curvature, which runs in a transverse direction perpendicular to the longitudinal axis and, in the assembled state, between the two terminals. Alternatively or additionally, the two recesses are connected via a slot in the longitudinal direction. The curvature and slot improve the flexibility of the limb. Preferably, a respective cell connector is designed to electrically connect exactly two cells to one another. Cell connectors that connect more than two cells, for example for a parallel connection, are also possible.

Ein jeweiliger Zellverbinder verbindet vorzugsweise ein positives Terminal einer Zelle eines Strings mit einem negativen Terminal einer in Längsrichtung benachbarten Zelle desselben Strings, sodass diese beiden Zellen dann seriell verschaltet sind. Das nachfolgende Glied verbindet dann analog zwei nachfolgende Zellen. Diese Glieder bilden eine erste Kette, welche für sich genommen noch keine durchgängige Verschaltung der Zellen erzielt, da immer nur zwei Zellen zu einem Zellpaar verbunden werden. Geeigneterweise weist dann das Zellkontaktiersystem eine zweite Kette auf, mit mehreren Gliedern, welche analog die verbleibenden Terminals der Zellen verbinden, und zwar derart um die halbe Länge eines Glieds versetzt, dass ein jeweiliger Zellverbinder zwei Zellen unterschiedlicher Zellpaare verbindet, sodass im Ergebnis sämtliche Zellen seriell verschaltet sind. Nachfolgend wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit von einer solchen seriellen Verschaltung der Zellen ausgegangen, die Erfindung ist jedoch gleichermaßen auch auf parallel zu verschaltende Zellen anwendbar. Dabei werden geeigneterweise die Zellverbinder einer jeweiligen Kette in Längsrichtung miteinander elektrisch verbunden. Auch eine Mischform mit teilweise serieller und teilweise paralleler Verschaltung der Zellen ist möglich.A respective cell connector preferably connects a positive terminal of a cell of a string with a negative terminal of a longitudinally adjacent cell of the same string, so that these two cells are then connected in series. The following link then connects two subsequent cells in an analogous manner. These links form a first chain, which in itself does not achieve a consistent interconnection of the cells, since only two cells are ever connected to form a cell pair. The cell contacting system then suitably has a second chain, with several links, which analogously connect the remaining terminals of the cells, offset by half the length of a link in such a way that a respective cell connector connects two cells of different cell pairs, so that as a result all cells are serial are connected. In the following, without limiting the generality, it is assumed that the cells are connected in series, but the invention is equally applicable to cells that are to be connected in parallel. The cell connectors of a respective chain are suitably electrically connected to one another in the longitudinal direction. A mixed form with partly serial and partly parallel connection of the cells is also possible.

Ein wesentlicher Vorteil der Modularität aufgrund der Verwendung mehrerer Glieder ist insbesondere die deutlich vereinfachte Fertigung des Zellkontaktiersystems. Bei einem Zellkontaktiersystem mit einem starren Rahmen mit geeignet vielen Zellverbindern muss dieser Rahmen von vornherein in der benötigten Größe hergestellt werden. Dies ist bei entsprechend großen Batterien schwierig, welche zunehmend für Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb (E-Fahrzeug) gefordert werden. Auch für einen Wechsel von einem Cell-to-Module- Konzept (mehrere, z.B. 16 Zellen werden zu einem Modul zusammengefast und mehrere solcher Module zu einer Batterie) hin zu einem Cell-to-Pack-Konzept (keine Module, sondern die Zellen werden direkt zur Batterie zusammengefasst, z.B. mehrere Strings zu je 48 Zellen) sind größere Abmessungen des Zellkontaktierungssystems erforderlich, da dieses nicht mehr nur auf die Modulebene beschränkt auszulegen ist. Daraus ergeben sich Abmessungen von 50 cm und mehr, welche vom Zellkontaktiersystem zu überspannen sind, welche sich jedoch nur schlecht mit Fertigungsverfahren wie Spritzgießen umsetzen lassen. Je größer das Spritzgussteil (d.h. der Rahmen), umso größer sind auch die Toleranzen, welche berücksichtigt werden müssen. Grundsätzlich ist es denkbar, mehrere kleinere Rahmen zunächst einzeln zu fertigen und anschließen z.B. mittels Vibrationsreibschweißen zusammenzufügen. Jedoch müssen auch hierbei gleichermaßen werkzeug-, form- und/oder prozessgebundene Toleranzen berücksichtigt werden, welche speziell für eine Anwendung in einem E-Fahrzeug zu groß wären. Zudem sind großformatige und starre Teile auch grundsätzlich schwieriger zu fertigen und handzuhaben sowie zu transportieren. Demgegenüber ermöglicht das hier beschriebene Zellkontaktiersystem einen Toleranzausgleich aufgrund der Verwendung mehrerer insbesondere kleinteiliger Glieder. In montiertem Zustand überspannt ein einzelnes Glied vorzugsweise lediglich zwei Zellen oder zumindest lediglich eine geringe Anzahl an Zellen (z.B. 2, 3, 4, 5 oder 6).A significant advantage of modularity due to the use of several links is, in particular, the significantly simplified production of the cell contacting system. In the case of a cell contacting system with a rigid frame with a suitable number of cell connectors, this frame must be manufactured in the required size from the outset. This is difficult with correspondingly large batteries, which are increasingly required for vehicles with electric drives (e-vehicles). Also for a change from a cell-to-module concept (several, e.g. 16 cells are combined into a module and several such modules into a battery) to a cell-to-pack concept (not modules, but the cells directly combined to form the battery, e.g. several strings of 48 cells each), larger dimensions of the cell contacting system are required, as this is no longer limited to the module level. This results in dimensions of 50 cm and more, which have to be spanned by the cell contacting system, but which are difficult to implement using manufacturing processes such as injection molding. The larger the injection molded part (i.e. the frame), the larger the tolerances that must be taken into account. In principle, it is conceivable to initially manufacture several smaller frames individually and then join them together, for example using vibration friction welding. However, tool, shape and/or process-related tolerances must also be taken into account here, which would be too large specifically for use in an electric vehicle. In addition, large-format and rigid parts are generally more difficult to manufacture, handle and transport. In contrast, the cell contacting system described here enables tolerance compensation due to the use of several, in particular small-part, members. When assembled, a single link preferably spans only two cells or at least only a small number of cells (e.g. 2, 3, 4, 5 or 6).

Die vorgenannten Nachteile werden durch das hier beschriebene modulare Konzept vermieden. Dabei wird entgegen dem Trend zu immer größeren Zellkontaktiersystemen vorliegend die Teilegröße gerade reduziert, nämlich durch Verwendung mehrerer Glieder, welche lediglich kleine Einheiten darstellen und im Extremfall jeweils nur zwei Zellen elektrisch miteinander verbinden. Durch das modulare Konzept mit mehreren Gliedern und im Gegensatz zu großflächigen Rahmen entstehen vorliegend keine bemerkenswerten Unebenheiten über die gesamte Batterie betrachtet. Durch die lösbare Verbindung der Glieder ergibt sich insbesondere auch eine mechanische Flexibilität, welcher etwaige Unebenheiten der Glieder relativ zueinander kompensiert. Auch Toleranzen in Längsrichtung lassen sich ausgleichen, geeigneterweise durch Referenzpunkte oder eine mechanische Kodierung zwischen der Batterie insgesamt und den einzelnen Gliedern.The aforementioned disadvantages are avoided by the modular concept described here. Contrary to the trend towards ever larger cell contacting systems, the size of the parts is currently reduced, namely by using several links, which only represent small units and, in extreme cases, only electrically connect two cells to each other. Due to the modular concept with several links and in contrast to large frames, there are no noticeable unevenness across the entire battery. The detachable connection of the links also results in mechanical flexibility, which compensates for any unevenness of the links relative to one another. Tolerances in the longitudinal direction can also be compensated for, suitably using reference points or mechanical coding between the battery as a whole and the individual links.

Bevorzugterweise ist das Zellkontaktiersystem (genauer dessen Kette) nach Art einer Gliederkette, insbesondere Energiekette (auch als Energieführungskette oder Schleppkette bezeichnet), ausgebildet, indem ein jeweiliges Glied als ein Kettenglied ausgebildet ist. Dadurch ist durch mehrere Glieder eine tatsächliche Kette gebildet, welche in montiertem Zustand sozusagen über die Zellen gelegt ist und diese kontaktiert. Die Anzahl der Glieder und somit die Länge der Kette in Längsrichtung sowie die Anzahl an Ketten ist vorteilhaft frei wählbar und an die Anzahl und Anordnung der Zellen und deren Terminals individuell anpassbar.Preferably, the cell contacting system (more precisely its chain) is designed in the manner of a link chain, in particular an energy chain (also referred to as an energy guiding chain or drag chain), in that a respective link is designed as a chain link. As a result, an actual chain is formed by several links, which, when assembled, go over the cells, so to speak is placed and contacted. The number of links and thus the length of the chain in the longitudinal direction as well as the number of chains can advantageously be freely selected and individually adapted to the number and arrangement of the cells and their terminals.

