WO2018219966A1 - Contacting element for a cell contacting system for an electro-chemical device and method for producing a cell contacting system for an electro-chemical device - Google Patents

Contacting element for a cell contacting system for an electro-chemical device and method for producing a cell contacting system for an electro-chemical device Download PDF

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WO2018219966A1
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contacting
contacting element
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Stephanie ROSENKRANZ
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Elringklinger Ag
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    • H01R11/01—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the form or arrangement of the conductive interconnection between the connecting locations
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a contacting element for producing an electrically conductive connection between a cell connector or a power connection of a power line system of an electrochemical device on the one hand and a signal line of a signal line system of the electrochemical device on the other.
  • the signal conducting system of the electrochemical device serves to monitor the individual electrochemical cells of the electrochemical device with respect to physical quantities, such as the voltage. For this purpose, for example, potential differences between different cell connectors are measured. At the same time a potential equalization between the electrochemical cells can take place.
  • the signal sources or measuring points are electrically conductive by the signal line system with a signal line connection serving as an interface to a monitoring device of the electrochemical device or with an integrated into the electrochemical device
  • the signal line system includes a wiring harness which serves for voltage tapping and forms an electrical connection from the cell connectors or power terminals to the signal line terminal or to the monitoring device.
  • the cable ends of the cable harness are welded in an assembly plant with the respectively associated cell connectors or power connections, for example by an ultrasonic welding method, a resistance welding method or a laser welding method.
  • the cell connectors and power connections as well as the cell terminals are made of aluminum. The unmistakable welding avoids the formation of brittle intermetallic phases, which would otherwise lead to higher contact resistances in the case of current-carrying connections.
  • the voltage taps of the signal line system are formed of copper. Since copper in the electrochemical series is a more noble metal than aluminum, the material transition must be sealed from the copper voltage taps to the aluminum cell connectors or power connectors, for example, by applying a lacquer to prevent corrosion in the area of the material junction.
  • the present invention has for its object to provide a Kunststofftechniks- element of the type mentioned, which without additional corrosion protection, in particular without a seal of a material transfer between the contacting and the cell connector or power connection to be connected, gets along.
  • a contacting element with the features of the preamble of claim 1, characterized in that the contacting element comprises a current line system side portion of a first material and a signal line system side portion of a second material, wherein the second material is different from the first material and wherein the power line system side portion and the signal line system side portion are joined together by plating.
  • the present invention is thus based on the concept of moving the material transition from the contact point between the contacting element and the cell connector or the power connection into the contacting element itself, where a material connection of a power line system side portion of the contacting of the first material and a signal line system side of the Contacting element is provided from the second material.
  • the first material can be chosen so that it is cohesively connectable to the material of the cell connector or the power connector without additional corrosion protection is required at the material transition between the power line system side portion of the contacting and the associated cell connector or power connector.
  • the power line system-side section and the signal line system-side section of the contacting element can be connected to one another in particular by roll-plating, in particular by cold-roll plating.
  • the first material comprises aluminum.
  • the first material comprises aluminum as the main component.
  • the main constituent of a material is that component which has the largest mass fraction of the relevant material.
  • the first material may in particular be aluminum or an aluminum alloy.
  • a contacting element with a current-carrying-system-side section made of an aluminum-containing first material can be connected in a sorted manner with a cell connector or a power connection made of an aluminum-containing material, in particular welded.
  • the second material comprises copper.
  • Copper is particularly suitable for the production of crimp connections, as they can be used in the manufacture of cable harnesses with connectors.
  • the second material comprises copper as the main constituent.
  • the second material is copper or a copper alloy.
  • a contacting element with a signal line system side portion of a copper-containing second material can be sorted with a signal line made of copper, in particular by crimping fixed to the same, be.
  • the signal-line-system-side section of the contact-making element preferably comprises a connection region, at which the contacting element can be electrically conductively connected to the signal line.
  • connection region can in particular comprise a crimping element or a crimping element preform, from which a crimping element can be formed by a crimping process.
  • the current-line system-side section of the contacting element preferably comprises a contact region which, in the mounted state of the contacting element, bears against the respectively assigned cell connector or current connection and is electrically conductively connected thereto, in particular materially bonded.
  • the contacting element comprises a connection region which connects the connection region and the contact region of the contacting element and preferably a relative movement of the connection region and the contact region relative to one another, for example during operation of the electrochemical device and / or tolerance compensation the mounting of the contacting element allows.
  • connection region is particularly flexible if it comprises one or more waves.
  • One or more waves of the connection region may in particular run transversely to a longitudinal direction of the contacting element.
  • the power line system-side section and the signal line system-side section of the contacting element are connected to one another in the connection region of the contacting element.
  • the contacting element according to the invention is particularly suitable for use in a cell contacting system for an electrochemical device comprising a plurality of electrochemical cells and a power line system,
  • the cell contacting system comprises a signal line system having one or more signal lines for electrically connecting each one of them Signal source with a signal line connection or with a monitoring device of Zellutton michssystems and at least one inventive contacting element.
  • the Zell prominence istssystem comprises a carrier element, for example in the form of a carrier plate, which carries the signal line system.
  • the power line system is a component of the Zell prominence istssystems and that the support member carries the power line system.
  • the power line system includes one or more cell connectors for electrically connecting cell poles of various electrochemical cells.
  • the power line system allows a power flow to flow from and to the electrochemical cells of the electrochemical device.
  • a cell connector of the power line system may be any one-piece or composite, in the operation of the electrochemical device current-carrying element, which connects the cell poles of different electrochemical cells in an electrically conductive manner.
  • Such a cell connector can be formed, for example, from electrically interconnected cell terminals of the electrochemical cells.
  • Such a cell connector is an element provided in addition to the cell terminals of the electrochemical cells to be connected to one another, which connects the cell terminals to one another in an electrically conductive manner.
  • the electrochemical device is preferably designed as an accumulator, for example a lithium-ion accumulator.
  • the electrochemical device can in particular be designed as an energy store for a motor vehicle.
  • the present invention further relates to a method of manufacturing a cell contacting system for an electrochemical device comprising a plurality of electrochemical cells and a power line system, the method comprising:
  • Another object of the present invention is to provide such a method which enables the electrically conductive connection of a signal line to a cell connector or a power connection of the power line system, without the need for additional corrosion protection, in particular in the form of a seal.
  • Producing at least one contacting element of a sheet-like starting material which comprises a first material portion of a first material for forming a power line system side portion of the contacting and a second material portion of a second material to form a signal line system side portion of the contacting element; and Defining a signal line of the signal line system on the signal line system side portion of the contacting element.
  • a contacting element preform is cut out of the flat starting material and the contacting element is formed from the contacting element preform by forming operations.
  • the power line system-side section of the contacting element is fixed in a material-locking manner to a cell connector or to a power connection of the power line system.
  • the signal line system side portion of the contacting element according to the invention can fulfill in particular the requirements of a crimping process.
  • the current-carrying-system-side section of the contacting element according to the invention can fulfill in particular the requirements for a single-type welding with a cell connector or a current connection of a power line system of an electrochemical device.
  • the current-carrying-system-side section of the contacting element can in particular be connected to the associated cell connector or power connection by laser welding, ultrasonic welding or resistance welding. A sealing of the material transfer from the first material to the second material to the contacting element is not required.
  • the type-specific welding of the current-line-system-side section of the contacting element to the cell connector or power connection significantly reduces the scrap content, the requirement for reworking and the risk of errors in relation to a welding of different materials.
  • the first material of the power line system side portion of the contacting element preferably has the same hardness or a slightly higher hardness than the material of the cell connector or power connector.
  • the electrically conductive connection between a signal line and a cell connector or a power connection of the electrochemical device's power line system can be made without sealing a material interface between the contacting element and the cell connector or power connector, with less tool wear, smaller rejects and less rework become.
  • FIG. 1 shows a perspective illustration of a contacting element for establishing an electrically conductive connection between a cell connector or a power connection of a power line system of an electrochemical device on the one hand and a signal line of a signal line system of the electrochemical device on the other hand; a top view of the contacting of FIG. i; a longitudinal section through the contacting element of FIGS. 1 and 2, taken along the line 3 - 3 in Fig. 2; an enlarged view of the area I of FIG. 3; a cross section through a connection region of themaschineticianseiements of FIGS. 1 to 4, taken along the line 5-5 in Fig.
  • FIG. 2 a view of the Kunststofftechnikseiements of FIGS. 1 to 5, with the viewing direction in the direction of arrow 6 in FIG. 2; a schematic representation of a manufacturing method of the Kunststofftechnikseiements of FIGS. 1 to 6, in which such contacting elements are separated from a sheet-like starting material and reshaped;
  • FIG. 8 is an enlarged view of the area II of FIG. 7;
  • FIG. 9 shows a plan view of a contacting element preform cut out of the flat starting material;
  • FIG. 11 shows a perspective view of a carrier element of a cell contacting system for an electrochemical device, in particular an accumulator module, a power line system held on the carrier element, a signal line system held on the carrier element and several embodiments of contacting elements for producing an electrically conductive connection between a cell connector or a cell connector Power connection of the power line system on the one hand and a signal line of the signal line system on the other hand;
  • Fig. 12 is an enlarged view of the area III of Fig. 11;
  • FIG. 13 is a perspective view of an electrochemical device with a housing and a plurality of electrochemical cells arranged therein, wherein the in Fig. 11 shown cell contacting system can be placed on the housing and electrically connected to cell terminals of the electrochemical cells;
  • FIG. 14 is a top plan view of the cell contacting system.
  • a cell contacting system shown as a whole as 100 in FIGS. 11 to 14, comprises a carrier element 102, on which a power line system 104 and a signal line system 106 are held, and a cover element 108, which can be placed on the carrier element 102, as shown in FIG ,
  • the carrier element 102 can be placed on a housing 110 (shown in FIG. 13) of an electrochemical device 112, for example an accumulator module, with a plurality of electrochemical cells 114, in particular accumulator cells, and closes an upper housing opening in the mounted state of the electrochemical device 112, through which cell terminals 116 of the electrochemical cells 114 of the electrochemical device 112 protrude.
  • an electrochemical device 112 for example an accumulator module
  • the carrier element 102 may be formed, for example, in the form of a preferably substantially rectangular carrier plate 118.
  • the carrier element 102 is provided with a plurality of passage openings 120, wherein each passage opening 120 is assigned on the one hand to a contact region 122 of a cell connector 124 or a power connection 126 and on the other hand to a cell terminal 116 of the electrochemical cells 114 of the electrochemical device 112, so that by such Through opening 120 each a cell terminal 116 with an associated contact region 122 of a cell connector 124 or a power connector 126 is connectable.
  • the cell connectors 124 are thus designed as elements which are provided in addition to the cell terminals 116 and which connect the cell terminals 116 and thus the cell poles of the electrochemical cells 114 in an electrically conductive manner.
  • the cell terminals 116 are configured and fixed directly to each other, that they the cell poles of respective electrochemical cells 114 electrically conductively connect to each other and thus themselves (in particular in pairs) form a cell connector 124.
  • a cell terminal 116 can extend through the passage opening 120 in order to come into contact with a contact region 122 of a cell connector 124 or a power connection 126.
  • a contact region 122 of a cell connector 124 or of a power connection 126 can also extend through the respectively assigned passage opening 120 in order to come into contact with the respectively assigned cell terminal 116.
  • both the cell terminal 116 and the contact region 122 of the cell connector 124 or of the power connection 126 both extend into the passage opening 120 and are connected to one another there.
  • the passage openings 120 of the carrier element 102 can be arranged in a plurality of rows 128, wherein the rows 128 extend, for example, in a longitudinal direction 130 of the carrier element 102.
  • This longitudinal direction 130 of the carrier element 102 will also be referred to below as the X direction of the cell contacting system 100.
  • the passage openings 120 may in particular be substantially rectangular, in particular with rounded corner areas; In principle, however, other shapes of the passage openings 120, in particular circular, oval, square or polygonal passages 120, are possible.
  • the cover element 108 is arranged, which serves to cover the power line system 104 and the signal line system 106.
  • the cover element 108 is designed, for example, in the form of a substantially rectangular cover plate 132.
  • the cover element 108 and / or the carrier element 102 preferably comprises a thermoplastic material, for example polypropylene.
  • the cover member 108 and / or the support member 102 is substantially completely formed of a thermoplastic material, such as polypropylene.
  • the cover element 108 is furthermore preferably provided with an edge region 134 which projects circumferentially along an outer edge and projects toward the carrier element 102 in the mounted state of the cell contacting system 100.
  • the edge region 134 of the cover element 108 may be interrupted by two passage channels 136, which project from the edge of the cover element 108, for example in the X direction 130 to the front or to the rear, and may for example have a substantially U-shaped cross section.
  • the carrier element 102 is also preferably provided with an edge region 138 which extends circumferentially along an outer edge and projects toward the cover element 108 in the mounted state of the cell contacting system 100.
  • the edge region 138 of the carrier element 102 may also be interrupted by two passage channels 140, which project from the edge of the carrier element 102, preferably in the X direction 130 to the front or to the rear, and may for example have a substantially U-shaped cross section.
  • the passage channels 140 of the carrier element 102 and the passage channels 136 of the cover element 108 are arranged at mutually corresponding points of the respective edge regions 138 and 134 and facing each other with their open sides, so that the passage channels 140, 136 together each form a passageway 142, which for receiving each one of the power terminals 126 of Zellutton istssystems 100 is used.
  • the power connections 126 and the cell connectors 124 by means of which the cell terminals 116 of respectively two adjacent electrochemical cells 114 of different polarity are electrically conductively connected to one another, together form the power line system 104 of the cell contacting system 100.
  • the power line system 104 serves to facilitate current flow between the electrochemical cells 114 of the electrochemical device 112 and to or from the power terminals 126 of the cell contacting system 100.
  • each cell connector 124 connects a first negative polarity cell terminal 116a of a first electrochemical cell 114a to a second positive polarity cell terminal 116b of an adjacent second electrochemical cell 114b (see FIG. 13).
  • a cell terminal 116c of the electrochemical cell beginning of the cell series connection of the electrochemical device 114c and a cell terminal 116d of the end of the cell series circuit forming electrochemical cell 114d are electrically connected to one of the electrically conductive power terminals 126 of Zelluttonêtssystems 100.
  • a plurality of electrochemical devices 112 each having a cell contact system 100 are preferably connected in series electrically.
  • Such a series connection can be produced, in particular, by electrically connecting a current terminal 126 of a first electrochemical device 112 to an electrical current terminal 126 (opposite polarity) of a second electrochemical device 112 by means of a module connector (not shown).
  • a detent device 144 is preferably provided which comprises one or more detent elements 146 provided on the cover element 108 and one or more detent elements 148 provided on the carrier element 102.
  • the cover-element-side latching elements 146 and the support element-side latching elements 148 are at mutually corresponding points of the edge region 134 of the cover 108 and the edge portion 138 of the Carrier element 102 are arranged and lock together when the cover member 108 is placed on the support member 102, so that the cover 108 is held by means of the latching device 144 releasably on the support member 102.
  • the carrier element 102 is preferably provided at its edge region 138 with a connection recess 150, through which a signal line tree 152 of a plurality of signal lines 154, which are connected to a signal line connection 156, from an interior 158 surrounded by the carrier element 102 and the cover element 108 of cell contacting system 100.
  • the signal line connection 156 is accessible for contacting with a signal line element that is complementary to the signal line connection 156.
  • the signal line terminal 156 may be formed, for example, as a signal line plug.
  • the signal line element formed complementary to the signal line terminal 156 is preferably formed as a signal line socket.
