DE-102024132678-B3 - Zellkontaktiersystem und elektrischer Energiespeicher

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zellkontaktiersystem (15) und einen elektrischen Energiespeicher (10), wobei das Zellkontaktiersystem (15) eine flexible Leiterplatte (45), wenigstens eine Zellverbinderanordnung (35) mit wenigstens einem Zellverbinder (50), einen Niederhalter (160) und wenigstens einen Sensor (100) aufweist, wobei die flexible Leiterplatte (45) einen Armabschnitt (110) aufweist, wobei der Sensor (100) an dem Armabschnitt (110) angeordnet ist, wobei der Niederhalter (160) einen Anbindungsabschnitt (165), einen Federabschnitt (170) und einen Abstützabschnitt (175) aufweist, wobei der Anbindungsabschnitt (165) mit dem Zellverbinder (50) mechanisch verbunden ist, wobei der Federabschnitt (170) an dem Anbindungsabschnitt (165) angeordnet ist, wobei sich der Federabschnitt (170) von dem Anbindungsabschnitt (165) wegerstreckt und eine beabstandet zu dem Anbindungsabschnitt (165) angeordnete erste Anlagefläche (200) aufweist, die an dem Armabschnitt (110) und/oder dem Sensor (100) anliegt, wobei der Federabschnitt (170) eine Anpresskraft (FS) bereitstellt, die von dem Federabschnitt (170) in Richtung des Armabschnitts (110) wirkt, wobei der Abstützabschnitt (175) sich von dem Anbindungsabschnitt (165) wegerstreckt und eine beabstandet zu dem Anbindungsabschnitt (165) angeordnete zweite Anlagefläche (205) aufweist, wobei der Abstützabschnitt (175) ausgebildet ist, eine zweite Gegenkraft (FG2) zur zumindest teilweisen Abstützung der Anpresskraft (FS) bereitzustellen.

Inventors

• Goran BES
• Dragos Blagoi
• Adrian Domokos
• Jerko Vlahovic

Assignees

• Yazaki Europe Limited, Zweigniederlassung Köln

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241108

Claims (10)

