接触要素
電気セル、特にバッテリセル(22)の接触端子(18)を電気的に接続するための接触要素(1)であって、少なくとも1つの変形部(2)、および前記少なくとも1つの変形部(2)を挟んでそれぞれ反対側に位置する末端部(4)で支持される少なくとも2つのクランプ縁(9)を有している、接触要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気セルの接触端子を電気的に接続するための接触要素ならびにその製造方法に関する。さらに本発明は複数の電気セルを備えるバッテリアッセンブリ及びこのようなバッテリアッセンブリの組み立て方法に関する。
【０００２】
本発明は一次電池、すなわち再充電が不可能な電気エネルギ貯蔵装置のみでなく、再充電が可能な、いわゆる二次電池または蓄電池にも関する。本発明の枠内では、電気セルまたはバッテリについて簡略に述べる。ここに挙げる電気セルおよびバッテリアッセンブリは、特に電気で駆動される自動車での利用に適したものである。そこでは本発明に係る接触要素が基本的に、1つのバッテリセルを例えば各種電装品などの外部ユニットと接続するために、または複数の電気セルを相互に接続するために、または同時に両方の目的のために用いられる。
【背景技術】
【０００３】
特許文献１から、形状記憶素材からなる配列をアクチュエータとして電流回路を遮断するために利用している、二次電池用のカバーユニットが知られている。
【０００４】
これと同類の電気化学セル用のブレーカユニットが、特許文献２から知られている。そこではセル内の温度または気体圧が過度に上昇すると、セルを通り流れる電流が阻害される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】大韓民国特許出願公開第1020050049835号明細書
【特許文献２】独国特許第69835613号(EPO/PCT出願の独語翻訳)明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、電気セルの接触端子を電気接続するための、改良型接触要素を提供することである。さらに、接触要素を含む改良型バッテリアッセンブリを提供することも、本発明の課題である。さらにまた、接触要素およびバッテリアッセンブリを製造するための方法を提供することも、本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した本発明の課題は、電気セル、特にバッテリセルの接触端子を電気接続するための、少なくとも1つの変形部と、この少なくとも1つの変形部を挟んでそれぞれ反対側に位置する末端部に支持された少なくとも二つのクランプ縁と、を有する接触要素により解決される。
【０００８】
ここで、支持されるとは、クランプ縁の1つに作用する力が、対応する末端部に直接または間接的に伝達されることを意味する。したがって、この限りにおいては、直接的な支持も、また間接的な支持も意味することになる。この場合は、それぞれのクランプ縁と末端部との間に、支持のために必要な力を伝達する、さらに別の部分が配置されるとよい。そこでは、変形部に、場合によっては、一定の力を供給しながら、その形状を変化可能であるという特性が備わっている。それにより、変形部のそれぞれ反対側に位置する両末端部の相対的位置に変化を来すことになる。末端部には2つのクランプ縁が支持されているために、変形部の形状変化により、これらのクランプ縁の相互相対位置にも同様に変化をもたらすことになる。その際には特に、両クランプ縁がそれぞれ相手側のクランプ縁に向かって移動し、それにより2つのクランプ縁間に配置されている1つの接触端子、特に1つの電極または1つのケーブルシューの挟持が可能になるように、変形部が変形されるとよい。この挟持によって接触要素と接触端子との間に十分に安定した接続部が形成される。
【０００９】
そこでは、この変形部が形状記憶材料製であることが好ましい。形状記憶材料製の物体は、例えば温度または磁界強度のような外部要因に応じてその形状を変える能力を備えている。そのため、変形部は、例えば入熱によって、接触要素が電気セルの接触端子に接触させられている、その当初の形状に再び戻ることができる。この種の接点形成は、非常に確実で信頼性に優れる上に、熱源以外の特別な工具を必要としない。さらに、バッテリアッセンブリ内に配置されている複数の接続ユニットについては、唯一の熱源を作動することで、これらが同時にそれぞれの当初の形状に戻り、その際に接点が形成されるようにするとよい。
【００１０】
接触要素が2つのクランプ縁を有しており、第1クランプ縁が変形部の第1末端部に対して支持され、第2クランプ縁が変形部の第2末端部に対して支持されることが好ましい。
【００１１】
そこでは、これらの末端部が、変形部を挟んでそれぞれ反対側に配置されることが好ましい。変形部は、入熱時にその形状、特にその軸方向の長さを変えることが好ましい。入熱は基本的に電流を印加することにより行われるとよい。入熱による形状の変化によって、両末端部の相互相対位置を直接変化させることができる。これについては特に、変形部の形状変化に際して、反対側に位置する2つの末端部の間隔が変化させられるとよい。同時に、これによって、2つのクランプ縁の相対位置、特に相互距離にも変化がもたらされる。クランプ縁の相互接近をもたらす形状変更によって、接触端子を例えばクランプ縁間に挟持することができる。
【００１２】
接触要素は、1つの接触端子、特に1つの電極を受け入れるための少なくとも1つの受入部を有することが好ましい。接触端子は、この受入空間内に挿入されるとよい。またその際には、この受入空間が一方向に開口していることが好ましい。好ましくは熱処理後に、接触端子が続いてこの受入空間内で2つのクランプ縁により挟持され、これにより接触要素と固定接続させられるようになっている。
【００１３】
そこでは、この受入空間が1つのクランプ縁により限定されると好ましい。しかしながら、この受入空間は、2つのクランプ縁によって限定されたものであってもかまわない。それによりコンパクトな構造が可能となる。
【００１４】
さらに変形部は、複数の変形つなぎ板、特に4つの変形つなぎ板を有しているとよい。そこでは、これらの変形つなぎ板が、本来のアクチュエータであり、好ましくは入熱時に形状を変えるようになっている。その際には、これらの変形つなぎ板を適切に配置することで、その形状変更により変形部の軸方向の長さに変化がもたらされることになる。
【００１５】
この接触要素は好ましくは非円形の、特に長方形の、特に正方形の断面を有している。この接触要素は、断面が非円形であることによって、接触端子に対して回転した後には、この接触端子と軸方向に重なり合った状態に入るようになっている。特に断面が方形である場合は、これによって特に直方体の接触要素がもたらされることになるのだが、接触端子は、好ましくは直方体である接触要素の1つの辺部と重なり合った状態に入ることができる。このために接触要素のこの辺部には、1つの切込みが設けられることが好ましい。この切込みは少なくとも部分的に受入空間を形成するとよい。
【００１６】
第1の好ましい実施形態において、変形部は入熱時にその軸方向の長さを減じるようになっている。この場合は、変形部が1つまたは複数の変形つなぎ板を有しているのであれば、これらの変形つなぎ板は入熱時に湾曲することになる。その代替となる別の好ましい実施形態において、変形部は入熱時にその軸方向の長さを増すことができるようになっている。変形部が1つまたは複数の変形つなぎ板を有しているのであれば、これらの変形つなぎ板は入熱時に伸び切るようになっている。
【００１７】
好ましい一実施形態において、接触要素は一体式に構成されるとよい。それにより接触要素の製造時の工数も、また接触要素をバッテリアッセンブリに組み付ける際の工数も低減される。
【００１８】
さらに接触要素は、好ましくはそれぞれ2つの末端部を持つ2つの変形部を有しており、それぞれの末端部に1つのクランプ縁が支持されるようにするとよい。この支持には、直接的な支持も、また間接的な支持も含意される。したがって、合計で4つの末端部と、合計で4つのクランプ縁が生じることになる。それぞれ2つのクランプ縁の間には1つの接触端子を接続可能であることから、それにより1つの接触端子を接続するために、二通りの接続の可能性がもたらされることになる。これにより例えば異なるバッテリセルの接触端子を相互に接続することができる。この場合は、1つの変形部の一方の末端部が、別のもう1つの変形部の一方の末端部に直接支持させられることが好ましい。これにより2つの変形部の直列接続がもたらされる。これによってそれぞれの変形部の変形、特にその軸方向への膨張が加算され、合計変形量あるいは合計膨張量となる。さらに変形によって放出されるそれぞれの変形部の力が加算され、異なる2対のクランプ縁の間に着座している接触端子上に作用する合計力となる。
【００１９】
好ましい構成形態では、接触要素が、少なくとも末端部の一方に対して少なくとも間接的に支持されている、少なくとも1つのステー部を有している。ステー部にも、1つのクランプ縁が少なくとも間接的に支持されるとよい。したがってこのステー部は、クランプ縁を末端部に間接的に支持するための手段となっている。特にクランプ縁の空間配置方式により、2つの反対側に位置するクランプ縁を場所的に両方とも変形部と同じに配置することが要求される場合は、変形部の他の末端部に対するクランプ縁の必要不可欠な支持を保証するためにも、1つまたは複数のステー部を利用して伝達される力が迂回されることが必要である。そこでは、このステー部が、末端部の一方に固定接続されたものである、特に末端部と一体式に構成されたものであるとよい。
【００２０】
そこでは、このステー部が、変形部の変形方向に沿って配向されている。ステー部が変形方向と同様に配向されることによって、ステー部は、同じくステー部の向きに沿って伝達される力を受け止めることができる。ステー部は、一方の末端部を始端として他方の末端部に向かって突出しているとよい。
【００２１】
このステー部自体は、少なくともクランプ縁の一方を有することが好ましい。さらにこのステー部は、一本の曲げ線に沿った１つの曲げ加工部を有しているとよいが、そこでは、この曲げ線が変形部の変形方向と並行に延びている。一本の曲げ線に沿った曲げ加工部により、ステー部の断面二次モーメントが増大し、それによりステー部の座屈強度が向上する。これはさらに同一断面厚さで負荷容量の向上に繋がるか、または同一負荷容量で断面厚さの低減に繋がる。これにより全体として接触要素をより小型および/またはより軽量に諸元決定することができる。この平行な配向は、おおよその指標であると理解されたい。そこでは、この「平行な」という文言により、正確に平行な配向からの偏差も包摂されている。
【００２２】
他の実施形態において、接触要素は1つの変形体と、これとは別体の1つのクランプ枠とを有しているが、そこでは変形部がこの変形体から成り、ステー部がクランプ枠から成っている。そこではこの二分割型構成により、基本的に各々の構成部品、すなわち変形体とクランプ枠をそれぞれの機能に合わせて最適に調節する可能性をもたらしている。例えば変形体の主な機能は、外部からの相応の信号、例えば入熱に応答して、ある程度の変形を実施することであるが、この変形は特に2つの末端部の間隔の変化となって表れる。この間隔の変化の結果として、基本的に変形体により引く力または押す力のいずれかがもたらされることになる。これに対して、クランプ枠からは、好ましくは相応の反力、すなわち、変形体のこの力に反作用する押す力または引く力が加えられるようにすべきである。この限りにおいて、両構成部品、すなわち変形体およびクランプ枠のそれぞれが、具体的にいずれかの種類の負荷、すなわち引く力または押す力に対応するように設計されるとよい。