  • the signal line terminal 156 serves to connect the signal line system 106 arranged on the carrier element 102 to a monitoring device (not shown) of the electrochemical device 112 via a (not shown), preferably multi-pole, connecting line.
  • the signal line system 106 is used to connect one or more voltage taps 160 to a cell connector 124 or power connection 126 and / or one or more temperature sensors 162 of the cell contacting system 100 to the signal line connection 156.
  • the signal line system 106 includes the signal lines 154, which in each case electrically connect a signal source 164 to the signal line connection 156 (or directly to a monitoring device of the cell contacting system 100).
  • Each of the contact regions 122 of the cell connectors 124 and each power connection 126 is in each case assigned to a cell terminal 116 of the electrochemical device 112 and, in the mounted state of the electrochemical device 112, electrically connected, preferably cohesively, to the respective associated cell terminal 116.
  • each cell connector 124 comprises two contact regions 122 for electrically contacting each cell terminal 116 and a compensation region 166 connecting the two contact regions 122 with one another.
  • each cell connector 124 may also comprise more than two contact regions 122 for electrically contacting each cell terminal 116.
  • the compensation region 166 is preferably elastically and / or plastically deformable in order to allow a relative movement of the two contact regions 122 of the cell connector 124 relative to each other during operation of the electrochemical device 112 and / or tolerance compensation during assembly of the cell contacting system 100.
  • the compensation region 166 may in particular comprise one or more compensation waves 168 transverse to a connection direction which connects a center of the first contact region 122a to a center of the second contact region 122b of the cell connector 124.
  • Each contact region 122 of a cell connector 124 or of a power connection 126 can be positioned by means of a respective positioning hole 170 on a respectively assigned positioning pin 172 of the carrier element 102.
  • the positioning pin 172 of the carrier element 102 preferably penetrates the respectively assigned positioning hole 170 of the cell connector 124 or of the power connection 126.
  • the carrier element 102 and / or the cover element 108 preferably comprises an electrically non-conductive plastic material, for example PBT (polybutylene terephthalate), PP (polypropylene), PA (polyamide), ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) and / or LCP ("Liquid Crystal Polymer "), and is preferably formed substantially entirely from such a plastic material.
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PP polypropylene
  • PA polyamide
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • LCP Liquid Crystal Polymer
  • a particularly suitable material for the support element 102 is a talc-reinforced polypropylene material (for example, the material designated PPT TV 20). This material has by the talcum reinforcement on a particularly high dimensional stability.
  • At least one signal line 154 of the signal line system 106 is electrically conductively connected to a contacting element 174 which is fixed on the one hand to the relevant signal line 154 and on the other hand to a cell connector 124 or to a power connection 126 of the power line system 104.
  • Each contacting element 174 may be connected to a respectively associated carrier-element-side positioning element 176 in such a way that the contacting element 174 is held by the positioning element 176 in a desired position relative to a cell connector 124 or a power connection 126 of the power line system 104.
  • the position of the contacting element 174 along the X direction 130 and along a Y direction 178 is determined by the interaction of the carrier element side positioning 176 and the contacting 174, wherein the Y direction 178 perpendicular to the X direction 130 of Zellutton istssystems 100, and preferably aligned substantially parallel to a major surface 180 of the support member 102, such that the cell connectors 124 and the power terminals 126 of the cell contacting system 100 are aligned in the direction from the X-direction 130 and the
  • Y-direction 178 spanned plane side by side on the support member 102 are arranged.
  • At least one contact region 182 of the contacting element 174 which in the assembled state of the cell contacting system 100 bears against the respective associated cell connector 124 or power connection 126 and is electrically conductively connected to the same, preferably cohesively, but is preferably arranged relative to the carrier element-side positioning element 176 along a Z axis.
  • Direction 184 while the carrier element-side positioning member 176 defines the position of the contacting element 174 in the plane defined by the X-direction 130 and the Y-direction 178 plane.
  • the Z-direction 184 is oriented perpendicular to the X-direction 130 and perpendicular to the Y-direction 178.
  • the Z direction 184 of the cell contacting system 100 is oriented substantially parallel to the direction along which the cell terminals 116 of the electrochemical cells 114 protrude from the respective cell housing (see FIG. 13).
  • the contacting element 174 comprises a current-conducting-system-side section 186 of an electrically conductive first material and a signal-conducting-system-side section 188 of an electrically conductive second material.
  • the first material and the second material are different from each other.
  • the first material from which the current-conduction system-side portion is formed 186 includes as a main component Al umi ⁇ nium, and / or that the second material is formed from which the sig nal lei ⁇ processing system-side portion 188, as main component copper construed to ⁇ .
  • the signal line system side portion 186 includes the Kon ⁇ contact region 182 of contacting element 174 which contacting system 100 to the respective zugeord Neten Zel l ⁇ connector 124 or Stromanschl uss is applied and the cell in the assembled state 126 demsel ben electrically conductive, preferably stoffschl superfluous, connected is.
  • the signal line system side portion 188 includes an on ⁇ connection area 190 at which the contacting element 174 is electrically conductively connected to the respectively associated Sig nal line 154 connected.
  • the contacting element 174 comprises a connection region 192 which connects the connection region 190 to the contact region 182 and which comprises a plating section 194 in which the current-line system-side section 186 and the signal-line-system-side section 188 of the contacting element 174 are plating, in particular by rolling - Plating, are connected together (see in particular Fig. 4).
  • the sum of the material thickness Di of the current-conducting system-side section 186 of the first material and the material thickness Di of the signal line-side section 188 of the second material is substantially constant over the plating section 194.
  • the contact region 182 of the contacting element 174 is defined, for example, by welding, in particular ultrasonic welding, laser welding or resistance welding, or by soldering to the associated cell connector 124 or current connection 126.
  • the material of the cell connector 124 or the power connection 126 preferably comprises aluminum, in particular aluminum as the main component.
  • connection region 192 may in particular be formed as a deformation region 196 which serves to permit a relative movement of the contact region 182 and the connection region 190 relative to one another during operation of the electrochemical device 112 and / or tolerance output during assembly of the cell-contacting system 100 enable .
  • the deformation region 196 may in particular have one or more waves 200 running transversely to a longitudinal direction 198 of the contacting element 174.
  • Such a shaft 200 allows flexibility of the contacting element 174 in the Z-direction 184.
  • a particularly good flexibility of the deformation region 196 is achieved if the material thickness of the contacting element 174 in the deformation region 196, particularly preferably in the entire main body 202 of the contacting element 174, which is formed from the power line system side portion 186 and the signal line system side portion 188, at most about 0.6 mm, in particular at most about 0.3 mm.
  • connection region 192 of the contacting element 174 has, for example, a substantially U-shaped cross section (taken in the longitudinal direction 198) (see FIG. 3), with a contact-region-side leg 204, a connection-side-side leg 206 and one of the two legs 204 and 206 interconnecting web 208th
  • the carrier element-side positioning element 176 comprises two positioning projections 210, each of which has a guide strip 212 extending in the Z-direction 184 at its front side facing the respective associated cell connector 124 or power connection 126 are .
  • the guide rails 212 have, in a transverse direction 214 of the contacting element 174, a distance G from each other which substantially corresponds to the width B of the contact-area-side leg 204 of the connection region 192 of the contacting element 174, so that the Contacting element 174 is positioned in the desired direction by the carrier-element-side positioning element 176 in the transverse direction 214 and is displaceably guided in the vertical direction 216 perpendicular to the longitudinal direction 198 and the transverse direction 214.
  • the carrier-element-side positioning element 176 is preferably formed integrally with the carrier element 102.
  • the carrier element 102 including the carrier element-side positioning element 176 is produced by an injection molding process.
  • connection region 190 of the contacting element 174 serves to fix the contacting element 174 to the respectively assigned signal line 154.
  • the signal line 154 preferably comprises a plurality of individual conductors or strands, which are surrounded by an insulating jacket or sheath 218 made of an electrically insulating material.
  • this electrically insulating sheath 218 is removed, so that an electrically conductive connection between the individual conductors of the signal line 154 and the contacting element 174 can be produced.
  • the contacting element 174 may in principle be fixed, for example, by welding, in particular by ultrasonic welding, laser welding or resistance welding, by soldering, by crimping and / or by riveting to the associated signal line 154.
  • the end section of the signal line 154 is connected in an electrically conductive manner to the contacting element 174 by crimping by means of a crimping element 220 provided on the connection region 190 of the contacting element 174.
  • end sections of a plurality of signal lines 154 are connected in an electrically conductive manner to the contacting element 174.
  • the crimping element 220 shown in FIG. 12 is formed during the crimping process from a crimping element preform 220 ', which is shown in FIGS. 1 to 3, 5 and 6.
  • the crimping element preform 220 includes two legs 222 which are inclined at an angle to each other and are interconnected by a ridge 224 extending in the longitudinal direction 198 of the contacting element 174.
  • the angle is preferably greater than about 20 ° and / or preferably less than about 45 °.
  • the angle may be, for example, about 30 °.
  • the webs 224 facing away from the free ends of the legs 222 may each be provided with a chamfer 226.
  • the crimping element preform 220 'or the crimping element 220 formed therefrom may be provided with one or more grooves 228 on its inside.
  • a plurality of grooves 228 are provided, in particular at least three grooves 228, more preferably at least four grooves 228, which are spaced apart in the longitudinal direction 198 of the contacting 174 and preferably in the transverse direction 214 and in the height direction 216 of the contacting 174 extend.
  • the grooves 228 increase the adhesion of the end regions of the individual conductors of the signal line 154 to the crimping element 220.
  • the grooves 228 can be produced in particular by embossing in the starting material of the contacting element 174.
  • contacting elements 174 of the type shown in FIGS. 1 to 6 are preferably cut out of a flat starting material, for example stamped out or cut out.
  • a suitable starting material 229 is shown in FIG. 7 and is preferably formed as a ribbon-shaped hybrid material, which comprises a first material portion 230 of the first material for forming the current line system side portion 186 of the contacting 174 and a second material portion 232 of the second material to form the signal line system side portion 188 of the contacting 174 ,
  • first material portion 230 and the second material portion 232 are preferably formed as in the later transverse direction 214 of the contacting 174 extending material strips which overlap each other in the cladding portion 194 and by plating, preferably by roll cladding, in particular by cold roll cladding, are materially interconnected.
  • the sheet-like starting material 229 can in particular be rolled up into a roll of material or coil 234 and stored and / or transported in this form.
  • the sheet-like starting material 229 is withdrawn to produce the contacting elements 174 and fed, for example, to a follow-on composite tool.
  • the progressive compound tool preferably comprises a punching station, at least one forming station and a separating station.
  • the contacting elements 174 succeeding one another in the longitudinal direction of the starting material are separated from one another along the outer edges 238 of the crimping element preforms 220 ', for example by means of a punching tool. Subsequently, the terminal portions 190 of the contacting members 174 are reshaped so that the crimping element preforms 220 'obtain the shape shown in Figs. 1 to 3, 5 and 6.
  • Fig. 11 are in addition to the in Figs. 1 to 6 embodiment of a contacting element 174 and a carrier element-side positioning element 176 shown in more detail, further embodiments of such contacting elements 174 and positioning elements 176 associated with other cell connectors 124 or power connections 126 are shown.
  • any number of copies of any embodiment of the contacting elements 174 and the positioning elements 176 in a cell contacting system 100 can be combined with any number of any other embodiments of such contacting elements 174 or positioning elements 176.
  • the cell contacting system 100 described above is preferably completely pre-assembled as a separate assembly of the electrochemical device 112.
  • the components of the power line system 104 in particular the cell connectors 124 and the power connections 126, as well as one or more temperature sensors 162 with connection elements, for example with connection wires, are positioned on the carrier element 102.
  • the signal lines 154 are connected on the one hand to the signal line connection 156 and on the other side, at their end remote from the signal line connection 156, to the respectively assigned contacting element 174, in particular by crimping, in which the stripped end regions of the signal lines 154 are inserted into the crimp element preforms 220 'of the Takt michs institute 174 are inserted and the crimping element preforms 220 'of the contacting elements 174 in the crimping elements 220, which hold the end portions of the individual conductors of the signal lines 154 by adhesion and / or by positive locking, are transformed.
  • the signal lines 154 of the signal line system 106 are arranged on the carrier element 102 such that the contacting elements 174 are arranged in the desired position on the respective carrier element-side positioning element 176 and optionally fixed thereto, for example by latching.
  • the contact regions 182 of the contacting elements 174 which are positioned in the desired manner relative to the respectively associated cell connector 124 or power connection 126, are electrically conductively connected to the respective cell connector 124 or power connection 126, preferably by material connection, in particular by soldering or by welding, for example by ultrasonic welding, resistance welding or laser welding.
  • the carrier element 102 with the power line system 104 and the signal line system 106 is in the assembly of the electrochemical device 112 mounted on the housing 110, in which the electrochemical cells 114 are arranged, and connected to the housing opening surrounding the edge 110 of the housing.
  • the cell connectors 124 and the power connections 126 are contacted in an electrically conductive manner with the respectively assigned cell terminals 116 of the electrochemical device 112, for example by material connection, in particular by welding, and / or by positive locking.
  • the cover 108 After contacting between the power line system 104 and the cell terminals 116 of the electrochemical cells 114 of the electrochemical device 112, the cover 108 is placed on the support member 102 and connected thereto, in particular by latching, so that the cover 108, the power line system 104 and the signal line system 106 of Cell contacting 100 covers and protects against accidental contact.
  • the assembled electrochemical device 112 may be assembled with a plurality of other electrochemical devices 112, in particular accumulator modules, to form an electrochemical device group, in particular various electrochemical devices 112 being interconnected by means of module connectors (not shown) interconnecting the power terminals 126 of various electrochemical devices 112 can.

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Abstract

In order to create a contacting element for producing an electrically conducting connection between a cell connector or a power connection in a power line system of an electro-chemical device on the one hand and a signal line of a signal line system of the electro-chemical device on the other hand, which does not require additional corrosion protection, particularly no sealing of a material transition between the contacting element and the cell connector or power connection to be connected thereto, according to the invention the contacting element comprises a power line system-side section made from a first material and a signal line system-side section made from a second material, wherein the second material is different to the first material and wherein the power line system-side section and the signal line system-side section are connected to each other by bonding.

Description

Kontaktierungselement für ein Zellkontaktierungssystem für eine elektrochemische Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Zellkontaktierungssystems für eine elektrochemische Vorrichtung  Contacting element for a cell contacting system for an electrochemical device and method for producing a cell contacting system for an electrochemical device
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontaktierungselement zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem Zellverbinder oder einem Stromanschluss eines Stromleitungssystems einer elektrochemischen Vorrichtung einerseits und einer Signalleitung eines Signalleitungssystems der elektrochemischen Vorrichtung andererseits. The present invention relates to a contacting element for producing an electrically conductive connection between a cell connector or a power connection of a power line system of an electrochemical device on the one hand and a signal line of a signal line system of the electrochemical device on the other.
Das Signalleitungssystem der elektrochemischen Vorrichtung dient dazu, eine Überwachung der einzelnen elektrochemischen Zellen der elektrochemischen Vorrichtung hinsichtlich physikalischer Messgrößen, wie beispielsweise der Spannung, zu bewerkstelligen. Hierzu werden beispielsweise Potentialunterschiede zwischen verschiedenen Zellverbindern gemessen. Gleichzeitig kann ein Potentialausgleich zwischen den elektrochemischen Zellen erfolgen. Die Signalquellen oder Messstellen sind durch das Signalleitungssystem elektrisch leitend mit einem als Schnittstelle zu einer Überwachungsvorrichtung der elektrochemischen Vorrichtung dienenden Signalleitungsanschluss oder mit einer in die elektrochemische Vorrichtung integrierten The signal conducting system of the electrochemical device serves to monitor the individual electrochemical cells of the electrochemical device with respect to physical quantities, such as the voltage. For this purpose, for example, potential differences between different cell connectors are measured. At the same time a potential equalization between the electrochemical cells can take place. The signal sources or measuring points are electrically conductive by the signal line system with a signal line connection serving as an interface to a monitoring device of the electrochemical device or with an integrated into the electrochemical device
Überwachungsvorrichtung verbunden. Monitoring device connected.
