本發(fā)明涉及一種按照獨(dú)立權(quán)利要求前序部分的用于棱柱形電池的具有電流夾的電池蓋。

背景技術(shù)：

這種裝置由文獻(xiàn)US 2012 148 909 A已知。

以下結(jié)合用于可移動(dòng)應(yīng)用的電化學(xué)的蓄能電池(尤其是作為用于機(jī)動(dòng)車(chē)中的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的蓄能裝置)說(shuō)明本發(fā)明，這不可理解為將本發(fā)明限制于這種應(yīng)用。

對(duì)用于可移動(dòng)應(yīng)用的蓄能電池的貯能密度提出高的要求，因?yàn)樾钅芷鞯馁A能密度和因此重量對(duì)這種蓄能器的可用性有大的影響。蓄能電池具有電化學(xué)活性的部分(所謂的電池堆或電池卷)，能量可直接存儲(chǔ)在所述部分中，并且所述蓄能電池具有惰性部分。另外，殼體裝置以及用于導(dǎo)入和導(dǎo)出對(duì)活性部分的電荷的電導(dǎo)體屬于蓄能器的惰性部分。尤其是可以通過(guò)改進(jìn)電池化學(xué)或通過(guò)減小惰性部分的結(jié)構(gòu)空間需求來(lái)實(shí)現(xiàn)提高蓄能電池的功率密度。

由US 2012 148 909 A已知一種蓄能電池，在該蓄能電池中，電流夾以形鎖合連接的形式與電池蓋連接。電池蓋為此具有拱形的表面，電流夾能在其上端部上插入到所述表面中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)是提供一種改進(jìn)的用于棱柱形電池的具有電流夾的的電池蓋。該任務(wù)通過(guò)按照權(quán)利要求1的技術(shù)方案來(lái)解決，本發(fā)明的要優(yōu)選的進(jìn)一步擴(kuò)展構(gòu)型是從屬權(quán)利要求的技術(shù)方案。

電池蓋設(shè)置用于容納至少一個(gè)、但優(yōu)選兩個(gè)電流夾和電接頭，以便能實(shí)現(xiàn)與電化學(xué)的存儲(chǔ)電池的電接觸導(dǎo)通。在本發(fā)明的意義中，電流夾在此可理解為如下裝置，所述裝置與棱柱形蓄能電池電接觸導(dǎo)通并且將電流從該電池導(dǎo)出或者將電流傳導(dǎo)至該電池。這種蓄能電池尤其是構(gòu)成為堆疊電池、折疊電池或所謂的果凍卷電池并且相對(duì)于基本上圓柱形的存儲(chǔ)電池具有方形的基本輪廓。這種方形電池尤其是也可以稱為袋電池或咖啡袋電池。尤其是具有金屬殼體、塑料殼體或具有由至少所述兩種材料制成的殼體(所謂的混合殼體)的該幾何形狀的電池也屬于這種方形電池。

就本發(fā)明而言，等效地使用術(shù)語(yǔ)——電池堆和電池卷，因?yàn)橛绕涫顷?yáng)極/陰極的分層類(lèi)型尤其是(分層、堆疊或卷繞)對(duì)于本發(fā)明具有次要意義。

電流夾優(yōu)選能與電接頭連接，其中，電接頭設(shè)置用于向外部與存儲(chǔ)電池接觸導(dǎo)通并且尤其是構(gòu)成為存儲(chǔ)電池的所謂的極。在此，內(nèi)部可關(guān)于電池堆(陽(yáng)極-陰極-分層)理解。該電池堆能在外罩或殼體中被容納，并且包圍該殼體或該外罩的環(huán)境可理解為“外部”。

此外，電池蓋具有包括下側(cè)和上側(cè)的蓋板。在蓋板的上側(cè)上設(shè)置有至少一個(gè)、但優(yōu)選兩個(gè)電接頭。在蓋板的下側(cè)上設(shè)置有尤其是一個(gè)、但優(yōu)選兩個(gè)電流夾。