【００２３】
そこでは、変形体がクランプ枠の内部に受け入れられることが好ましい。この場合はクランプ枠が、特に変形体用のガイドとなる。その場合は変形体の形状変化を狙い通り一方向に誘導することが可能となるが、それにより接触要素を全体として、より頑丈なものとすることができる。さらに変形体およびクランプ枠により、ツーピース構造であるにもかかわらず、取扱いが容易なユニットが形成されるが、このことはバッテリアッセンブリの組み立てに有利である。そこではクランプ枠が、変形体の断面形状と合致する断面形状を有することが好ましい。当然ながら、変形体を若干の遊びを持たせてクランプ枠内に嵌め込むことができるようにするために、変形体は、断面で見るとクランプ枠よりも若干小さくなっている。クランプ枠の断面および変形体の断面は長方形、特に正方形であることが好ましい。
【００２４】
クランプ枠が変形体を受け入れることができるようにするために、クランプ枠は方形筒状に造形されることが好ましい。この場合、クランプ枠は曲げ加工された薄板から製造され、その中心に変形体を受入れるための一つの受入空間を有することが好ましい。
【００２５】
クランプ枠は、少なくとも1つの、特に1つまたは2つのクランプ縁を有することが好ましい。このステー枠は、このクランプ縁が1つの接触端子と直接当接する位置に移動されて、この接触端子を、さらにもう1つのクランプ縁、特にさらにもう1つの変形体のクランプ縁に対して挟持できるようになっている。クランプ枠が、特にこのステー枠の異なる端部に配置されている2つのクランプ縁を有する場合は、複数の、特に2つの接触端子を変形体に対して挟持することができる。
【００２６】
クランプ枠は、1つの内向きの支持縁を有しているとよい。特に変形体が、ただ単に1つの接触端子だけに対して支持されるとともに、クランプ枠の1つの対応するクランプ縁だけに対して支持される場合に、この支持縁は、変形体をその反対側でさらに支持するために使用されるようになっている。この場合は変形体がクランプ枠の内部で合わせて二辺で支持されるために、外部の構成要素にさらに支持させるには及ばない。
【００２７】
上述の本発明の課題はさらに、少なくとも1つのバッテリモジュールを有しており、このバッテリモジュールの少なくとも1つの接触端子、特に1つの電極が前述の種類の接触要素を利用して接続されているバッテリアッセンブリによっても解決される。
【００２８】
この接触端子は、ボア断面形状が接触要素の断面形状と合致する1つのボアを有することが好ましい。当然ながら接触要素をこのボアの内部に挿入できるようにするために、接触要素の断面積は接触端子のボアよりも若干小さくなっている。そこでは接触端子が、この接触要素との通電接続状態に移動されるようにするとよい。
【００２９】
さらに好ましくは接触端子のボアのボア断面は、非円形、特に長方形、特に正方形である。すでに前述の、非円形の断面の利点が結果として生じる。
【００３０】
本発明の課題はさらに、前述のバッテリアッセンブリを組み立てるための、
1つの電気セルを別の電気セル上に積層するステップと、
1つの接触要素を1つの電気セルの1つのボア内に嵌め込むステップと、
この接触要素を、一定の回転角度分だけ回転させるステップと、
変形部の形状変化を開始させるステップと、
からなる方法により解決される。
【００３１】
そこではそれぞれの電気セルが、互いに接し合って、場合によっては間に伝熱素子を挟んで省スペース方式で配置されるようになっている。接触は、各電気セルの1つのボア内に省スペース方式で配置される接触要素を介して行われる。それぞれの電気セルのボアは好適にも心出しされて同一線上に並んでいることから、1つの接触要素を複数の電気セルの相互接続に使用することができる。接触要素を嵌め込んでから回転することによって、1つの電気セルの1つの接触端子、特に1つの電極は、接触要素の1つの受入空間と軸方向に重なり合った状態に入る。それにより一方では、接触要素のボア内部の軸方向の位置が固定される。他方では、このときには接触端子が接触要素の2つのクランプ縁と重なり合った状態に入ることによって、ここに接触端子と接触要素との間の導電接続部を形成することができる。変形部の形状変化が開始される結果、特に接触要素の熱処理の結果、この接触要素、特にその変形部は、接触要素のクランプ部により電気セルの接触端子が挟持され、またその際には電気セルと接触要素との間が恒常的に電気接続されるような形状に移行される。
【００３２】
この回転角度は10°および80°の間、特に30°および60°の間、特に約45°であることが好ましい。
【００３３】
さらにこの方法には、1つのケーブルシューの1つのボア内に接触要素を嵌め込むステップが含まれるとよい。そこでは接触要素とケーブルシューとの間の接触は、1つの電気セルの接触端子と接触要素との間の接触と実質的に同一方式で行われるようになっている。その際にはケーブルシューが、1つの電気セルの接触端子と共に2つのクランプ縁の間に一緒に挟持されるとよい。
【００３４】
熱処理後には、1つのガイドバーをボア内に嵌め込まれるとよい。このガイドバーは、個々の電気セルを、相互に正確に心出しされた位置に固定するようになっている。さらにこのガイドバーにより、両外側に位置する電気セルに、これらが相互に固定接続されるように、相互に押し付け合う力が加えられるようにするとよい。
【００３５】
本発明が解決しようとする課題はさらに、上述の接触要素を製造するための、
1つの薄板片から1つのブランクを打ち抜くステップと、
曲げ線に沿ってブランクを直方体に曲げ加工するステップと、
ブランク搾にアップセット加工を施すステップと、
ブランクに熱処理を施すステップと、
からなる方法により解決される。
【００３６】
そこではブランクにアップセット加工を施すことによって、少なくとも幾つかの箇所で変形部が形成される。ブランクの熱処理により、特に変形部に必要とされる形状記憶特性が付与される。
【００３７】
本発明を以下の図面に基づき説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る複数の接続ユニットを有している、本発明に係るバッテリアッセンブリを a) 上面図 b) 図1a)の線I-Iに沿った断面図で示したものである。
【図２】図1に示されるバッテリアッセンブリの1つの電極を、 a) 上面図 b) 図1の線I-Iに沿った断面図で詳細に示したものである。
【図３】図1に示されるバッテリアッセンブリの1つのケーブルシューを、 a) 上面図 b) 図1の線I-Iに沿った断面図で詳細に示したものである。
【図４】本発明に係る接触要素の第1実施形態の斜視図である。
【図５】図4に示される接触要素を製造するためのブランクの上面図である。
【図６】形状変化前の図4に示される接触要素の a) 全体を図1の線I-Iに沿った断面図 b) 変形つなぎ板だけを取り出して断面図で示したものである。
【図７】形状変化後の図4に示される接触要素の a) 全体を図1の線I-Iに沿った断面図 b) 変形つなぎ板だけを取り出して断面図で示したものである。
【図８】図4に示される接触要素の展開構成例の斜視図である。
【図９】第2実施形態における接触要素の変形体の斜視図である。
【図１０】第2実施形態における接触要素のクランプ枠の斜視図である。
【図１１】形状変化前の図9および図10に示される接触要素の a) 全体を図1の線I-Iに沿った断面図 b) 変形つなぎ板だけを取り出して断面図で示したものである。
【図１２】形状変化後の図9および図10に示される接触要素の a) 全体を図1の線I-Iに沿った断面図 b) 変形つなぎ板だけを取り出して断面図で示したものである。
【図１３】形状変化前の接触要素の第2実施形態の接触要素修正例の a) 全体を図1の線I-Iに沿った完全な断面図 b) 変形つなぎ板だけを取り出して断面図で示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図1には本発明に係るバッテリアッセンブリ24が示されている。このバッテリアッセンブリ24は、バッテリセル22の形態で存在する3個の電気セルを有している。これらのバッテリセルは二次電池である、すなわち、これらのバッテリセルは再充電が可能である。このようなバッテリアッセンブリ24は、一次電池または燃料電池でも使用可能である。これらのバッテリセル22は、相互に心出しされて積み重ねられている。各々のバッテリセル22は2つのボア23を有しているが、そこでは、各バッテリセルの両方のボアがいずれも、別のバッテリセルのボアに対して、2つの共通ボア軸Aに沿って心出しされている。各々のバッテリセル22は電極18の形態をとる接触端子を2つずつ、すなわちカソードとアノードとを有している。カソードには、その並びに「+」記号が付されている。アノードには、その並びに「-」記号が標識付されている。
【００４０】
特に図2から分かるように、電極18は板状に構成されていて、1つの方形ボア19を有している。この方形ボア19は対応するバッテリセルのボア23よりも小さく、このため電極18はバッテリセル22のボア23内に突出している。したがって各電極18は、ボア23内に突出する突出部28を有することになる。接触要素1は、このボア19に通して差し込めるようになっている。
【００４１】
バッテリセル22の両ボア23内には、複数の、合計すると4個の接触要素1が配置されている。この接触要素1は実質的に方形筒状に造形されており、下記に詳細に説明する。突出部28は、方形筒状の接触要素の内部に、この接触要素1の1つの角部に配置されている1つの受入空間12の内部へと突出し、そこで電流が流れるように接触要素1との接続状態に入る。接触要素11にはさらに1つのケーブルシュー20が備えられているが、このケーブルシューは、電極18と同じ受入空間12内に突出している。このケーブルシュー20は、ケーブル30を介して外部と電気接続されている。同様の方法で接触要素14にもケーブルシュー20がケーブル30とともに取り付けられている。
【００４２】
図1aから認めることができるように、接触要素1と電極18内のボア19は、正方形の形状を有しているが、これらは実質的に合致している。そこでは接触要素1をボア19内に挿入できるようにするために、接触要素1の方形断面の方が電極18内のボア19よりも若干小さくなっている。同じく図1から認めることができるように、接触要素1はバッテリセル22のボア23に対して約45°回転されている。それにより、電極18の突出部28が、直方体の接触要素1のそれぞれの角領域に配置されている受入空間12内に突出することが可能になる。接触要素1と電極18とからなるこの接続部によって、接触要素1はバッテリセル22のボア23の内部に、軸方向にボア軸Aに沿って保持されている。
【００４３】
図1に示されているバッテリアッセンブリ24では3個のバッテリセル22が直列に接続されている。第1のケーブルシュー20は接触要素11を介して上側のバッテリセル22のカソード18と接続されている。上側のバッテリセル22のアノード18は接触要素12を介して中央のバッテリセル22のカソード18と接続されている。中央のバッテリセル22のアノード18は接触要素13を介して下側のバッテリセル22のカソード18と接続されている。下側のバッテリセル22のアノードは接触要素14を用いて第2のケーブルシュー20と接続されている。2つの接触要素1の間にはそれぞれ1つのアイソレータ26がボア23内に配置されているが、このアイソレータは両接触要素の短絡を阻止するようになっている。さらにこのアイソレータ26は、2つの接触要素1の間のスペーサとしても利用される。