Bei bekannten Zellkontaktierungssystemen umfasst das Signalleitungssystem einen Kabelbaum, welcher zum Spannungsabgriff dient und eine elektrische Verbindung von den Zellverbindern oder Stromanschlüssen zu dem Signalleitungsanschluss oder zu der Überwachungsvorrichtung bildet. Die Kabelenden des Kabelbaums werden in einer Montageanlage mit den jeweils zugeordneten Zellverbindern oder Stromanschlüssen verschweißt, beispielsweise durch ein Ultraschallschweißverfahren, ein Widerstandsschweißverfahren oder ein Laserschweißverfahren . Um die Zellverbinder oder Stromanschlüsse sortenrein mit den jeweils zugeordneten Zellterminals der elektrochemischen Zellen verschweißen zu können, sind die Zellverbinder und Stromanschlüsse ebenso wie die Zellterminals aus Aluminium gebildet. Durch die sortenreine Verschweißung wird die Bildung spröder intermetallischer Phasen vermieden, welche sonst bei stromführenden Verbindungen zu höheren Übergangswiderständen führen würden. In known cell contacting systems, the signal line system includes a wiring harness which serves for voltage tapping and forms an electrical connection from the cell connectors or power terminals to the signal line terminal or to the monitoring device. The cable ends of the cable harness are welded in an assembly plant with the respectively associated cell connectors or power connections, for example by an ultrasonic welding method, a resistance welding method or a laser welding method. In order to be able to weld the cell connectors or power connections sorted with the respectively assigned cell terminals of the electrochemical cells, the cell connectors and power connections as well as the cell terminals are made of aluminum. The unmistakable welding avoids the formation of brittle intermetallic phases, which would otherwise lead to higher contact resistances in the case of current-carrying connections.
Die Spannungsabgriffe des Signalleitungssystems sind aus Kupfer gebildet. Da Kupfer in der elektrochemischen Spannungsreihe ein edleres Metall als Aluminium ist, muss der Materialübergang von den Spannungsabgriffen aus Kupfer auf die Zellverbinder oder Stromanschlüsse aus Aluminium versiegelt werden, beispielsweise durch Auftragen eines Lacks, um eine Korrosion im Bereich des Materialübergangs zu verhindern. The voltage taps of the signal line system are formed of copper. Since copper in the electrochemical series is a more noble metal than aluminum, the material transition must be sealed from the copper voltage taps to the aluminum cell connectors or power connectors, for example, by applying a lacquer to prevent corrosion in the area of the material junction.
Insbesondere in der Serienfertigung gestaltet es sich jedoch als schwierig, diese Materialübergangsbereiche, welche auch Hinterschnitte aufweisen können, zuverlässig und vollständig zu versiegeln. Durch unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten kann es zu einer Beschädigung der Versiegelung im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung kommen. Bei Verwendung von Zwei-Komponenten-Lacken zur Versiegelung bestehen die Nachteile von aufwändiger Dosierung, hohem Ausschuss an den Ausgangsmaterialien und abrasivem Verhalten der Lack-Komponenten. However, in particular in mass production, it is difficult to reliably and completely seal these material transition areas, which may also have undercuts. Different thermal expansion coefficients may damage the seal during operation of the electrochemical device. When using two-component sealants for sealing, there are the disadvantages of time-consuming metering, high output of the starting materials and abrasive behavior of the paint components.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kontaktierungs- element der eingangs genannten Art zu schaffen, welches ohne zusätzlichen Korrosionsschutz, insbesondere ohne eine Versiegelung eines Materialübergangs zwischen dem Kontaktierungselement und dem damit zu verbindenden Zellverbinder oder Stromanschluss, auskommt. The present invention has for its object to provide a Kontaktierungs- element of the type mentioned, which without additional corrosion protection, in particular without a seal of a material transfer between the contacting and the cell connector or power connection to be connected, gets along.
Diese Aufgabe wird bei einem Kontaktierungselement mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Kontaktierungselement einen stromleitungssystemseitigen Abschnitt aus einem ersten Material und einen signalleitungssystemseitigen Abschnitt aus einem zweiten Material umfasst, wobei das zweite Material von dem ersten Material verschieden ist und wobei der stromleitungssystemseitige Abschnitt und der signalleitungssystemseitige Abschnitt durch Plattierung miteinander verbunden sind. This object is achieved according to the invention in a contacting element with the features of the preamble of claim 1, characterized in that the contacting element comprises a current line system side portion of a first material and a signal line system side portion of a second material, wherein the second material is different from the first material and wherein the power line system side portion and the signal line system side portion are joined together by plating.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit das Konzept zugrunde, den Materialübergang von der Kontaktstelle zwischen dem Kontaktierungselement und dem Zellverbinder oder dem Stromanschluss weg in das Kontaktierungselement selbst hinein zu verlegen, wo eine stoffschlüssige Verbindung eines stromleitungssystemseitigen Abschnitts des Kontaktierungselements aus dem ersten Material und eines signalleitungssystemseitigen Abschnitts des Kontaktierungselements aus dem zweiten Material vorgesehen ist. The present invention is thus based on the concept of moving the material transition from the contact point between the contacting element and the cell connector or the power connection into the contacting element itself, where a material connection of a power line system side portion of the contacting of the first material and a signal line system side of the Contacting element is provided from the second material.
Das erste Material kann dabei so gewählt werden, dass es stoffschlüssig mit dem Material des Zellverbinders oder des Stromanschlusses verbindbar ist, ohne dass an dem Materialübergang zwischen dem stromleitungssystemseitigen Abschnitt des Kontaktierungselements und dem zugeordneten Zellverbinder oder Stromanschluss ein zusätzlicher Korrosionsschutz erforderlich ist. The first material can be chosen so that it is cohesively connectable to the material of the cell connector or the power connector without additional corrosion protection is required at the material transition between the power line system side portion of the contacting and the associated cell connector or power connector.
Der stromleitungssystemseitige Abschnitt und der signalleitungssystemseitige Abschnitt des Kontaktierungselements können insbesondere durch Walzplattie- rung, insbesondere durch Kaltwalzplattierung, miteinander verbunden sein. The power line system-side section and the signal line system-side section of the contacting element can be connected to one another in particular by roll-plating, in particular by cold-roll plating.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Material Aluminium umfasst. In a preferred embodiment of the invention it is provided that the first material comprises aluminum.
Vorzugsweise umfasst das erste Material Aluminium als Hauptbestandteil. Preferably, the first material comprises aluminum as the main component.
Als Hauptbestandteil eines Materials gilt dabei derjenige Bestandteil, welcher den größten Massenanteil an dem betreffenden Material aufweist. Das erste Material kann insbesondere Aluminium oder eine Aluminiumlegierung sein. The main constituent of a material is that component which has the largest mass fraction of the relevant material. The first material may in particular be aluminum or an aluminum alloy.
Ein Kontaktierungselement mit einem stromleitungssystemseitigen Abschnitt aus einem aluminiumhaltigen ersten Material kann sortenrein mit einem Zellverbinder oder einem Stromanschluss aus einem aluminiumhaltigen Material verbunden, insbesondere verschweißt, werden. A contacting element with a current-carrying-system-side section made of an aluminum-containing first material can be connected in a sorted manner with a cell connector or a power connection made of an aluminum-containing material, in particular welded.
Ferner ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das zweite Material Kupfer umfasst. Kupfer eignet sich besonders zur Herstellung von Crimpverbindungen, wie sie bei der Herstellung von Kabelbäumen mit Steckverbindungen angewandt werden können. Furthermore, it is provided in a preferred embodiment of the invention that the second material comprises copper. Copper is particularly suitable for the production of crimp connections, as they can be used in the manufacture of cable harnesses with connectors.
Insbesondere umfasst das zweite Material Kupfer als Hauptbestandteil . In particular, the second material comprises copper as the main constituent.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das zweite Material Kupfer oder eine Kupferlegierung ist. For example, it can be provided that the second material is copper or a copper alloy.
Ein Kontaktierungselement mit einem signalleitungssystemseitigen Abschnitt aus einem kupferhaltigen zweiten Material kann sortenrein mit einer Signalleitung aus Kupfer verbunden, insbesondere durch Crimpung an derselben festgelegt, werden. A contacting element with a signal line system side portion of a copper-containing second material can be sorted with a signal line made of copper, in particular by crimping fixed to the same, be.
Vorzugsweise umfasst der signalleitungssystemseitige Abschnitt des Kontak- tierungselements einen Anschlussbereich, an welchem das Kontaktierungselement elektrisch leitend mit der Signalleitung verbindbar ist. The signal-line-system-side section of the contact-making element preferably comprises a connection region, at which the contacting element can be electrically conductively connected to the signal line.
Ein solcher Anschlussbereich kann insbesondere ein Crimpelement oder eine Crimpelement-Vorform, aus welcher ein Crimpelement durch einen Crimp- vorgang gebildet werden kann, umfassen. Der stromleitungssystemseitige Abschnitt des Kontaktierungselements umfasst vorzugsweise einen Kontaktbereich, welcher im montierten Zustand des Kontaktierungselements an dem jeweils zugeordneten Zellverbinder oder Strom- anschluss anliegt und mit demselben elektrisch leitend, insbesondere stoffschlüssig, verbunden ist. Such a connection region can in particular comprise a crimping element or a crimping element preform, from which a crimping element can be formed by a crimping process. The current-line system-side section of the contacting element preferably comprises a contact region which, in the mounted state of the contacting element, bears against the respectively assigned cell connector or current connection and is electrically conductively connected thereto, in particular materially bonded.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kontaktierungselement einen Verbindungsbereich umfasst, welcher den Anschlussbereich und den Kontaktbereich des Kontaktierungselements miteinander verbindet und vorzugsweise eine Relativbewegung des Anschlussbereichs und des Kontaktbereichs relativ zueinander, beispielsweise im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung und/oder zum Toleranzausgleich bei der Montage des Kontaktierungselements, ermöglicht. In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the contacting element comprises a connection region which connects the connection region and the contact region of the contacting element and preferably a relative movement of the connection region and the contact region relative to one another, for example during operation of the electrochemical device and / or tolerance compensation the mounting of the contacting element allows.
Ein solcher Verbindungsbereich ist besonders flexibel, wenn er eine oder mehrere Wellen umfasst. Such a connection region is particularly flexible if it comprises one or more waves.
Eine oder mehrere Wellen des Verbindungsbereichs können insbesondere quer zu einer Längsrichtung des Kontaktierungselements verlaufen . One or more waves of the connection region may in particular run transversely to a longitudinal direction of the contacting element.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der stromleitungssystemseitige Abschnitt und der signalleitungssystemseitige Abschnitt des Kontaktierungselements in dem Verbindungsbereich des Kontaktierungselements miteinander verbunden sind. It is preferably provided that the power line system-side section and the signal line system-side section of the contacting element are connected to one another in the connection region of the contacting element.
Das erfindungsgemäße Kontaktierungselement eignet sich insbesondere zur Verwendung in einem Zellkontaktierungssystem für eine elektrochemische Vorrichtung, die mehrere elektrochemische Zellen und ein Stromleitungssystem umfasst, The contacting element according to the invention is particularly suitable for use in a cell contacting system for an electrochemical device comprising a plurality of electrochemical cells and a power line system,
wobei das Zellkontaktierungssystem ein Signalleitungssystem mit einer oder mehreren Signalleitungen zum elektrisch leitenden Verbinden jeweils einer Signalquelle mit einem Signalleitungsanschluss oder mit einer Überwachungsvorrichtung des Zellkontaktierungssystems und mindestens ein erfindungsgemäßes Kontaktierungselement umfasst. wherein the cell contacting system comprises a signal line system having one or more signal lines for electrically connecting each one of them Signal source with a signal line connection or with a monitoring device of Zellkontaktierungssystems and at least one inventive contacting element.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das Zellkontaktierungssystem ein Trägerelement, beispielsweise in Form einer Trägerplatte, umfasst, welches das Signalleitungssystem trägt. It can be provided that the Zellkontaktierungssystem comprises a carrier element, for example in the form of a carrier plate, which carries the signal line system.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Stromleitungssystem ein Bestandteil des Zellkontaktierungssystems ist und dass das Trägerelement das Stromleitungssystem trägt. Furthermore, it can be provided that the power line system is a component of the Zellkontaktierungssystems and that the support member carries the power line system.
Das Stromleitungssystem umfasst einen oder mehrere Zellverbinder zum elektrisch leitenden Verbinden von Zellpolen verschiedener elektrochemischer Zellen. The power line system includes one or more cell connectors for electrically connecting cell poles of various electrochemical cells.
Das Stromleitungssystem ermöglicht das Fließen eines Leistungsstromes von und zu den elektrochemischen Zellen der elektrochemischen Vorrichtung. The power line system allows a power flow to flow from and to the electrochemical cells of the electrochemical device.
Ein Zellverbinder des Stromleitungssystems kann jedes einteilige oder zusammengesetzte, im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung stromführende Element sein, welches die Zellpole verschiedener elektrochemischer Zellen elektrisch leitend miteinander verbindet. A cell connector of the power line system may be any one-piece or composite, in the operation of the electrochemical device current-carrying element, which connects the cell poles of different electrochemical cells in an electrically conductive manner.
Ein solcher Zellverbinder kann beispielsweise aus elektrisch leitend miteinander verbundenen Zellterminals der elektrochemischen Zellen gebildet sein. Such a cell connector can be formed, for example, from electrically interconnected cell terminals of the electrochemical cells.
Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass ein solcher Zellverbinder ein zusätzlich zu den Zellterminals der miteinander zu verbindenden elektrochemischen Zellen vorgesehenes Element ist, welches die Zellterminals elektrisch leitend miteinander verbindet. Die elektrochemische Vorrichtung ist vorzugsweise als ein Akkumulator, beispielsweise ein Lithium-Ionen-Akkumulator, ausgebildet. Alternatively, it may also be provided that such a cell connector is an element provided in addition to the cell terminals of the electrochemical cells to be connected to one another, which connects the cell terminals to one another in an electrically conductive manner. The electrochemical device is preferably designed as an accumulator, for example a lithium-ion accumulator.