該蓋板具有導(dǎo)電空隙。電流夾能穿過(guò)該導(dǎo)電空隙利用電導(dǎo)體或?qū)щ妳^(qū)段與在蓋板的上側(cè)上的電接頭連接。

為了與電流夾連接、尤其是為了與電流夾機(jī)械連接，所述蓋板具有連接區(qū)域。在該連接區(qū)域中設(shè)置有導(dǎo)電空隙。導(dǎo)電空隙從蓋板的下側(cè)延伸至蓋板的上側(cè)。按照本發(fā)明，蓋板除了導(dǎo)電空隙之外具有至少一個(gè)連接空隙。優(yōu)選地，該連接空隙與導(dǎo)電空隙間隔開(kāi)距離地設(shè)置。更優(yōu)選地，至少一個(gè)所述電流夾在連接空隙中能與蓋板形鎖合地連接。

在此，電流夾與蓋板的這種形鎖合連接也可理解為間接連接。優(yōu)選地，間接連接是通過(guò)中間件或適配件的連接，從而蓋板至少局部不能直接通過(guò)電流夾被接觸導(dǎo)通。

更優(yōu)選地，蓋板尤其是在與在下側(cè)上的連接區(qū)域相對(duì)置的區(qū)段中具有至少基本上平的或扁平的上側(cè)。優(yōu)選地，對(duì)置的區(qū)域可理解為至少與下側(cè)直接相對(duì)置的區(qū)域。優(yōu)選地，蓋板的至少在直接包圍連接區(qū)域的區(qū)域中的下側(cè)與在連接區(qū)域內(nèi)的設(shè)置用于與電流夾直接或間接地接觸導(dǎo)通的平面之間的距離小于蓋板在連接區(qū)域中的壁厚的兩倍、優(yōu)選小于所述壁厚的1.5倍并且優(yōu)選小于所述壁厚的1倍。

在本發(fā)明的意義中，蓋板優(yōu)選可理解為薄壁的縱長(zhǎng)延伸的構(gòu)件。優(yōu)選地，蓋板構(gòu)造成尤其是薄壁的板構(gòu)件。更優(yōu)選地，蓋板具有鋁或鋼材作為組成部分或由這種材料制成。尤其是由于蓋板沿高度方向具有平的上側(cè)/面，所以沿該高度方向的結(jié)構(gòu)空間需求減少。

由現(xiàn)有技術(shù)已知如下電池蓋，所述電池蓋在蓋板與電流夾之間的連接區(qū)域中具有蓋板的三維成形，以便建立電流夾與蓋板之間的形鎖合連接。按照本發(fā)明，在電流夾與蓋板之間的形鎖合連接通過(guò)連接空隙實(shí)現(xiàn)，而不用為此使蓋板三維地成形，尤其是由此可實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的蓄能電池。

在本發(fā)明的意義中，棱柱形電池尤其是可理解為鋰基的蓄能電池、尤其是鋰離子蓄能電池。該存儲(chǔ)電池的突出優(yōu)點(diǎn)優(yōu)選在于其結(jié)構(gòu)形式。就結(jié)構(gòu)形式而言，至少區(qū)分基本上圓柱形的卷繞的存儲(chǔ)電池和棱柱形的折疊的、層狀的存儲(chǔ)電池以及所謂的果凍卷電池。本發(fā)明優(yōu)選涉及基本上方形的或棱柱形的存儲(chǔ)電池。

在本發(fā)明的意義中，電接頭可理解為蓄能電池的用于向蓄能電池外部輸出或接收電功率的正極和負(fù)極。

在本發(fā)明的意義中，電流夾可理解為如下裝置，該裝置一方面與棱柱形電池電接觸導(dǎo)通并且另一方面將電荷輸出到電接頭上或從所述電接頭接收電荷。更優(yōu)選地，這種電流夾具有至少一個(gè)、但優(yōu)選兩個(gè)導(dǎo)體臂。更優(yōu)選地，所述導(dǎo)體臂設(shè)置用于與棱柱形電池電接觸導(dǎo)通。更優(yōu)選地，電流夾朝蓋板的方向具有接觸遮蓋面。優(yōu)選地，電流夾具有U形的橫截面，在所述橫截面中，導(dǎo)體臂是U的支腿并且遮蓋面區(qū)段將兩個(gè)導(dǎo)體臂相互連接。尤其是在裝配時(shí)電流夾可能相對(duì)于蓋板扭轉(zhuǎn)。通過(guò)按照本發(fā)明的在電流夾與蓋板之間的形鎖合連接來(lái)防止這點(diǎn)。