【００４４】
図3にはケーブルシュー20が単独で示されている。このケーブルシューは、断面が正方形の1つのボア21を有している。その断面形状は電極18のボア19の断面形状と同様に構成されている。接触要素は、このボア19に通して差し込めるようになっている。
【００４５】
図4には第1実施形態の接触要素1が示されている。この接触要素は、例えば図1に示されるバッテリアッセンブリ内での使用に適するものであり、そこでは、例えば接触要素11または接触要素14として導入されるとよい。接触要素1は1つの薄板片から一体式に製造される。この接触要素は、合計で4つの変形つなぎ板3からなる変形部2を有している。図4において確認することができるのは、この4つの変形つなぎ板3の内の2つだけであり、残り2つは陰に隠れている。この変形部2には、変形部2を挟んでそれぞれ反対側に位置する2つの末端部4、5が備えられている。変形部2は形状記憶材料製であり、入熱時には別の形状に移行することができる。またその際には、それぞれの変形つなぎ板3が、後に示すように湾曲できるようになっている。その結果、末端部4、5が、それぞれ相手側の末端部に向かって移動することになる。
【００４６】
さらに第1クランプ縁8および第2クランプ縁9が設けられているが、そこでは第1クランプ縁8が第1末端部4に配置されており、それによりこれをこの第1末端部4で支持できるようになっている。第2クランプ縁9はステー部13に取り付いており、またこのステー部は第2末端部5に取り付いている。したがって第2クランプ縁9はこのステー部13に支持されることになり、またこのステー部も、第2末端部5でこれを支持できるようになっている。この限りにおいて、それぞれの第2クランプ縁9は、第2末端部5でこれらを間接的に支持できるようになっている。それぞれのステー部13は、一本の曲げ線15に沿って延びる曲げ加工部14を1つずつ有している。この曲げ線15は同時にサイコロ状の接触要素1の側面の境界にあたる縁に相当している。それぞれの変形つなぎ板3には形状変化の能力が基本的に備わっている一方で、それぞれの末端部ならびに担持部は基本的に形状安定性を示すように実施されているが、これはさらに以下の実施形態についても言える。
【００４７】
変形部2の例えば入熱に基づく変形の間に、接触要素の変形方向Dに沿った軸方向の長さが変化する。ステー部13の曲げ線15は、この変形方向Dに対して平行に延びている。
【００４８】
図5には、展開された態様にある接触要素、すなわち接触要素を製造するためのブランクが示されている。このブランク25は1つの薄板片から打ち抜かれたものであるが、そこでは特に、末端部、変形部2およびステー部13への接触要素の分割をもたらすようになっている複数の切欠き27が打ち抜かれている。続いてブランクは曲げ線15で直方体の形状に折り曲げられる。続いて変形つなぎ板3にアップセット加工が施される。続いてブランク25は熱処理され、これによってブランク25、この場合は特に変形つなぎ板3が、必要とされる形状記憶特性を得る。
【００４９】
図6および図7に基づいて接触要素1の作動方式を詳細に説明する。第1末端部4と第2末端部5とを備えた変形部2が認められる。末端部4、5の間にはそれぞれ4つの変形つなぎ板3が配置されている。第1および第2のクランプ縁8、9によって形成されている1つの受入空間12の内部へと、突出部28はこの受入空間内に突出している。
【００５０】
図6には、バッテリアッセンブリの組み立て工程の間の熱処理前の接触要素が示されている。但しこの熱処理は、図5に関して説明したような、ブランク25から接触要素1を製造する間の熱処理と混同してはならない。すなわち、これらは2つの異なった熱処理である。図6において認められるように、変形つなぎ板3は熱処理前には、図6b)において認められるように、ほぼ伸び切った形状にある。ここで熱が加えられると、これは電流を印加することによって行われるようにしてもよいのだが、図7b)から認められるように変形つなぎ板3は湾曲する。その結果、変形部2には一定のヒケを来すために、両末端部4、5の相互間隔Xが短縮される。その結果、この熱処理の間に第1クランプ縁8が第2クランプ縁9に向かって移動し、その際に受入空間12内に配置されている電極18を挟持する。それにより、接触要素1と電極18との間に導電性固定接続部が形成される。
【００５１】
図8には、図4の接触要素1の展開構成例が示されている。この接触要素1'は、第1末端部4および第2末端部5と並んで第3末端部6および第4末端部7を有している。さらにこの接触要素1'は第2変形部2'を有しているが、これもまた4つの変形つなぎ板3からなっている。言い換えると、接触要素1'は、図4の接触要素1の第2末端部5にこれと同じ接触要素を上下を逆にして配置したものに相当している。その結果、第1のクランプ縁8および第2のクランプ縁9に加えて、図4の接続要素1と同様に、第3末端部6ならびに第4末端部7に支持される第3のクランプ縁10および第4のクランプ縁11が構成されることになる。この接触要素1'は、互いに位置をずらして配置されている2つの電極18と接触可能であり、例えば、図1に示されるバッテリアッセンブリ内のいずれかの接触要素11あるいは接触要素13としての使用に適している。
【００５２】
図9および図10には、接触要素1"のさらにもう1つの実施形態が示されている。この実施形態の接触要素はツーピース型に構成され、1つの変形体17と、これとは別体に構成された1つのクランプ枠16とからなっている。この変形体17は変形部2となっており、4つの変形つなぎ板3を有しており、それぞれの変形つなぎ板を挟んでそれぞれ反対側には第1末端部4および第2末端部5が位置している。第1末端部4には第1クランプ縁8が配置されている。第2末端部5には第3クランプ縁10が配置されている。
【００５３】
クランプ枠16は実質的に方形筒状に造形されており、正方形の断面を持っている。このクランプ枠16の断面形状は、変形体17の断面形状と実質的に合致するが、そこでは断面を見ると変形体17の方が若干小さくなっているために、変形体17はクランプ枠の内部にぴたりと嵌り合うようになっている。このクランプ枠16は、上側領域および下側領域に、それぞれの側面の境界にあたる縁部に切込みを設けることにより形成された複数の受入空間12を有している。
【００５４】
したがって、この方形筒状のクランプ枠は、接触要素1"のステー部13となっている。それぞれの受入空間12のところには、図11で詳細に説明するように、変形体17の第1クランプ縁8および第3クランプ縁10と協働可能である第2クランプ縁9および第4クランプ縁11が構成されている。
【００５５】
図11では、図9に示される変形体17と図10に示されるクランプ枠16とからなる接触要素1"を認めることができる。この変形体17はクランプ枠16の内部に保持されているが、これから明らかであるように、変形体17は断面で見てクランプ枠16よりも若干小さくなっている。クランプ枠16のそれぞれの受入空間12内には電極18の突出部28を認めることができる。突出部28は受入空間12内に遊動式に挿入されている。図11b)から認められるように、変形体17の変形つなぎ板3は湾曲している。
【００５６】
図12では、図1に示されるバッテリアッセンブリの組み立ての間に熱処理が施された後の接触要素11''の状態を認めることができる。変形つなぎ板3は、図12bから明らかなようにほぼ伸びきった状態にあるために、第1末端部4から第2末端部5までの軸方向の距離Xは図11に示される状態と比べて延長されている。その結果、第1末端部4に配置されている第1クランプ縁8が、クランプ枠16の受入空間12に配置されている第2クランプ縁9に向かって移動されている。さらに第3クランプ縁10も第4クランプ縁11に向かって移動している。そのいずれによっても、両受入空間12内の両電極18の挟持がもたらされることになる。
【００５７】
図13には、図9から図12に示される接触要素1''の展開構成例である接触要素1'''が示されている。そこではクランプ枠16が上側領域だけに電極18の突出部28を受入れるための受入空間12を有している。下側ではこのクランプ枠が曲げ加工されており、それによりクランプ枠には、これをぐるりと一周する支持縁29が備えられており、変形体17をこの支持枠29で支持できるようになっている。ここに示されている接触要素1'''は、例えば図1に示されるバッテリアッセンブリ内の接触要素11または接触要素14としての適用に適している。
【００５８】
図1に示されるバッテリアッセンブリ24を組み立てるために、まずバッテリセル22が上下に積み重ねられるが、より厳密に言えば、それぞれのバッテリセルのボア23が、それぞれの共通ボア軸Aに対して共軸で心出しされるように、バッテリセル22は上下に積み重ねられる。続いて1つの接触要素がボア内に嵌め込まれて、それぞれの電極18が対応する受入空間12と軸方向で同じ高さに位置するように、その軸方向の位置に移動される。その後接触要素は45°回転されるが、これによって受入空間12は、電極18の突出部28に対して、両者が重なり合った状態に入る。その際には接触ユニット1のクランプ縁8、9、10、11が電極18と当接した状態に入るが、電極はこのときにはまだ挟持されていない。このときには、クランプ縁と電極18との間に、小さな距離または遊びが存在するとよい。続いて接触ユニット1には熱処理が施され、それにより変形部2はその形状を変えるが、その結果、特にこれにより詳細にはクランプ縁8、9およびクランプ縁10、11がそれぞれ相手側のクランプ縁に向かって移動して、その際に電極18を受入空間12内で挟持するようになっている。
【００５９】
さらに組み立て工程の間には、接触ユニット11および接触ユニット14がケーブルシュー20のボア21内に挿入されて、電極18と同様の方法で接触要素と接続される。
【００６０】
続いて、各バッテリセルの相互間の心出し状態を長期にわたり保証するようになっている、図示されない1つのガイドバーが個々のボア内に挿入される。
【００６１】
2つの接触ユニット1の間にはアイソレータ26が1つずつ挿入されるとよいが、このアイソレータは一方では、同じボア内に一緒に配置されている2つの接触ユニット1間の絶縁部を形成するようになっている。他方ではこのアイソレータ26を、2つの接触ユニット1間の機械的スペーサとして利用できるようになっている。
【符号の説明】
【００６２】
1 接触要素
2 変形部
3 変形つなぎ板
4 第1末端部
5 第2末端部
6 第3末端部
7 第4末端部
8 第1クランプ縁
9 第2クランプ縁
10 第3クランプ縁
11 第4クランプ縁
12 受入空間
13 ステー部
14 曲げ加工部
15 曲げ線
16 クランプ枠
17 変形体
18 電極
19 電極のボア
20 ケーブルシュー
21 ケーブルシューのボア
22 バッテリセル
23 バッテリセルのボア
24 バッテリアッセンブリ
25 ブランク
26 アイソレータ
27 切欠き
28 突出部
29 支持縁
30 ケーブル
31 辺部
X 距離
L 軸方向長さ
D 変形方向
A ボア軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気セルの接触端子を電気的に接続するための接触要素ならびにその製造方法に関する。さらに本発明は複数の電気セルを備えるバッテリアッセンブリ及びこのようなバッテリアッセンブリの組み立て方法に関する。