Die elektrochemische Vorrichtung kann insbesondere als ein Energiespeicher für ein Kraftfahrzeug ausgebildet sein. The electrochemical device can in particular be designed as an energy store for a motor vehicle.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Zellkontaktierungssystems für eine elektrochemische Vorrichtung, die mehrere elektrochemische Zellen und ein Stromleitungssystem umfasst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: The present invention further relates to a method of manufacturing a cell contacting system for an electrochemical device comprising a plurality of electrochemical cells and a power line system, the method comprising:
Herstellen eines Signalleitungssystems mit einer oder mehreren Signalleitungen zum elektrisch leitenden Verbinden jeweils einer Signalquelle mit einem Signalleitungsanschluss oder mit einer Überwachungsvorrichtung des Zellkontaktierungssystems. Producing a signal line system with one or more signal lines for electrically connecting in each case a signal source to a signal line connection or to a monitoring device of the cell contacting system.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren zu schaffen, welches das elektrisch leitende Verbinden einer Signalleitung mit einem Zellverbinder oder einem Stromanschluss des Stromleitungssystems ermöglicht, ohne dass hierfür ein zusätzlicher Korrosionsschutz, insbesondere in Form einer Versiegelung, erforderlich ist. Another object of the present invention is to provide such a method which enables the electrically conductive connection of a signal line to a cell connector or a power connection of the power line system, without the need for additional corrosion protection, in particular in the form of a seal.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines Zellkontaktierungssystems gelöst, welches Folgendes umfasst: This object is achieved by a method for producing a cell contacting system, comprising:
Herstellen mindestens eines Kontaktierungselements aus einem flächigen Ausgangsmaterial, welches einen ersten Materialabschnitt aus einem ersten Material zur Bildung eines stromleitungssystemseitigen Abschnitts des Kontaktierungselements und einen zweiten Materialabschnitt aus einem zweiten Material zur Bildung eines signalleitungssystemseitigen Abschnitts des Kontaktierungselements umfasst; und Festlegen einer Signalleitung des Signalleitungssystems an dem signal- leitungssystemseitigen Abschnitt des Kontaktierungselements. Producing at least one contacting element of a sheet-like starting material, which comprises a first material portion of a first material for forming a power line system side portion of the contacting and a second material portion of a second material to form a signal line system side portion of the contacting element; and Defining a signal line of the signal line system on the signal line system side portion of the contacting element.
Besondere Ausgestaltungen eines solchen Verfahrens sind bereits vorstehend im Zusammenhang mit besonderen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kontaktierungselements und des erfindungsgemäßen Zellkontaktierungs- systems erläutert worden. Special embodiments of such a method have already been explained above in connection with particular embodiments of the contacting element according to the invention and of the cell contacting system according to the invention.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Kontaktierungselement- Vorform aus dem flächigen Ausgangsmaterial herausgetrennt und aus der Kontaktierungselement-Vorform durch Umformvorgänge das Kontaktie- rungselement gebildet wird. In particular, it can be provided that a contacting element preform is cut out of the flat starting material and the contacting element is formed from the contacting element preform by forming operations.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der stromleitungssystemseitige Abschnitt des Kontaktierungselements stoffschlüssig an einem Zellverbinder oder an einem Stromanschluss des Stromleitungssystems festgelegt wird. Furthermore, it is preferably provided that the power line system-side section of the contacting element is fixed in a material-locking manner to a cell connector or to a power connection of the power line system.
Der signalleitungssystemseitige Abschnitt des erfindungsgemäßen Kontaktierungselements kann insbesondere die Anforderungen an einen Crimp- prozess erfüllen. The signal line system side portion of the contacting element according to the invention can fulfill in particular the requirements of a crimping process.
Der stromleitungssystemseitige Abschnitt des erfindungsgemäßen Kontaktierungselements kann insbesondere die Anforderungen an eine sortenreine Verschweißung mit einen Zellverbinder oder einem Stromanschluss eines Stromleitungssystems einer elektrochemischen Vorrichtung erfüllen. The current-carrying-system-side section of the contacting element according to the invention can fulfill in particular the requirements for a single-type welding with a cell connector or a current connection of a power line system of an electrochemical device.
Der stromleitungssystemseitige Abschnitt des Kontaktierungselements kann insbesondere durch Laserschweißung, Ultraschallschweißung oder Wider- standsschweißung mit dem zugeordneten Zellverbinder oder Stromanschluss verbunden werden. Eine Versiegelung des Materialübergangs von dem ersten Material zu dem zweiten Material an dem Kontaktierungselement ist nicht erforderlich. The current-carrying-system-side section of the contacting element can in particular be connected to the associated cell connector or power connection by laser welding, ultrasonic welding or resistance welding. A sealing of the material transfer from the first material to the second material to the contacting element is not required.
Durch die sortenreine Verschweißung des stromleitungssystemseitigen Abschnitts des Kontaktierungselements mit dem Zellverbinder oder Stroman- schluss werden der Ausschussanteil, das Erfordernis für Nacharbeit und das Fehlerrisiko im Verhältnis zu einer Verschweißung verschiedener Materialien deutlich verringert. The type-specific welding of the current-line-system-side section of the contacting element to the cell connector or power connection significantly reduces the scrap content, the requirement for reworking and the risk of errors in relation to a welding of different materials.
Das erste Material des stromleitungssystemseitigen Abschnitts des Kontaktierungselements weist vorzugsweise dieselbe Härte oder eine geringfügig höhere Härte auf als das Material des Zellverbinders oder Stromanschlusses. Hierdurch wird ein erhöhter Verschleiß der für das Verschweißen von The first material of the power line system side portion of the contacting element preferably has the same hardness or a slightly higher hardness than the material of the cell connector or power connector. As a result, an increased wear of the welding for
Kontaktierungselement und Zellverbinder oder Stromanschluss verwendeten Werkzeuge im Verhältnis zu einer Verschweißung eines härteren Werkstoffs, beispielsweise Kupfer, mit einem weicheren Werkstoff, beispielsweise Contacting element and cell connector or power connector used tools in relation to a welding of a harder material, such as copper, with a softer material, for example
Aluminium, verhindert. Aluminum, prevented.
Durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Kontaktierungselements kann die elektrisch leitende Verbindung zwischen einer Signalleitung und einem Zellverbinder oder einem Stromanschluss des Stromleitungssystems der elektrochemischen Vorrichtung unter Entfall einer Versiegelung eines Materialübergangs zwischen dem Kontaktierungselement und dem Zellverbinder oder Stromanschluss, mit geringerem Werkzeugverschleiß, kleinerem Ausschussanteil und geringerer Nacharbeit hergestellt werden. By using a contacting element according to the invention, the electrically conductive connection between a signal line and a cell connector or a power connection of the electrochemical device's power line system can be made without sealing a material interface between the contacting element and the cell connector or power connector, with less tool wear, smaller rejects and less rework become.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels. In den Zeichnungen zeigen : eine perspektivische Darstellung eines Kontaktierungseiements zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem Zellverbinder oder einem Stromanschluss eines Stromleitungssystems einer elektrochemischen Vorrichtung einerseits und einer Signalleitung eines Signalleitungssystems der elektrochemischen Vorrichtung andererseits; eine Draufsicht von oben auf das Kontaktierungselement aus Fig . i ; einen Längsschnitt durch das Kontaktierungselement aus den Fig . 1 und 2, längs der Linie 3 - 3 in Fig. 2; eine vergrößerte Darstellung des Bereichs I aus Fig . 3; einen Querschnitt durch einen Anschlussbereich des Kontaktierungseiements aus den Fig . 1 bis 4, längs der Linie 5 - 5 in Fig. 2; eine Ansicht des Kontaktierungseiements aus den Fig. 1 bis 5, mit der Blickrichtung in Richtung des Pfeiles 6 in Fig . 2; eine schematische Darstellung eines Herstellungsverfahrens des Kontaktierungseiements aus den Fig . 1 bis 6, bei welchem solche Kontaktierungselemente aus einem flächigen Ausgangsmaterial herausgetrennt und umgeformt werden; Further features and advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of an embodiment. In the drawings: FIG. 1 shows a perspective illustration of a contacting element for establishing an electrically conductive connection between a cell connector or a power connection of a power line system of an electrochemical device on the one hand and a signal line of a signal line system of the electrochemical device on the other hand; a top view of the contacting of FIG. i; a longitudinal section through the contacting element of FIGS. 1 and 2, taken along the line 3 - 3 in Fig. 2; an enlarged view of the area I of FIG. 3; a cross section through a connection region of the Kontaktierungseiements of FIGS. 1 to 4, taken along the line 5-5 in Fig. 2; a view of the Kontaktierungseiements of FIGS. 1 to 5, with the viewing direction in the direction of arrow 6 in FIG. 2; a schematic representation of a manufacturing method of the Kontaktierungseiements of FIGS. 1 to 6, in which such contacting elements are separated from a sheet-like starting material and reshaped;
Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs II aus Fig . 7; Fig. 9 eine Draufsicht auf eine aus dem flächigen Ausgangsmaterial herausgetrennte Kontaktierungselement-Vorform ; 8 is an enlarged view of the area II of FIG. 7; FIG. 9 shows a plan view of a contacting element preform cut out of the flat starting material; FIG.
Fig. 10 einen Längsschnitt durch die Kontaktierungselement-Vorform aus 10 shows a longitudinal section through the contacting element preform
Fig . 9, längs der Linie 10 - 10 in Fig . 9;  Fig. 9, along the line 10 - 10 in FIG. 9;
Fig. 11 eine perspektivische Darstellung eines Trägerelements eines Zell- kontaktierungssystems für eine elektrochemische Vorrichtung, insbesondere ein Akkumulatormodul, eines an dem Trägerelement gehaltenen Stromleitungssystems, eines an dem Trägerelement gehaltenen Signalleitungssystems und mehrerer Ausführungsformen von Kontaktierungselementen zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem Zellverbinder oder einem Stromanschluss des Stromleitungssystems einerseits und einer Signalleitung des Signalleitungssystems andererseits; 11 shows a perspective view of a carrier element of a cell contacting system for an electrochemical device, in particular an accumulator module, a power line system held on the carrier element, a signal line system held on the carrier element and several embodiments of contacting elements for producing an electrically conductive connection between a cell connector or a cell connector Power connection of the power line system on the one hand and a signal line of the signal line system on the other hand;
Fig. 12 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs III aus Fig. 11 ; Fig. 12 is an enlarged view of the area III of Fig. 11;
Fig. 13 eine perspektivische Darstellung einer elektrochemischen Vorrichtung mit einem Gehäuse und mehreren darin angeordneten elektrochemischen Zellen, wobei das in Fig . 11 dargestellte Zell- kontaktierungssystem auf das Gehäuse aufsetzbar und mit Zellterminals der elektrochemischen Zellen elektrisch leitend verbindbar ist; und 13 is a perspective view of an electrochemical device with a housing and a plurality of electrochemical cells arranged therein, wherein the in Fig. 11 shown cell contacting system can be placed on the housing and electrically connected to cell terminals of the electrochemical cells; and
Fig. 14 eine Draufsicht von oben auf das Zellkontaktierungssystem aus FIG. 14 is a top plan view of the cell contacting system. FIG
Fig. 11, nachdem ein Abdeckelement auf das Trägerelement aufgesetzt worden ist.  Fig. 11, after a cover has been placed on the support member.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Ein in den Fig. 11 bis 14 dargestelltes, als Ganzes mit 100 bezeichnetes Zell- kontaktierungssystem umfasst ein Trägerelement 102, an dem ein Stromleitungssystem 104 und ein Signalleitungssystem 106 gehalten sind, und ein in Fig. 14 dargestelltes, auf das Trägerelement 102 aufsetzbares Abdeckelement 108. Identical or functionally equivalent elements are denoted by the same reference numerals in all figures. A cell contacting system, shown as a whole as 100 in FIGS. 11 to 14, comprises a carrier element 102, on which a power line system 104 and a signal line system 106 are held, and a cover element 108, which can be placed on the carrier element 102, as shown in FIG ,
Das Trägerelement 102 ist auf ein (in Fig . 13 dargestelltes) Gehäuse 110 einer elektrochemischen Vorrichtung 112, beispielsweise eines Akkumulatormoduls, mit mehreren elektrochemischen Zellen 114, insbesondere Akkumulatorzellen, aufsetzbar und verschließt im montierten Zustand der elektrochemischen Vorrichtung 112 eine obere Gehäuseöffnung, durch welche Zellterminals 116 der elektrochemischen Zellen 114 der elektrochemischen Vorrichtung 112 hervorstehen. The carrier element 102 can be placed on a housing 110 (shown in FIG. 13) of an electrochemical device 112, for example an accumulator module, with a plurality of electrochemical cells 114, in particular accumulator cells, and closes an upper housing opening in the mounted state of the electrochemical device 112, through which cell terminals 116 of the electrochemical cells 114 of the electrochemical device 112 protrude.
Das Trägerelement 102 kann beispielsweise in Form einer vorzugsweise im Wesentlichen rechteckigen Trägerplatte 118 ausgebildet sein. The carrier element 102 may be formed, for example, in the form of a preferably substantially rectangular carrier plate 118.
Das Trägerelement 102 ist mit einer Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen 120 versehen, wobei jede Durchtrittsöffnung 120 einerseits jeweils einem Kontaktbereich 122 eines Zellverbinders 124 oder eines Stromanschlusses 126 und andererseits jeweils einem Zellterminal 116 der elektrochemischen Zellen 114 der elektrochemischen Vorrichtung 112 zugeordnet ist, so dass durch eine solche Durchtrittsöffnung 120 jeweils ein Zellterminal 116 mit einem zugeordneten Kontaktbereich 122 eines Zellverbinders 124 oder eines Stromanschlusses 126 verbindbar ist. The carrier element 102 is provided with a plurality of passage openings 120, wherein each passage opening 120 is assigned on the one hand to a contact region 122 of a cell connector 124 or a power connection 126 and on the other hand to a cell terminal 116 of the electrochemical cells 114 of the electrochemical device 112, so that by such Through opening 120 each a cell terminal 116 with an associated contact region 122 of a cell connector 124 or a power connector 126 is connectable.
Die Zellverbinder 124 sind also als zusätzlich zu den Zellterminals 116 vorgesehene, die Zellterminals 116 und damit die Zellpole der elektrochemischen Zellen 114 elektrisch leitend miteinander verbindende Elemente ausgebildet. The cell connectors 124 are thus designed as elements which are provided in addition to the cell terminals 116 and which connect the cell terminals 116 and thus the cell poles of the electrochemical cells 114 in an electrically conductive manner.
Alternativ hierzu könnte auch vorgesehen sein, dass die Zellterminals 116 so ausgestaltet und direkt aneinander festgelegt sind, dass sie die Zellpole der jeweiligen elektrochemischen Zellen 114 elektrisch leitend miteinander verbinden und somit selbst (insbesondere jeweils paarweise) einen Zellverbinder 124 bilden. Alternatively, it could also be provided that the cell terminals 116 are configured and fixed directly to each other, that they the cell poles of respective electrochemical cells 114 electrically conductively connect to each other and thus themselves (in particular in pairs) form a cell connector 124.
Dabei kann sich beispielsweise ein Zellterminal 116 durch die Durchtrittsöffnung 120 hindurch erstrecken, um in Kontakt mit einem Kontaktbereich 122 eines Zellverbinders 124 oder eines Stromanschlusses 126 zu kommen. In this case, for example, a cell terminal 116 can extend through the passage opening 120 in order to come into contact with a contact region 122 of a cell connector 124 or a power connection 126.
Alternativ hierzu kann sich auch ein Kontaktbereich 122 eines Zellverbinders 124 oder eines Stromanschlusses 126 durch die jeweils zugeordnete Durchtrittsöffnung 120 hindurch erstrecken, um in Kontakt mit dem jeweils zugeordneten Zellterminal 116 zu kommen. Alternatively, a contact region 122 of a cell connector 124 or of a power connection 126 can also extend through the respectively assigned passage opening 120 in order to come into contact with the respectively assigned cell terminal 116.
Ferner ist auch denkbar, dass sich sowohl das Zellterminal 116 als auch der Kontaktbereich 122 des Zellverbinders 124 beziehungsweise des Stromanschlusses 126 beide in die Durchtrittsöffnung 120 hinein erstrecken und dort miteinander verbunden sind. Furthermore, it is also conceivable that both the cell terminal 116 and the contact region 122 of the cell connector 124 or of the power connection 126 both extend into the passage opening 120 and are connected to one another there.