優(yōu)選地，電流夾由鋁材料制成或具有至少鋁作為組成部分。更優(yōu)選地，第二電流夾具有銅作為組成部分或由銅制成。將銅和鋁用于電流夾已經(jīng)被證實(shí)為有利的，因?yàn)殂~和鋁一方面具有良好的導(dǎo)電能力并且另一方面具有良好的可變形性。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，電流夾能間接或非直接地與蓋板連接。在本發(fā)明的意義中，電流夾與蓋板的間接或非直接的連接可理解為，電流夾一方面與適配板接觸導(dǎo)通并且該適配板另一方面與蓋板接觸導(dǎo)通。優(yōu)選地，適配板具有絕緣材料作為組成部分，或由這樣的電絕緣材料制成。優(yōu)選地，從電流夾至電接頭的電流傳導(dǎo)通過(guò)電導(dǎo)體發(fā)生，所述電導(dǎo)體延伸通過(guò)導(dǎo)電空隙。在此，電導(dǎo)體不僅可以與電流夾并且也可以與電接頭材料鎖合地連接。更優(yōu)選地，電導(dǎo)體與電接頭一件式地構(gòu)成。尤其是通過(guò)定義經(jīng)由電流夾與電接頭之間的電導(dǎo)體的電傳導(dǎo)能夠以有利的方式防止蓋板與電流夾之間的泄漏電流。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，蓋板在設(shè)置有連接區(qū)域的區(qū)段中具有壁厚T。用于在蓋板中容納電流夾的連接空隙具有深度t。深度t優(yōu)選小于壁厚T。所述連接空隙優(yōu)選構(gòu)成為在蓋板中的槽。更優(yōu)選地，槽可理解為如下空隙，所述空隙不完全中斷蓋板。更優(yōu)選地，連接空隙可以通過(guò)成形過(guò)程引入到蓋板中。尤其是由于不連續(xù)的連接空隙，蓋板的強(qiáng)度和剛度僅輕微地被影響并且電流夾能可靠地容納在蓋板上。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，蓋板在設(shè)置有連接區(qū)域的區(qū)段中具有壁厚T。用于容納電流夾的空隙具有深度t。深度t優(yōu)選與壁厚T一樣大。尤其是由于深度t和壁厚T一樣大，連接空隙完全延伸通過(guò)蓋板。連接空隙優(yōu)選構(gòu)造為在蓋板中的缺口。更優(yōu)選地，連接空隙從蓋板的下側(cè)延伸至蓋板的上側(cè)。尤其是通過(guò)完全打斷蓋板的連接空隙，能夠?qū)崿F(xiàn)電流夾在蓋板上的特別可靠的保持。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，電流夾在其與蓋板或適配板接觸導(dǎo)通的區(qū)段中具有電絕緣的涂層。該電絕緣的涂層優(yōu)選能與電流夾材料鎖合地連接。更優(yōu)選地，這種電絕緣的涂層可理解為具有塑料、尤其是塑料顆粒的涂層或可理解為一種噴漆。尤其是通過(guò)在電流夾與蓋板之間或在電流夾與適配板之間的接觸區(qū)域中的電絕緣的涂層，能夠?qū)崿F(xiàn)電流夾與蓋板之間的改善的電絕緣。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，至少一個(gè)所述電接頭能與電流夾連接。更優(yōu)選地，該電接頭相對(duì)于蓋板電絕緣。更優(yōu)選地，為了電接頭與蓋板之間的電絕緣而設(shè)置絕緣材料。更優(yōu)選地，電接頭和電流夾能材料鎖合地相互連接。更優(yōu)選地，電接頭具有電導(dǎo)體，所述電導(dǎo)體延伸通過(guò)蓋板的電流空隙并且該電導(dǎo)體優(yōu)選能與電接頭材料鎖合地連接或優(yōu)選與該電接頭一件式構(gòu)成。更優(yōu)選地，多個(gè)所述電接頭相對(duì)于蓋板電絕緣。尤其是通過(guò)電接頭相對(duì)于蓋板的電絕緣，可防止電接頭與蓋板之間的泄漏電流，或者蓋板能夠保持無(wú)電壓。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，至少一個(gè)所述電流夾具有銅或銅合金作為組成部分或者由所述材料制成，并且與該電流夾可連接的電接頭具有鋁或鋁合金作為組成部分或者由鋁或鋁合金制成。電流夾和電接頭優(yōu)選能材料鎖合或形鎖合地相互連接。材料鎖合的連接優(yōu)選構(gòu)造為熔焊連接或釬焊連接。尤其是通過(guò)使用銅/鋁材料混合物能夠?qū)崿F(xiàn)使電接頭和電流夾與相應(yīng)的要求良好地適配。尤其是通過(guò)Alu/Alu或Cu/Cu連接能夠?qū)崿F(xiàn)電流夾與電接頭的特別可靠的連接。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，電流夾具有接觸遮蓋面，所述接觸遮蓋面設(shè)置用于與蓋板或適配板機(jī)械地接觸導(dǎo)通。此外，電流夾具有至少一個(gè)導(dǎo)體臂，所述至少一個(gè)導(dǎo)體臂設(shè)置用于與電化學(xué)的存儲(chǔ)電池電接觸導(dǎo)通。在此，導(dǎo)體臂優(yōu)選在導(dǎo)體區(qū)段內(nèi)與電化學(xué)的存儲(chǔ)電池接觸導(dǎo)通。電流夾尤其是從接觸遮蓋面出發(fā)以與該遮蓋面成至少接近90°的角度或者說(shuō)垂直于該遮蓋面延伸。

