説明

複数の蓄電池セルを備えた蓄電池の電気的なコンタクト

本発明は、複数の蓄電池セル(21,22,23,24)を有する蓄電池(20)に関する。ここでは、少なくとも1つの蓄電池セル(21)は蓄電池(20)に割り当てられた電子部品(40)に電気的導線(50)を介して接続されており、この電気的導線(50)は少なくとも1つのコンタクト部材(55)を有しており、このコンタクト部材(55)は導電性接着剤(60)を介して少なくとも1つの蓄電池セル(21)に導電的に接続されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願発明は、複数の蓄電池セルを有する蓄電池であって、これら複数の蓄電池セルのうちの少なくとも1つが、電気的導線を介して、蓄電池に割り当てられた電子部品に接続されている形式の蓄電池に関する。
【背景技術】
【0002】
蓄電池は一般的にはパック又はモジュールにまとめられた複数の蓄電池セルから成り、これらの蓄電池セルはいわゆるセルコネクタを介して相互に導電的に接続されている。この場合一般的には、個々の蓄電池セルは例えば電気スポット溶接(elektropunktschweissen)によってセルコネクタと溶接されている。これらのセルコネクタは、蓄電池に割り当てられた電子部品に電気的導線を介して接続することができ、これらの電子部品は、例えばリチウムイオン蓄電池の場合には蓄電池全体としての充電状態だけでなくむしろ個々の蓄電池セルのいずれの充電状態も独立して監視及び場合によっては制御するように用いることができる。
【0003】
従来技術からは、セルコネクタを蓄電池セルとの溶接の前に既に例えばはんだ付けによってこのような電気的導線に接続することにより、溶接前に相応のハーネスを予め形成しておくことができる蓄電池が公知である。また、蓄電池セルとセルコネクタとの溶接後にはじめてこのような電気的導線が例えばはんだ付けによって又は適切なプラグコネクタを用いてセルコネクタに接続される蓄電池も公知である。
【0004】
従来技術では、予め形成しておく形式のハーネスの場合、セルコネクタに取り付けられている電気的導線が溶接プロセス中邪魔になってしまうため、扱いが厄介であり手間が掛かるという欠点がある。また、1つまたは複数のセルコネクタの溶接後に、1つまたは複数の蓄電池セルと1つまたは複数の他のセルコネクタとが不所望な形でコンタクトしてしまうことにより、個々の蓄電池セルの短絡が生じる危険がある。溶接後にはんだ付けする場合には、殊にリチウムイオンセルがきわめて熱に弱いために、はんだ付けプロセス中に、大きすぎる熱量が生じることにより蓄電池セルの意図しない損傷が発生してしまうという問題がある。さらに、プラグコネクタの場合には、プラグコネクタが精密部品として費用的にも高価でかつコストをかけて製造されなければならず、またかなり多くのスペースをコンタクトのために必要とするという問題がある。その上、プラグコネクタの場合には、汚れまたは腐食により電気的導線とのコンタクトが十分でなく、ひいては割り当てられている電子部品との電気的な接続が劣化してしまうという問題がある。
【0005】
発明の開示
それゆえ、本発明の課題は、複数の蓄電池セルを有する蓄電池において、蓄電池に割り当てられた電子部品と少なくとも1つの蓄電池セルとを電気的導線を介して確実かつ安定して接続することができるようにした、新たな蓄電池を提供することである。それにより、従来技術の上述の欠点は回避される。
【0006】
前記課題は、複数の蓄電池セルを有する蓄電池において、少なくとも1つの蓄電池セルが蓄電池に割り当てられた電子部品に電気的導線を介して接続されている蓄電池によって解決される。この電気的導線は、導電性接着剤を介して少なくとも1つの蓄電池セルに導電的に接続されている少なくとも1つのコンタクト部材を有している。
【0007】
それ故に、本発明は、導電性接着剤によって、コンタクト部材と蓄電池セルとの間に確実で安定した接続を安価に省スペースで実現できるのである。
【0008】
1つの実施形態によれば、少なくとも2つの蓄電池セルがセルコネクタを介して相互に導電的に接続されている。このセルコネクタは、少なくとも1つの蓄電池セルとコンタクト部材との間に配置されている。このコンタクト部材は、導電性接着剤を介してセルコネクタに導電的に接続されている。
【0009】
それ故に、導電性接着剤によって、コンタクト部材とセルコネクタとの間に確実で安定した接続を安価に省スペースで形成することができるのである。
【0010】
電気的導線及びコンタクト部材は、有利には支持部材上に配置されている。支持部材は、複数の蓄電池セルのうちの少なくとも2つの蓄電池セルに取り付けることによって蓄電池に固定することができる有利には支持箔であり、電気的導線は可撓性導電路として支持箔上に配置されている。この可撓性導電路は、電子部品を少なくとも部分的に構成することができる。
【0011】