【０００２】
本発明は一次電池、すなわち再充電が不可能な電気エネルギ貯蔵装置のみでなく、再充電が可能な、いわゆる二次電池または蓄電池にも関する。本発明の枠内では、電気セルまたはバッテリについて簡略に述べる。ここに挙げる電気セルおよびバッテリアッセンブリは、特に電気で駆動される自動車での利用に適したものである。そこでは本発明に係る接触要素が基本的に、1つのバッテリセルを例えば各種電装品などの外部ユニットと接続するために、または複数の電気セルを相互に接続するために、または同時に両方の目的のために用いられる。
【背景技術】
【０００３】
特許文献１から、形状記憶素材からなる配列をアクチュエータとして電流回路を遮断するために利用している、二次電池用のカバーユニットが知られている。
【０００４】
これと同類の電気化学セル用のブレーカユニットが、特許文献２から知られている。そこではセル内の温度または気体圧が過度に上昇すると、セルを通り流れる電流が阻害される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】大韓民国特許出願公開第1020050049835号明細書
【特許文献２】独国特許第69835613号(EPO/PCT出願の独語翻訳)明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、電気セルの接触端子を電気接続するための、改良型接触要素を提供することである。さらに、接触要素を含む改良型バッテリアッセンブリを提供することも、本発明の課題である。さらにまた、接触要素およびバッテリアッセンブリを製造するための方法を提供することも、本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した本発明の課題は、電気セル、特にバッテリセルの接触端子を電気接続するための、少なくとも1つの変形部と、この少なくとも1つの変形部を挟んでそれぞれ反対側に位置する末端部に支持された少なくとも二つのクランプ縁と、を有する接触要素により解決される。
【０００８】
ここで、支持されるとは、クランプ縁の1つに作用する力が、対応する末端部に直接または間接的に伝達されることを意味する。したがって、この限りにおいては、直接的な支持も、また間接的な支持も意味することになる。この場合は、それぞれのクランプ縁と末端部との間に、支持のために必要な力を伝達する、さらに別の部分が配置されるとよい。そこでは、変形部に、場合によっては、一定の力を供給しながら、その形状を変化可能であるという特性が備わっている。それにより、変形部のそれぞれ反対側に位置する両末端部の相対的位置に変化を来すことになる。末端部には2つのクランプ縁が支持されているために、変形部の形状変化により、これらのクランプ縁の相互相対位置にも同様に変化をもたらすことになる。その際には特に、両クランプ縁がそれぞれ相手側のクランプ縁に向かって移動し、それにより2つのクランプ縁間に配置されている1つの接触端子、特に1つの電極または1つのケーブルシューの挟持が可能になるように、変形部が変形されるとよい。この挟持によって接触要素と接触端子との間に十分に安定した接続部が形成される。
【０００９】
そこでは、この変形部が形状記憶材料製であることが好ましい。形状記憶材料製の物体は、例えば温度または磁界強度のような外部要因に応じてその形状を変える能力を備えている。そのため、変形部は、例えば入熱によって、接触要素が電気セルの接触端子に接触させられている、その当初の形状に再び戻ることができる。この種の接点形成は、非常に確実で信頼性に優れる上に、熱源以外の特別な工具を必要としない。さらに、バッテリアッセンブリ内に配置されている複数の接続ユニットについては、唯一の熱源を作動することで、これらが同時にそれぞれの当初の形状に戻り、その際に接点が形成されるようにするとよい。
【００１０】
接触要素が2つのクランプ縁を有しており、第1クランプ縁が変形部の第1末端部に対して支持され、第2クランプ縁が変形部の第2末端部に対して支持されることが好ましい。
【００１１】
そこでは、これらの末端部が、変形部を挟んでそれぞれ反対側に配置されることが好ましい。変形部は、入熱時にその形状、特にその軸方向の長さを変えることが好ましい。入熱は基本的に電流を印加することにより行われるとよい。入熱による形状の変化によって、両末端部の相互相対位置を直接変化させることができる。これについては特に、変形部の形状変化に際して、反対側に位置する2つの末端部の間隔が変化させられるとよい。同時に、これによって、2つのクランプ縁の相対位置、特に相互距離にも変化がもたらされる。クランプ縁の相互接近をもたらす形状変更によって、接触端子を例えばクランプ縁間に挟持することができる。
【００１２】
接触要素は、1つの接触端子、特に1つの電極を受け入れるための少なくとも1つの受入部を有することが好ましい。接触端子は、この受入空間内に挿入されるとよい。またその際には、この受入空間が一方向に開口していることが好ましい。好ましくは熱処理後に、接触端子が続いてこの受入空間内で2つのクランプ縁により挟持され、これにより接触要素と固定接続させられるようになっている。
【００１３】
そこでは、この受入空間が1つのクランプ縁により限定されると好ましい。しかしながら、この受入空間は、2つのクランプ縁によって限定されたものであってもかまわない。それによりコンパクトな構造が可能となる。
【００１４】
さらに変形部は、複数の変形つなぎ板、特に4つの変形つなぎ板を有しているとよい。そこでは、これらの変形つなぎ板が、本来のアクチュエータであり、好ましくは入熱時に形状を変えるようになっている。その際には、これらの変形つなぎ板を適切に配置することで、その形状変更により変形部の軸方向の長さに変化がもたらされることになる。
【００１５】
この接触要素は好ましくは非円形の、特に長方形の、特に正方形の断面を有している。この接触要素は、断面が非円形であることによって、接触端子に対して回転した後には、この接触端子と軸方向に重なり合った状態に入るようになっている。特に断面が方形である場合は、これによって特に直方体の接触要素がもたらされることになるのだが、接触端子は、好ましくは直方体である接触要素の1つの辺部と重なり合った状態に入ることができる。このために接触要素のこの辺部には、1つの切込みが設けられることが好ましい。この切込みは少なくとも部分的に受入空間を形成するとよい。
【００１６】
第1の好ましい実施形態において、変形部は入熱時にその軸方向の長さを減じるようになっている。この場合は、変形部が1つまたは複数の変形つなぎ板を有しているのであれば、これらの変形つなぎ板は入熱時に湾曲することになる。その代替となる別の好ましい実施形態において、変形部は入熱時にその軸方向の長さを増すことができるようになっている。変形部が1つまたは複数の変形つなぎ板を有しているのであれば、これらの変形つなぎ板は入熱時に伸び切るようになっている。
【００１７】
好ましい一実施形態において、接触要素は一体式に構成されるとよい。それにより接触要素の製造時の工数も、また接触要素をバッテリアッセンブリに組み付ける際の工数も低減される。
【００１８】
さらに接触要素は、好ましくはそれぞれ2つの末端部を持つ2つの変形部を有しており、それぞれの末端部に1つのクランプ縁が支持されるようにするとよい。この支持には、直接的な支持も、また間接的な支持も含意される。したがって、合計で4つの末端部と、合計で4つのクランプ縁が生じることになる。それぞれ2つのクランプ縁の間には1つの接触端子を接続可能であることから、それにより1つの接触端子を接続するために、二通りの接続の可能性がもたらされることになる。これにより例えば異なるバッテリセルの接触端子を相互に接続することができる。この場合は、1つの変形部の一方の末端部が、別のもう1つの変形部の一方の末端部に直接支持させられることが好ましい。これにより2つの変形部の直列接続がもたらされる。これによってそれぞれの変形部の変形、特にその軸方向への膨張が加算され、合計変形量あるいは合計膨張量となる。さらに変形によって放出されるそれぞれの変形部の力が加算され、異なる2対のクランプ縁の間に着座している接触端子上に作用する合計力となる。
【００１９】
好ましい構成形態では、接触要素が、少なくとも末端部の一方に対して少なくとも間接的に支持されている、少なくとも1つのステー部を有している。ステー部にも、1つのクランプ縁が少なくとも間接的に支持されるとよい。したがってこのステー部は、クランプ縁を末端部に間接的に支持するための手段となっている。特にクランプ縁の空間配置方式により、2つの反対側に位置するクランプ縁を場所的に両方とも変形部と同じに配置することが要求される場合は、変形部の他の末端部に対するクランプ縁の必要不可欠な支持を保証するためにも、1つまたは複数のステー部を利用して伝達される力が迂回されることが必要である。そこでは、このステー部が、末端部の一方に固定接続されたものである、特に末端部と一体式に構成されたものであるとよい。
【００２０】
そこでは、このステー部が、変形部の変形方向に沿って配向されている。ステー部が変形方向と同様に配向されることによって、ステー部は、同じくステー部の向きに沿って伝達される力を受け止めることができる。ステー部は、一方の末端部を始端として他方の末端部に向かって突出しているとよい。
【００２１】
このステー部自体は、少なくともクランプ縁の一方を有することが好ましい。さらにこのステー部は、一本の曲げ線に沿った１つの曲げ加工部を有しているとよいが、そこでは、この曲げ線が変形部の変形方向と並行に延びている。一本の曲げ線に沿った曲げ加工部により、ステー部の断面二次モーメントが増大し、それによりステー部の座屈強度が向上する。これはさらに同一断面厚さで負荷容量の向上に繋がるか、または同一負荷容量で断面厚さの低減に繋がる。これにより全体として接触要素をより小型および/またはより軽量に諸元決定することができる。この平行な配向は、おおよその指標であると理解されたい。そこでは、この「平行な」という文言により、正確に平行な配向からの偏差も包摂されている。
【００２２】
他の実施形態において、接触要素は1つの変形体と、これとは別体の1つのクランプ枠とを有しているが、そこでは変形部がこの変形体から成り、ステー部がクランプ枠から成っている。そこではこの二分割型構成により、基本的に各々の構成部品、すなわち変形体とクランプ枠をそれぞれの機能に合わせて最適に調節する可能性をもたらしている。例えば変形体の主な機能は、外部からの相応の信号、例えば入熱に応答して、ある程度の変形を実施することであるが、この変形は特に2つの末端部の間隔の変化となって表れる。この間隔の変化の結果として、基本的に変形体により引く力または押す力のいずれかがもたらされることになる。これに対して、クランプ枠からは、好ましくは相応の反力、すなわち、変形体のこの力に反作用する押す力または引く力が加えられるようにすべきである。この限りにおいて、両構成部品、すなわち変形体およびクランプ枠のそれぞれが、具体的にいずれかの種類の負荷、すなわち引く力または押す力に対応するように設計されるとよい。
【００２３】
そこでは、変形体がクランプ枠の内部に受け入れられることが好ましい。この場合はクランプ枠が、特に変形体用のガイドとなる。その場合は変形体の形状変化を狙い通り一方向に誘導することが可能となるが、それにより接触要素を全体として、より頑丈なものとすることができる。さらに変形体およびクランプ枠により、ツーピース構造であるにもかかわらず、取扱いが容易なユニットが形成されるが、このことはバッテリアッセンブリの組み立てに有利である。そこではクランプ枠が、変形体の断面形状と合致する断面形状を有することが好ましい。当然ながら、変形体を若干の遊びを持たせてクランプ枠内に嵌め込むことができるようにするために、変形体は、断面で見るとクランプ枠よりも若干小さくなっている。クランプ枠の断面および変形体の断面は長方形、特に正方形であることが好ましい。