此外，電流夾優(yōu)選具有至少兩個(gè)導(dǎo)體臂，所述導(dǎo)體臂連同接觸面尤其是構(gòu)成U形的橫截面。在導(dǎo)體區(qū)段的朝向接觸面的端部與接觸遮蓋面之間的距離K尤其是≥電流夾在接觸遮蓋面的區(qū)域中的壁厚L的1倍。優(yōu)選地，所述距離K>L的2倍，優(yōu)選>L的3倍并且特別優(yōu)選>L的4倍。此外，所述距離K<L的15倍，優(yōu)選<L的12倍，優(yōu)選<L的10倍并且特別優(yōu)選<L的8倍。已證明的是，過(guò)小的距離K在通過(guò)導(dǎo)體臂與電化學(xué)的存儲(chǔ)電池接觸導(dǎo)通時(shí)可能導(dǎo)致問(wèn)題，大的距離K另一方面導(dǎo)致提高的結(jié)構(gòu)空間需求。從所述范圍中選擇距離K尤其是一方面導(dǎo)致通過(guò)導(dǎo)體臂與電化學(xué)的存儲(chǔ)電池的良好的接觸導(dǎo)通并且另一方面導(dǎo)致小的結(jié)構(gòu)空間需求。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，蓋板具有多個(gè)連接空隙。蓋板優(yōu)選具有兩個(gè)或更多個(gè)連接空隙。更優(yōu)選地，所述連接空隙與導(dǎo)電空隙對(duì)稱地間隔開(kāi)距離地設(shè)置或相對(duì)于該導(dǎo)電空隙對(duì)稱地設(shè)置。連接空隙優(yōu)選設(shè)置在電流夾與蓋板之間或蓋板與適配板之間的接觸面的邊緣區(qū)域中。尤其是通過(guò)兩個(gè)或更多個(gè)連接空隙的對(duì)稱的構(gòu)造方案，能夠?qū)崿F(xiàn)特別簡(jiǎn)單地裝配電流夾。

更優(yōu)選地，所述連接空隙不對(duì)稱地設(shè)置。尤其是通過(guò)連接空隙的不對(duì)稱的布置結(jié)構(gòu)或構(gòu)造方案，能夠?qū)崿F(xiàn)電流夾(正極/負(fù)極)與蓋板的單一明確的配置。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，適配板具有用于容納電流夾的適配空隙。更優(yōu)選地，適配板對(duì)置于具有適配空隙的一側(cè)具有突起部或隆起部，所述突起部或隆起部設(shè)置用于嵌接到在蓋板上的連接空隙中。

適配空隙優(yōu)選具有T形的結(jié)構(gòu)。適配空隙優(yōu)選可理解為完全延伸通過(guò)適配板的空隙，適配空隙優(yōu)選可理解為不完全延伸通過(guò)適配板的空隙。尤其是通過(guò)適配空隙的T形的構(gòu)造方案，一方面能夠?qū)崿F(xiàn)電流夾相對(duì)于適配板的可靠固定并且另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)電流夾與適配板的單一明確的配置。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述連接空隙中的至少一個(gè)連接空隙、優(yōu)選多個(gè)或所有連接空隙延伸直至蓋板的邊緣。這種連接空隙尤其是可理解為邊緣開(kāi)口的空隙。因此，這種邊緣開(kāi)口的連接空隙優(yōu)選從蓋板內(nèi)延伸直至該蓋板的邊緣。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明其它的實(shí)施方式和特征在以下部分示意性的圖中示出。其中：