Wie aus Fig. 11 zu ersehen ist, können die Durchtrittsöffnungen 120 des Trägerelements 102 in mehreren Reihen 128 angeordnet sein, wobei die Reihen 128 sich beispielsweise in einer Längsrichtung 130 des Trägerelements 102 erstrecken. As can be seen from FIG. 11, the passage openings 120 of the carrier element 102 can be arranged in a plurality of rows 128, wherein the rows 128 extend, for example, in a longitudinal direction 130 of the carrier element 102.
Diese Längsrichtung 130 des Trägerelements 102 wird im Folgenden auch als die X-Richtung des Zellkontaktierungssystems 100 bezeichnet. This longitudinal direction 130 of the carrier element 102 will also be referred to below as the X direction of the cell contacting system 100.
Die Durchtrittsöffnungen 120 können insbesondere im Wesentlichen rechteckig ausgebildet sein, insbesondere mit abgerundeten Eckbereichen; grundsätzlich sind aber auch andere Formen der Durchtrittsöffnungen 120, insbesondere kreisförmige, ovale, quadratische oder polygonale Durchtrittsöffnungen 120, möglich. An der im montierten Zustand des Zellkontaktierungssystems 100 den elektrochemischen Zellen 114 abgewandten Oberseite des Trägerelements 102 ist das Abdeckelement 108 angeordnet, welches zum Abdecken des Stromleitungssystems 104 und des Signalleitungssystems 106 dient. The passage openings 120 may in particular be substantially rectangular, in particular with rounded corner areas; In principle, however, other shapes of the passage openings 120, in particular circular, oval, square or polygonal passages 120, are possible. At the top of the carrier element 102 facing away from the electrochemical cells 114 in the assembled state of the cell contacting system 100, the cover element 108 is arranged, which serves to cover the power line system 104 and the signal line system 106.
Das Abdeckelement 108 ist beispielsweise in Form einer im Wesentlichen rechteckigen Abdeckplatte 132 ausgebildet. The cover element 108 is designed, for example, in the form of a substantially rectangular cover plate 132.
Das Abdeckelement 108 und/oder das Trägerelement 102 umfasst vorzugsweise ein thermoplastisches Material, beispielsweise Polypropylen. The cover element 108 and / or the carrier element 102 preferably comprises a thermoplastic material, for example polypropylene.
Vorzugsweise ist das Abdeckelement 108 und/oder das Trägerelement 102 im Wesentlichen vollständig aus einem thermoplastischen Material, beispielsweise aus Polypropylen, gebildet. Preferably, the cover member 108 and / or the support member 102 is substantially completely formed of a thermoplastic material, such as polypropylene.
Wie aus Fig. 14 zu ersehen ist, ist das Abdeckelement 108 ferner vorzugsweise mit einem längs eines äußeren Randes umlaufenden, im montierten Zustand des Zellkontaktierungssystems 100 zu dem Trägerelement 102 hin vorstehenden Randbereich 134 versehen. As can be seen from FIG. 14, the cover element 108 is furthermore preferably provided with an edge region 134 which projects circumferentially along an outer edge and projects toward the carrier element 102 in the mounted state of the cell contacting system 100.
Der Randbereich 134 des Abdeckelements 108 kann von zwei Durchtrittskanälen 136 unterbrochen sein, welche vom Rand des Abdeckelements 108, beispielsweise in der X-Richtung 130 nach vorne oder nach hinten, vorstehen und beispielsweise einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweisen können. The edge region 134 of the cover element 108 may be interrupted by two passage channels 136, which project from the edge of the cover element 108, for example in the X direction 130 to the front or to the rear, and may for example have a substantially U-shaped cross section.
Wie aus Fig . 11 zu ersehen ist, ist auch das Trägerelement 102 vorzugsweise mit einem längs eines äußeren Randes umlaufenden, im montierten Zustand des Zellkontaktierungssystems 100 zu dem Abdeckelement 108 hin vorstehenden Randbereich 138 versehen. Auch der Randbereich 138 des Trägerelements 102 kann von zwei Durchtrittskanälen 140 unterbrochen sein, welche vom Rand des Trägerelements 102, vorzugsweise in der X-Richtung 130 nach vorne oder nach hinten, vorstehen und beispielsweise einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweisen können. As shown in FIG. 11, the carrier element 102 is also preferably provided with an edge region 138 which extends circumferentially along an outer edge and projects toward the cover element 108 in the mounted state of the cell contacting system 100. The edge region 138 of the carrier element 102 may also be interrupted by two passage channels 140, which project from the edge of the carrier element 102, preferably in the X direction 130 to the front or to the rear, and may for example have a substantially U-shaped cross section.
Die Durchtrittskanäle 140 des Trägerelements 102 und die Durchtrittskanäle 136 des Abdeckelements 108 sind an einander entsprechenden Stellen der jeweiligen Randbereiche 138 beziehungsweise 134 angeordnet und mit ihren offenen Seiten einander zugewandt, so dass die Durchtrittskanäle 140, 136 zusammen jeweils einen Durchtrittsschacht 142 bilden, welcher zur Aufnahme jeweils eines der Stromanschlüsse 126 des Zellkontaktierungssystems 100 dient. The passage channels 140 of the carrier element 102 and the passage channels 136 of the cover element 108 are arranged at mutually corresponding points of the respective edge regions 138 and 134 and facing each other with their open sides, so that the passage channels 140, 136 together each form a passageway 142, which for receiving each one of the power terminals 126 of Zellkontaktierungssystems 100 is used.
Die Stromanschlüsse 126 und die Zellverbinder 124, mittels welcher die Zellterminals 116 jeweils zweier einander benachbarter elektrochemischer Zellen 114 mit unterschiedlicher Polarität elektrisch leitend miteinander verbindbar sind, bilden zusammen das Stromleitungssystem 104 des Zellkontaktierungssystems 100. The power connections 126 and the cell connectors 124, by means of which the cell terminals 116 of respectively two adjacent electrochemical cells 114 of different polarity are electrically conductively connected to one another, together form the power line system 104 of the cell contacting system 100.
Das Stromleitungssystem 104 dient dazu, einen Stromfluss zwischen den elektrochemischen Zellen 114 der elektrochemischen Vorrichtung 112 und zu den oder von den Stromanschlüssen 126 des Zellkontaktierungssystems 100 zu ermöglichen. The power line system 104 serves to facilitate current flow between the electrochemical cells 114 of the electrochemical device 112 and to or from the power terminals 126 of the cell contacting system 100.
Durch dieses Stromleitungssystem 104 werden beispielsweise die elektrochemischen Zellen 114 der elektrochemischen Vorrichtung 112 elektrisch in Reihe geschaltet. Grundsätzlich ist auch eine Parallelschaltung von elektrochemischen Zellen 114 der elektrochemischen Vorrichtung 112 möglich. Dabei verbindet jeder Zellverbinder 124 ein erstes Zellterminal 116a negativer Polarität einer ersten elektrochemischen Zelle 114a mit einem zweiten Zellterminal 116b positiver Polarität einer benachbarten zweiten elektrochemischen Zelle 114b (siehe Fig. 13). By means of this power line system 104, for example, the electrochemical cells 114 of the electrochemical device 112 are electrically connected in series. In principle, a parallel connection of electrochemical cells 114 of the electrochemical device 112 is also possible. Here, each cell connector 124 connects a first negative polarity cell terminal 116a of a first electrochemical cell 114a to a second positive polarity cell terminal 116b of an adjacent second electrochemical cell 114b (see FIG. 13).
Jeweils ein Zellterminal 116c der den Anfang der Zellen-Reihenschaltung der elektrochemischen Vorrichtung bildenden elektrochemischen Zelle 114c und ein Zellterminal 116d der das Ende der Zellen-Reihenschaltung bildenden elektrochemischen Zelle 114d sind elektrisch leitend mit einem der elektrisch leitenden Stromanschlüsse 126 des Zellkontaktierungssystems 100 verbunden. In each case, a cell terminal 116c of the electrochemical cell beginning of the cell series connection of the electrochemical device 114c and a cell terminal 116d of the end of the cell series circuit forming electrochemical cell 114d are electrically connected to one of the electrically conductive power terminals 126 of Zellkontaktierungssystems 100.
Mehrere elektrochemische Vorrichtungen 112 mit jeweils einem Zellkontak- tierungssystem 100 sind vorzugsweise elektrisch in Reihe geschaltet. A plurality of electrochemical devices 112 each having a cell contact system 100 are preferably connected in series electrically.
Eine solche Reihenschaltung kann insbesondere dadurch hergestellt werden, dass ein Stromanschluss 126 einer ersten elektrochemischen Vorrichtung 112 mittels eines (nicht dargestellten) Modulverbinders elektrisch leitend mit einem elektrischen Stromanschluss 126 (entgegengesetzter Polarität) einer zweiten elektrochemischen Vorrichtung 112 verbunden wird. Such a series connection can be produced, in particular, by electrically connecting a current terminal 126 of a first electrochemical device 112 to an electrical current terminal 126 (opposite polarity) of a second electrochemical device 112 by means of a module connector (not shown).
Um das Abdeckelement 108 lösbar an dem Trägerelement 102 festlegen zu können, ist vorzugsweise eine Rastvorrichtung 144 vorgesehen, welche ein oder mehrere an dem Abdeckelement 108 vorgesehene Rastelemente 146 und ein oder mehrere an dem Trägerelement 102 vorgesehene Rastelemente 148 umfasst. In order to be able to releasably fix the cover element 108 to the carrier element 102, a detent device 144 is preferably provided which comprises one or more detent elements 146 provided on the cover element 108 and one or more detent elements 148 provided on the carrier element 102.
Die abdeckelementseitigen Rastelemente 146 und die trägerelementseitigen Rastelemente 148 sind an einander entsprechenden Stellen des Randbereichs 134 des Abdeckelements 108 beziehungsweise des Randbereichs 138 des Trägerelements 102 angeordnet und verrasten miteinander, wenn das Abdeckelement 108 auf das Trägerelement 102 aufgesetzt wird, so dass das Abdeckelement 108 mittels der Rastvorrichtung 144 lösbar an dem Trägerelement 102 gehalten ist. The cover-element-side latching elements 146 and the support element-side latching elements 148 are at mutually corresponding points of the edge region 134 of the cover 108 and the edge portion 138 of the Carrier element 102 are arranged and lock together when the cover member 108 is placed on the support member 102, so that the cover 108 is held by means of the latching device 144 releasably on the support member 102.
Das Trägerelement 102 ist an seinem Randbereich 138 vorzugsweise mit einer Anschlussausnehmung 150 versehen, durch welche ein Signalleitungsbaum 152 aus einer Mehrzahl von Signalleitungen 154, die an einen Signalleitungs- anschluss 156 angeschlossen sind, aus einem von dem Trägerelement 102 und dem Abdeckelement 108 umgebenen Innenraum 158 des Zellkontaktie- rungssystems 100 hinaus geführt ist. The carrier element 102 is preferably provided at its edge region 138 with a connection recess 150, through which a signal line tree 152 of a plurality of signal lines 154, which are connected to a signal line connection 156, from an interior 158 surrounded by the carrier element 102 and the cover element 108 of cell contacting system 100.
Im Außenraum des Zellkontaktierungssystems 100 ist der Signalleitungsan- schluss 156 für die Kontaktierung mit einem zum Signalleitungsanschluss 156 komplementären Signalleitungselement zugänglich. In the outer space of the cell contacting system 100, the signal line connection 156 is accessible for contacting with a signal line element that is complementary to the signal line connection 156.
Der Signalleitungsanschluss 156 kann beispielsweise als ein Signalleitungsstecker ausgebildet sein. The signal line terminal 156 may be formed, for example, as a signal line plug.
In diesem Fall ist das komplementär zu dem Signalleitungsanschluss 156 ausgebildete Signalleitungselement vorzugsweise als eine Signalleitungsbuchse ausgebildet. In this case, the signal line element formed complementary to the signal line terminal 156 is preferably formed as a signal line socket.
Der Signalleitungsanschluss 156 dient zum Anschließen des an dem Trägerelement 102 angeordneten Signalleitungssystems 106 an eine (nicht dargestellte) Überwachungsvorrichtung der elektrochemischen Vorrichtung 112 über eine (nicht dargestellte), vorzugsweise mehrpolige, Verbindungsleitung. The signal line terminal 156 serves to connect the signal line system 106 arranged on the carrier element 102 to a monitoring device (not shown) of the electrochemical device 112 via a (not shown), preferably multi-pole, connecting line.
Das Signalleitungssystem 106 dient zum Verbinden von einer oder mehreren Spannungsabgriffstellen 160 an jeweils einem Zellverbinder 124 oder Strom- anschluss 126 und/oder von einem oder mehreren Temperatursensoren 162 des Zellkontaktierungssystems 100 mit dem Signalleitungsanschluss 156. Das Signalleitungssystem 106 umfasst die Signalleitungen 154, welche jeweils eine Signalquelle 164 elektrisch leitend mit dem Signalleitungsanschluss 156 (oder direkt mit einer Überwachungsvorrichtung des Zellkontaktierungs- systems 100) verbinden. The signal line system 106 is used to connect one or more voltage taps 160 to a cell connector 124 or power connection 126 and / or one or more temperature sensors 162 of the cell contacting system 100 to the signal line connection 156. The signal line system 106 includes the signal lines 154, which in each case electrically connect a signal source 164 to the signal line connection 156 (or directly to a monitoring device of the cell contacting system 100).
Jeder der Kontaktbereiche 122 der Zellverbinder 124 und jeder Stroman- schluss 126 ist jeweils einem Zellterminal 116 der elektrochemischen Vorrichtung 112 zugeordnet und im montierten Zustand der elektrochemischen Vorrichtung 112 elektrisch leitend, vorzugsweise stoffschlüssig, mit dem jeweils zugeordneten Zellterminal 116 verbunden. Each of the contact regions 122 of the cell connectors 124 and each power connection 126 is in each case assigned to a cell terminal 116 of the electrochemical device 112 and, in the mounted state of the electrochemical device 112, electrically connected, preferably cohesively, to the respective associated cell terminal 116.
Bei der hier dargestellten Reihenschaltung umfasst jeder Zellverbinder 124 zwei Kontaktbereiche 122 zum elektrischen Kontaktieren von jeweils einem Zellterminal 116 und einen die beiden Kontaktbereiche 122 miteinander verbindenden Kompensationsbereich 166. In the series connection illustrated here, each cell connector 124 comprises two contact regions 122 for electrically contacting each cell terminal 116 and a compensation region 166 connecting the two contact regions 122 with one another.
Bei einer Parallelschaltung kann jeder Zellverbinder 124 auch mehr als zwei Kontaktbereiche 122 zum elektrischen Kontaktieren jeweils eines Zellterminals 116 umfassen . In a parallel connection, each cell connector 124 may also comprise more than two contact regions 122 for electrically contacting each cell terminal 116.
Der Kompensationsbereich 166 ist vorzugsweise elastisch und/oder plastisch verformbar, um eine Relativbewegung der beiden Kontaktbereiche 122 des Zellverbinders 124 relativ zueinander im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung 112 und/oder zum Toleranzausgleich bei der Montage des Zell- kontaktierungssystems 100 zu ermöglichen. The compensation region 166 is preferably elastically and / or plastically deformable in order to allow a relative movement of the two contact regions 122 of the cell connector 124 relative to each other during operation of the electrochemical device 112 and / or tolerance compensation during assembly of the cell contacting system 100.
