本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的單體接觸導(dǎo)通系統(tǒng)以及一種根據(jù)權(quán)利要求21前序部分所述的使用單體接觸導(dǎo)通系統(tǒng)的蓄能器、特別是用于汽車領(lǐng)域的蓄能器。

背景技術(shù)：

1、電動(dòng)交通工具（如電動(dòng)車輛）開發(fā)的核心是蓄能器。為此需要具有高功率和高能量密度的蓄能器。蓄能器通常由多個(gè)相互電連接的單個(gè)蓄能器單體（例如鋰離子電池單體）組成。蓄能器一般需要溫度管理系統(tǒng)，以確保其在優(yōu)化的溫度范圍中運(yùn)行。蓄能器單體一般具有窄的工作溫度范圍（例如在+15℃和+45℃之間）。蓄能器單體的功能安全性、使用壽命和循環(huán)穩(wěn)定性以及因此整個(gè)蓄能器的功能安全性也顯著依賴于蓄能器單體不離開該溫度范圍。如果溫度超過臨界標(biāo)記，就會(huì)出現(xiàn)所謂的“熱失控（thermalrunaway）”。熱失控會(huì)引發(fā)不可阻擋的連鎖反應(yīng)。在此，溫度在幾毫秒內(nèi)急劇上升，并且存儲(chǔ)在蓄能器單體中的能量會(huì)突然釋放。因此可能出現(xiàn)超過1000℃的溫度。蓄能器的內(nèi)容物變成氣態(tài)，并引發(fā)用常規(guī)手段難以撲滅的火災(zāi)。熱失控的風(fēng)險(xiǎn)從特定溫度（例如60℃）開始，并且從另一溫度閾值（例如100℃）開始變得極為危急。因此，在蓄能器中、尤其是在用于電動(dòng)車輛的蓄能器中使用蓄能器管理系統(tǒng)，借助該蓄能器管理系統(tǒng)不僅控制或調(diào)節(jié)蓄能器單體的充電和放電行為，而且在熱失控的情況下采取關(guān)于溫度管理以及緊急情況管理的措施。為了在熱失控時(shí)確保有針對(duì)性地排出氣體，氣密地密封的蓄能器單體可以具有排氣開口。例如，這些排氣開口可以設(shè)計(jì)為預(yù)定斷裂點(diǎn)，它們可以從一定的內(nèi)部壓力開始允許氣體從蓄能器單體的內(nèi)部向周圍環(huán)境逸出。排出的氣體可能包含電解質(zhì)，其可能與水反應(yīng)形成氫氟酸。為了降低對(duì)于周圍的構(gòu)件和/或人員的危險(xiǎn)，必須受控地且有針對(duì)性地排放這種氣體。

2、為了電連接各蓄能器單體，蓄能器具有所謂的單體連接器，所述單體連接器根據(jù)電路類型將兩個(gè)或更多個(gè)蓄能器單體的兩個(gè)或更多個(gè)極彼此電連接。在串聯(lián)連接的情況下，例如分別將一個(gè)蓄能器單體的陽(yáng)極與另一蓄能器單體的陰極連接。為了能夠監(jiān)控和調(diào)節(jié)每個(gè)蓄能器單體的荷電狀態(tài)，每個(gè)單體連接器可以與蓄能器的控制和/或調(diào)節(jié)電子裝置電連接。由此可以測(cè)量各個(gè)蓄能器單體中的單體電壓并且通過單體電壓推斷出相應(yīng)的蓄能器單體的荷電狀態(tài)。此外，也可以設(shè)置傳感器，例如用于監(jiān)控蓄能器單體的表面溫度的溫度傳感器，這些傳感器與控制和/或調(diào)節(jié)電子裝置連接。在以往的解決方案中，控制和/或調(diào)節(jié)電子裝置位于獨(dú)立的結(jié)構(gòu)組合件中。

3、de102007063178a1公開了一種具有用于調(diào)節(jié)電池溫度的導(dǎo)熱板的電池。該電池包括多個(gè)相互連接的單個(gè)單體。導(dǎo)熱板在各個(gè)單個(gè)單體的極的區(qū)域中具有孔和/或切口，各個(gè)單個(gè)單體的極插入這些孔和/或切口或從中伸出。導(dǎo)熱板布置在單個(gè)單體和放置在極上的觸點(diǎn)接通元件之間。設(shè)置用于將單個(gè)單體的極電連接的、按照極布置的電氣的單體連接器和/或單體連接器電路板作為觸點(diǎn)接通元件。彈性元件和/或觸點(diǎn)接通元件還可以位于導(dǎo)熱板的上側(cè)上。在組裝時(shí)，必須通過螺釘將這些單個(gè)層的序列與單個(gè)單體張緊。因此，組裝過程是耗費(fèi)的。