1. Zellkontaktiersystem (15) für einen elektrischen Energiespeicher (10) eines Fahrzeugs, - wobei das Zellkontaktiersystem (15) eine flexible Leiterplatte (45), wenigstens eine Zellverbinderanordnung (35) mit wenigstens einem Zellverbinder (50), einen Niederhalter (160) und wenigstens einen Sensor (100) aufweist, - wobei die flexible Leiterplatte (45) einen Basisabschnitt (105) und einen Armabschnitt (110) aufweist, der mit dem Basisabschnitt (105) verbunden ist und sich von dem Basisabschnitt (105) wegerstreckt, - wobei der Sensor (100) an dem Armabschnitt (110) angeordnet ist, - wobei der Niederhalter (160) einen Anbindungsabschnitt (165), einen Federabschnitt (170) und einen Abstützabschnitt (175) aufweist, - wobei der Anbindungsabschnitt (165) mit dem Zellverbinder (50) mechanisch verbunden ist, - wobei der Federabschnitt (170) an dem Anbindungsabschnitt (165) angeordnet ist und gegenüberliegend zu dem Federabschnitt (170) der Abstützabschnitt (175) an dem Anbindungsabschnitt (165) befestigt ist, - wobei sich der Federabschnitt (170) von dem Anbindungsabschnitt (165) wegerstreckt und eine beabstandet zu dem Anbindungsabschnitt (165) angeordnete erste Anlagefläche (200) aufweist, die an dem Armabschnitt (110) und/oder dem Sensor (100) anliegt, - wobei der Federabschnitt (170) ausgebildet ist, eine Anpresskraft (FS) bereitzustellen, die von dem Federabschnitt (170) in Richtung des Armabschnitts (110) wirkt, - wobei der Abstützabschnitt (175) sich von dem Anbindungsabschnitt (165) wegerstreckt und eine beabstandet zu dem Anbindungsabschnitt (165) angeordnete zweite Anlagefläche (205) aufweist, - wobei der Abstützabschnitt (175) ausgebildet ist, eine zweite Gegenkraft (FG2) zur zumindest teilweisen Abstützung der Anpresskraft (FS) bereitzustellen.
2. Zellkontaktiersystem (15) nach Anspruch 1 , - wobei der Federabschnitt (170) und/oder der Abstützabschnitt (175) bandförmig ausgebildet ist, - wobei der Federabschnitt (170) ein S-förmiges oder Z-förmiges Profil aufweist.
3. Zellkontaktiersystem (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei der Federabschnitt (170) zwischen der ersten Anlagefläche (200) und dem Anbindungsabschnitt (165) eine erste Steifigkeit aufweist, - wobei der Abstützabschnitt (175) eine zweite Steifigkeit aufweist, die größer ist als die erste Steifigkeit des Federabschnitts (170).
4. Zellkontaktiersystem (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei der Federabschnitt (170) an der ersten Anlagefläche (200) eine Aussparung (250) aufweist, - wobei in der Aussparung (250) der Sensor (100) angeordnet ist, - wobei die Aussparung (250) vorzugsweise als Durchgangsöffnung ausgebildet ist.
5. Zellkontaktiersystem (15) nach Anspruch 4 , - wobei die Aussparung (250) an einer Seite offen ausgebildet ist.
6. Zellkontaktiersystem (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei der Federabschnitt (170) bandförmig ausgebildet ist, - wobei der Federabschnitt (170) wenigstens eine erste Windung (210) und eine zweite Windung (220) aufweist, - wobei an der ersten Windung (210) und/oder der zweiten Windung (220) der Federabschnitt (170) im Wesentlichen zwischen einschließlich 160° und einschließlich 200° jeweils gebogen ist.
7. Zellkontaktiersystem (15) nach Anspruch 6 , - wobei der Federabschnitt (170) wenigstens einen ersten Teilbereich (215) und wenigstens einen zweiten Teilbereich (225) aufweist, - wobei sich die erste Windung (210) an den Anbindungsabschnitt (165) anschließt, - wobei der erste Teilbereich (215) die erste Windung (210) mit der zweiten Windung (220) verbindet, - wobei der erste Teilbereich (215) und der zweite Teilbereich (225) im Wesentlichen plattenförmig ausgeformt sind, - wobei vorzugsweise der erste Teilbereich (215) und der zweite Teilbereich (225) parallel zueinander angeordnet sind.
8. Zellkontaktiersystem (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei der Anbindungsabschnitt (165) plattenförmig ausgebildet ist, - wobei der Anbindungsabschnitt (165) eine erste Oberseite (190) und eine Unterseite (195) aufweist, - wobei die Unterseite (195) dem Armabschnitt (110) zugewandt und die erste Oberseite (190) dem Armabschnitt (110) abgewandt ist, - wobei an der Unterseite (195) der Anbindungsabschnitt (165) mit dem Zellverbinder (50) verbunden ist.
9. Zellkontaktiersystem (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei der Zellverbinder (50) einen plattenförmig ausgebildeten Vorsprung (255) aufweist, - wobei der Anbindungsabschnitt (165) mit dem Vorsprung (255) stoffschlüssig verbunden ist, insbesondere verschweißt ist, insbesondere laserverschweißt, ist.