Zu diesem Zweck kann der Kompensationsbereich 166 insbesondere eine oder mehrere quer zu einer Verbindungsrichtung, welche ein Zentrum des ersten Kontaktbereichs 122a mit einem Zentrum des zweiten Kontaktbereichs 122b des Zellverbinders 124 miteinander verbindet, verlaufende Kompensationswellen 168 aufweisen. Jeder Kontaktbereich 122 eines Zellverbinders 124 oder eines Stromanschlusses 126 kann mittels jeweils eines Positionierungsloches 170 an einem jeweils zugeordneten Positionierungsstift 172 des Trägerelements 102 positioniert sein. For this purpose, the compensation region 166 may in particular comprise one or more compensation waves 168 transverse to a connection direction which connects a center of the first contact region 122a to a center of the second contact region 122b of the cell connector 124. Each contact region 122 of a cell connector 124 or of a power connection 126 can be positioned by means of a respective positioning hole 170 on a respectively assigned positioning pin 172 of the carrier element 102.
Dabei durchsetzt vorzugsweise der Positionierungsstift 172 des Trägerelements 102 das jeweils zugeordnete Positionierungsloch 170 des Zellverbinders 124 beziehungsweise des Stromanschlusses 126. In this case, the positioning pin 172 of the carrier element 102 preferably penetrates the respectively assigned positioning hole 170 of the cell connector 124 or of the power connection 126.
Das Trägerelement 102 und/oder das Abdeckelement 108 umfasst vorzugsweise ein elektrisch nicht leitendes Kunststoffmaterial, beispielsweise PBT (Polybutylenterephthalat), PP (Polypropylen), PA (Polyamid), ABS (Acrylnitril- Butadien-Styrol) und/oder LCP ("Liquid Crystal Polymer"), und ist vorzugsweise im Wesentlichen vollständig aus einem solchen Kunststoffmaterial gebildet. The carrier element 102 and / or the cover element 108 preferably comprises an electrically non-conductive plastic material, for example PBT (polybutylene terephthalate), PP (polypropylene), PA (polyamide), ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) and / or LCP ("Liquid Crystal Polymer "), and is preferably formed substantially entirely from such a plastic material.
Ein besonders geeignetes Material für das Trägerelement 102 ist ein mit Talkum verstärktes Polypropylen-Material (beispielsweise das Material mit der Bezeichnung PPT TV 20). Dieses Material weist durch die Talkumverstärkung eine besonders hohe Formstabilität auf. A particularly suitable material for the support element 102 is a talc-reinforced polypropylene material (for example, the material designated PPT TV 20). This material has by the talcum reinforcement on a particularly high dimensional stability.
Mindestens eine Signalleitung 154 des Signalleitungssystems 106 ist elektrisch leitend mit einem Kontaktierungselement 174 verbunden, welches einerseits an der betreffenden Signalleitung 154 und andererseits an einem Zellverbinder 124 oder an einem Stromanschluss 126 des Stromleitungssystems 104 festgelegt ist. At least one signal line 154 of the signal line system 106 is electrically conductively connected to a contacting element 174 which is fixed on the one hand to the relevant signal line 154 and on the other hand to a cell connector 124 or to a power connection 126 of the power line system 104.
Jedes Kontaktierungselement 174 kann mit einem jeweils zugeordneten trä- gerelementseitigen Positionierelement 176 verbunden sein, und zwar derart, dass das Kontaktierungselement 174 durch das Positionierelement 176 in einer gewünschten Position relativ zu einem Zellverbinder 124 oder einem Stromanschluss 126 des Stromleitungssystems 104 gehalten ist. Dabei ist durch das Zusammenwirken des trägerelementseitigen Positionierelements 176 und des Kontaktierungselements 174 vorzugsweise nur die Position des Kontaktierungselements 174 längs der X-Richtung 130 und längs einer Y-Richtung 178 festgelegt, wobei die Y-Richtung 178 senkrecht zu der X-Richtung 130 des Zellkontaktierungssystems 100 und vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu einer Hauptfläche 180 des Trägerelements 102 ausgerichtet ist, so dass die Zellverbinder 124 und die Stromanschlüsse 126 des Zellkontaktierungssystems 100 in der von der X-Richtung 130 und der Each contacting element 174 may be connected to a respectively associated carrier-element-side positioning element 176 in such a way that the contacting element 174 is held by the positioning element 176 in a desired position relative to a cell connector 124 or a power connection 126 of the power line system 104. In this case, preferably only the position of the contacting element 174 along the X direction 130 and along a Y direction 178 is determined by the interaction of the carrier element side positioning 176 and the contacting 174, wherein the Y direction 178 perpendicular to the X direction 130 of Zellkontaktierungssystems 100, and preferably aligned substantially parallel to a major surface 180 of the support member 102, such that the cell connectors 124 and the power terminals 126 of the cell contacting system 100 are aligned in the direction from the X-direction 130 and the
Y-Richtung 178 aufgespannten Ebene nebeneinander an dem Trägerelement 102 angeordnet sind. Y-direction 178 spanned plane side by side on the support member 102 are arranged.
Zumindest ein Kontaktbereich 182 des Kontaktierungselements 174, der im montierten Zustand des Zellkontaktierungssystems 100 an dem jeweils zugeordneten Zellverbinder 124 oder Stromanschluss 126 anliegt und mit demselben elektrisch leitend, vorzugsweise stoffschlüssig, verbunden ist, ist aber vorzugsweise relativ zu dem trägerelementseitigen Positionierelement 176 längs einer Z-Richtung 184 beweglich, während das trägerelementseitige Positionierelement 176 die Position des Kontaktierungselements 174 in der von der X-Richtung 130 und der Y-Richtung 178 aufgespannten Ebene festlegt. Dabei ist die Z-Richtung 184 senkrecht zu der X-Richtung 130 und senkrecht zu der Y-Richtung 178 ausgerichtet. At least one contact region 182 of the contacting element 174, which in the assembled state of the cell contacting system 100 bears against the respective associated cell connector 124 or power connection 126 and is electrically conductively connected to the same, preferably cohesively, but is preferably arranged relative to the carrier element-side positioning element 176 along a Z axis. Direction 184, while the carrier element-side positioning member 176 defines the position of the contacting element 174 in the plane defined by the X-direction 130 and the Y-direction 178 plane. In this case, the Z-direction 184 is oriented perpendicular to the X-direction 130 and perpendicular to the Y-direction 178.
Vorzugsweise ist die Z-Richtung 184 des Zellkontaktierungssystems 100 im Wesentlichen parallel zu der Richtung ausgerichtet, längs welcher die Zellterminals 116 der elektrochemischen Zellen 114 aus dem jeweiligen Zellgehäuse vorstehen (siehe Fig. 13). Preferably, the Z direction 184 of the cell contacting system 100 is oriented substantially parallel to the direction along which the cell terminals 116 of the electrochemical cells 114 protrude from the respective cell housing (see FIG. 13).
Eine mögliche Ausführungsform eines Kontaktierungselements 174 ist in den Fig. 1 bis 6 im Detail dargestellt. Das Kontaktierungselement 174 umfasst einen stromleitungssystemseitigen Abschnitt 186 aus einem elektrisch leitfähigen ersten Material und einen sig- nalleitu ngssystemseitigen Abschnitt 188 aus einem elektrisch leitfähigen zweiten Material . One possible embodiment of a contacting element 174 is shown in detail in FIGS. 1 to 6. The contacting element 174 comprises a current-conducting-system-side section 186 of an electrically conductive first material and a signal-conducting-system-side section 188 of an electrically conductive second material.
Das erste Material und das zweite Material sind voneinander verschieden . The first material and the second material are different from each other.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das erste Material , aus welchem der strom- leitungssystemseitige Abschnitt 186 gebildet ist, als Hauptbestandteil Al umi¬ nium umfasst, und/oder dass das zweite Material , aus welchem der sig nal lei¬ tungssystemseitige Abschnitt 188 gebildet ist, als Hauptbestandteil Kupfer um¬ fasst. It is preferably provided that the first material from which the current-conduction system-side portion is formed 186, includes as a main component Al umi ¬ nium, and / or that the second material is formed from which the sig nal lei ¬ processing system-side portion 188, as main component copper construed to ¬.
Der signal leitungssystemseitige Abschnitt 186 umfasst insbesondere den Kon¬ taktbereich 182 des Kontaktierungselements 174, welcher im montierten Zustand des Zell kontaktierungssystems 100 an dem jeweils zugeord neten Zel l¬ verbinder 124 oder Stromanschl uss 126 anliegt und mit demsel ben elektrisch leitend, vorzugsweise stoffschl üssig , verbunden ist. In particular the signal line system side portion 186 includes the Kon ¬ contact region 182 of contacting element 174 which contacting system 100 to the respective zugeord Neten Zel l ¬ connector 124 or Stromanschl uss is applied and the cell in the assembled state 126 demsel ben electrically conductive, preferably stoffschl superfluous, connected is.
Der signalleitungssystemseitige Abschnitt 188 umfasst insbesondere einen An¬ schlussbereich 190, an welchem das Kontaktierungselement 174 elektrisch leitend mit der jeweils zugeordneten Sig nal leitung 154 verbindbar ist. In particular the signal line system side portion 188 includes an on ¬ connection area 190 at which the contacting element 174 is electrically conductively connected to the respectively associated Sig nal line 154 connected.
Ferner umfasst das Kontaktierungselement 174 einen den Anschl ussbereich 190 mit dem Kontaktbereich 182 verbindenden Verbind ungsbereich 192, welcher einen Plattierabschnitt 194 umfasst, in welchem der stromleitungs- systemseitige Abschnitt 186 und der sig nalleitungssystemseitige Abschnitt 188 des Kontaktierungselements 174 d urch Plattierung , insbesondere d urch Walz- plattierung , miteinander verbunden sind (siehe insbesondere Fig . 4) . Furthermore, the contacting element 174 comprises a connection region 192 which connects the connection region 190 to the contact region 182 and which comprises a plating section 194 in which the current-line system-side section 186 and the signal-line-system-side section 188 of the contacting element 174 are plating, in particular by rolling - Plating, are connected together (see in particular Fig. 4).
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in dem Plattierabschnitt 194 die Materialstärke Di des stromleitungssystemseitigen Abschnitts 186 aus dem ersten Material von der Gesamt- Materialstärke D des Plattierabschnitts 194, an dem dem Kontaktbereich 182 zugewandten Ende des Plattierabschnitts 194, bis auf null , an dem dem Kontaktbereich 182 abgewandten Ende des Plattierabschnitts 194, abnimmt. It is preferably provided that in the plating section 194, the material thickness Di of the power line system side portion 186 from the first Material of the total material thickness D of the Plattierabschnitts 194, at the contact region 182 facing the end of the plating section 194, to zero, at the end facing away from the contact portion 182 of the plating section 194 decreases.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Material stärke Di des sig nallei- tungssystemseitigen Abschnitts 188 aus dem zweiten Material von der Furthermore, it is preferably provided that the material thickness Di of the sig nallei- system side portion 188 of the second material of the
Gesamt-Materialstärke D des Plattierabschnitts 194, an dem dem Kontaktbe¬ reich 182 abgewandten Ende des Plattierabschnitts 194, bis auf nul l, an dem dem Kontaktbereich 182 zugewandten Ende des Plattierabschnitts 194, abnimmt. Total material thickness D of the Plattierabschnitts 194, at which the Kontaktbe ¬ rich 182 opposite end of the Plattierabschnitts 194, to nul l, at the contact region 182 facing the end of the Plattierabschnitts 194, decreases.
Besonders bevorzugt ist es, wenn d ie Summe aus der Material stärke Di des stromleitu ngssystemseitigen Abschnitts 186 aus dem ersten Material und der Materialstärke Di des sig nal leitungssystemseitigen Abschnitts 188 aus dem zweiten Material ü ber den Plattierabschnitt 194 hinweg im Wesentl ichen konstant ist. It is particularly preferable if the sum of the material thickness Di of the current-conducting system-side section 186 of the first material and the material thickness Di of the signal line-side section 188 of the second material is substantially constant over the plating section 194.
Der Kontaktbereich 182 des Kontaktierungselements 174 ist beispielsweise d urch Verschweißung , insbesondere Ultraschal lschweißung, Laserschweißung oder Widerstandsschweißung , oder d urch Verlöten an dem zugeordneten Zellverbinder 124 oder Stromanschl uss 126 festgelegt. The contact region 182 of the contacting element 174 is defined, for example, by welding, in particular ultrasonic welding, laser welding or resistance welding, or by soldering to the associated cell connector 124 or current connection 126.
Das Material des Zellverbinders 124 oder des Stromanschlusses 126 umfasst dabei vorzugsweise Aluminium, insbesondere Aluminium als Hauptbestandteil . The material of the cell connector 124 or the power connection 126 preferably comprises aluminum, in particular aluminum as the main component.
Der Verbind ungsbereich 192 kann insbesondere als ein Verformungsbereich 196 ausgebildet sein, welcher dazu d ient, eine Relativbewegung des Kontaktbereichs 182 und des Anschlussbereichs 190 relativ zueinander im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung 112 und/oder zum Toleranzausg leich bei der Montage des Zell kontaktieru ngssystems 100 zu ermögl ichen . Zu diesem Zweck kann der Verformungsbereich 196 insbesondere eine oder mehrere quer zu einer Längsrichtung 198 des Kontaktierungselements 174 verlaufende Wellen 200 aufweisen. The connection region 192 may in particular be formed as a deformation region 196 which serves to permit a relative movement of the contact region 182 and the connection region 190 relative to one another during operation of the electrochemical device 112 and / or tolerance output during assembly of the cell-contacting system 100 enable . For this purpose, the deformation region 196 may in particular have one or more waves 200 running transversely to a longitudinal direction 198 of the contacting element 174.
Eine solche Welle 200 ermöglicht eine Flexibilität des Kontaktierungselements 174 in der Z-Richtung 184. Such a shaft 200 allows flexibility of the contacting element 174 in the Z-direction 184.
Eine besonders gute Flexibilität des Verformungsbereichs 196 wird erzielt, wenn die Materialstärke des Kontaktierungselements 174 in dem Verformungsbereich 196, besonderes bevorzugt im gesamten Grundkörper 202 des Kontaktierungselements 174, welcher aus dem stromleitungssystemseitigen Abschnitt 186 und dem signalleitungssystemseitigen Abschnitt 188 gebildet ist, höchstens ungefähr 0,6 mm, insbesondere höchstens ungefähr 0,3 mm, beträgt. A particularly good flexibility of the deformation region 196 is achieved if the material thickness of the contacting element 174 in the deformation region 196, particularly preferably in the entire main body 202 of the contacting element 174, which is formed from the power line system side portion 186 and the signal line system side portion 188, at most about 0.6 mm, in particular at most about 0.3 mm.
Der Verbindungsbereich 192 des Kontaktierungselements 174 weist bei dieser Ausführungsform beispielsweise einen im Wesentlichen U-förmigen (in der Längsrichtung 198 genommenen) Querschnitt auf (siehe Fig . 3), mit einem kontaktbereichsseitigen Schenkel 204, einem anschlussbereichsseitigen Schenkel 206 und einem die beiden Schenkel 204 und 206 miteinander verbindenden Steg 208. In this embodiment, the connection region 192 of the contacting element 174 has, for example, a substantially U-shaped cross section (taken in the longitudinal direction 198) (see FIG. 3), with a contact-region-side leg 204, a connection-side-side leg 206 and one of the two legs 204 and 206 interconnecting web 208th
Wie aus Fig. 12 zu ersehen ist, umfasst bei dieser Ausführungsform das trä- gerelementseitige Positionierelement 176 zwei Positioniervorsprünge 210, die an ihrer dem jeweils zugeordneten Zellverbinder 124 oder Stromanschluss 126 zugewandten Vorderseite mit jeweils einer sich in der Z-Richtung 184 erstreckenden Führungsleiste 212 versehen sind . As can be seen from FIG. 12, in this embodiment, the carrier element-side positioning element 176 comprises two positioning projections 210, each of which has a guide strip 212 extending in the Z-direction 184 at its front side facing the respective associated cell connector 124 or power connection 126 are .