【００２４】
クランプ枠が変形体を受け入れることができるようにするために、クランプ枠は方形筒状に造形されることが好ましい。この場合、クランプ枠は曲げ加工された薄板から製造され、その中心に変形体を受入れるための一つの受入空間を有することが好ましい。
【００２５】
クランプ枠は、少なくとも1つの、特に1つまたは2つのクランプ縁を有することが好ましい。このステー枠は、このクランプ縁が1つの接触端子と直接当接する位置に移動されて、この接触端子を、さらにもう1つのクランプ縁、特にさらにもう1つの変形体のクランプ縁に対して挟持できるようになっている。クランプ枠が、特にこのステー枠の異なる端部に配置されている2つのクランプ縁を有する場合は、複数の、特に2つの接触端子を変形体に対して挟持することができる。
【００２６】
クランプ枠は、1つの内向きの支持縁を有しているとよい。特に変形体が、ただ単に1つの接触端子だけに対して支持されるとともに、クランプ枠の1つの対応するクランプ縁だけに対して支持される場合に、この支持縁は、変形体をその反対側でさらに支持するために使用されるようになっている。この場合は変形体がクランプ枠の内部で合わせて二辺で支持されるために、外部の構成要素にさらに支持させるには及ばない。
【００２７】
上述の本発明の課題はさらに、少なくとも1つのバッテリモジュールを有しており、このバッテリモジュールの少なくとも1つの接触端子、特に1つの電極が前述の種類の接触要素を利用して接続されているバッテリアッセンブリによっても解決される。
【００２８】
この接触端子は、ボア断面形状が接触要素の断面形状と合致する1つのボアを有することが好ましい。当然ながら接触要素をこのボアの内部に挿入できるようにするために、接触要素の断面積は接触端子のボアよりも若干小さくなっている。そこでは接触端子が、この接触要素との通電接続状態に移動されるようにするとよい。
【００２９】
さらに好ましくは接触端子のボアのボア断面は、非円形、特に長方形、特に正方形である。すでに前述の、非円形の断面の利点が結果として生じる。
【００３０】
本発明の課題はさらに、前述のバッテリアッセンブリを組み立てるための、
1つの電気セルを別の電気セル上に積層するステップと、
1つの接触要素を1つの電気セルの1つのボア内に嵌め込むステップと、
この接触要素を、一定の回転角度分だけ回転させるステップと、
変形部の形状変化を開始させるステップと、
からなる方法により解決される。
【００３１】
そこではそれぞれの電気セルが、互いに接し合って、場合によっては間に伝熱素子を挟んで省スペース方式で配置されるようになっている。接触は、各電気セルの1つのボア内に省スペース方式で配置される接触要素を介して行われる。それぞれの電気セルのボアは好適にも心出しされて同一線上に並んでいることから、1つの接触要素を複数の電気セルの相互接続に使用することができる。接触要素を嵌め込んでから回転することによって、1つの電気セルの1つの接触端子、特に1つの電極は、接触要素の1つの受入空間と軸方向に重なり合った状態に入る。それにより一方では、接触要素のボア内部の軸方向の位置が固定される。他方では、このときには接触端子が接触要素の2つのクランプ縁と重なり合った状態に入ることによって、ここに接触端子と接触要素との間の導電接続部を形成することができる。変形部の形状変化が開始される結果、特に接触要素の熱処理の結果、この接触要素、特にその変形部は、接触要素のクランプ部により電気セルの接触端子が挟持され、またその際には電気セルと接触要素との間が恒常的に電気接続されるような形状に移行される。
【００３２】
この回転角度は10°および80°の間、特に30°および60°の間、特に約45°であることが好ましい。
【００３３】
さらにこの方法には、1つのケーブルシューの1つのボア内に接触要素を嵌め込むステップが含まれるとよい。そこでは接触要素とケーブルシューとの間の接触は、1つの電気セルの接触端子と接触要素との間の接触と実質的に同一方式で行われるようになっている。その際にはケーブルシューが、1つの電気セルの接触端子と共に2つのクランプ縁の間に一緒に挟持されるとよい。
【００３４】
熱処理後には、1つのガイドバーをボア内に嵌め込まれるとよい。このガイドバーは、個々の電気セルを、相互に正確に心出しされた位置に固定するようになっている。さらにこのガイドバーにより、両外側に位置する電気セルに、これらが相互に固定接続されるように、相互に押し付け合う力が加えられるようにするとよい。
【００３５】
本発明が解決しようとする課題はさらに、上述の接触要素を製造するための、
1つの薄板片から1つのブランクを打ち抜くステップと、
曲げ線に沿ってブランクを直方体に曲げ加工するステップと、
ブランク搾にアップセット加工を施すステップと、
ブランクに熱処理を施すステップと、
からなる方法により解決される。
【００３６】
そこではブランクにアップセット加工を施すことによって、少なくとも幾つかの箇所で変形部が形成される。ブランクの熱処理により、特に変形部に必要とされる形状記憶特性が付与される。
【００３７】
本発明を以下の図面に基づき説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る複数の接続ユニットを有している、本発明に係るバッテリアッセンブリを a) 上面図 b) 図1a)の線I-Iに沿った断面図で示したものである。
【図２】図1に示されるバッテリアッセンブリの1つの電極を、 a) 上面図 b) 図1の線I-Iに沿った断面図で詳細に示したものである。
【図３】図1に示されるバッテリアッセンブリの1つのケーブルシューを、 a) 上面図 b) 図1の線I-Iに沿った断面図で詳細に示したものである。
【図４】本発明に係る接触要素の第1実施形態の斜視図である。
【図５】図4に示される接触要素を製造するためのブランクの上面図である。
【図６】形状変化前の図4に示される接触要素の a) 全体を図1の線I-Iに沿った断面図 b) 変形つなぎ板だけを取り出して断面図で示したものである。
【図７】形状変化後の図4に示される接触要素の a) 全体を図1の線I-Iに沿った断面図 b) 変形つなぎ板だけを取り出して断面図で示したものである。
【図８】図4に示される接触要素の展開構成例の斜視図である。
【図９】第2実施形態における接触要素の変形体の斜視図である。
【図１０】第2実施形態における接触要素のクランプ枠の斜視図である。
【図１１】形状変化前の図9および図10に示される接触要素の a) 全体を図1の線I-Iに沿った断面図 b) 変形つなぎ板だけを取り出して断面図で示したものである。
【図１２】形状変化後の図9および図10に示される接触要素の a) 全体を図1の線I-Iに沿った断面図 b) 変形つなぎ板だけを取り出して断面図で示したものである。
【図１３】形状変化前の接触要素の第2実施形態の接触要素修正例の a) 全体を図1の線I-Iに沿った完全な断面図 b) 変形つなぎ板だけを取り出して断面図で示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図1には本発明に係るバッテリアッセンブリ24が示されている。このバッテリアッセンブリ24は、バッテリセル22の形態で存在する3個の電気セルを有している。これらのバッテリセルは二次電池である、すなわち、これらのバッテリセルは再充電が可能である。このようなバッテリアッセンブリ24は、一次電池または燃料電池でも使用可能である。これらのバッテリセル22は、相互に心出しされて積み重ねられている。各々のバッテリセル22は2つのボア23を有しているが、そこでは、各バッテリセルの両方のボアがいずれも、別のバッテリセルのボアに対して、2つの共通ボア軸Aに沿って心出しされている。各々のバッテリセル22は電極18の形態をとる接触端子を2つずつ、すなわちカソードとアノードとを有している。カソードには、その並びに「+」記号が付されている。アノードには、その並びに「-」記号が標識付されている。
【００４０】
特に図2から分かるように、電極18は板状に構成されていて、1つの方形ボア19を有している。この方形ボア19は対応するバッテリセルのボア23よりも小さく、このため電極18はバッテリセル22のボア23内に突出している。したがって各電極18は、ボア23内に突出する突出部28を有することになる。接触要素1は、このボア19に通して差し込めるようになっている。
【００４１】
バッテリセル22の両ボア23内には、複数の、合計すると4個の接触要素1が配置されている。この接触要素1は実質的に方形筒状に造形されており、下記に詳細に説明する。突出部28は、方形筒状の接触要素の内部に、この接触要素1の1つの角部に配置されている1つの受入空間12の内部へと突出し、そこで電流が流れるように接触要素1との接続状態に入る。接触要素11にはさらに1つのケーブルシュー20が備えられているが、このケーブルシューは、電極18と同じ受入空間12内に突出している。このケーブルシュー20は、ケーブル30を介して外部と電気接続されている。同様の方法で接触要素14にもケーブルシュー20がケーブル30とともに取り付けられている。
【００４２】
図1aから認めることができるように、接触要素1と電極18内のボア19は、正方形の形状を有しているが、これらは実質的に合致している。そこでは接触要素1をボア19内に挿入できるようにするために、接触要素1の方形断面の方が電極18内のボア19よりも若干小さくなっている。同じく図1から認めることができるように、接触要素1はバッテリセル22のボア23に対して約45°回転されている。それにより、電極18の突出部28が、直方体の接触要素1のそれぞれの角領域に配置されている受入空間12内に突出することが可能になる。接触要素1と電極18とからなるこの接続部によって、接触要素1はバッテリセル22のボア23の内部に、軸方向にボア軸Aに沿って保持されている。
【００４３】
図1に示されているバッテリアッセンブリ24では3個のバッテリセル22が直列に接続されている。第1のケーブルシュー20は接触要素11を介して上側のバッテリセル22のカソード18と接続されている。上側のバッテリセル22のアノード18は接触要素12を介して中央のバッテリセル22のカソード18と接続されている。中央のバッテリセル22のアノード18は接触要素13を介して下側のバッテリセル22のカソード18と接続されている。下側のバッテリセル22のアノードは接触要素14を用いて第2のケーブルシュー20と接続されている。2つの接触要素1の間にはそれぞれ1つのアイソレータ26がボア23内に配置されているが、このアイソレータは両接触要素の短絡を阻止するようになっている。さらにこのアイソレータ26は、2つの接触要素1の間のスペーサとしても利用される。
【００４４】
図3にはケーブルシュー20が単独で示されている。このケーブルシューは、断面が正方形の1つのボア21を有している。その断面形状は電極18のボア19の断面形状と同様に構成されている。接触要素は、このボア19に通して差し込めるようになっている。
【００４５】