4、de102009046385a1公開了一種具有排氣系統(tǒng)的電池。排氣系統(tǒng)位于與各個(gè)電池單體的極相對(duì)置的一側(cè)上。為此，在那里存在專門為此設(shè)置的基板，該基板具有用于排氣開口的通路以及用于收集來自電池單體的氣體的收集盆。

5、de102012219784a1公開了一種蓄電池模塊，該蓄電池模塊具有氣體通道、電路板和容納多個(gè)電池單體的電池模塊殼體。氣體通道通過具有通向電池單體的排氣開口的貫通開口的u形型材以及在背離排氣開口的一側(cè)上封閉u形型材的電路板形成。因此，電路板形成氣體通道的壁，并且當(dāng)氣體從電池單體的氣體排出開口排出時(shí)，其能夠直接與氣體接觸。在組裝時(shí)，電路板被直接固定在匯流排上。u形型材不與匯流排直接連接。這種布置的缺點(diǎn)是，排出的氣體可能會(huì)損壞未受保護(hù)的電路板。在這種情況下，不再確保對(duì)蓄電池模塊的控制和/或調(diào)節(jié)。此外沒有設(shè)置對(duì)電池單體表面或單體連接件的主動(dòng)調(diào)溫。

6、ep3316384a1公開了一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的電路板裝置。設(shè)置有用于控制和/或調(diào)節(jié)電子裝置的剛性的電路板，在該電路板上直接扁平地安裝用于連接蓄能器單體的單體連接器。通過單體連接器與控制和/或調(diào)節(jié)電子裝置的這種直接連接，出現(xiàn)了從蓄能器單體的電端子到控制和/或調(diào)節(jié)電子裝置的直接的熱傳輸。這種布置導(dǎo)致在電壓和溫度測(cè)量時(shí)的不可避免的測(cè)量偏差。此外，承載了溫度傳感器元件的c形柔性導(dǎo)體電路板固定在剛性的電路板上。該柔性導(dǎo)體電路板延伸穿過剛性的電路板中的縫形穿通開口。無論是就單個(gè)部件的制造而言還是就最終組裝而言，這種構(gòu)造都是耗費(fèi)且昂貴的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種新型的、簡(jiǎn)化裝配耗費(fèi)的、同時(shí)運(yùn)行可靠的單體接觸導(dǎo)通系統(tǒng)。

2、上述目的通過權(quán)利要求1以及權(quán)利要求21的整體教導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的符合目的的設(shè)計(jì)方案在從屬權(quán)利要求中提出。

3、根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置一種用于蓄能器、特別是用于車輛的蓄能器的蓄能器單體的單體接觸導(dǎo)通系統(tǒng)。所述單體接觸導(dǎo)通系統(tǒng)包括多個(gè)用于電接通所述蓄能器單體的極觸點(diǎn)的優(yōu)選的單體連接器，至少一個(gè)用于導(dǎo)出從所述蓄能器單體排出的氣體的排氣通道，至少一個(gè)用于引導(dǎo)用于對(duì)所述蓄能器單體和/或所述單體連接器進(jìn)行調(diào)溫的流體的調(diào)溫通道，以及用于控制和/或調(diào)節(jié)蓄能器的蓄能器單體的控制和/或調(diào)節(jié)電子裝置。根據(jù)本發(fā)明的單體接觸導(dǎo)通系統(tǒng)不僅包括蓄能器的調(diào)溫裝置、蓄能器的排氣裝置，而且包括用于控制和/或調(diào)節(jié)蓄能器的蓄能器單體的控制和/或調(diào)節(jié)電子裝置。由于這些單個(gè)功能組件合并成一個(gè)共同的單體接觸導(dǎo)通系統(tǒng)，因此在簡(jiǎn)化組裝的同時(shí)得到一種更簡(jiǎn)單、更經(jīng)濟(jì)以及運(yùn)行可靠的構(gòu)造。