それ故に、本発明によって、蓄電池に迅速かつ簡単に取り付けることのできる適切な支持箔を予め形成しておくことが可能となる。ここで、コンタクト部材と蓄電池セルないしセルコネクタとの間の確実で安定的な導電性の接続を導電性接着剤によって形成することができる。それにより、支持箔を適切に形成することによって取り付けが簡単になり、誤ったコンタクトを回避することができる。
【0012】
1つの実施形態によれば、コンタクト部材は、複数の蓄電池セルのうちの少なくとも2つの蓄電池セルに取り付けることによって蓄電池に固定することができる取り付け部材上に配置されている。
【0013】
それ故に、これらの簡単な手法によって、蓄電池への電気的導線の取り付けの際の誤ったコンタクトを回避することができるのである。
【0014】
冒頭で述べた問題は、複数の蓄電池セルを備えた蓄電池内でこの蓄電池に割り当てられた電子部品と少なくとも1つの蓄電池セルとを導電的に接続するために形成された電気的導線に取り付けることのできるコンタクト部材によっても解決される。このコンタクト部材は、導電性接着剤を介して少なくとも1つの蓄電池セルに導電的に接続することができる。
【0015】
冒頭で述べた問題は、複数の蓄電池セルを備えた蓄電池のための支持箔によっても解決される。この支持箔は、複数の蓄電池セルのうちの少なくとも2つの蓄電池セルに取り付けることによって蓄電池に固定することができ、コンタクト部材を備えた少なくとも1つの電気的導線を形成する可撓性導電路を有している。このコンタクト部材は、導電性接着剤を介して少なくとも1つの蓄電池セルに導電的に接続することができる。
【0016】
冒頭で述べた問題は、複数の蓄電池セルを備えた蓄電池のための取り付け部材によっても解決される。この取り付け部材は、複数の蓄電池セルのうちの少なくとも2つの蓄電池セルに取り付けることによって蓄電池に固定することができる。この取り付け部材上には少なくとも1つのコンタクト部材が配置されており、このコンタクト部材を、導電性接着剤を介して少なくとも1つの蓄電池セルに導電的に接続することができる。
【0017】
さらに、冒頭で述べた問題は、複数の蓄電池セルを備えた蓄電池を有する電動工作機械において、この少なくとも1つの蓄電池セルが電気的導線を介して蓄電池に割り当てられた電子部品に接続されている電動工作機械によっても解決される。この電気的導線は、導電性接着剤を介して少なくとも1つの蓄電池セルに導電的に接続されている少なくとも1つのコンタクト部材を備えている。
【0018】
本発明を図面に示した実施例に基づき後に続く記載において詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明による蓄電池を有する電動工作機械の斜視図
【図2】1つの実施形態に従うコンタクト部材を備えた図1の蓄電池の斜視図
【図3】1つの実施形態に従う支持部材の斜視図
【図4】図3の支持部材を備えた図1の蓄電池の斜視図
【図5】1つの実施形態に従うハーネスの斜視図
【図6】図5のハーネスを備えた図1の蓄電池の斜視図
【0020】
実施例の説明
図1には、電動工作機械10と、蓄電池ケーシング25を備えた蓄電池20とが示されている。この電動工作機械10は、電源に依存しない電流供給をするためにインターフェース14を介して蓄電池20に機械的及び電気的に接続可能である。このために、蓄電池20は、電動工作機械10の使用開始の前に矢印15の方向でインターフェース14に差し込まれ、そこで係止される。それにより、蓄電池20と電動工作機械10との間の電気的な接続が自動的に形成される。
【0021】
図1では、電動工作機械10は例えば充電式ドリルとして構成されている。しかしながら、本発明は充電式ドリルに限定されるものではなく、むしろ種々の充電式で動作する電動工作機械、例えばハンマードリルやディスクグラインダーや芝刈り機等にも適用することができることを指摘しておく。
【0022】
図2には、蓄電池ケーシング25を外して第1の実施形態を明らかにした図1の蓄電池20が示されている。蓄電池20は、例えばセルヘッド88及び反対側のセルヘッド87を備えた10個の蓄電池セルを有しており、これらの10個の蓄電池セルのうち図面を明確かつ明瞭にする目的で蓄電池セル21,22,23,24のみに参照符号が付されている。これらの蓄電池セルは、そのセルヘッド88でセルコネクタ30を介して相互に導電的に接続されている。
【0023】
セルコネクタ30は、蓄電池20に割り当てられた電子部品40に電気的導線50を介して接続されている。この電子部品40は、例えば蓄電池20のための保護回路および/または図1の電動工作機械10にコンタクトする接続部材を含んでいる。このために、導線50の一方の端部68は電子部品40に接続されている。導線50の他方の端部51には、コンタクト部材55、例えば金属板が設けられており、この金属板は導電性接着剤60を介してセルコネクタ30に導電的に接続されている。しかしながら、コンタクト部材55は、蓄電池セル21,22,23,24のセルヘッド88のうち1つに直接貼り付けることができることも指摘しておく。
【0024】