10. Elektrischer Energiespeicher (10) für ein elektrisches Fahrzeug, insbesondere ein Hybridfahrzeug oder ein vollelektrisches Fahrzeug, - wobei der elektrische Energiespeicher (10) ein Zellkontaktiersystem (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und eine Speicherzellenanordnung (20) mit wenigstens zwei Energiespeicherzellen (25) aufweist, - wobei der Zellverbinder (50) die Energiespeicherzellen (25) elektrisch miteinander verbindet, - wobei die Energiespeicherzelle (25) eine dem Zellkontaktiersystem (15) zugewandte Batterieseitenfläche (30) aufweist, - wobei die Anpresskraft (FS) den Armabschnitt (110) an die Batterieseitenfläche (30) drückt und der Sensor (100) thermisch mit der Batterieseitenfläche (30) verbunden ist, - wobei der Abstützabschnitt (175) mit der zweiten Anlagefläche (205) an der Batterieseitenfläche (30) anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zellkontaktiersystem gemäß Patentanspruch 1 und einen elektrischen Energiespeicher für ein elektrisches Fahrzeug gemäß Patentanspruch 10. Aus JP 6864057 B2 ist ein Zellkontaktiersystem für einen elektrischen Energiespeicher bekannt. Das Zellkontaktiersystem weist dabei einen L-förmig ausgebildeten Arm auf, der einen Basisabschnitt der Leiterplatte mit einem Zellverbinder verbindet. Die L-förmige Ausgestaltung des Arms benötig relativ viel Bauraum für die Anordnung der flexiblen Leiterplatte. Aus DE 10 2023 111 286 A1 ist eine Messeinrichtung für einen elektrischen Energiespeicher und ein elektrischer Energiespeicher mit der Messeinrichtung bekannt. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Zellkontaktiersystem und einen verbesserten Energiespeicher bereitzustellen. Diese Aufgabe wird mittels eines Zellkontaktiersystems gemäß Patentanspruch 1 und eines elektrischen Energiespeichers gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Es wurde erkannt, dass ein verbessertes Zellkontaktiersystem für einen elektrischen Energiespeicher eines Fahrzeugs dadurch bereitgestellt werden kann, dass das Zellkontaktiersystem eine flexible Leiterplatte, wenigstens eine Zellverbinderanordnung mit wenigstens einem Zellverbinder, einen Niederhalter und wenigstens einen Sensor aufweist. Die flexible Leiterplatte weist einen Basisabschnitt und einen Armabschnitt auf, der mit dem Basisabschnitt verbunden ist und sich von dem Basisabschnitt wegerstreckt. Der Sensor ist an dem Armabschnitt angeordnet. Der Niederhalter weist einen Anbindungsabschnitt, einen Federabschnitt und einen Abstützabschnitt auf, wobei der Anbindungsabschnitt mit dem Zellverbinder mechanisch verbunden ist. Der Federabschnitt ist an dem Anbindungsabschnitt angeordnet und gegenüberliegend zu dem Federabschnitt ist der Abstützabschnitt an dem Anbindungsabschnitt befestigt. Der Federabschnitt erstreckt von dem Anbindungsabschnitt weg und weist eine beabstandet zu dem Anbindungsabschnitt angeordnete erste Anlagefläche auf. Die erste Anlagefläche liegt an dem Armabschnitt und/oder an dem Sensor an. Der Federabschnitt ist ausgebildet, eine Anpresskraft bereitzustellen, die von dem Federabschnitt in Richtung des Armabschnitts wirkt. Der Abstützabschnitt erstreckt sich von dem Anbindungsabschnitt weg und weist eine beabstandet zu dem Anbindungsabschnitt angeordnete zweite Anlagefläche auf. Der Abstützabschnitt ist ausgebildet, eine zweite Gegenkraft zur zumindest teilweisen Abstützung der Anpresskraft bereitzustellen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine ungewollte Torsion des Anbindungsabschnitts durch die Anpresskraft und eine ungewollte linienförmige Belastung der mechanischen Verbindung zwischen dem Zellverbinder und dem Anbindungsabschnitt vermieden wird. Dadurch ist sichergestellt, dass eine mechanische Beschädigung des Zellkontaktiersystems vermieden wird, wodurch das Zellkontaktiersystem besonders vibrationsfest ist und eine hohe Lebensdauer aufweist. In einer weiteren Ausführungsform ist der Federabschnitt und/oder der Abstützabschnitt bandförmig ausgebildet, wobei der Federabschnitt ein S-förmiges oder Z-förmiges Profil aufweist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der Niederhalter aus einem besonders günstigen Blechmaterial, insbesondere aus einem mit Nickel beschichteten Blechmaterial, hergestellt werden kann. Das S-förmige oder Z-förmige Profil hat ferner den Vorteil, dass der Federabschnitt besonders gut ein- und ausfedern kann und dadurch eine hohe Beweglichkeit aufweist. In einer weiteren Ausführungsform weist der Federabschnitt zwischen der ersten Anlagefläche und dem Anbindungsabschnitt eine erste Steifigkeit auf. Der Abstützabschnitt weist eine zweite Steifigkeit auf, die größer ist als die erste Steifigkeit des Federabschnitts. In einer weiteren Ausführungsform weist der Federabschnitt an der ersten Anlagefläche eine Aussparung auf, wobei in der Aussparung der Sensor angeordnet ist. Die Aussparung ist vorzugsweise als Durchgangsöffnung in dem Federabschnitt ausgebildet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass ein Aufliegen des Federabschnitts auf dem Sensor vermieden wird. Von besonderem Vorteil ist dabei, wenn die Aussparung auf einer Seite offen ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Aussparung auf der Seite, die beispielsweise dem Anbindungsabschnitt abgewandt ist, offen ausgebildet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass im Bereich der offen ausgebildeten Aussparung zusätzlich wenigstens eine Leiterbahn der flexiblen Leiterplatte geführt werden kann, ohne dass die Leiterbahn von dem Federabschnitt kontaktiert wird. In einer weiteren Ausführungsform ist der Federabschnitt bandförmig ausgebildet und weist wenigstens eine erste Windung und eine zweite Windung auf, wobei an der ersten Windung und/oder an der zweiten Windung der Federabschnitt im Wesentlichen zwischen einschließlich 160° und einschließlich 200° jeweils gebogen ist. Dadurch wi