図4には第1実施形態の接触要素1が示されている。この接触要素は、例えば図1に示されるバッテリアッセンブリ内での使用に適するものであり、そこでは、例えば接触要素11または接触要素14として導入されるとよい。接触要素1は1つの薄板片から一体式に製造される。この接触要素は、合計で4つの変形つなぎ板3からなる変形部2を有している。図4において確認することができるのは、この4つの変形つなぎ板3の内の2つだけであり、残り2つは陰に隠れている。この変形部2には、変形部2を挟んでそれぞれ反対側に位置する2つの末端部4、5が備えられている。変形部2は形状記憶材料製であり、入熱時には別の形状に移行することができる。またその際には、それぞれの変形つなぎ板3が、後に示すように湾曲できるようになっている。その結果、末端部4、5が、それぞれ相手側の末端部に向かって移動することになる。
【００４６】
さらに第1クランプ縁8および第2クランプ縁9が設けられているが、そこでは第1クランプ縁8が第1末端部4に配置されており、それによりこれをこの第1末端部4で支持できるようになっている。第2クランプ縁9はステー部13に取り付いており、またこのステー部は第2末端部5に取り付いている。したがって第2クランプ縁9はこのステー部13に支持されることになり、またこのステー部も、第2末端部5でこれを支持できるようになっている。この限りにおいて、それぞれの第2クランプ縁9は、第2末端部5でこれらを間接的に支持できるようになっている。それぞれのステー部13は、一本の曲げ線15に沿って延びる曲げ加工部14を1つずつ有している。この曲げ線15は同時にサイコロ状の接触要素1の側面の境界にあたる縁に相当している。それぞれの変形つなぎ板3には形状変化の能力が基本的に備わっている一方で、それぞれの末端部ならびに担持部は基本的に形状安定性を示すように実施されているが、これはさらに以下の実施形態についても言える。
【００４７】
変形部2の例えば入熱に基づく変形の間に、接触要素の変形方向Dに沿った軸方向の長さが変化する。ステー部13の曲げ線15は、この変形方向Dに対して平行に延びている。
【００４８】
図5には、展開された態様にある接触要素、すなわち接触要素を製造するためのブランクが示されている。このブランク25は1つの薄板片から打ち抜かれたものであるが、そこでは特に、末端部、変形部2およびステー部13への接触要素の分割をもたらすようになっている複数の切欠き27が打ち抜かれている。続いてブランクは曲げ線15で直方体の形状に折り曲げられる。続いて変形つなぎ板3にアップセット加工が施される。続いてブランク25は熱処理され、これによってブランク25、この場合は特に変形つなぎ板3が、必要とされる形状記憶特性を得る。
【００４９】
図6および図7に基づいて接触要素1の作動方式を詳細に説明する。第1末端部4と第2末端部5とを備えた変形部2が認められる。末端部4、5の間にはそれぞれ4つの変形つなぎ板3が配置されている。第1および第2のクランプ縁8、9によって形成されている1つの受入空間12の内部へと、突出部28はこの受入空間内に突出している。
【００５０】
図6には、バッテリアッセンブリの組み立て工程の間の熱処理前の接触要素が示されている。但しこの熱処理は、図5に関して説明したような、ブランク25から接触要素1を製造する間の熱処理と混同してはならない。すなわち、これらは2つの異なった熱処理である。図6において認められるように、変形つなぎ板3は熱処理前には、図6b)において認められるように、ほぼ伸び切った形状にある。ここで熱が加えられると、これは電流を印加することによって行われるようにしてもよいのだが、図7b)から認められるように変形つなぎ板3は湾曲する。その結果、変形部2には一定のヒケを来すために、両末端部4、5の相互間隔Xが短縮される。その結果、この熱処理の間に第1クランプ縁8が第2クランプ縁9に向かって移動し、その際に受入空間12内に配置されている電極18を挟持する。それにより、接触要素1と電極18との間に導電性固定接続部が形成される。
【００５１】
図8には、図4の接触要素1の展開構成例が示されている。この接触要素1'は、第1末端部4および第2末端部5と並んで第3末端部6および第4末端部7を有している。さらにこの接触要素1'は第2変形部2'を有しているが、これもまた4つの変形つなぎ板3からなっている。言い換えると、接触要素1'は、図4の接触要素1の第2末端部5にこれと同じ接触要素を上下を逆にして配置したものに相当している。その結果、第1のクランプ縁8および第2のクランプ縁9に加えて、図4の接続要素1と同様に、第3末端部6ならびに第4末端部7に支持される第3のクランプ縁10および第4のクランプ縁11が構成されることになる。この接触要素1'は、互いに位置をずらして配置されている2つの電極18と接触可能であり、例えば、図1に示されるバッテリアッセンブリ内のいずれかの接触要素11あるいは接触要素13としての使用に適している。
【００５２】
図9および図10には、接触要素1"のさらにもう1つの実施形態が示されている。この実施形態の接触要素はツーピース型に構成され、1つの変形体17と、これとは別体に構成された1つのクランプ枠16とからなっている。この変形体17は変形部2となっており、4つの変形つなぎ板3を有しており、それぞれの変形つなぎ板を挟んでそれぞれ反対側には第1末端部4および第2末端部5が位置している。第1末端部4には第1クランプ縁8が配置されている。第2末端部5には第3クランプ縁10が配置されている。
【００５３】
クランプ枠16は実質的に方形筒状に造形されており、正方形の断面を持っている。このクランプ枠16の断面形状は、変形体17の断面形状と実質的に合致するが、そこでは断面を見ると変形体17の方が若干小さくなっているために、変形体17はクランプ枠の内部にぴたりと嵌り合うようになっている。このクランプ枠16は、上側領域および下側領域に、それぞれの側面の境界にあたる縁部に切込みを設けることにより形成された複数の受入空間12を有している。
【００５４】
したがって、この方形筒状のクランプ枠は、接触要素1"のステー部13となっている。それぞれの受入空間12のところには、図11で詳細に説明するように、変形体17の第1クランプ縁8および第3クランプ縁10と協働可能である第2クランプ縁9および第4クランプ縁11が構成されている。
【００５５】
図11では、図9に示される変形体17と図10に示されるクランプ枠16とからなる接触要素1"を認めることができる。この変形体17はクランプ枠16の内部に保持されているが、これから明らかであるように、変形体17は断面で見てクランプ枠16よりも若干小さくなっている。クランプ枠16のそれぞれの受入空間12内には電極18の突出部28を認めることができる。突出部28は受入空間12内に遊動式に挿入されている。図11b)から認められるように、変形体17の変形つなぎ板3は湾曲している。
【００５６】
図12では、図1に示されるバッテリアッセンブリの組み立ての間に熱処理が施された後の接触要素11''の状態を認めることができる。変形つなぎ板3は、図12bから明らかなようにほぼ伸びきった状態にあるために、第1末端部4から第2末端部5までの軸方向の距離Xは図11に示される状態と比べて延長されている。その結果、第1末端部4に配置されている第1クランプ縁8が、クランプ枠16の受入空間12に配置されている第2クランプ縁9に向かって移動されている。さらに第3クランプ縁10も第4クランプ縁11に向かって移動している。そのいずれによっても、両受入空間12内の両電極18の挟持がもたらされることになる。
【００５７】
図13には、図9から図12に示される接触要素1''の展開構成例である接触要素1'''が示されている。そこではクランプ枠16が上側領域だけに電極18の突出部28を受入れるための受入空間12を有している。下側ではこのクランプ枠が曲げ加工されており、それによりクランプ枠には、これをぐるりと一周する支持縁29が備えられており、変形体17をこの支持枠29で支持できるようになっている。ここに示されている接触要素1'''は、例えば図1に示されるバッテリアッセンブリ内の接触要素11または接触要素14としての適用に適している。
【００５８】
図1に示されるバッテリアッセンブリ24を組み立てるために、まずバッテリセル22が上下に積み重ねられるが、より厳密に言えば、それぞれのバッテリセルのボア23が、それぞれの共通ボア軸Aに対して共軸で心出しされるように、バッテリセル22は上下に積み重ねられる。続いて1つの接触要素がボア内に嵌め込まれて、それぞれの電極18が対応する受入空間12と軸方向で同じ高さに位置するように、その軸方向の位置に移動される。その後接触要素は45°回転されるが、これによって受入空間12は、電極18の突出部28に対して、両者が重なり合った状態に入る。その際には接触ユニット1のクランプ縁8、9、10、11が電極18と当接した状態に入るが、電極はこのときにはまだ挟持されていない。このときには、クランプ縁と電極18との間に、小さな距離または遊びが存在するとよい。続いて接触ユニット1には熱処理が施され、それにより変形部2はその形状を変えるが、その結果、特にこれにより詳細にはクランプ縁8、9およびクランプ縁10、11がそれぞれ相手側のクランプ縁に向かって移動して、その際に電極18を受入空間12内で挟持するようになっている。
【００５９】
さらに組み立て工程の間には、接触ユニット11および接触ユニット14がケーブルシュー20のボア21内に挿入されて、電極18と同様の方法で接触要素と接続される。
【００６０】
続いて、各バッテリセルの相互間の心出し状態を長期にわたり保証するようになっている、図示されない1つのガイドバーが個々のボア内に挿入される。
【００６１】
2つの接触ユニット1の間にはアイソレータ26が1つずつ挿入されるとよいが、このアイソレータは一方では、同じボア内に一緒に配置されている2つの接触ユニット1間の絶縁部を形成するようになっている。他方ではこのアイソレータ26を、2つの接触ユニット1間の機械的スペーサとして利用できるようになっている。
【符号の説明】
【００６２】
1 接触要素
2 変形部
3 変形つなぎ板
4 第1末端部
5 第2末端部
6 第3末端部
7 第4末端部
8 第1クランプ縁
9 第2クランプ縁
10 第3クランプ縁
11 第4クランプ縁
12 受入空間
13 ステー部
14 曲げ加工部
15 曲げ線
16 クランプ枠
17 変形体
18 電極
19 電極のボア
20 ケーブルシュー
21 ケーブルシューのボア
22 バッテリセル
23 バッテリセルのボア
24 バッテリアッセンブリ
25 ブランク
26 アイソレータ
27 切欠き
28 突出部
29 支持縁
30 ケーブル
31 辺部
X 距離
L 軸方向長さ
D 変形方向
A ボア軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気セル、特にバッテリセル(22)の接触端子(18)を電気接続するための接触要素(1)であって、少なくとも1つの変形部(2)および少なくとも2つのクランプ縁(9)からなり、前記クランプ縁が少なくとも1つの変形部(2)を挟んでそれぞれ反対側に位置する末端部(4)で支持される、接触要素。
【請求項２】
前記変形部(2)が形状記憶材料製であることを特徴とする、請求項1に記載の接触要素。
【請求項３】
前記接触要素(1)が2つのクランプ縁(9)を有しており、第1クランプ縁(8)が前記変形部(2)の第1末端部(4)に対して支持され、また第2クランプ縁(9)が前記変形部(2)の第2末端部(5)に対して支持されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の接触要素。
【請求項４】