1つの実施形態によれば、コンタクト部材55には導電性接着剤60の層が自己接着式にかぶせられている。この接着剤60は、有利には合成樹脂例えば光によって活性化される(licht-aktivierbar)エポキシ樹脂および/または2 C エポキシ樹脂(2成分エポキシ樹脂)を含んでいる。合成樹脂には、少なくとも1つの導電性成分が混合されている。有利には、合成樹脂には十分に高い割合で銀粉が混合されており、そのため接着剤60は導電性の良い金属、例えば銅の導電性におよそ相当する導電性を有している。
【0025】
図2で明らかなように、用途に合わせて蓄電池20の蓄電池セルをパック又はモジュールにまとめるために、例えばセルコネクタ39によって示されているように、他のセルも同様に適切なセルコネクタを介してそのセルヘッド87ないし88で相互に導電的に接続されている。このセルコネクタ39は導電性接着剤63を介してコンタクト部材59に導電的に接続されており、このコンタクト部材59は電気的導線58の一方の端部に取り付けられ、この電気的導線58はその他方の端部で電子部品40に接続されている。
【0026】
図3には、支持部材70が示されており、この支持部材70上には例えば導線50,58と、これらの導線50,58に割り当てられたコンタクト部材55,59とが形成されている。この支持部材70は有利には予め形成しておいた支持箔75であり、この支持箔75の上に導線50,58およびコンタクト部材55,59が可撓性導電路80として構成されている。1つの実施形態によれば、この可撓性導電路80は少なくとも部分的に電子部品40も構成する。しかしながら図3には支持箔75の実施例が示されており、この実施例においては、図4において記載するように、導線50ないし58の端部68,69が別個に形成された電子部品40にコンタクトするために支持箔75から突き出ている。
【0027】
図3から明らかなように、支持箔75は例えば中央部分79と2つの側方部分71,72とを含んでおり、これら2つの側方部分71,72は、蓄電池セル21,22,23,24上に取り付けるために折り線73,74において折り曲げることができる。蓄電池20に固定するために、少なくとも側方部分71,72は蓄電池セル21,22,23,24のうち少なくとも2つの蓄電池セル、有利にはそれらのセルヘッド87ないし88に例えば非導電性の接着式接合部によってそれぞれ取り付けることができる。あるいは、コンタクト部材55,59のみを上述したように自己接着式に形成してもよい。
【0028】
図4には、第2の実施形態を明らかにするために蓄電池ケーシング25を外した図1の蓄電池20が示されており、この蓄電池20に支持箔75として構成された図3の支持部材70が取り付けられている。これに合わせて有利には、支持部材70の側方部分71,72が相応の接着式接合部を介してセルヘッド87ないし88上に接着されている。この場合、コンタクト部材55,59は、セルコネクタ30,39に設けられている導電性接着剤60ないし63を介してセルコネクタ30,39に導電的にコンタクトしており、導線50,58の端部68,69が電子部品40の領域に配置されているので、電子部品40に導電的に接続することができる。
【0029】
図5には、2つの取り付け部材90,91を有するハーネス99が示されている。これらの2つの取り付け部材90,91上には、少なくとも図1の電気的導線のコンタクト部材が取り付けられている。例えば取り付け部材90上には、電気的導線50,58のコンタクト部材55,59が取り付けられており、これらの電気的導線50,58の端部68ないし69は電子部品40に導電的に接続されている。これらの電気的導線50,58は、少なくとも部分的に取り付け部材90上に配置されており、図6に示すように取り付け部材90に沿って延在する導線50,58の部分が取り付け部材90上に配置されていると有利である。
【0030】
取り付け部材90,91は、蓄電池セル21,22,23,24のうちの少なくとも2つの蓄電池セルにそれぞれ取り付けることによって、蓄電池20に固定することができる。このために、これらの取り付け部材90,91は、例えば蓄電池セル21,22,23,24のうちの少なくとも2つの蓄電池セルのセルヘッド87,88上に例えば非導電性の接着式接合部によって接着してもよい。あるいは、コンタクト部材55,59のみを上述したように自己接着式に構成してもよい。
【0031】
図6には、蓄電池ケーシング25を外して第3の実施形態を明らかにした図1の蓄電池20が示されている。この蓄電池20には図5のハーネス99が取り付けられている。このために、ハーネス99の取り付け部材90,91は、有利には適切な接着式接合部を介してセルヘッド87ないし88上に接着されている。この場合、コンタクト部材55,59は、図2,4について記載したように、セルコネクタ30,39と導電的にコンタクトされている。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の蓄電池セル(21,22,23,24)を有する蓄電池(20)であって、