Vorzugsweise sind die Glieder zueinander beweglich verbunden (Beweglichkeit). In einer geeigneten Ausgestaltung sind die Glieder der Kette beweglich in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung verbunden, d.h. aus der Zellebene heraus, welche durch das Array von Zellen aufgespannt wird. Eine solche Beweglichkeit ergibt sich insbesondere bei der oben genannten Ausgestaltung als Gliederkette. Dabei ist es zunächst ausreichend, wenn die Glieder relativ zueinander lediglich entlang eines einzelnen Freiheitsgrads beweglich sind, vorteilhaft sind aber auch mehrere Freiheitsgrade.Preferably, the links are connected to each other so that they can move (mobility). In a suitable embodiment, the links of the chain are movably connected in a direction perpendicular to the longitudinal direction, i.e. out of the cell plane, which is spanned by the array of cells. Such mobility results in particular in the above-mentioned design as a link chain. It is initially sufficient if the members are only movable relative to one another along a single degree of freedom, but several degrees of freedom are also advantageous.

Geeigneterweise ist die Kette faltbar, indem jeweils zwei Glieder zusammen ein Scharnier ausbilden (Faltbarkeit). Mit anderen Worten: je zwei Glieder sind relativ zueinander um eine Schwenkachse schwenkbar und bilden dadurch zwei Arme eines Scharniers, welche über die Schwenkachse miteinander verbunden sind. Die Schwenkachse verläuft in montiertem Zustand vorzugsweise parallel zur Zellebene und senkrecht zur Längsachse.The chain is suitably foldable, with two links forming a hinge together (foldability). In other words: two links can be pivoted relative to each other about a pivot axis and thereby form two arms of a hinge, which are connected to one another via the pivot axis. When assembled, the pivot axis preferably runs parallel to the cell plane and perpendicular to the longitudinal axis.

Durch die oben beschriebene Faltbarkeit, Beweglichkeit und Modularität ist das Zellkontaktiersystem besonders flexibel in der Handhabung und eignet sich für eine Vielzahl von Batterieformaten, gegebenenfalls auch solche, bei welchen die Zellen nicht zwingend in einer flachen Ebene angeordnet sind, sondern z.B. einem gekrümmten Verlauf folgen. Die Glieder sind vorteilhaft einzeln oder zu kleinen Gruppen zusammengefasst und gegebenenfalls aufgerollt oder gefaltet lagerbar und/oder transportierbar und bei der Montage der Batterie je nach Bedarf zu einer oder mehreren Ketten mit geeigneter Länge zusammensetzbar.Due to the foldability, mobility and modularity described above, the cell contacting system is particularly flexible to handle and is suitable for a variety of battery formats, possibly also those in which the cells are not necessarily arranged in a flat plane, but rather follow a curved course, for example. The links can advantageously be combined individually or in small groups and, if necessary, stored and/or transported rolled up or folded and can be assembled into one or more chains of a suitable length as required when assembling the battery.

In einer geeigneten Ausgestaltung sind die Glieder dadurch miteinander verbunden, dass diese zusammengesteckt oder miteinander verrastet sind. Ein jeweiliges Glied weist dann hierfür ein Rast- oder Steckelement auf, welches mit einem komplementären Rast- oder Steckelement eines innerhalb der Kette benachbarten Glieds verbindbar ist, um die mechanische und zweckmäßigerweise auch bewegliche Verbindung herzustellen.In a suitable embodiment, the links are connected to one another by being plugged together or locked together. A respective link then has a latching or plug-in element for this purpose, which can be connected to a complementary latching or plug-in element of a link adjacent within the chain in order to produce the mechanical and expediently also movable connection.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist ein jeweiliges Glied an einem ersten Ende einen (vorzugsweise zwei) Bolzen auf, zum Einsetzen in eine Lasche eines nachfolgenden Glieds, und weist weiter an einem zweiten Ende, welches dem ersten Ende gegenüberliegt, eine (vorzugsweise zwei) Lasche, zum Aufnehmen eines Bolzens eines vorangehenden Glieds. Die jeweilige Lasche weist entsprechend ein geeignet geformtes Loch oder eine Mulde für den Bolzen auf. Auf diese Weise ist die Kette insbesondere auch als Gliederkette realisierbar. Die beiden Enden des Glieds liegen in Längsrichtung betrachtet auf gegenüberliegenden Seiten des Glieds und stellen mit dem Bolzen und der Lasche die Verbindung zu den benachbarten Gliedern her, welche über gleichartige Bolzen und Laschen verfügen. Vorzugsweise erstrecken sich die Bolzen in einer Querrichtung senkrecht zur Längsrichtung und werden in dieser Querrichtung auch in die Laschen eingesetzt. Zweckmäßigerweise ist bei einem jeweiligen Glied auf beiden Seiten seitlich der Längsachse ein Bolzen angeordnet, Gleiches gilt analog für die Laschen. Mittels der Bolzen und Laschen lassen sich die Glieder auch wie bereits beschrieben lösbar zusammenstecken oder miteinander verrasten.In a preferred embodiment, a respective link has one (preferably two) bolts at a first end for insertion into a tab of a subsequent link, and further has one (preferably two) tabs at a second end, which is opposite the first end, for receiving a bolt from a preceding link. The respective tab has a suitably shaped hole or a trough for the bolt. In this way, the chain can also be implemented as a link chain. The two ends of the link, viewed in the longitudinal direction, lie on opposite sides of the link and, with the bolt and the tab, establish the connection to the neighboring links, which have similar bolts and tabs. Preferably, the bolts extend in a transverse direction perpendicular to the longitudinal direction and are also inserted into the tabs in this transverse direction. A bolt is expediently arranged on both sides of the longitudinal axis of a respective link; the same applies analogously to the tabs. Using the bolts and tabs, the links can also be detachably plugged together or locked together as already described.

Bevorzugterweise sind die Funktionen des elektrischen Verbindens einerseits und des lösbaren Verbindens andererseits durch zwei separate Bauteile des Glieds realisiert. In einer geeigneten Ausgestaltung hierzu weist ein jeweiliges Glied eine Halterung auf, welche den Zellverbinder hält. Die Halterung und der Zellverbinder sind zwei separate Bauteile, welche miteinander verbunden sind, um das Glied auszubilden. Die Halterung realisiert die lösbare Verbindung mit anderen Gliedern, während der Zellverbinder die elektrische Verbindung der Zellen realisiert. Der Zellverbinder ist beispielsweise in die Halterung eingesteckt, eingeclipst oder anders damit verbunden oder daran befestigt. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung besteht ein jeweiliges Glied lediglich und ausschließlich aus einer einzelnen Halterung und einem einzelnen Zellverbinder.Preferably, the functions of electrical connection on the one hand and releasable connection on the other hand are implemented by two separate components of the link. In a suitable embodiment for this purpose, each member has a holder which holds the cell connector. The holder and the cell connector are two separate components which are connected together to form the link. The holder realizes the detachable connection with other links, while the cell connector realizes the electrical connection of the cells. The cell connector is, for example, inserted into the holder, clipped in or otherwise connected or attached to it. In an expedient embodiment, a respective link consists solely and exclusively of a single holder and a single cell connector.

Durch die getrennte Ausgestaltung mit Halterung und Zellverbinder lassen sich beide Bauteile auch aus unterschiedlichen Materialien fertigen. Während der Zellverbinder insbesondere aus einem elektrisch leitenden Material (z.B. Metall) hergestellt ist, ist nun die Halterung in einer bevorzugten Ausgestaltung ein Spritzgussteil und/oder aus einem isolierenden Material hergestellt (z.B. elektrisch isolierender Kunststoff).Due to the separate design with holder and cell connector, both components can also be made from different materials. While the cell connector is made in particular from an electrically conductive material (e.g. metal), in a preferred embodiment the holder is an injection molded part and/or made from an insulating material (e.g. electrically insulating plastic).

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist ein jeweiliges Glied einen Rahmen auf, in welchen der Zellverbinder eingesetzt (z.B. eingeclipst) ist, sodass der Zellverbinder von dem Rahmen umrahmt ist. Dadurch ist der Zellverbinder auch vor einem ungewollten elektrischen Kontakt mit einem anderen Zellverbinder optimal geschützt. Der Rahmen ist vorzugsweise identisch mit der weiter oben beschriebenen Halterung.In a preferred embodiment, a respective member has a frame into which the cell connector is inserted (e.g. clipped), so that the cell connector is framed by the frame. This means that the cell connector is also optimally protected from unwanted electrical contact with another cell connector. The frame is preferably identical to the holder described above.