Die Führungsleisten 212 weisen in einer Querrichtung 214 des Kontaktierungselements 174 einen Abstand G voneinander auf, welcher im Wesentlichen der Breite B des kontaktbereichsseitigen Schenkels 204 des Verbindungsbereichs 192 des Kontaktierungselements 174 entspricht, so dass das Kontaktierungselement 174 durch das trägerelementseitige Positionierelement 176 in der Querrichtung 214 in gewünschter Weise positioniert und in der zu der Längsrichtung 198 und der Querrichtung 214 senkrechten Höhenrichtung 216 verschieblich geführt ist. The guide rails 212 have, in a transverse direction 214 of the contacting element 174, a distance G from each other which substantially corresponds to the width B of the contact-area-side leg 204 of the connection region 192 of the contacting element 174, so that the Contacting element 174 is positioned in the desired direction by the carrier-element-side positioning element 176 in the transverse direction 214 and is displaceably guided in the vertical direction 216 perpendicular to the longitudinal direction 198 and the transverse direction 214.
Das trägerelementseitige Positionierelement 176, einschließlich der Positioniervorsprünge 210, ist vorzugsweise einstückig mit dem Trägerelement 102 ausgebildet. The carrier-element-side positioning element 176, including the positioning projections 210, is preferably formed integrally with the carrier element 102.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Trägerelement 102 einschließlich des trägerelementseitigen Positionierelements 176 durch ein Spritzgießverfahren hergestellt ist. In particular, it can be provided that the carrier element 102 including the carrier element-side positioning element 176 is produced by an injection molding process.
Der Anschlussbereich 190 des Kontaktierungselements 174 dient dazu, das Kontaktierungselement 174 an der jeweils zugeordneten Signalleitung 154 festzulegen. The connection region 190 of the contacting element 174 serves to fix the contacting element 174 to the respectively assigned signal line 154.
Die Signalleitung 154 umfasst vorzugsweise eine Mehrzahl von Einzelleitern oder Litzen, die von einem Isolationsmantel oder einer Umhüllung 218 aus einem elektrisch isolierenden Material umgeben sind. The signal line 154 preferably comprises a plurality of individual conductors or strands, which are surrounded by an insulating jacket or sheath 218 made of an electrically insulating material.
In einem abisolierten Endabschnitt der Signalleitung 154 ist diese elektrisch isolierende Umhüllung 218 entfernt, so dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Einzelleitern der Signalleitung 154 und dem Kontaktierungselement 174 herstellbar ist. In a stripped end portion of the signal line 154, this electrically insulating sheath 218 is removed, so that an electrically conductive connection between the individual conductors of the signal line 154 and the contacting element 174 can be produced.
Dabei kann das Kontaktierungselement 174 grundsätzlich beispielsweise durch Verschweißung, insbesondere durch Ultraschallschweißung, Laserschweißung oder Widerstandsschweißung, durch Verlötung, durch Crimpung und/oder durch Vernietung an der zugeordneten Signalleitung 154 festgelegt sein. Bei dem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Endabschnitt der Signalleitung 154 durch Crimpung mittels eines an dem Anschlussbereich 190 des Kontaktierungselements 174 vorgesehenen Crimpelements 220 elektrisch leitend mit dem Kontaktierungselement 174 verbunden. In this case, the contacting element 174 may in principle be fixed, for example, by welding, in particular by ultrasonic welding, laser welding or resistance welding, by soldering, by crimping and / or by riveting to the associated signal line 154. In the exemplary embodiment shown in the drawing, the end section of the signal line 154 is connected in an electrically conductive manner to the contacting element 174 by crimping by means of a crimping element 220 provided on the connection region 190 of the contacting element 174.
Es kann auch vorgesehen sein, dass Endabschnitte mehrerer Signalleitungen 154 elektrisch leitend mit dem Kontaktierungselement 174 verbunden werden. It can also be provided that end sections of a plurality of signal lines 154 are connected in an electrically conductive manner to the contacting element 174.
Im Falle einer Verbindung durch Crimpung werden in diesem Fall die Endabschnitte mehrerer Signalleitungen 154 in den Crimp eingelegt, der durch das Crimpelement 220 des Kontaktierungselements 174 gebildet wird. In the case of a connection by crimping, in this case, the end portions of a plurality of signal lines 154 are inserted into the crimp, which is formed by the crimping element 220 of the contacting element 174.
Das in Fig. 12 dargestellte Crimpelement 220 wird beim Crimpvorgang aus einer Crimpelement-Vorform 220' gebildet, welche in den Fig. 1 bis 3, 5 und 6 dargestellt ist. The crimping element 220 shown in FIG. 12 is formed during the crimping process from a crimping element preform 220 ', which is shown in FIGS. 1 to 3, 5 and 6.
Wie am besten aus dem Querschnitt von Fig. 5 zu ersehen ist, umfasst die Crimpelement-Vorform 220' zwei Schenkel 222, welche unter einem Winkel gegeneinander geneigt sind und durch einen sich in der Längsrichtung 198 des Kontaktierungselements 174 erstreckenden Steg 224 miteinander verbunden sind. As best seen in the cross-section of FIG. 5, the crimping element preform 220 'includes two legs 222 which are inclined at an angle to each other and are interconnected by a ridge 224 extending in the longitudinal direction 198 of the contacting element 174.
Der Winkel ist vorzugsweise größer als ungefähr 20° und/oder vorzugsweise kleiner als ungefähr 45°. Der Winkel kann beispielsweise ungefähr 30° betragen. The angle is preferably greater than about 20 ° and / or preferably less than about 45 °. The angle may be, for example, about 30 °.
Die dem Steg 224 abgewandten freien Enden der Schenkel 222 können jeweils mit einer Anfasung 226 versehen sein. The webs 224 facing away from the free ends of the legs 222 may each be provided with a chamfer 226.
Wie am besten aus den Fig. 1 bis 3 zu ersehen ist, kann die Crimpelement- Vorform 220' bzw. das daraus gebildete Crimpelement 220 an seiner Innenseite mit einer oder mehreren Nuten 228 versehen sein. Vorzugsweise sind mehrere Nuten 228 vorgesehen, insbesondere mindestens drei Nuten 228, besonders bevorzugt mindestens vier Nuten 228, welche in der Längsrichtung 198 des Kontaktierungselements 174 voneinander beabstandet sind und sich vorzugsweise in der Querrichtung 214 und in der Höhenrichtung 216 des Kontaktierungselements 174 erstrecken. As best seen in FIGS. 1-3, the crimping element preform 220 'or the crimping element 220 formed therefrom may be provided with one or more grooves 228 on its inside. Preferably, a plurality of grooves 228 are provided, in particular at least three grooves 228, more preferably at least four grooves 228, which are spaced apart in the longitudinal direction 198 of the contacting 174 and preferably in the transverse direction 214 and in the height direction 216 of the contacting 174 extend.
Durch die Nuten 228 wird die Haftung der Endbereiche der Einzelleiter der Signalleitung 154 an dem Crimpelement 220 erhöht. The grooves 228 increase the adhesion of the end regions of the individual conductors of the signal line 154 to the crimping element 220.
Die Nuten 228 können insbesondere durch Prägung in dem Ausgangsmaterial des Kontaktierungselements 174 erzeugt werden. The grooves 228 can be produced in particular by embossing in the starting material of the contacting element 174.
Mehrere Kontaktierungselemente 174 der in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Art werden vorzugsweise aus einem flächigen Ausgangsmaterial herausgetrennt, beispielsweise ausgestanzt oder ausgeschnitten. Several contacting elements 174 of the type shown in FIGS. 1 to 6 are preferably cut out of a flat starting material, for example stamped out or cut out.
Ein geeignetes Ausgangsmaterial 229 ist in Fig . 7 dargestellt und ist vorzugsweise als ein bandförmiges Hybridmaterial ausgebildet, welches einen ersten Materialabschnitt 230 aus dem ersten Material zur Bildung des stromleitungs- systemseitigen Abschnitts 186 des Kontaktierungselements 174 und einen zweiten Materialabschnitt 232 aus dem zweiten Material zur Bildung des signalleitungssystemseitigen Abschnitts 188 des Kontaktierungselements 174 umfasst. A suitable starting material 229 is shown in FIG. 7 and is preferably formed as a ribbon-shaped hybrid material, which comprises a first material portion 230 of the first material for forming the current line system side portion 186 of the contacting 174 and a second material portion 232 of the second material to form the signal line system side portion 188 of the contacting 174 ,
Dabei sind der erste Materialabschnitt 230 und der zweite Materialabschnitt 232 vorzugsweise als in der späteren Querrichtung 214 der Kontaktierungselemente 174 verlaufende Material streifen ausgebildet, welche in dem Plattierabschnitt 194 einander überlappen und durch Plattieren, vorzugsweise durch Walzplattieren, insbesondere durch Kaltwalzplattieren, stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Das flächige Ausgangsmaterial 229 kann insbesondere zu einer Materialrolle oder Coil 234 aufgerollt und in dieser Form gelagert und/oder transportiert werden. In this case, the first material portion 230 and the second material portion 232 are preferably formed as in the later transverse direction 214 of the contacting 174 extending material strips which overlap each other in the cladding portion 194 and by plating, preferably by roll cladding, in particular by cold roll cladding, are materially interconnected. The sheet-like starting material 229 can in particular be rolled up into a roll of material or coil 234 and stored and / or transported in this form.
Von der Coil 234 wird das flächige Ausgangsmaterial 229 zur Erstellung der Kontaktierungselemente 174 abgezogen und beispielsweise einem Folgeverbundwerkzeug zugeführt. From the coil 234, the sheet-like starting material 229 is withdrawn to produce the contacting elements 174 and fed, for example, to a follow-on composite tool.
Das Folgeverbundwerkzeug umfasst vorzugsweise eine Ausstanzstation, mindestens eine Umformstation und eine Abtrennstation. The progressive compound tool preferably comprises a punching station, at least one forming station and a separating station.
In der Ausstanzstation wird aus dem zugeführten flächigen Ausgangsmaterial 229 eine Kontaktierungselement- Vorform 174' mit der in Fig . 9 dargestellten Außenkontur 236 herausgetrennt. In the punching station from the supplied sheet-like starting material 229 a contacting element preform 174 'with the in FIG. 9 outer contour 236 shown separated.
Dabei kann vorgesehen sein, dass in der Längsrichtung des Ausgangsmaterials aufeinanderfolgende Kontaktierungselement-Vorformen 174' zunächst noch miteinander verbunden sind, beispielsweise längs der Außenränder 238 der Crimpelement-Vorformen 220', aus denen später die Crimpelemente 220 der Kontaktierungselemente 174 gebildet werden. It can be provided that in the longitudinal direction of the starting material successive Kontaktierungselement preforms 174 'are initially connected to each other, for example, along the outer edges 238 of the crimping element preforms 220', from which later the crimping elements 220 of the contacting 174 are formed.
In einer oder mehreren Umformstationen des Folgeverbundwerkzeugs werden die Verbindungsbereiche 192 der Kontaktierungselement-Vorformen 174' so verformt, dass sie der Gestalt der Verbindungsbereiche 192 in den fertigen Kontaktierungselementen 174 entsprechen, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist. In one or more forming stations of the progressive die tooling, the bonding regions 192 of the bonding element preforms 174 'are deformed to conform to the shape of the bonding regions 192 in the finished bonding elements 174, as shown in FIG.
In der Abtrennstation des Folgeverbundwerkzeugs werden die in der Längsrichtung des Ausgangsmaterials aufeinanderfolgenden Kontaktierungselemente 174 längs der Außenränder 238 der Crimpelement-Vorformen 220' voneinander getrennt, beispielsweise mittels eines Stanzwerkzeugs. Anschließend werden die Anschlussbereiche 190 der Kontaktierungselemente 174 so umgeformt, dass die Crimpelement-Vorformen 220' die in den Fig. 1 bis 3, 5 und 6 dargestellte Form erhalten. In the severing station of the progressive tool, the contacting elements 174 succeeding one another in the longitudinal direction of the starting material are separated from one another along the outer edges 238 of the crimping element preforms 220 ', for example by means of a punching tool. Subsequently, the terminal portions 190 of the contacting members 174 are reshaped so that the crimping element preforms 220 'obtain the shape shown in Figs. 1 to 3, 5 and 6.
In Fig . 11 sind neben der in den Fig . 1 bis 6 im Detail dargestellten Ausführungsform eines Kontaktierungselements 174 und eines demselben zugeordneten trägerelementseitigen Positionierelements 176 noch weitere Ausführungsformen solcher Kontaktierungselemente 174 und Positionierelemente 176, die anderen Zellverbindern 124 oder Stromanschlüssen 126 zugeordnet sind, dargestellt. In Fig. 11 are in addition to the in Figs. 1 to 6 embodiment of a contacting element 174 and a carrier element-side positioning element 176 shown in more detail, further embodiments of such contacting elements 174 and positioning elements 176 associated with other cell connectors 124 or power connections 126 are shown.
Diese Darstellung unterschiedlicher Ausführungsformen von Kontaktierungs- elementen 174 und trägerelementseitigen Positionierelementen 176 im selben Zellkontaktierungssystem 100 dient aber nur Erläuterungszwecken. However, this illustration of different embodiments of contacting elements 174 and carrier element-side positioning elements 176 in the same cell contacting system 100 is only for explanatory purposes.
Grundsätzlich ist es auch möglich, alle diese Kontaktierungselemente 174 bzw. Positionierelemente 176 im Wesentlichen identisch miteinander auszubilden. In principle, it is also possible to form all these contacting elements 174 or positioning elements 176 substantially identical to one another.
Außerdem können beliebig viele Exemplare jeder beliebigen Ausführungsform der Kontaktierungselemente 174 und der Positionierelemente 176 in einem Zellkontaktierungssystem 100 mit einer beliebigen Anzahl beliebiger anderer Ausführungsformen solcher Kontaktierungselemente 174 bzw. Positionierelemente 176 kombiniert werden. In addition, any number of copies of any embodiment of the contacting elements 174 and the positioning elements 176 in a cell contacting system 100 can be combined with any number of any other embodiments of such contacting elements 174 or positioning elements 176.
Das vorstehend beschriebene Zellkontaktierungssystem 100 wird vorzugsweise als eine separate Baugruppe der elektrochemischen Vorrichtung 112 komplett vormontiert. The cell contacting system 100 described above is preferably completely pre-assembled as a separate assembly of the electrochemical device 112.
Bei dieser Vormontage werden die Bestandteile des Stromleitungssystems 104, insbesondere die Zellverbinder 124 und die Stromanschlüsse 126, sowie ein oder mehrere Temperatursensoren 162 mit Anschlusselementen, beispielsweise mit Anschlussdrähten, an dem Trägerelement 102 positioniert. Die Signalleitungen 154 werden einerseits mit dem Signalleitungsanschluss 156 und andererseits, an ihren dem Signalleitungsanschluss 156 abgewandten Endabschnitten, mit dem jeweils zugeordneten Kontaktierungselement 174 verbunden, insbesondere durch Crimpung, bei welcher die abisolierten Endbereiche der Signalleitungen 154 in die Crimpelement-Vorformen 220' der Kon- taktierungselemente 174 eingelegt werden und die Crimpelement-Vorformen 220' der Kontaktierungselemente 174 in die Crimpelemente 220, welche die Endbereiche der Einzelleiter der Signalleitungen 154 durch Kraftschluss und/oder durch Formschluss festhalten, umgeformt werden. During this pre-assembly, the components of the power line system 104, in particular the cell connectors 124 and the power connections 126, as well as one or more temperature sensors 162 with connection elements, for example with connection wires, are positioned on the carrier element 102. The signal lines 154 are connected on the one hand to the signal line connection 156 and on the other side, at their end remote from the signal line connection 156, to the respectively assigned contacting element 174, in particular by crimping, in which the stripped end regions of the signal lines 154 are inserted into the crimp element preforms 220 'of the Taktierungselemente 174 are inserted and the crimping element preforms 220 'of the contacting elements 174 in the crimping elements 220, which hold the end portions of the individual conductors of the signal lines 154 by adhesion and / or by positive locking, are transformed.