少なくとも1つの蓄電池セル(21)が前記蓄電池(20)に割り当てられた電子部品(40)に電気的導線(50)を介して接続されている蓄電池(20)において、
前記の電気的導線(50)は、導電性接着剤(60)を介して前記少なくとも1つの蓄電池セル(21)に導電的に接続されている少なくとも1つのコンタクト部材(55)を有している
ことを特徴とする蓄電池(20)。
【請求項2】
少なくとも2つの蓄電池セル(21,22)がセルコネクタ(30)を介して相互に導電的に接続されており、
前記セルコネクタ(30)は、前記少なくとも1つの蓄電池セル(21)とコンタクト部材(55)との間に配置されており、当該コンタクト部材(55)は前記導電性接着剤(60)を介して前記セルコネクタ(30)に導電的に接続されている、請求項1記載の蓄電池。
【請求項3】
前記の電気的導線(50)及びコンタクト部材(55)は、支持部材(70)上に配置されている、請求項1又は2記載の蓄電池。
【請求項4】
前記支持部材(70)は、前記複数の蓄電池セル(21,22,23,24)のうちの少なくとも2つの蓄電池セルに取り付けることによって前記蓄電池(20)に固定することができる支持箔(75)であり、
前記の電気的導線(50)は可撓性導電路(80)として前記支持箔(75)上に構成されている、請求項3記載の蓄電池。
【請求項5】
前記可撓性導電路(80)は、前記電子部品(40)を少なくとも部分的に構成する、請求項4記載の蓄電池。
【請求項6】
前記コンタクト部材(55)は、前記複数の蓄電池セル(21,22,23,24)のうちの少なくとも2つの蓄電池セルに取り付けることによって前記蓄電池(20)に固定することができる取り付け部材(90)上に配置されている、請求項1又は2記載の蓄電池。
【請求項7】
電気的導線(50)に取り付けることのできるコンタクト部材(55)であって、
複数の蓄電池セル(21,22,23,24)を備えた蓄電池(20)内で、該蓄電池(20)に割り当てられた電子部品(40)と少なくとも1つの蓄電池セル(21)とを導電的に接続するために形成されているコンタクト部材(55)において、
前記コンタクト部材(55)は、導電性接着剤(60)を介して前記少なくとも1つの蓄電池セル(21)に導電的に接続することができる
ことを特徴とするコンタクト部材(55)。
【請求項8】
複数の蓄電池セル(21,22,23,24)を備えた蓄電池(20)のための支持箔(75)において、
前記支持箔(75)は、前記複数の蓄電池セル(21,22,23,24)のうちの少なくとも2つの蓄電池セルに取り付けることによって前記蓄電池(20)に固定することができ、コンタクト部材(55)を備えた少なくとも1つの電気的導線(50)を形成する可撓性導電路(80)を有しており、
前記コンタクト部材(55)は、導電性接着剤(60)を介して前記少なくとも1つの蓄電池セル(21)に導電的に接続することができる
ことを特徴とする支持箔(75)。
【請求項9】
複数の蓄電池セル(21,22,23,24)を備えた蓄電池(20)のための取り付け部材(90)において、
前記取り付け部材(90)は、前記複数の蓄電池セル(21,22,23,24)のうちの少なくとも2つの蓄電池セルに取り付けることによって前記蓄電池(20)に固定することができ、
前記取り付け部材(90)上には少なくとも1つのコンタクト部材(55)が配置されており、
当該コンタクト部材(55)は、導電性接着剤(60)を介して前記少なくとも1つの蓄電池セル(21)に導電的に接続することができる
ことを特徴とする取り付け部材(90)。
【請求項10】
複数の蓄電池セル(21,22,23,24)を備えた蓄電池(20)を有する電動工作機械(10)であって、
前記少なくとも1つの蓄電池セル(21)が前記蓄電池(20)に割り当てられた電子部品(40)に電気的導線(50)を介して接続されている電動工作機械(10)において、
前記の電気的導線(50)は、導電性接着剤(60)を介して前記少なくとも1つの蓄電池セル(21)に導電的に接続されている少なくとも1つのコンタクト部材(55)を有している
ことを特徴とする電動工作機械(10)。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公表番号】特表2011−527492(P2011−527492A)
【公表日】平成23年10月27日(2011.10.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−517053(P2011−517053)
【出願日】平成21年6月3日(2009.6.3)
【国際出願番号】PCT/EP2009/056780
【国際公開番号】WO2010/003738
【国際公開日】平成22年1月14日(2010.1.14)
【出願人】(390023711)ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング (2,908)
【氏名又は名称原語表記】ROBERT BOSCH GMBH
【住所又は居所原語表記】Stuttgart, Germany
【Fターム(参考)】