Zweckmäßig ist auch eine Ausgestaltung, bei welcher ein jeweiliges Glied für ein nachfolgendes oder vorangehendes Glied (oder für beide) einen Anschlag aufweist, zur Begrenzung der Beweglichkeit der Kette. Zwei aufeinanderfolgende Glieder lassen sich aufgrund des Anschlags dann nicht beliebig weit relativ zueinander bewegen, beispielsweise ist die oben beschriebene Schwenkbarkeit auf einen Winkelbereich von 180° beschränkt, d.h. beispielsweise auf 90° in beiden Richtungen ausgehend von einer fluchtenden Anordnung der Glieder. Der Anschlag ist beispielsweise durch einen Längssteg der Halterung/des Rahmens gebildet, an welchen die Halterung/der Rahmen des benachbarten Glieds anschlägt. Der Anschlag ist vorzugsweise ein Teil der Halterung und/oder des Rahmens und insbesondere einstückig, d.h. monolithisch damit hergestellt. Zur Begrenzung der Beweglichkeit relativ sowohl zum nachfolgenden als auch zum vorangehenden Glied sind zweckmäßigerweise zwei separate Anschläge ausgebildet, einer für jedes Glied, die Verwendung nur eines Anschlags für beide Glieder ist aber auch möglich.It is also useful to have a configuration in which a respective link is used for a subsequent one or preceding link (or for both) has a stop to limit the mobility of the chain. Due to the stop, two successive links cannot then be moved relative to one another to an arbitrary extent; for example, the pivotability described above is limited to an angular range of 180°, ie, for example, to 90° in both directions, starting from an aligned arrangement of the links. The stop is formed, for example, by a longitudinal web of the holder/frame, against which the holder/frame of the adjacent member abuts. The stop is preferably part of the holder and/or the frame and in particular is made in one piece, ie monolithically with it. To limit the mobility relative to both the following and the preceding link, two separate stops are expediently designed, one for each link, but the use of only one stop for both links is also possible.

Vorliegend wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit davon ausgegangen, dass die Zellen prismatische Zellen sind, die hier gemachten Ausführungen gelten jedoch analog auch für andere Zelltypen. Vorliegend wird ebenfalls ohne Beschränkung der Allgemeinheit weiterhin davon ausgegangen, dass die Zellen der Batterie in Längsrichtung fluchtend hintereinander angeordnet und zu einem String zusammengefasst sind und dass mehrere solcher Strings nebeneinander und parallel zur Längsrichtung in einer Zellebene angeordnet sind, die hier gemachten Ausführungen gelten jedoch analog auch für andere Anordnungen der Zellen. Für jeden String ergeben sich somit zwei Reihen an Terminals, welche derart paarweise mit Zellverbindern verbunden werden, dass ein mäanderförmigen Strompfad durch den gesamten String ausgebildet ist und die Zellen dieses Strings sämtlich seriell verschaltet sind. Bei einer Batterie mit wenigstens zwei Strings liegt dann regelmäßig eine Reihe an Terminals in unmittelbarer Nachbarschaft zu einer Reihe an Terminals des in Querrichtung benachbarten Strings, sodass zweckmäßigerweise die Kette derart ausgestaltet ist, dass diese die elektrische Verschaltung beider Reihen an Terminals vereint. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist hierzu ein jeweiliges Glied zwei Zellverbinder auf, welche bezüglich der Längsrichtung nebeneinander angeordnet sind, zur Kontaktierung von Zellen der Batterie aus unterschiedlichen Strings. Beide Zellverbinder sind insbesondere mit derselben Halterung oder mit demselben Rahmen gehalten. Der eine Zellverbinder verbindet zwei Zellen des einen Strings und der andere Zellverbinder verbindet zwei Zellen des anderen Strings. Ein entsprechendes Glied ergibt sich z.B. ausgehend von einer Spiegelung eines Glieds mit nur einem Zellverbinder an einer Spiegelachse, welche parallel zur Längsrichtung verläuft. Die beiden Zellverbinder und damit die beiden unterschiedlichen Strings sind dabei insbesondere nicht unmittelbar miteinander verbunden, typischerweise jedoch mittelbar über z.B. weitere Zellverbinder und Zellen, um in den gleichen Strompfad integriert zu sein. Je nach Ausgestaltung und beabsichtigter elektrischer Verschaltung sind die zwei Zellverbinder des Glieds in Querrichtung fluchtend oder versetzt zueinander angeordnet.In the present case, without limiting generality, it is assumed that the cells are prismatic cells, but the statements made here also apply analogously to other cell types. In the present case, it is also assumed, without limiting the generality, that the cells of the battery are arranged one behind the other in the longitudinal direction in alignment and combined to form a string and that several such strings are arranged next to one another and parallel to the longitudinal direction in a cell plane, but the statements made here apply analogously also for other cell arrangements. For each string, there are two rows of terminals, which are connected in pairs with cell connectors in such a way that a meandering current path is formed through the entire string and the cells of this string are all connected in series. In the case of a battery with at least two strings, a row of terminals is then regularly located in the immediate vicinity of a row of terminals of the string adjacent in the transverse direction, so that the chain is expediently designed in such a way that it combines the electrical connection of both rows of terminals. In a preferred embodiment, a respective link has two cell connectors, which are arranged next to one another in the longitudinal direction, for contacting cells of the battery made of different strings. Both cell connectors are in particular held with the same holder or with the same frame. One cell connector connects two cells of one string and the other cell connector connects two cells of the other string. A corresponding link results, for example, from a reflection of a link with only one cell connector on a mirror axis which runs parallel to the longitudinal direction. The two cell connectors and thus the two different strings are in particular not directly connected to one another, but typically indirectly via, for example, further cell connectors and cells in order to be integrated into the same current path. Depending on the design and the intended electrical connection, the two cell connectors of the link are arranged aligned or offset from one another in the transverse direction.

Eine Kette, welche wie oben beschrieben zwei Zellverbinder nebeneinander aufweist, um Zellen unterschiedlicher Strings zu verschalten, d.h. Terminals in zwei Reihen parallel zur Längsrichtung, wird auch als „Doppelkette“ bezeichnet. A chain which, as described above, has two cell connectors next to each other in order to interconnect cells of different strings, i.e. terminals in two rows parallel to the longitudinal direction, is also referred to as a “double chain”.

Demgegenüber wird eine Kette, welche lediglich eine einzelne Reihe an Terminals verschaltet als „Einfachkette“ bezeichnet.In contrast, a chain that only connects a single row of terminals is called a “simple chain”.

Bisher wurde lediglich die Verschaltung von Zellen innerhalb eines einzelnen Strings beschrieben. Zur elektrischen Verschaltung mehrerer Strings weist das Zellkontaktiersystem geeigneterweise mehrere Ketten auf, welche in montiertem Zustand parallel zur Längsrichtung und nebeneinander verlaufen und endseitig jeweils geeignete Kontaktelemente aufweisen zur elektrischen Verbindung der Ketten und somit der Strings miteinander. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung weist eine jeweilige Kette hierzu endseitig ein Endglied auf, mit einem Kontaktelement, zum elektrischen Verbinden von Zellen aus unterschiedlichen Strings der Batterie. Das Kontaktelement muss dabei nicht zwingend zwei unterschiedliche Ketten verbinden, speziell im Falle der oben beschriebenen Kette mit zwei nebeneinander angeordneten Zellverbindern pro Glied ist es zweckmäßig, wenn das Kontaktelement lediglich die beiden Reihen der Kette miteinander verbindet, d.h. die beiden jeweils letzten Zellen oder Zellverbinder, sodass der Strompfad auf einer Seite der Kette zum Endglied hin führt und von diesem dann umgekehrt wird und auf der anderen Seite vom Endglied wieder wegführt. Falls jedoch zwei unterschiedliche Ketten miteinander verbunden werden, sind deren endseitige Kontaktelemente der entsprechenden Endglieder z.B. mittels einer Busbar oder einer Leitung elektrisch verbunden, welche sich insbesondere in Querrichtung erstreckt und die nötige Distanz überbrückt.So far only the interconnection of cells within a single string has been described. For the electrical connection of several strings, the cell contacting system suitably has several chains, which in the assembled state run parallel to the longitudinal direction and next to one another and each have suitable contact elements at the ends for electrically connecting the chains and thus the strings to one another. In an expedient embodiment, a respective chain has an end link at the end, with a contact element, for electrically connecting cells from different strings of the battery. The contact element does not necessarily have to connect two different chains, especially in the case of the chain described above with two cell connectors arranged next to each other per link, it is expedient if the contact element only connects the two rows of the chain, i.e. the last two cells or cell connectors, so that the current path leads to the end link on one side of the chain and is then reversed and leads away from the end link on the other side. However, if two different chains are connected to one another, their end contact elements of the corresponding end links are electrically connected, for example by means of a busbar or a line, which extends in particular in the transverse direction and bridges the necessary distance.