4、由于單體接觸導(dǎo)通系統(tǒng)是一種結(jié)構(gòu)組合件并且能經(jīng)由單體連接器安裝在蓄能器的蓄能器單體上，因此該單體接觸導(dǎo)通系統(tǒng)可以作為一個(gè)整體被預(yù)組裝或預(yù)保存。由此，到蓄能器單體上的組裝是特別簡(jiǎn)單的并且可以在一個(gè)組裝步驟中完成。

5、符合目的地，可以設(shè)置承載結(jié)構(gòu)，所述承載結(jié)構(gòu)包括所述至少一個(gè)排氣通道以及所述至少一個(gè)調(diào)溫通道，并且所述單體連接器可以固定在所述承載結(jié)構(gòu)上。

6、在一種特別有利的設(shè)計(jì)方案中，所述至少一個(gè)排氣通道以及所述至少一個(gè)調(diào)溫通道分別成型到承載結(jié)構(gòu)中。由此保證簡(jiǎn)單的制造以及特別高的運(yùn)行安全性。

7、符合目的地，排氣通道在承載結(jié)構(gòu)的第一側(cè)上敞開地構(gòu)造。

8、此外，承載結(jié)構(gòu)可以具有壁，該壁的與蓄能器相對(duì)置的一側(cè)用作安裝基底，例如用于電子控制和/或調(diào)節(jié)裝置或其電路板。

9、在一種有利的設(shè)計(jì)方案中，所述壁具有形成安裝凹部的偏移部。控制和/或調(diào)節(jié)電子裝置或其電路板由此可以下沉地安裝在安裝凹部中。由此保護(hù)該控制和/或調(diào)節(jié)電子裝置或其電路板。同時(shí)，由此減小了安裝空間，并且同時(shí)提高了承載結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定性。

10、有利地，承載結(jié)構(gòu)可以具有固定器件和/或定心器件和/或貫通開口。固定器件和/或定心器件例如可以用于固定和/或定心電子控制裝置或其電路板。貫通開口例如可以用于引導(dǎo)用于檢測(cè)蓄能器單體的溫度傳感器裝置和/或用于供觸點(diǎn)接通器件、例如用于附加電路板的觸點(diǎn)接通器件引導(dǎo)穿過。

11、排氣通道的內(nèi)側(cè)和/或所述至少一個(gè)調(diào)溫通道的下側(cè)可以還具有保護(hù)層。

12、符合目的地，保護(hù)層由耐熱和/或耐酸的材料制成，由此可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)熱影響或化學(xué)影響的特別的耐抗性。

13、在一種有利的設(shè)計(jì)方案中，所述至少一個(gè)調(diào)溫通道可以具有側(cè)向于其縱軸線布置的貫通開口。通過這些貫通開口，單體連接器和/或安裝在單體連接器上的優(yōu)選包封注射成型的、優(yōu)選由塑料制成的調(diào)溫結(jié)構(gòu)能夠引入到調(diào)溫通道中。有利地，調(diào)溫結(jié)構(gòu)可以與貫通開口連接，例如粘接或焊接。調(diào)溫結(jié)構(gòu)可以密封地封閉貫通開口。

14、符合目的地，承載結(jié)構(gòu)構(gòu)成為模制件、優(yōu)選構(gòu)成為注射成型件或擠壓件。

15、有利地，可以設(shè)置塑料或鋁或鋁合金作為用于承載結(jié)構(gòu)的材料。

16、此外，可以設(shè)置電路板和/或包括至少一個(gè)傳感器元件的附加電路板，優(yōu)選地，電路板和附加電路板通過觸點(diǎn)接通器件彼此電連接，并且優(yōu)選地，附加電路板與所述電路板間隔開距離，并且在附加電路板與電路板之間的距離由觸點(diǎn)接通器件跨接。

17、有利地，電路板以及附加電路板的主面可以豎直錯(cuò)開地布置。

18、在一種有利的設(shè)計(jì)方案中，所述至少一個(gè)傳感器元件可以具有導(dǎo)熱的、優(yōu)選彈性的接觸元件，傳感器元件通過該接觸元件能夠與蓄能器單體的表面接觸。由此可以保證傳感器元件與蓄能器單體的表面的熱接觸，并且防止產(chǎn)生間隙。此外，通過接觸元件的彈性可以補(bǔ)償單體接觸導(dǎo)通系統(tǒng)相對(duì)于蓄能器單體的制造公差和/或相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