前記末端部(4)が、前記変形部(2)を挟んでそれぞれ反対側に配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項５】
前記変形部(2)が入熱時にその形状、特に軸方向の長さ(L)を変えることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項６】
前記変形部(2)の形状変更に際して、反対側に位置する2つの末端部(5)の間隔(X)が変化させられることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項７】
前記接触要素(1)が、1つの接触端子、特に1つの電極(18)を受け入れるための、少なくとも1つの受入空間(12)を有することを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項８】
1つのクランプ縁(8、9、10、11)が前記受入空間(12)の1つの境界を形成することを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項９】
前記接触要素(1)が非円形の、特に長方形の、特に正方形の断面を有することを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１０】
前記受入空間(12)が、前記接触要素(1)の1つの辺部(31)に切込みを設けることにより形成されていることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１１】
前記変形部(2)が、複数の、特に4つの変形つなぎ板(3)を有することを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１２】
前記各変形つなぎ板(3)が入熱時にその形状を変えることを特徴とする、請求項1から11のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１３】
前記変形部(2)が入熱時にその軸方向の長さ(L)を減少することを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１４】
前記各変形つなぎ板(3)が入熱時に湾曲することを特徴とする、請求項1から13のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１５】
前記変形部(2)が入熱時にその軸方向の長さ(L)を増加することを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１６】
前記各変形つなぎ板(3)が入熱時に伸び切ることを特徴とする、請求項1から12または15のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１７】
前記接触要素(1)が一体式に構成されていることを特徴とする、請求項1から16のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１８】
前記接触要素(1)が、末端部(4、5、6、7)を2つずつ備えた2つの変形部(2、2')を有すること、またその際にはそれぞれの末端部上にクランプ縁(8、9、10、11)が1つずつ支持されていることを特徴とする、請求項1から17のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１９】
一方の変形部(2、2')の一方の末端部(5、6)が、他方の変形部(2'、2)の一方の末端部(6、5)に直接支持されていることを特徴とする、請求項1から18のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項２０】
前記接触要素(1)が少なくとも1つのステー部(13)を有しており、前記ステー部が前記各末端部(4、5、6、7)の内の1つに対して少なくとも間接的に支持されていることを特徴とする、請求項1から19のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項２１】
前記ステー部(13)が前記各末端部(4、5、6、7)の内の1つと固定接続されている、特に一体式に構成されていることを特徴とする、請求項20に記載の接触要素。
【請求項２２】
前記ステー部(13)が、前記変形部(2)の変形方向(D)に沿って配向されていることを特徴とする、請求項20または21に記載の接触要素。
【請求項２３】
前記ステー部(13)が、一方の末端部(5、6)を始端として他方の末端部(4、7)に向かって突出することを特徴とする、請求項20から22のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項２４】
前記ステー部(13)が前記各クランプ縁(8、9、10、11)の内少なくとも1つを有することを特徴とする、請求項20から23のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項２５】
前記ステー部(13)が2つのクランプ縁(9、10)を有することを特徴とする、請求項20から24のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項２６】
前記ステー部が一本の曲げ線(15)に沿った1つの曲げ加工部(14)を有すること、またその際には前記曲げ線(15)が前記変形部(2)の変形方向(D)に対して平行に延びることを特徴とする、請求項20から25のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項２７】
前記接触要素(1)が1つの変形体(17)とこれとは別体の1つのクランプ枠(16)とを有することを特徴とする、請求項1から26のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項２８】
前記変形体(17)が前記変形部(2)を形成し、前記クランプ枠(16)が前記担持部(13)を形成することを特徴とする、請求項27および請求項20から26のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項２９】
前記変形体(17)が前記クランプ枠(16)の内部に受け入れられていることを特徴とする、請求項28に記載の接触要素。
【請求項３０】
前記クランプ枠(16)が、前記変形体(17)の断面形状と合致する断面形状を有することを特徴とする、請求項27から29のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項３１】
前記クランプ枠(16)の断面および変形体(17)の断面が長方形、特に正方形であることを特徴とする、請求項27から30のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項３２】
前記クランプ枠(16)が方形筒状に造形されることを特徴とする、請求項27から31のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項３３】
前記クランプ枠(16)が、少なくとも1つの、特に1つまたは2つのクランプ縁(8、9、10、11)を有することを特徴とする、請求項27から32のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項３４】
前記クランプ枠(16)が少なくとも1つの内向きの支持縁(29)を有することを特徴とする、請求項27から33のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項３５】
少なくとも1つの電気セルを有しているバッテリアッセンブリであって、前記電気セル(22)の少なくとも1つの接触端子(18)が、請求項1から34のいずれか一項に記載の1つの接触要素(1)を利用して接続されている、バッテリアッセンブリ。
【請求項３６】
前記接触端子(18)が一定のボア断面形状を持つ1つのボア(19)を有すること、またその際には前記ボア断面形状が、前記接触要素(1)の断面形状と合致することを特徴とする、請求項35に記載のバッテリアッセンブリ。
【請求項３７】
前記接触端子(18)の前記ボア(19)の断面が長方形、特に正方形であることを特徴とする、請求項36に記載のバッテリアッセンブリ。
【請求項３８】
請求項35から37のいずれか一項に記載のバッテリアッセンブリを組み立てるための方法であって、
- 1つの電気セルをさらに別の電気セルの上に積層するステップと、
- 1つの接触要素(1)を1つの電気セル(22)の1つのボア(23)内に嵌め込むステップと、
- 前記接触要素(1)を一定の回転角度(α)分だけ回転させるステップと、
- 前記変形部の形状変化を開始させるステップと、
からなる方法。
【請求項３９】
前記回転角度(α)が、10°および80°の間、特に30°および60°の間、特に約45°であることを特徴とする、請求項38に記載の方法。
【請求項４０】
さらに、
- 前記接触要素(1)を1つのケーブルシュー(21)の1つのボア内に接触要素(1)を嵌め込むステップを含む、請求項38または39に記載の方法。
【請求項４１】
さらに、
- 前記変形部の形状変化の開始後に1つのガイドバーを前記電気セル(22)の前記ボア(23)内に嵌め込むステップを含む、請求項35から39のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４２】
請求項1から34のいずれか一項に記載の接触要素を製造するための方法であって、
- 1つの薄板片から1つのブランク(25)を打ち抜くステップと、
- 前記曲げ線(15)に沿って前記ブランク(25)を直方体に曲げ加工するステップと、
- 前記ブランク(25)にアップセット加工を施すステップと、
- 前記ブランク(25)に熱処理を施すステップと、
からなる方法。
【請求項１】
電気セル、特にバッテリセル(22)の接触端子(18)を電気接続するための接触要素(1)であって、少なくとも1つの変形部(2)および少なくとも2つのクランプ縁(9)からなり、前記クランプ縁が少なくとも1つの変形部(2)を挟んでそれぞれ反対側に位置する末端部(4)で支持される、接触要素。
【請求項２】
前記変形部(2)が形状記憶材料製であることを特徴とする、請求項1に記載の接触要素。
【請求項３】
前記接触要素(1)が2つのクランプ縁(9)を有しており、第1クランプ縁(8)が前記変形部(2)の第1末端部(4)に対して支持され、また第2クランプ縁(9)が前記変形部(2)の第2末端部(5)に対して支持されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の接触要素。
【請求項４】
前記末端部(4)が、前記変形部(2)を挟んでそれぞれ反対側に配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項５】
前記変形部(2)が入熱時にその形状、特に軸方向の長さ(L)を変えることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項６】
前記変形部(2)の形状変更に際して、反対側に位置する2つの末端部(5)の間隔(X)が変化させられることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項７】