Zweckmäßigerweise weist zumindest eines der Glieder zumindest eine Aufnahme für ein Funktionselement auf. Auch ein Glied mit mehreren Aufnahmen für entsprechend mehrere und insbesondere unterschiedliche Funktionselemente ist vorteilhaft. Das Funktionselement ist z.B. eine Sicherung oder ein Messanschluss, welche/welcher mit dem Zellverbinder elektrisch verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich ist das Funktionselement ein Temperatursensor, welcher insbesondere mit dem Zellverbinder thermisch verbunden ist. Die Aufnahme ist vorzugsweise seitlich am Glied ausgebildet. Die Aufnahme ist vorzugsweise ein Teil der Halterung und/oder des Rahmens und insbesondere einstückig, d.h. monolithisch damit hergestellt. Dieses Konzept mit einer oder mehreren Aufnahmen ermöglicht zusätzliche Freiheitsgrade (z.B. hinsichtlich der Reihenfolge der Montage) bei der Produktion des Zellkontaktiersystems und der Batterie insgesamt.At least one of the members expediently has at least one receptacle for a functional element. A link with several receptacles for several and in particular different functional elements is also advantageous. The functional element is, for example, a fuse or a measuring connection, which is electrically connected to the cell connector. Alternatively or additionally, the functional element is a tem temperature sensor, which is thermally connected in particular to the cell connector. The receptacle is preferably formed on the side of the limb. The receptacle is preferably part of the holder and/or the frame and in particular is made in one piece, ie monolithically with it. This concept with one or more holders allows additional degrees of freedom (e.g. with regard to the assembly sequence) in the production of the cell contact system and the battery as a whole.

Geeigneterweise weist zumindest eines der Glieder ein vorzugsweise seitliches Führungselement auf, zur Aufnahme einer Anzahl von Leitungen und zur Führung dieser Leitungen in Längsrichtung. Das Führungselement ist beispielsweise ein Kanal, ein Tunnel, ein Ring, ein Haken, eine Schlaufe oder Ähnliches. Vorzugsweise weisen sämtliche Glieder einer Kette ein solches Führungselement auf. Das Führungselement ist vorzugsweise ein Teil der Halterung und/oder des Rahmens und insbesondere einstückig, d.h. monolithisch damit hergestellt. Die Leitungen dienen insbesondere zum Anschließen eines oder mehrerer der oben beschriebenen Funktionselemente. Die Leitungen sind z.B. sogenannte Sense-Leitungen, Sensorleitungen, Signalleitungen oder Datenleitungen. Entsprechend ist das Führungselement vorzugsweise auf derselben Seite des Glieds angeordnet wie die oben beschriebene Aufnahme, sodass die Leitung für das Funktionselement sich überwiegend in Längsrichtung erstreckt und dann auf Höhe des Funktionselements in Querrichtung abbiegt und direkt in die Aufnahme geführt ist.Suitably, at least one of the members has a preferably lateral guide element for receiving a number of lines and for guiding these lines in the longitudinal direction. The guide element is, for example, a channel, a tunnel, a ring, a hook, a loop or the like. All links in a chain preferably have such a guide element. The guide element is preferably part of the holder and/or the frame and in particular is manufactured in one piece, i.e. monolithically with it. The lines are used in particular to connect one or more of the functional elements described above. The lines are, for example, so-called sense lines, sensor lines, signal lines or data lines. Accordingly, the guide element is preferably arranged on the same side of the link as the receptacle described above, so that the line for the functional element extends predominantly in the longitudinal direction and then turns in the transverse direction at the level of the functional element and is guided directly into the receptacle.

Die oben beschriebenen Bauteile (d.h. sofern jeweils vorhanden: Zellverbinder, Rahmen/Halterung, Führungselement, Aufnahme) eines jeweiligen Glieds sind vorzugsweise gemeinsam in einer Ebene angeordnet, sodass das Glied insgesamt flach ausgebildet ist, d.h. senkrecht zur Längs- und zur Querrichtung eine Höhe aufweist, welche deutlich geringer ist als eine Breite in Querrichtung und eine Länge in Längsrichtung. Vorzugsweise unterscheiden sich die Breite (insbesondere ohne Berücksichtigung eines gegebenenfalls vorhandenen Führungselements) und die Länge jedoch um weniger als einen Faktor 1,5, sodass ein einzelnes Glied im Wesentlichen quadratisch ist.The components described above (i.e. if present: cell connector, frame/holder, guide element, receptacle) of a respective link are preferably arranged together in one plane, so that the link is flat overall, i.e. has a height perpendicular to the longitudinal and transverse directions , which is significantly smaller than a width in the transverse direction and a length in the longitudinal direction. Preferably, however, the width (in particular without taking into account any guide element that may be present) and the length differ by less than a factor of 1.5, so that an individual link is essentially square.

Das hier beschriebene Zellkontaktiersystem ist grundsätzlich überall dort vorteilhaft verwendbar, wo größere Batterien (z.B. mit mehr als 14 Zellen) eingesetzt werden. Das hier beschriebene Zellkontaktiersystem ist zudem sowohl für mobile als auch stationäre Anwendungen geeignet. Besonders zweckmäßig ist eine Verwendung bei einer Plattform, z.B. Fahrzeugplattform, welche für unterschiedliche Modelle derselben Plattform unterschiedlich große Batterien verwendet, da hier das Zellkontaktiersystem einfach durch Hinzufügen oder Weglassen weiterer Glieder und entsprechende Wahl der Anzahl an Ketten auf die unterschiedlichen Batterien anpassbar ist.The cell contacting system described here can basically be used advantageously wherever larger batteries (e.g. with more than 14 cells) are used. The cell contact system described here is also suitable for both mobile and stationary applications. It is particularly useful to use it on a platform, e.g. vehicle platform, which uses batteries of different sizes for different models of the same platform, since the cell contacting system can be easily adapted to the different batteries by adding or omitting further links and selecting the number of chains accordingly.

Die Aufgabe wird insbesondere auch gelöst durch eine Batterie mit einem Zellkontaktiersystem wie oben beschrieben sowie durch eine Verwendung eines solchen Zellkontaktiersystems in einer Batterie. Die Aufgabe wird insbesondere auch gelöst durch ein Verfahren zur Montage einer Batterie, bei welchem die Zellen der Batterie mit einem Zellkontaktiersystem wie beschrieben verbunden werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich analog aus dem oben Gesagten.The object is achieved in particular by a battery with a cell contacting system as described above and by using such a cell contacting system in a battery. The task is also solved in particular by a method for assembling a battery, in which the cells of the battery are connected to a cell contacting system as described. Advantageous embodiments of the method result analogously from what was said above.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:

1 eine Batterie mit einem Zellkontaktierungssystem,
2 ein Ausschnitt des Zellkontaktierungssystems aus 1,
3 ein Glied einer Kette des Zellkontaktierungssystems aus 1 in einer Ansicht von oben,
4 das Glied aus 3 in einer Ansicht von unten,
5 einen Zellverbinder des Glieds aus 3,
6 einen Ausschnitt einer Kette des Zellkontaktierungssystems aus 1, in gefaltetem Zustand,
7 einen Ausschnitt der Batterie aus 1 in einer Draufsicht,
8 einen Rahmen des Glieds aus 3,
9 eine Variante des Glieds aus 3.

Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. They show schematically:

1 a battery with a cell contact system,
2 a section of the cell contact system 1 ,
3 a link in a chain of the cell contact system 1 in a view from above,
4 the limb out 3 in a view from below,
5 a cell connector of the limb 3 ,
6 a section of a chain of the cell contacting system 1 , when folded,
7 a section of the battery 1 in a top view,
8th a frame of the limb 3 ,
9 a variant of the link 3 .

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Zellkontaktiersystem 2 gezeigt, zur Verwendung in einer Batterie 4, welche in 1 lediglich durch deren Zellen 6 angedeutet ist; ein Gehäuse der Batterie 4 ist der besseren Übersichtlichkeit halber nicht explizit gezeigt. Die Zellen 6 werden bei der Montage, d.h. Herstellung, der Batterie 4 mittels des Zellkontaktiersystems 2 geeignet elektrisch verschaltet, dieses verbleibt dann als Bestandteil der Batterie 4 auch nach der Montage in der Batterie 4. Das hier gezeigte Zellkontaktiersystem 2 weist wenigstens eine Kette 8, 10 (Einfachkette 8, Doppelkette 10) aus mehreren Gliedern 12 auf und ist dadurch modular aufgebaut. In 1 sind fünf Ketten 8, 10 gezeigt. Durch entsprechende Auswahl der Anzahl an Gliedern 12 lassen sich entsprechend viele Zellen 6 miteinander verschalten.In 1 An exemplary embodiment of a cell contacting system 2 is shown for use in a battery 4, which is in 1 is only indicated by their cells 6; A housing of the battery 4 is not explicitly shown for the sake of clarity. The cells 6 are suitably electrically connected during assembly, ie production, of the battery 4 by means of the cell contacting system 2, which then remains as a component of the battery 4 in the battery 4 even after assembly. The cell contacting system 2 shown here has at least one chain 8, 10 (single chain 8, double chain 10) consists of several links 12 and is therefore modular. In 1 Five chains 8, 10 are shown. By appropriately selecting the number of links 12, a corresponding number of cells 6 can be interconnected.