19、此外，可以設(shè)置包括至少一個(gè)傳感器元件的溫度傳感器裝置，用于觸點(diǎn)接通蓄能器的蓄能器單體，其中所述至少一個(gè)傳感器元件通過端子與電路板連接，其中設(shè)置有殼體成型元件，所述殼體成型元件設(shè)置用于承載所述傳感器元件，以及機(jī)械連接器件設(shè)置在殼體成型元件上，所述機(jī)械連接器件用于將殼體成型元件固定在電路板上。

20、符合目的地，機(jī)械連接器件與電路板能實(shí)現(xiàn)卡扣連接。

21、在溫度傳感器裝置的一種有利的設(shè)計(jì)方案中，殼體成型元件包括能彈性偏轉(zhuǎn)的彈性臂，傳感器元件以所述彈性臂在安裝狀態(tài)下能被壓靠到蓄能器或蓄能器單體的上側(cè)上。通過彈性臂可以將傳感器元件以一定的壓緊力壓到蓄能器的上側(cè)上，由此確保熱接觸。此外，可以補(bǔ)償單體接觸導(dǎo)通系統(tǒng)與蓄能器單體的制造公差和/或相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

22、在溫度傳感器裝置的另一種有利的設(shè)計(jì)方案中，傳感器元件可以位于空腔中，柔性接觸元件位于該空腔的背離傳感器元件的端子的一側(cè)上，所述柔性接觸元件與傳感器元件接觸并且在該殼體元件的背離傳感器元件的端子的端部上突出于所述殼體元件。通過柔性接觸元件，傳感器元件能夠以一定的壓緊力壓緊到蓄能器的上側(cè)上，由此確保熱接觸。此外，可以補(bǔ)償單體接觸導(dǎo)通系統(tǒng)與蓄能器單體的制造公差和/或相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

23、有利地，單體連接器設(shè)有、優(yōu)選包封注射成型有優(yōu)選由塑料制成的調(diào)溫結(jié)構(gòu)。

24、在一種符合目的的設(shè)計(jì)方案中，調(diào)溫結(jié)構(gòu)可以包括多個(gè)調(diào)溫肋、調(diào)溫結(jié)、調(diào)溫銷和/或調(diào)溫片。由此，可以依賴包圍調(diào)溫結(jié)構(gòu)的調(diào)溫流體實(shí)現(xiàn)特別有效的調(diào)溫和/或調(diào)溫流體的特別有效的流動(dòng)。

25、符合目的地，調(diào)溫肋、調(diào)溫結(jié)、調(diào)溫銷和/或調(diào)溫片為此可以彼此成排地、彼此平行地和/或彼此間隔開相同距離地布置。

26、由于調(diào)溫結(jié)構(gòu)由導(dǎo)熱的電絕緣材料制成，特別是由導(dǎo)熱的電絕緣塑料制成，實(shí)現(xiàn)單體連接器特別良好的熱傳遞和電絕緣。

27、單體連接器優(yōu)選由具有均勻?qū)雍穸鹊谋馄讲牧现瞥?，特別是由金屬板制成。

28、為了對(duì)蓄能器單體的表面進(jìn)行附加的調(diào)溫，可以在單體連接器上設(shè)置接觸元件，該接觸元件具有用于接觸蓄能器單體的表面的接觸面，其中接觸元件與調(diào)溫結(jié)構(gòu)連接。

29、在一種有利的設(shè)計(jì)方案中，接觸元件可以是調(diào)溫結(jié)構(gòu)的組成部分。

30、在一種備選的設(shè)計(jì)方案中，接觸元件可以是接觸板，其優(yōu)選由金屬板制成。

31、根據(jù)一種設(shè)計(jì)方案，用于觸點(diǎn)接通極觸點(diǎn)的接觸面和接觸元件的與蓄能器單體的上側(cè)接觸的接觸面以高度錯(cuò)位來相對(duì)于彼此定位。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)單體連接器的接觸面與極觸點(diǎn)的熱接觸和電接觸，以實(shí)現(xiàn)蓄能器單體的極觸點(diǎn)與極觸點(diǎn)的觸點(diǎn)接通，以及接觸元件與蓄能器單體的表面的熱接觸。

32、符合目的地，所述高度錯(cuò)位可以通過接觸元件的至少一個(gè)彎邊形成。

33、根據(jù)本發(fā)明還提出一種蓄能器、特別是用于車輛的蓄能器，其具有多個(gè)緊挨著彼此排列的蓄能器單體，其中在蓄能器上設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求1至20中至少一項(xiàng)所述的單體接觸導(dǎo)通系統(tǒng)。