Anschließend werden die Signalleitungen 154 des Signalleitungssystems 106 so an dem Trägerelement 102 angeordnet, dass die Kontaktierungselemente 174 in der gewünschten Position an dem jeweils zugeordneten trägerelement- seitigen Positionierelement 176 angeordnet und optional daran festgelegt werden, beispielsweise durch Verrastung. Subsequently, the signal lines 154 of the signal line system 106 are arranged on the carrier element 102 such that the contacting elements 174 are arranged in the desired position on the respective carrier element-side positioning element 176 and optionally fixed thereto, for example by latching.
Anschließend werden die Kontaktbereiche 182 der Kontaktierungselemente 174, welche in gewünschter Weise relativ zu dem jeweils zugeordneten Zellverbinder 124 oder Stromanschluss 126 positioniert sind, mit dem jeweiligen Zellverbinder 124 oder Stromanschluss 126 elektrisch leitend verbunden, vorzugsweise durch Stoffschluss, insbesondere durch Verlötung oder durch Verschweißung, beispielsweise durch Ultraschallschweißung, Widerstands- schweißung oder Laserschweißung. Subsequently, the contact regions 182 of the contacting elements 174, which are positioned in the desired manner relative to the respectively associated cell connector 124 or power connection 126, are electrically conductively connected to the respective cell connector 124 or power connection 126, preferably by material connection, in particular by soldering or by welding, for example by ultrasonic welding, resistance welding or laser welding.
Somit sind alle für die Kontaktierung der elektrochemischen Zellen 114 der elektrochemischen Vorrichtung 112 benötigten Bauteile in einer als Einheit handhabbaren Baugruppe, nämlich in dem Zellkontaktierungssystem 100, bereits in der erforderlichen relativen Positionierung zusammengefasst. Thus, all of the components needed to contact the electrochemical cells 114 of the electrochemical device 112 in a unit-handlable assembly, namely the cell-contacting system 100, are already grouped in the required relative positioning.
Das Trägerelement 102 mit dem Stromleitungssystem 104 und dem Signalleitungssystem 106 wird bei der Montage der elektrochemischen Vorrichtung 112 auf das Gehäuse 110 aufgesetzt, in welchem die elektrochemischen Zellen 114 angeordnet sind, und mit dem die Gehäuseöffnung umgebenden Rand des Gehäuses 110 verbunden. The carrier element 102 with the power line system 104 and the signal line system 106 is in the assembly of the electrochemical device 112 mounted on the housing 110, in which the electrochemical cells 114 are arranged, and connected to the housing opening surrounding the edge 110 of the housing.
Anschließend werden die Zellverbinder 124 und die Stromanschlüsse 126 elektrisch leitend mit den jeweils zugeordneten Zellterminals 116 der elektrochemischen Vorrichtung 112 kontaktiert, beispielsweise durch Stoffschluss, insbesondere durch Verschweißung, und/oder durch Formschluss. Subsequently, the cell connectors 124 and the power connections 126 are contacted in an electrically conductive manner with the respectively assigned cell terminals 116 of the electrochemical device 112, for example by material connection, in particular by welding, and / or by positive locking.
Nach erfolgter Kontaktierung zwischen dem Stromleitungssystem 104 und den Zellterminals 116 der elektrochemischen Zellen 114 der elektrochemischen Vorrichtung 112 wird das Abdeckelement 108 auf das Trägerelement 102 aufgesetzt und mit demselben verbunden, insbesondere durch Verrastung, so dass das Abdeckelement 108 das Stromleitungssystem 104 und das Signalleitungssystem 106 des Zellkontaktierungssystems 100 abdeckt und vor einer ungewollten Berührung schützt. After contacting between the power line system 104 and the cell terminals 116 of the electrochemical cells 114 of the electrochemical device 112, the cover 108 is placed on the support member 102 and connected thereto, in particular by latching, so that the cover 108, the power line system 104 and the signal line system 106 of Cell contacting 100 covers and protects against accidental contact.
Hierdurch wird eine Beschädigung des Stromleitungssystems 104 und des Signalleitungssystems 106 während des Transports und der Montage der elektrochemischen Vorrichtung 112 verhindert. This prevents damage to the power line system 104 and the signal line system 106 during transport and assembly of the electrochemical device 112.
Die fertig montierte elektrochemische Vorrichtung 112 kann mit mehreren anderen elektrochemischen Vorrichtungen 112, insbesondere Akkumulatormodulen, zu einer elektrochemischen Vorrichtungsgruppe zusammengesetzt werden, wobei insbesondere verschiedene elektrochemische Vorrichtungen 112 mittels (nicht dargestellter) Modulverbinder, welche die Stromanschlüsse 126 verschiedener elektrochemischer Vorrichtungen 112 miteinander verbinden, zusammengeschaltet werden können. The assembled electrochemical device 112 may be assembled with a plurality of other electrochemical devices 112, in particular accumulator modules, to form an electrochemical device group, in particular various electrochemical devices 112 being interconnected by means of module connectors (not shown) interconnecting the power terminals 126 of various electrochemical devices 112 can.

Claims

Patentansprüche claims
1. Kontaktierungselement zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem Zellverbinder (124) oder einem Stromanschluss (126) eines Stromleitungssystems (104) einer elektrochemischen Vorrichtung (112) einerseits und einer Signalleitung (154) eines Signalleitungssystems (106) der elektrochemischen Vorrichtung (112) andererseits, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Kontaktierungselement (174) einen stromleitungssystemseiti- gen Abschnitt (186) aus einem ersten Material und einen signalleitungs- systemseitigen Abschnitt (188) aus einem zweiten Material umfasst, wobei das zweite Material von dem ersten Material verschieden ist und wobei der stromleitungssystemseitige Abschnitt (186) und der signallei- tungssystemseitige Abschnitt (188) durch Plattierung miteinander verbunden sind. 1. contacting element for producing an electrically conductive connection between a cell connector (124) or a power connection (126) of a power line system (104) of an electrochemical device (112) on the one hand and a signal line (154) of a signal line system (106) of the electrochemical device (112) on the other hand, characterized in that the contacting element (174) comprises a power line system side portion (186) of a first material and a signal line system side portion (188) of a second material, wherein the second material is different from the first material and wherein the Power line side portion (186) and the signal line system side portion (188) are interconnected by plating.
2. Kontaktierungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material Aluminium umfasst. 2. contacting element according to claim 1, characterized in that the first material comprises aluminum.
3. Kontaktierungselement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material Kupfer umfasst. 3. contacting element according to one of claims 1 or 2, characterized in that the second material comprises copper.
4. Kontaktierungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch 4. contacting element according to one of claims 1 to 3, characterized
gekennzeichnet, dass der signalleitungssystemseitige Abschnitt (188) einen Anschlussbereich (190) umfasst, an welchem das Kontaktierungselement (174) elektrisch leitend mit der Signalleitung (154) verbindbar ist. in that the signal-line-system-side section (188) comprises a connection region (190) to which the contacting element (174) can be connected in an electrically conductive manner to the signal line (154).
5. Kontaktierungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussbereich (190) ein Crimpelement (220) oder eine Crimpele- ment-Vorform (220') umfasst. 5. Contacting element according to claim 4, characterized in that the connection region (190) comprises a crimping element (220) or a crimping element preform (220 ').
6. Kontaktierungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch 6. contacting element according to one of claims 1 to 5, characterized
gekennzeichnet, dass der stromleitungssystemseitige Abschnitt (186) einen Kontaktbereich (182) umfasst, welcher im montierten Zustand des Kontaktierungselements (174) an dem jeweils zugeordneten Zellverbinder (124) oder Stromanschluss (126) anliegt und mit demselben elektrisch leitend verbunden ist.  in that the current-line system-side section (186) comprises a contact region (182) which, in the mounted state of the contacting element (174), abuts against and is electrically conductively connected to the respectively assigned cell connector (124) or power connection (126).
7. Kontaktierungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierungselement (174) einen Verbindungsbereich (192) umfasst, weicher den Anschlussbereich (190) und den Kontaktbereich (182) des Kontaktierungselements (174) miteinander verbindet und vorzugsweise eine Relativbewegung des Anschlussbereichs (190) und des Kontaktbereichs (182) relativ zueinander ermöglicht. 7. Contacting element according to claim 6, characterized in that the contacting element (174) comprises a connection region (192), which connects the connection region (190) and the contact region (182) of the contacting element (174) and preferably a relative movement of the connection region (190 ) and the contact area (182) relative to each other.
8. Kontaktierungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (192) eine oder mehrere Wellen (200) umfasst. 8. contacting element according to claim 7, characterized in that the connecting region (192) comprises one or more shafts (200).
9. Kontaktierungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Welle oder die mehreren Wellen (200) aus dem zweiten Material gebildet sind . 9. contacting element according to claim 8, characterized in that the one or more waves (200) are formed from the second material.
10. Kontaktierungselement nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch 10. contacting element according to one of claims 7 to 9, characterized
gekennzeichnet, dass der stromleitungssystemseitige Abschnitt (186) und der signalleitungssystemseitige Abschnitt (188) in dem Verbindungsbereich (192) des Kontaktierungselements (174) miteinander verbunden sind . characterized in that the power line system side portion (186) and the signal line system side portion (188) in the connection region (192) of the contacting element (174) are interconnected.
11. Kontaktierungseiement nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (192) einen Plattierabschnitt (194) umfasst, in welchem der stromleitungssystemseitige Abschnitt (186) und der signalleitungssystemseitige Abschnitt (188) durch Plattierung miteinander verbunden sind, wobei in dem Plattierabschnitt (194) die Materialstärke (Di) des stromieitungssystemseitigen Abschnitts (186) aus dem ersten Material von einer Gesamt-Materialstärke (D) des 11. contacting element according to one of claims 7 to 10, characterized in that the connecting portion (192) comprises a Plattierabschnitt (194), in which the power line system side portion (186) and the signal line system side portion (188) are interconnected by plating, wherein in the plating portion (194) has the material thickness (Di) of the power system side portion (186) of the first material of a total material thickness (D) of the first material
Plattierabschnitts (194) bis auf null abnimmt.  Plating section (194) decreases to zero.
12. Kontaktierungseiement nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktierungseiement (174) einen Verformungsbereich (196) umfasst, welcher eine Relativbewegung des Kontaktbereichs (182) und des Anschlussbereichs (190) relativ zueinander ermöglicht. 12. Kontaktierungseiement according to one of claims 6 to 11, characterized in that the Kontaktierungseiement (174) comprises a deformation region (196) which allows a relative movement of the contact region (182) and the connection region (190) relative to each other.
13. Zellkontaktierungssystem für eine elektrochemische Vorrichtung (112), die mehrere elektrochemische Zellen (114) und ein Stromleitungssystem (104) umfasst, 13. A cell contacting system for an electrochemical device (112) comprising a plurality of electrochemical cells (114) and a power line system (104).
wobei das Zellkontaktierungssystem (100) ein Signalleitungssystem (106) mit einer oder mehreren Signalleitungen (154) zum elektrisch leitenden Verbinden jeweils einer Signalquelle (164) mit einem Signallei- tungsanschluss (156) oder mit einer Überwachungsvorrichtung des Zell- kontaktierungssystems (100) und mindestens ein Kontaktierungseiement (174) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 umfasst.  the cell contacting system (100) having a signal line system (106) with one or more signal lines (154) for electrically connecting in each case a signal source (164) to a signal line connection (156) or to a monitoring device of the cell contacting system (100) and at least a contacting element (174) according to any one of claims 1 to 12.
14. Zellkontaktierungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Zellkontaktierungssystem (100) ein Trägerelement (102) umfasst, welches das Signalleitungssystem (106) trägt. 14. Zellkontaktierungssystem according to claim 13, characterized in that the Zellkontaktierungssystem (100) comprises a carrier element (102) which carries the signal line system (106).
15. Zellkontaktierungssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromleitungssystem (104) ein Bestandteil des Zellkontaktie- rungssystems (100) ist und das Trägerelement (102) das Stromleitungssystem (104) trägt. 15. Zellkontaktierungssystem according to claim 14, characterized in that the power line system (104) is a component of the cell contacting system (100) and the carrier element (102) carries the power line system (104).
16. Verfahren zum Herstellen eines Zellkontaktlerungssystems (100) für eine elektrochemische Vorrichtung (112), die mehrere elektrochemische Zellen (114) und ein Stromleitungssystem (104) umfasst, umfassend Folgendes: 16. A method of manufacturing a cell contactor system (100) for an electrochemical device (112) comprising a plurality of electrochemical cells (114) and a power line system (104), comprising:
Herstellen eines Signalleitungssystems (106) mit einer oder mehreren Signalleitungen (154) zum elektrisch leitenden Verbinden jeweils einer Signalquelle (164) mit einem Signalleitungsanschluss (156) oder mit einer Überwachungsvorrichtung des Zellkontaktlerungssystems (100); Producing a signal line system (106) with one or more signal lines (154) for electrically connecting in each case a signal source (164) to a signal line connection (156) or to a monitoring device of the cell contact system (100);
Herstellen mindestens eines Kontaktierungselements (174) aus einem flächigen Ausgangsmaterial, welches einen ersten Materialabschnitt (230) aus einem ersten Material zur Bildung eines strom- leitungssystemseitigen Abschnitts (186) des Kontaktierungselements (174) und einen zweiten Materialabschnitt (232) aus einem zweiten Material zur Bildung eines signalleitungssystemseitigen Abschnitts (188) des Kontaktierungselements (174) umfasst; Producing at least one contacting element (174) from a sheet-like starting material, which comprises a first material section (230) of a first material for forming a power line system side portion (186) of the contacting element (174) and a second material section (232) of a second material Forming a signal line system side portion (188) of the contacting element (174) comprises;
Festlegen einer Signalleitung (154) des Signalleitungssystems (106) an dem signalleitungssystemseitigen Abschnitt (188) des Kontaktierungselements (174). Defining a signal line (154) of the signal line system (106) on the signal line system side portion (188) of the contacting element (174).
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontak- tierungselement-Vorform (174') aus dem flächigen Ausgangsmaterial (229) herausgetrennt und aus der Kontaktierungselement-Vorform (174') durch Umformvorgänge das Kontaktierungselement (174) gebildet wird . Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der stromleitungssystemseitige Abschnitt (186) des Kontaktie- rungselements (174) stoffschlüssig an einem Zellverbinder (124) oder an einem Stromanschluss (126) des Stromleitungssystems (104) festgelegt wird . 17. The method according to claim 16, characterized in that a Kontak- tierungselement preform (174 ') from the sheet-like starting material (229) separated out and from the contacting element preform (174') by forming operations, the contacting element (174) is formed. Method according to one of claims 16 or 17, characterized in that the power line system side portion (186) of the contacting element (174) is firmly bonded to a cell connector (124) or to a power connector (126) of the power line system (104).
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