Die Glieder 12 der Kette 8, 10 sind entlang einer Längsrichtung L angeordnet und gleichsam in dieser Längsrichtung L hintereinandergereiht. Dies gilt in 1 auch für die Zellen 6, welche auf diese Weise einen String 14 bilden. Die in 1 lediglich beispielhaft gezeigte Batterie 4 weist vier Strings 14 auf, welche parallel bezüglich der Längsrichtung L angeordnet sind, sodass sich ein zweidimensionales Array an Zellen 6 ergibt, welches eine Zellebene aufspannt. In 1 weist jeder String 14 lediglich beispielshaft 48 Zellen 6 auf. Das Zellkontaktiersystem 2 und dessen Ketten 8, 10 erstrecken sich in montiertem Zustand entlang der Strings 14.The links 12 of the chain 8, 10 are arranged along a longitudinal direction L and, as it were, lined up one behind the other in this longitudinal direction L. This applies in 1 also for the cells 6, which form a string 14 in this way. In the 1 Battery 4, shown only as an example, has four strings 14, which are arranged parallel with respect to the longitudinal direction L, so that a two-dimensional array of cells 6 results, which spans a cell plane. In 1 Each string 14 only has 48 cells 6, for example. The cell contacting system 2 and its chains 8, 10 extend along the strings 14 in the assembled state.

Die Glieder 12 sind lösbar miteinander verbunden. In 2 sind ausschnittsweise drei zusammenhängende Glieder 12 des Zellkontaktiersystems 2 aus 1 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. In Längsrichtung L betrachtet ist ein jeweiliges Glied 12 einerseits mit einem vorausgehenden Glied 12 und andererseits mit einem nachfolgenden Glied 12 verbunden, mit Ausnahme von zwei endseitigen Gliedern 12, welche gegebenenfalls als spezielles Endglied 16, 18 ausgebildet sind. Die jeweilige Kette 8, 10 ist demnach nicht geschlossen, sondern offen. Die Glieder 12 sind mechanisch miteinander verbunden, d.h. gerade nicht einstückig oder monolithisch gefertigt oder miteinander verschweißt oder verklebt, sodass die jeweilige Kette 8, 10 insgesamt mehrteilig ist.The links 12 are detachably connected to one another. In 2 are sections of three connected members 12 of the cell contacting system 2 1 shown in a perspective view. Viewed in the longitudinal direction L, a respective link 12 is connected on the one hand to a preceding link 12 and on the other hand to a following link 12, with the exception of two end links 12, which are optionally designed as a special end link 16, 18. The respective chain 8, 10 is therefore not closed, but open. The links 12 are mechanically connected to one another, that is to say not manufactured in one piece or monolithically or welded or glued together, so that the respective chain 8, 10 is made up of several parts overall.

Ein einzelnes Glied 12 einer Einfachkette 8 des Zellkontaktierungssystems 2 aus 1 ist in zwei unterschiedlichen Ansichten in den 3 und 4 gezeigt. Ein Glied 12 einer Doppelkette 10 ergibt sich z.B. ausgehend von einer Spiegelung des gezeigten Glieds an einer Spiegelachse, welche parallel zur Längsrichtung L verläuft; ein Ausführungsbeispiel für ein solches Glied 12 ist in 9 gezeigt. Ein jeweiliges Glied 12 weist wenigstens einen Zellverbinder 20 auf, zum elektrischen Verbinden mehrerer Zellen 6. Einer der Zellverbinder 20 der Zellkontaktiersystems 2 aus 1 ist in 5 gezeigt. Der Zellverbinder 20 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem elektrisch leitenden Material gefertigt und weist eine Anzahl an z.B. kreisrunden Aussparungen 22 auf, jeweils zur Aufnahme eines Befestigungsmittels zur Anbringung an einem Terminal einer Zelle 6. Der Zellverbinder 20 ist hier plattenförmig und weist eine optionale Wölbung 24 auf, welche in einer Querrichtung Q senkrecht zur Längsachse L und in montiertem Zustand zwischen den zwei Terminals verläuft. Zusätzlich sind hier auch die beiden Aussparungen 22 über einen Schlitz 26 in Längsrichtung L verbunden. Der hier gezeigte Zellverbinder 20 ist ausgebildet, um genau zwei Zellen 6 elektrisch miteinander zu verbinden. Möglich sind aber auch Zellverbinder 20, welche mehr als zwei Zellen 6 verbinden, z.B. für eine Parallelschaltung.A single link 12 of a single chain 8 of the cell contacting system 2 1 is in two different views in the 3 and 4 shown. A link 12 of a double chain 10 results, for example, from a reflection of the link shown on a mirror axis which runs parallel to the longitudinal direction L; an exemplary embodiment of such a member 12 is shown in 9 shown. A respective member 12 has at least one cell connector 20 for electrically connecting several cells 6. One of the cell connectors 20 of the cell contacting system 2 1 is in 5 shown. In the exemplary embodiment shown, the cell connector 20 is made of an electrically conductive material and has a number of, for example, circular recesses 22, each for receiving a fastener for attachment to a terminal of a cell 6. The cell connector 20 is plate-shaped here and has an optional curvature 24 which runs in a transverse direction Q perpendicular to the longitudinal axis L and in the assembled state between the two terminals. In addition, the two recesses 22 are connected here via a slot 26 in the longitudinal direction L. The cell connector 20 shown here is designed to electrically connect exactly two cells 6 to one another. Cell connectors 20, which connect more than two cells 6, for example for a parallel connection, are also possible.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 verbindet ein jeweiliger Zellverbinder 20 ein positives Terminal einer Zelle 6 eines Strings 14 mit einem negativen Terminal einer in Längsrichtung L benachbarten Zelle 6 desselben Strings 14, sodass diese beiden Zellen 6 dann seriell verschaltet sind. Das nachfolgende Glied 12 verbindet dann analog zwei nachfolgende Zellen 6. Diese Glieder 12 bilden eine erste Kette 8, 10, welche für sich genommen noch keine durchgängige Verschaltung der Zellen 6 erzielt, da immer nur zwei Zellen 6 zu einem Zellpaar verbunden werden. Daher weist das hier gezeigte Zellkontaktiersystem 2 eine zweite Kette 8, 10 auf, mit mehreren Gliedern 12, welche analog die verbleibenden Terminals der Zellen 6 verbinden, und zwar derart um die halbe Länge eines Glieds 12 versetzt, dass ein jeweiliger Zellverbinder 20 zwei Zellen 6 unterschiedlicher der vorgenannten Zellpaare verbindet, sodass im Ergebnis sämtliche Zellen 6 seriell verschaltet sind. Nachfolgend wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit von einer solchen seriellen Verschaltung der Zellen 6 ausgegangen, die hier gemachten Ausführungen gelten jedoch gleichermaßen auch für parallel zu verschaltende Zellen 6 oder Mischformen. Zudem überspannt ein einzelnes Glied 12 in 1 lediglich zwei Zellen 6, möglich sind aber auch Ausgestaltungen, bei welchen ein einzelnes Glied 12 mehrere Zellverbinder 20 aufweist, welche in Längsrichtung L hintereinander angeordnet sind.In the exemplary embodiment shown 1 A respective cell connector 20 connects a positive terminal of a cell 6 of a string 14 to a negative terminal of a cell 6 of the same string 14 that is adjacent in the longitudinal direction L, so that these two cells 6 are then connected in series. The following link 12 then analogously connects two subsequent cells 6. These links 12 form a first chain 8, 10, which in itself does not achieve a consistent interconnection of the cells 6, since only two cells 6 are always connected to form a cell pair. Therefore, the cell contacting system 2 shown here has a second chain 8, 10, with several links 12, which analogously connect the remaining terminals of the cells 6, offset by half the length of a link 12 in such a way that a respective cell connector 20 connects two cells 6 different of the aforementioned cell pairs connects, so that as a result all cells 6 are connected in series. In the following, without limiting the generality, it is assumed that the cells 6 are connected in series, but the statements made here also apply equally to cells 6 or mixed forms that are to be connected in parallel. Additionally, a single link spans 12 in 1 only two cells 6, but configurations are also possible in which a single member 12 has several cell connectors 20, which are arranged one behind the other in the longitudinal direction L.

Wie speziell in 2 erkennbar ist, ist das hier gezeigte Zellkontaktiersystem 2 (genauer eine jeweilige Kette 8, 10) nach Art einer Gliederkette ausgebildet, indem ein jeweiliges Glied 12 als ein Kettenglied ausgebildet ist. Dadurch ist durch mehrere Glieder 12 eine tatsächliche Kette gebildet, welche in montiertem Zustand sozusagen über die Zellen 6 gelegt ist und diese kontaktiert, wie in 1 gezeigt ist. Die Anzahl der Glieder 12 und somit die Länge der Kette 8, 10 in Längsrichtung L sowie die Anzahl an Ketten 8, 10 ist frei wählbar und an die Anzahl und Anordnung der Zellen 6 und deren Terminals individuell angepasst.As specifically in 2 As can be seen, the cell contacting system 2 shown here (more precisely a respective chain 8, 10) is designed in the manner of a link chain, in that a respective link 12 is designed as a chain link. As a result, an actual chain is formed by several links 12, which in the assembled state is, so to speak, placed over the cells 6 and contacts them, as in 1 is shown. The number of links 12 and thus the length of the chain 8, 10 in the longitudinal direction L as well as the number of chains 8, 10 can be freely selected and individually adapted to the number and arrangement of the cells 6 and their terminals.