前記接触要素(1)が、1つの接触端子、特に1つの電極(18)を受け入れるための、少なくとも1つの受入空間(12)を有することを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項８】
1つのクランプ縁(8、9、10、11)が前記受入空間(12)の1つの境界を形成することを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項９】
前記接触要素(1)が非円形の、特に長方形の、特に正方形の断面を有することを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１０】
前記受入空間(12)が、前記接触要素(1)の1つの辺部(31)に切込みを設けることにより形成されていることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１１】
前記変形部(2)が、複数の、特に4つの変形つなぎ板(3)を有することを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１２】
前記各変形つなぎ板(3)が入熱時にその形状を変えることを特徴とする、請求項1から11のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１３】
前記変形部(2)が入熱時にその軸方向の長さ(L)を減少することを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１４】
前記各変形つなぎ板(3)が入熱時に湾曲することを特徴とする、請求項1から13のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１５】
前記変形部(2)が入熱時にその軸方向の長さ(L)を増加することを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１６】
前記各変形つなぎ板(3)が入熱時に伸び切ることを特徴とする、請求項1から12または15のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１７】
前記接触要素(1)が一体式に構成されていることを特徴とする、請求項1から16のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１８】
前記接触要素(1)が、末端部(4、5、6、7)を2つずつ備えた2つの変形部(2、2')を有すること、またその際にはそれぞれの末端部上にクランプ縁(8、9、10、11)が1つずつ支持されていることを特徴とする、請求項1から17のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項１９】
一方の変形部(2、2')の一方の末端部(5、6)が、他方の変形部(2'、2)の一方の末端部(6、5)に直接支持されていることを特徴とする、請求項1から18のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項２０】
前記接触要素(1)が少なくとも1つのステー部(13)を有しており、前記ステー部が前記各末端部(4、5、6、7)の内の1つに対して少なくとも間接的に支持されていることを特徴とする、請求項1から19のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項２１】
前記ステー部(13)が前記各末端部(4、5、6、7)の内の1つと固定接続されている、特に一体式に構成されていることを特徴とする、請求項20に記載の接触要素。
【請求項２２】
前記ステー部(13)が、前記変形部(2)の変形方向(D)に沿って配向されていることを特徴とする、請求項20または21に記載の接触要素。
【請求項２３】
前記ステー部(13)が、一方の末端部(5、6)を始端として他方の末端部(4、7)に向かって突出することを特徴とする、請求項20から22のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項２４】
前記ステー部(13)が前記各クランプ縁(8、9、10、11)の内少なくとも1つを有することを特徴とする、請求項20から23のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項２５】
前記ステー部(13)が2つのクランプ縁(9、10)を有することを特徴とする、請求項20から24のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項２６】
前記ステー部が一本の曲げ線(15)に沿った1つの曲げ加工部(14)を有すること、またその際には前記曲げ線(15)が前記変形部(2)の変形方向(D)に対して平行に延びることを特徴とする、請求項20から25のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項２７】
前記接触要素(1)が1つの変形体(17)とこれとは別体の1つのクランプ枠(16)とを有することを特徴とする、請求項1から26のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項２８】
前記変形体(17)が前記変形部(2)を形成し、前記クランプ枠(16)が前記担持部(13)を形成することを特徴とする、請求項27および請求項20から26のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項２９】
前記変形体(17)が前記クランプ枠(16)の内部に受け入れられていることを特徴とする、請求項28に記載の接触要素。
【請求項３０】
前記クランプ枠(16)が、前記変形体(17)の断面形状と合致する断面形状を有することを特徴とする、請求項27から29のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項３１】
前記クランプ枠(16)の断面および変形体(17)の断面が長方形、特に正方形であることを特徴とする、請求項27から30のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項３２】
前記クランプ枠(16)が方形筒状に造形されることを特徴とする、請求項27から31のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項３３】
前記クランプ枠(16)が、少なくとも1つの、特に1つまたは2つのクランプ縁(8、9、10、11)を有することを特徴とする、請求項27から32のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項３４】
前記クランプ枠(16)が少なくとも1つの内向きの支持縁(29)を有することを特徴とする、請求項27から33のいずれか一項に記載の接触要素。
【請求項３５】
少なくとも1つの電気セルを有しているバッテリアッセンブリであって、前記電気セル(22)の少なくとも1つの接触端子(18)が、請求項1から34のいずれか一項に記載の1つの接触要素(1)を利用して接続されている、バッテリアッセンブリ。
【請求項３６】
前記接触端子(18)が一定のボア断面形状を持つ1つのボア(19)を有すること、またその際には前記ボア断面形状が、前記接触要素(1)の断面形状と合致することを特徴とする、請求項35に記載のバッテリアッセンブリ。
【請求項３７】
前記接触端子(18)の前記ボア(19)の断面が長方形、特に正方形であることを特徴とする、請求項36に記載のバッテリアッセンブリ。
【請求項３８】
請求項35から37のいずれか一項に記載のバッテリアッセンブリを組み立てるための方法であって、
- 1つの電気セルをさらに別の電気セルの上に積層するステップと、
- 1つの接触要素(1)を1つの電気セル(22)の1つのボア(23)内に嵌め込むステップと、
- 前記接触要素(1)を一定の回転角度(α)分だけ回転させるステップと、
- 前記変形部の形状変化を開始させるステップと、
からなる方法。
【請求項３９】
前記回転角度(α)が、10°および80°の間、特に30°および60°の間、特に約45°であることを特徴とする、請求項38に記載の方法。
【請求項４０】
さらに、
- 前記接触要素(1)を1つのケーブルシュー(21)の1つのボア内に接触要素(1)を嵌め込むステップを含む、請求項38または39に記載の方法。
【請求項４１】
さらに、
- 前記変形部の形状変化の開始後に1つのガイドバーを前記電気セル(22)の前記ボア(23)内に嵌め込むステップを含む、請求項35から39のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４２】
請求項1から34のいずれか一項に記載の接触要素を製造するための方法であって、
- 1つの薄板片から1つのブランク(25)を打ち抜くステップと、
- 前記曲げ線(15)に沿って前記ブランク(25)を直方体に曲げ加工するステップと、
- 前記ブランク(25)にアップセット加工を施すステップと、
- 前記ブランク(25)に熱処理を施すステップと、
からなる方法。
【図１】
【図２ａ）】
【図２ｂ）】
【図３ａ）】
【図３ｂ）】
【図４】
【図５】
【図６ａ）】
【図６ｂ）】
【図７ａ）】
【図７ｂ）】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１ａ）】
【図１１ｂ）】
【図１２ａ）】
【図１２ｂ）】
【図１３ａ）】
【図１３ｂ）】
【図２ａ）】
【図２ｂ）】
【図３ａ）】
【図３ｂ）】
【図４】
【図５】
【図６ａ）】
【図６ｂ）】
【図７ａ）】
【図７ｂ）】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１ａ）】
【図１１ｂ）】
【図１２ａ）】
【図１２ｂ）】
【図１３ａ）】
【図１３ｂ）】
【公表番号】特表２０１２−５１８８７２（Ｐ２０１２−５１８８７２Ａ）
【公表日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５５０４５７（Ｐ２０１１−５５０４５７）
【出願日】平成２２年２月１１日（２０１０．２．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０００８５７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０９４４２４
【国際公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（５１１１７３５５０）リ−テック・バッテリー・ゲーエムベーハー (85)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１１日（２０１０．２．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０００８５７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０９４４２４
【国際公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（５１１１７３５５０）リ−テック・バッテリー・ゲーエムベーハー (85)
【Ｆターム（参考）】
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