圖1示出按照本發(fā)明的電池蓋的透視分解圖；

圖2示出蓋板連同適配板的詳細(xì)視圖；

圖3示出按照本發(fā)明的電池蓋的透視圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出按照本發(fā)明的電池蓋的分解視圖。基板6具有上側(cè)6e和下側(cè)6d。電接頭2、4設(shè)置在上側(cè)6e上。所述電接頭2、4分別具有電導(dǎo)體2a、4a。所述電導(dǎo)體2a、4a通過(guò)導(dǎo)電空隙6a和6b引導(dǎo)通過(guò)蓋板6。在蓋板的下側(cè)6d上設(shè)置有電流夾1、3。

電流夾1、3不直接與蓋板6接觸導(dǎo)通，而是分別通過(guò)適配板5a、5b與蓋板接觸導(dǎo)通。適配板5a、5b分別構(gòu)成與蓋板6的形鎖合連接。適配板5a、5b為此嵌接到連接空隙6c中。電流夾1由鋁基合金制成。電流夾3具有銅作為組成部分或由銅制成。導(dǎo)體臂1a、1b、3a、3b從相應(yīng)的遮蓋面1c、3c出發(fā)沿垂直方向延伸。

所述導(dǎo)體臂在其內(nèi)側(cè)上具有用于與電化學(xué)的存儲(chǔ)電池(未示出)電接觸導(dǎo)通的接觸面1d、3d。在此，對(duì)置的導(dǎo)體臂1a、3a同樣具有接觸面，但這些接觸面在示出的圖中不可見(jiàn)。導(dǎo)體臂在遮蓋面1c、3c的區(qū)域中具有壁厚L。用于在導(dǎo)體臂上與電化學(xué)的存儲(chǔ)電池接觸導(dǎo)通的區(qū)域分別延伸直至導(dǎo)體臂的朝向遮蓋面的端部1e、3e。在遮蓋面1c、3c與相應(yīng)的端部1e、3e之間出現(xiàn)距離K。電接頭分別被電絕緣的外罩7a、7b包圍。在此，所述外罩7a、7b也延伸經(jīng)過(guò)導(dǎo)電空隙6a、6b。

在圖2中示出蓋板6與適配板5a之間的連接區(qū)域的透視圖。按意義，所述實(shí)施方式同樣適用于蓋板6與適配板5b之間的連接區(qū)域。適配板6具有兩個(gè)連接空隙6c。連接空隙6c與導(dǎo)電空隙6a間隔開(kāi)距離并且連接空隙相對(duì)于該導(dǎo)電空隙對(duì)稱地設(shè)置。連接空隙6c作為邊緣開(kāi)口的空隙設(shè)置在蓋板6中。適配板5a具有T形的用于容納電流夾1(未示出)的空隙5a.1。

在用于容納電流夾的空隙5a.1的對(duì)置的側(cè)上，適配板5a具有突起部5a.2。突起部5a.2在此設(shè)置用于與空隙6c形鎖合地連接。蓋板6中的空隙6c具有深度t。蓋板6在其與電流夾并且因此也與適配板5a可連接的區(qū)域中具有壁厚T。連接空隙6c不完全延伸通過(guò)蓋板6。適配板5a設(shè)置在蓋板的下側(cè)6d上。蓋板的上側(cè)6e至少在與適配板的連接區(qū)域中具有平的走向。

在圖3中以透視圖示出組裝的電池蓋。所述電池蓋具有包括上側(cè)6e和下側(cè)6d的蓋板6。在此，蓋板6在電接頭2、4的區(qū)域中具有上側(cè)6e的平的走向。電流夾1、3分別具有兩個(gè)導(dǎo)體臂1a、1b、3a、3b。由鋁合金制成的電流夾1在電連接區(qū)域10中與蓋板6導(dǎo)電地連接。此外，電流夾1通過(guò)適配板5a與蓋板6形鎖合地連接。電流夾3通過(guò)適配板5b與蓋板6連接。電接頭2、4設(shè)置在蓋板6的上側(cè)6e上。在區(qū)域11中，電流夾3不具有與蓋板6的導(dǎo)電連接。