Die Glieder 12 sind hier zudem zueinander beweglich verbunden, vorliegend in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung L und aus der Zellebene heraus. Diese Beweglichkeit ist in 6 illustriert, welche ausschnittsweise eine der Ketten 8, 10 zeigt, bei welcher die Glieder 12 aus der in 1 und 2 gezeigten Position heraus bewegt sind. Der Einfachheit halber sind in 6 die Zellverbinder 20 ausgelassen. Wie sich aus 6 ergibt, ist die Kette 8, 10 auch faltbar, indem jeweils zwei Glieder 12 zusammen ein Scharnier ausbilden. Je zwei Glieder 12 sind relativ zueinander um eine Schwenkachse S schwenkbar und bilden dadurch zwei Arme, welche über die Schwenkachse S miteinander verbunden sind. Die Schwenkachse S verläuft in montiertem Zustand vorliegend parallel zur Zellebene sowie parallel zur Querrichtung Q und senkrecht zur Längsachse L.The members 12 are here also movably connected to one another, in the present case in a direction perpendicular to the longitudinal direction L and out of the cell plane. This mobility is in 6 illustrated, which shows a detail of one of the chains 8, 10, in which the links 12 from the in 1 and 2 moved out of the position shown. For the sake of simplicity, 6 the cell connectors 20 are omitted. How out 6 results, the chain 8, 10 can also be folded, with two links 12 forming a hinge together. Two links 12 can be pivoted relative to one another about a pivot axis S and thereby form two arms which are connected to one another via the pivot axis S. In the assembled state, the pivot axis S runs parallel to the cell plane and parallel to the transverse direction Q and perpendicular to the longitudinal axis L.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Glieder 12 dadurch miteinander verbunden, dass diese zusammengesteckt oder miteinander verrastet sind. Ein jeweiliges Glied 12 weist dann hierfür ein Rast- oder Steckelement auf, welches mit einem komplementären Rast- oder Steckelement eines innerhalb der Kette 8, 10 benachbarten Glieds 12 verbindbar ist, um die mechanische und bewegliche Verbindung herzustellen. Die Rast- oder Steckelemente sind hier mittels Bolzen 28 und Laschen 30 realisiert, welche besonders gut in den 2 bis 4 erkennbar sind. An einem ersten Ende weist dann ein jeweiliges Glied 12 zwei Bolzen 28 auf, zum Einsetzen in eine Lasche 30 eines nachfolgenden Glieds 12, und an einem zweiten Ende, welches dem ersten Ende gegenüberliegt, eine zwei Laschen 30, zum Aufnehmen eines Bolzens 28 eines vorangehenden Glieds 12. Die jeweilige Lasche 30 weist entsprechend ein geeignet geformtes Loch oder eine Mulde für den Bolzen 28 auf. Die Bolzen 28 erstrecken sich in Querrichtung Q und werden in dieser Querrichtung Q auch in die Laschen 30 eingesetzt. Die auf diese Weise hergestellten Verbindungen sind auch wieder lösbar.In the exemplary embodiment shown, the members 12 are connected to one another in that they are plugged together or locked together. A respective link 12 then has a latching or plug-in element for this purpose, which can be connected to a complementary latching or plug-in element of a link 12 adjacent within the chain 8, 10 in order to produce the mechanical and movable connection. The locking or plug-in elements are realized here by means of bolts 28 and tabs 30, which fit particularly well 2 until 4 are recognizable. At a first end, a respective link 12 then has two bolts 28, for insertion into a tab 30 of a subsequent link 12, and at a second end, which is opposite the first end, two tabs 30, for receiving a bolt 28 of a previous one Link 12. The respective tab 30 has a suitably shaped hole or a trough for the bolt 28. The bolts 28 extend in the transverse direction Q and are also inserted into the tabs 30 in this transverse direction Q. The connections made in this way can also be detached again.

Vorliegend sind die Funktionen des elektrischen Verbindens einerseits und des lösbaren Verbindens andererseits durch zwei separate Bauteile des Glieds 12 realisiert. In der hier gezeigten Ausgestaltung weist hierzu ein jeweiliges Glied 12 eine Halterung 32 auf, welche den Zellverbinder 20 hält. Die Halterung 32 und der Zellverbinder 20 sind zwei separate Bauteile, welche miteinander verbunden sind, um das Glied 12 auszubilden. Wie in den 3 und 4 erkennbar ist, ist im hier gezeigten Ausführungsbeispiel der Zellverbinder 20 in die Halterung 32 eingeclipst. Die hier gezeigte Halterung 32 ist zugleich ein Rahmen 32, in welchen der Zellverbinder 20 eingesetzt ist, sodass dieser von dem Rahmen 32 umrahmt ist.In the present case, the functions of electrical connection on the one hand and releasable connection on the other hand are implemented by two separate components of the link 12. In the embodiment shown here, a respective member 12 has a holder 32 which holds the cell connector 20. The holder 32 and the cell connector 20 are two separate components which are connected together to form the member 12. Like in the 3 and 4 can be seen, the cell connector 20 is clipped into the holder 32 in the exemplary embodiment shown here. The holder 32 shown here is also a frame 32 into which the cell connector 20 is inserted, so that it is framed by the frame 32.

In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist ein jeweiliges Glied 12 zudem für ein nachfolgendes und für ein vorangehendes Glied 12 jeweils einen Anschlag 33 auf, zur Begrenzung der Beweglichkeit der Kette 8, 10. Der Anschlag 33 und dessen Wirkung sind besonders gut in 6 erkennbar. Der Anschlag 33 ist z.B. durch einen Längssteg der Halterung/des Rahmens 32 gebildet, an welchen die Halterung/der Rahmen 32 des benachbarten Glieds 12 anschlägt.In the exemplary embodiment shown here, a respective link 12 also has a stop 33 for a subsequent and a preceding link 12, to limit the mobility of the chain 8, 10. The stop 33 and its effect are particularly good 6 recognizable. The stop 33 is formed, for example, by a longitudinal web of the holder/frame 32, against which the holder/frame 32 of the adjacent member 12 abuts.

Vorliegend wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit davon ausgegangen, dass die Zellen 6 wie in 1 gezeigt prismatische Zellen 6 sind, die hier gemachten Ausführungen gelten jedoch analog auch für andere Zelltypen. Vorliegend wird ebenfalls ohne Beschränkung der Allgemeinheit weiterhin davon ausgegangen, dass die Zellen 6 wie in 1 gezeigt in Längsrichtung L fluchtend hintereinander angeordnet und zu einem String 14 zusammengefasst sind und dass mehrere solcher Strings 14 nebeneinander und parallel zur Längsrichtung L in einer Zellebene angeordnet sind, die hier gemachten Ausführungen gelten jedoch analog auch für andere Anordnungen der Zellen 6. Für jeden String 14 ergeben sich somit zwei Reihen an Terminals, welche derart paarweise mit Zellverbindern 20 verbunden werden, dass ein mäanderförmigen Strompfad P durch den gesamten String 14 ausgebildet ist und die Zellen 6 dieses Strings 14 sämtlich seriell verschaltet sind. Dies ist in 7 gezeigt, welche ausschnittsweise die Anordnung aus 1 in einer Draufsicht zeigt. Wie daraus erkennbar ist, liegen manche der Reihen an Terminals in unmittelbarer Nachbarschaft zu einer anderen Reihe an Terminals des in Querrichtung Q benachbarten Strings 14, sodass die Ketten 10 derart jeweils als Doppelkette ausgestaltet sind, dass diese die elektrische Verschaltung beider Reihen an Terminals für benachbarte Strings 14 vereinen. Hierzu weist ein jeweiliges Glied 12 zwei Zellverbinder 20 auf, welche bezüglich der Längsrichtung L nebeneinander angeordnet sind, zur Kontaktierung von Zellen 6 aus unterschiedlichen Strings 14. Beide Zellverbinder 20 sind mit derselben Halterung/mit demselben Rahmen 32 gehalten. Der eine Zellverbinder 20 verbindet zwei Zellen 6 des einen Strings 14 und der andere Zellverbinder 20 verbindet zwei Zellen 6 des anderen Strings 14. Je nach Ausgestaltung und beabsichtigter elektrischer Verschaltung sind die zwei Zellverbinder 20 des Glieds 12 in Querrichtung Q wie hier gezeigt fluchtend angeordnet, alternativ versetzt zueinander (nicht gezeigt). Eine versetzte Anordnung ergibt sich vorliegend jedoch aufgrund der gewählten seriellen Verschaltung notwendigerweise zwischen den Zellverbindern 20 unterschiedlicher Ketten 8, 10, wie ebenfalls aus 7 erkennbar ist.In the present case, without limiting generality, it is assumed that the cells 6 are as in 1 shown are prismatic cells 6, but the statements made here also apply analogously to other cell types. In the present case, it is also assumed, without limiting generality, that the cells 6 are as in 1 shown are arranged aligned one behind the other in the longitudinal direction L and combined to form a string 14 and that several such strings 14 are arranged next to one another and parallel to the longitudinal direction L in a cell plane, but the statements made here also apply analogously to other arrangements of the cells 6. For each string 14 thus results in two rows of terminals, which are connected in pairs with cell connectors 20 in such a way that a meandering current path P is formed through the entire string 14 and the cells 6 of this string 14 are all connected in series. This is in 7 shown which details of the arrangement 1 shows in a top view. As can be seen from this, some of the rows of terminals are in the immediate vicinity of another row of terminals of the string 14 adjacent in the transverse direction Q, so that the chains 10 are each designed as a double chain in such a way that they provide the electrical interconnection of both rows of terminals for neighboring ones Strings 14 unite. For this purpose, a respective link 12 has two cell connectors 20, which are arranged next to one another with respect to the longitudinal direction L, for contacting cells 6 made of different strings 14. Both cell connectors 20 are held with the same holder/with the same frame 32. One cell connector 20 connects two cells 6 of one string 14 and the other cell connector 20 connects two cells 6 of the other string 14. Depending on the design and intended electrical connection, the two cell connectors 20 of the link 12 are arranged aligned in the transverse direction Q as shown here, alternatively offset from one another (not shown). In the present case, however, an offset arrangement necessarily results between the cell connectors 20 of different chains 8, 10 due to the selected serial connection, as also shown 7 is recognizable.

Zur elektrischen Verschaltung mehrerer Strings 14 weist das hier gezeigte Zellkontaktiersystem 2 mehrere Ketten 8, 10 auf, welche in montiertem Zustand parallel zur Längsrichtung L und nebeneinander verlaufen und endseitig jeweils Kontaktelemente 34, 36 aufweisen, zur elektrischen Verbindung der Ketten 8, 10 und somit der Strings 14 miteinander. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in 7 erkennbar. Darin weist eine jeweilige Kette 8, 10 endseitig ein Endglied 16, 18 auf, mit einem Kontaktelement 34, 36, zum elektrischen Verbinden von Zellen 6 aus unterschiedlichen Strings 14 der Batterie 4. Das Kontaktelement 34, 36 muss dabei nicht zwingend zwei unterschiedliche Ketten 8, 10 verbinden, speziell im Falle der oben beschriebenen Kette 10 mit zwei nebeneinander angeordneten Zellverbindern 20 pro Glied 12 (Doppelkette) verbindet das Kontaktelement 34 lediglich die beiden Reihen der Kette 10 miteinander, d.h. die beiden jeweils letzten Zellen 6 oder Zellverbinder 20, sodass der Strompfad P auf einer Seite der Kette 10 zum Endglied 16 hin führt und von diesem dann umgekehrt wird und auf der anderen Seite vom Endglied 16 wieder wegführt. Im Unterschied zu den Zellverbindern 20 verbinden die Kontaktelemente 34 somit tatsächlich Terminals von Zellen 6 aus unterschiedlichen Strings 14 miteinander. Falls jedoch zwei unterschiedliche Ketten 8, 10 miteinander verbunden werden, sind deren endseitige Kontaktelemente 36 der entsprechenden Endglieder 18 z.B. mittels einer (hier nicht gezeigten) Busbar oder Leitung elektrisch verbunden, welche sich insbesondere in Querrichtung Q erstreckt und die nötige Distanz überbrückt. In 7 sind vier solcher Kontaktelemente 36 erkennbar, von welchen die beiden außenliegenden als Anschlüsse der Batterie 4 insgesamt dienen und die beiden innenliegenden Kontaktelemente 36 miteinander verbunden sind, zur Vervollständigung der insgesamt seriellen Verschaltung der Zellen 6.For the electrical connection of several strings 14, the cell contacting system 2 shown here has several chains 8, 10, which in the assembled state run parallel to the longitudinal direction L and next to one another and each have contact elements 34, 36 at the ends for the electrical connection of the chains 8, 10 and thus the Strings 14 together. An exemplary embodiment of this is in 7 recognizable. Therein, a respective chain 8, 10 has an end link 16, 18 at the end, with a contact element 34, 36, for electrically connecting cells 6 from different strings 14 of the battery 4. The contact element 34, 36 does not necessarily have to have two different chains 8 , 10 connect, especially in the case of the chain 10 described above with two cell connectors 20 arranged next to one another per link 12 (double chain), the contact element 34 only connects the two rows of the Chain 10 with each other, ie the last two cells 6 or cell connectors 20, so that the current path P leads on one side of the chain 10 to the end link 16 and is then reversed by it and leads away from the end link 16 again on the other side. In contrast to the cell connectors 20, the contact elements 34 actually connect terminals of cells 6 made of different strings 14 to one another. However, if two different chains 8, 10 are connected to one another, their end contact elements 36 of the corresponding end links 18 are electrically connected, for example by means of a busbar or line (not shown here), which extends in particular in the transverse direction Q and bridges the necessary distance. In 7 Four such contact elements 36 can be seen, of which the two outer ones serve as connections for the battery 4 as a whole and the two inner contact elements 36 are connected to one another to complete the overall serial connection of the cells 6.

Die hier beispielhaft gezeigten Glieder 12 weisen zudem zumindest eine Aufnahme 38 für ein Funktionselement 40 auf. Dabei weist vorliegend jedes Glied 12 für jeden Zellverbinder 20 zwei Aufnahmen 38 auf, wie aus 2 erkennbar ist, sind jedoch nicht zwingend sämtliche der Aufnahmen 38 auch tatsächlich mit einem Funktionselement 40 belegt. In 2 ist beispielhaft in jedes der gezeigten Glieder 12 als Funktionselement 40 eine Kombination 42 aus einer Sicherung und einem Messanschluss integriert (bei den Doppelketten 10 entsprechend doppelt). Zusätzlich ist in 2 in lediglich eines der sichtbaren Glieder 12 als ein weiteres Funktionselement 40 ein Temperatursensor 44 integriert. Die Aufnahmen 38 sind seitlich am jeweiligen Glied 12 ausgebildet und ein Teil der Halterung/des Rahmens 32 und einstückig damit hergestellt.The links 12 shown here as an example also have at least one receptacle 38 for a functional element 40. In the present case, each link 12 has two receptacles 38 for each cell connector 20, as shown 2 can be seen, however, not all of the recordings 38 are actually occupied with a functional element 40. In 2 For example, a combination 42 of a fuse and a measuring connection is integrated into each of the links 12 shown as a functional element 40 (double in the case of the double chains 10). Additionally is in 2 A temperature sensor 44 is integrated into only one of the visible members 12 as a further functional element 40. The receptacles 38 are formed laterally on the respective link 12 and are part of the holder/frame 32 and are manufactured in one piece with it.

Weiter weisen die hier gezeigten Glieder 12 jeweils ein seitliches Führungselement 46 auf, zur Aufnahme einer Anzahl von Leitungen 48 und zur Führung dieser Leitungen 48 in Längsrichtung L. Das Führungselement 46 ist vorliegend ein Kanal und ein Teil der Halterung/des Rahmens 32 und einstückig damit hergestellt. Die Leitungen 48 dienen vorliegend zum Anschließen der beschriebenen Funktionselemente 40 und sind z.B. sogenannte Sense-Leitungen, Sensorleitungen, Signalleitungen oder Datenleitungen. Entsprechend ist das Führungselement 46 auf derselben Seite des Glieds 12 angeordnet wie die oben beschriebenen Aufnahmen 38, sodass die Leitungen 48 für die Funktionselemente 40 sich überwiegend in Längsrichtung L erstrecken und dann auf Höhe des jeweiligen Funktionselements 40 in Querrichtung Q abbiegen und direkt in die entsprechende Aufnahme 38 geführt sind, wie besonders gut in 2 zu erkennen ist.Furthermore, the links 12 shown here each have a lateral guide element 46 for receiving a number of lines 48 and for guiding these lines 48 in the longitudinal direction L. In the present case, the guide element 46 is a channel and part of the holder/frame 32 and is integral with it manufactured. In the present case, the lines 48 serve to connect the functional elements 40 described and are, for example, so-called sense lines, sensor lines, signal lines or data lines. Correspondingly, the guide element 46 is arranged on the same side of the link 12 as the receptacles 38 described above, so that the lines 48 for the functional elements 40 extend predominantly in the longitudinal direction L and then turn in the transverse direction Q at the level of the respective functional element 40 and directly into the corresponding one Recording 38 is shown as particularly good 2 can be recognized.

8 zeigt lediglich die Halterung/den Rahmen 32 eines Glieds 12 wie oben beschrieben (für eine Einfachkette). Wie daraus erkennbar ist, sind die beschriebenen Bauteile (d.h. Zellverbinder 20, Rahmen/Halterung 32, Führungselement 46, Aufnahme 38) eines jeweiligen Glieds 12 gemeinsam in einer Ebene angeordnet, sodass das Glied 12 insgesamt flach ausgebildet ist, d.h. senkrecht zur Längs- und zur Querrichtung L, Q eine Höhe aufweist, welche deutlich geringer ist als eine Breite in Querrichtung Q und eine Länge in Längsrichtung L. In 8 unterscheiden sich die Breite (ohne Berücksichtigung des Führungselements 46) und die Länge um weniger als einen Faktor 1,5, sodass das einzelne Glied 12 im Wesentlichen quadratisch ist. 8th shows only the holder/frame 32 of a link 12 as described above (for a single chain). As can be seen from this, the described components (ie cell connector 20, frame/holder 32, guide element 46, receptacle 38) of a respective link 12 are arranged together in one plane, so that the link 12 is flat overall, ie perpendicular to the longitudinal and has a height relative to the transverse direction L, Q, which is significantly smaller than a width in the transverse direction Q and a length in the longitudinal direction L. In 8th The width (without taking the guide element 46 into account) and the length differ by less than a factor of 1.5, so that the individual link 12 is essentially square.

Die Glieder 12 einer jeweiligen Kette 8, 10, abgesehen von den Endgliedern 16, 18, sind im gezeigten Ausführungsbeispiel als Gleichteile ausgebildet.The links 12 of a respective chain 8, 10, apart from the end links 16, 18, are designed as identical parts in the exemplary embodiment shown.

BezugszeichenlisteReference symbol list

22: ZellkontaktiersystemCell contact system
44: Batteriebattery
66: Zellecell
88th: Kette (Einfachkette)Chain (single chain)
1010: Kette (Doppelkette)Chain (double chain)
1212: Gliedelement
1414: Stringstring
1616: Endglied (Kontaktierung innerhalb derselben Kette)End link (contact within the same chain)
1818: EndgliedEnd link
2020: ZellverbinderCell connector
2222: Aussparungrecess
2424: Wölbungbulge
2626: Schlitzslot
2828: Bolzenbolt
3030: Laschetab
3232: Halterung, RahmenBracket, frame
3333: Anschlagattack
3434: Kontaktelement (Kontaktierung innerhalb derselben Kette)Contact element (contact within the same chain)
3636: KontaktelementContact element
3838: AufnahmeRecording
4040: Funktionselementfunctional element
4242: Kombination aus Sicherung und MessanschlussCombination of fuse and measuring connection
4444: TemperatursensorTemperature sensor
4646: FührungselementLeadership element
4848: Leitungencables
LL: LängsrichtungLongitudinal direction
PP: Strompfadcurrent path
QQ: QuerrichtungTransverse direction
SS: SchwenkachsePivot axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102018208340 A1 [0003]DE 102018208340 A1 [0003]
DE 102013217782 A1 [0003]DE 102013217782 A1 [0003]
EP 3352305 A1 [0003]EP 3352305 A1 [0003]
US 2019088912 [0003]US 2019088912 [0003]
CN 109728237 [0003]CN 109728237 [0003]

Claims

Zellkontaktiersystem (2) für eine Batterie (4), - welches wenigstens eine Kette (8, 10) aus mehreren Gliedern (12) aufweist und dadurch modular aufgebaut ist, - wobei die Glieder (12) entlang einer Längsrichtung (L) angeordnetsind, - wobei ein jeweiliges Glied (12) wenigstens einen Zellverbinder (20) aufweist, zum elektrischen Verbinden mehrerer Zellen (6) der Batterie (4).Cell contact system (2) for a battery (4), - which has at least one chain (8, 10) made up of several links (12) and is therefore modular, - wherein the members (12) are arranged along a longitudinal direction (L), - wherein a respective member (12) has at least one cell connector (20) for electrically connecting several cells (6) of the battery (4).

Zellkontaktiersystem (2) nach Anspruch 1, wobei dieses nach Art einer Gliederkette, insbesondere Energiekette, ausgebildet ist, indem ein jeweiliges Glied (12) als ein Kettenglied ausgebildet ist.Cell contact system (2). Claim 1 , whereby this is designed in the manner of a link chain, in particular an energy chain, in that a respective link (12) is designed as a chain link.

Zellkontaktiersystem (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Glieder (12) lösbar miteinander verbunden sind.Cell contact system (2). Claim 1 or 2 , wherein the links (12) are detachably connected to one another.

Zellkontaktiersystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Glieder (12) zueinander beweglich verbunden sind.Cell contacting system (2) according to one of the Claims 1 until 3 , whereby the links (12) are movably connected to one another.

Zellkontaktiersystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kette (8, 10) faltbar ist, indem jeweils zwei Glieder (12) zusammen ein Scharnier ausbilden.Cell contacting system (2) according to one of the Claims 1 until 4 , wherein the chain (8, 10) can be folded by two links (12) forming a hinge together.

Zellkontaktiersystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Glieder (12) dadurch miteinander verbunden sind, dass diese zusammengesteckt oder miteinander verrastet sind.Cell contacting system (2) according to one of the Claims 1 until 5 , wherein the links (12) are connected to one another by being plugged together or locked together.

Zellkontaktiersystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein jeweiliges Glied (12) an einem ersten Ende einen Bolzen (28) aufweist, zum Einsetzen in eine Lasche (30) eines nachfolgenden Glieds (12), und an einem zweiten Ende, welches dem ersten Ende gegenüberliegt, eine Lasche (30), zum Aufnehmen eines Bolzens (28) eines vorangehenden Glieds (12).Cell contacting system (2) according to one of the Claims 1 until 6 , wherein a respective link (12) has a bolt (28) at a first end for insertion into a tab (30) of a subsequent link (12), and a tab (30) at a second end opposite the first end ), for receiving a bolt (28) of a preceding link (12).

Zellkontaktiersystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein jeweiliges Glied (12) eine Halterung (32) aufweist, welche den Zellverbinder (20) hält, wobei die Halterung (32) ein Spritzgussteil ist und aus einem isolierenden Material hergestellt ist.Cell contacting system (2) according to one of the Claims 1 until 7 , wherein a respective member (12) has a holder (32) which holds the cell connector (20), the holder (32) being an injection molded part and made of an insulating material.

Zellkontaktiersystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein jeweiliges Glied (12) einen Rahmen (32) aufweist, in welchen der Zellverbinder (20) eingesetzt ist, sodass der Zellverbinder (20) von dem Rahmen (32) umrahmt ist.Cell contacting system (2) according to one of the Claims 1 until 8th , wherein a respective member (12) has a frame (32) into which the cell connector (20) is inserted, so that the cell connector (20) is framed by the frame (32).

Zellkontaktiersystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein jeweiliges Glied (12) für ein nachfolgendes oder vorangehendes Glied (12) einen Anschlag (33) aufweist, zur Begrenzung der Beweglichkeit.Cell contacting system (2) according to one of the Claims 1 until 9 , wherein a respective link (12) has a stop (33) for a subsequent or preceding link (12) to limit mobility.

Zellkontaktiersystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein jeweiliger Zellverbinder (20) ausgebildet ist, um genau zwei Zellen (6) elektrisch miteinander zu verbinden.Cell contacting system (2) according to one of the Claims 1 until 10 , wherein a respective cell connector (20) is designed to electrically connect exactly two cells (6) to one another.

Zellkontaktiersystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei ein jeweiliges Glied (12) zwei Zellverbinder (20) aufweist, welche bezüglich der Längsrichtung (L) nebeneinander angeordnet sind, zur Kontaktierung von Zellen (6) der Batterie (4) aus unterschiedlichen Strings (14).Cell contacting system (2) according to one of the Claims 1 until 11 , wherein a respective member (12) has two cell connectors (20), which are arranged next to one another with respect to the longitudinal direction (L), for contacting cells (6) of the battery (4) made of different strings (14).

Zellkontaktiersystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Kette (8, 10) endseitig ein Endglied (16, 18) aufweist, mit einem Kontaktelement (34, 36), zum elektrischen Verbinden von Zellen (6) aus unterschiedlichen Strings (14) der Batterie (4).Cell contacting system (2) according to one of the Claims 1 until 12 , wherein the chain (8, 10) has an end link (16, 18) at the end, with a contact element (34, 36) for electrically connecting cells (6) from different strings (14) of the battery (4).

Zellkontaktiersystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei zumindest eines der Glieder (12) eine Aufnahme (38) für ein Funktionselement (40) aufweist.Cell contacting system (2) according to one of the Claims 1 until 13 , wherein at least one of the members (12) has a receptacle (38) for a functional element (40).

Zellkontaktiersystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei zumindest eines der Glieder (12) ein Führungselement (46) aufweist, zur Aufnahme einer Anzahl von Leitungen (48) und zur Führung der Leitungen (48) in Längsrichtung (L).Cell contacting system (2) according to one of the Claims 1 until 14 , wherein at least one of the members (12) has a guide element (46) for receiving a number of lines (48) and for guiding the lines (48) in the longitudinal direction (L).

Glied (12) für ein Zellkontaktiersystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 15.Link (12) for a cell contact system (2) according to one of Claims 1 until 15 .