(57)【要約】本発明は、バッテリシステム又は電気エネルギー貯蔵器のバッテリセルのためのセルコネクタ（１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０）であって、バッテリセルとして特にリチウムイオンバッテリセルが利用されるセルコネクタ（１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０）に関する。セルコネクタ（１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０）は、自身に割り当てられたカットアウト部（１４、２４、３６、４８、５２、６６、７６、８６）を有することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリチウムイオンバッテリセルから成るバッテリシステムのためのセルコネクタ（１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０）において、
セルコネクタ（１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０）は、自身に割り当てられたカットアウト部（１４、２４、３６、４８、５２、６６、７６、８６）を有することを特徴とする、セルコネクタ（１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０）。
【請求項２】
前記カットアウト部（１４、２４）は、前記セルコネクタ（１０、２０）の２つの接触端の間に配置された、開口部（１２）又はくびれ部（２２）を有する領域である、請求項１に記載のセルコネクタ（１０、２０）。
【請求項３】
前記セルコネクタ（４０）は、湾曲部（４４）の形態による補正要素を有し、開口部（４２）は、前記補正要素の範囲内には存在しない、請求項１に記載のセルコネクタ（４０）。
【請求項４】
前記カットアウト部（５２）は、ケーブルコネクタ又は繊維コネクタ（５６）として構成された前記セルコネクタ（５０）に組み込まれる、請求項１に記載のセルコネクタ（５０）。
【請求項５】
前記カットアウト部（１４、２４、３６、４８、６６、７６、８６）の２つの接触端が分離された際には、各発生した破損部分（９０、９２、１００、１０２）は互いに離れる、請求項１、２又は３に記載のセルコネクタ（１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０）。
【請求項６】
前記セルコネクタ（７０、８０）の、前記カットアウト部（７６、８６）を有する領域は、合成樹脂製の被覆部（７２、８４）を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のセルコネクタ（７０、８０）。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のセルコネクタ（１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０）を介して互いに接続された複数のリチウムイオンバッテリセルを有するバッテリ。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の個々のリチウムイオンバッテリセル又はリチウムイオンバッテリセルのためのセルコネクタ（１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０）を含むバッテリを備えた車両であって、前記バッテリは、前記車両の駆動システムと接続される、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両を駆動するためのバッテリシステム又は電気エネルギー貯蔵器のバッテリセルのためのセルコネクタであって、バッテリセルとして特にリチウムイオンバッテリセルが利用される、上記セルコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気エネルギー貯蔵器のバッテリのために少なくとも設けられた、電気自動車若しくはハイブリッド自動車の電動機への、又は、互いに接続された他のバッテリセルへの導電接続を形成するセルコネクタは、その２つの接触端の間に横断面がくびれた領域を有し、当該領域には、一定の機械的な予圧が追加的に加えられうる。
【０００３】
短絡により電流のフローが短時間で増大した場合には、セルコネクタの、カットアウト部に相当する横断面の弱化箇所が分離される。
【０００４】
独国特許出願公開第１０２００８０４３９４６号明細書は、伸縮性があるセル包装内に配置された電極群、及び、少なくとも１つの電気接続部を有する、蓄電池セルのための安全装置を示している。安全装置は、原則的に、電気接続部に割り当てられた少なくとも１つの第１の電気接点と、第２の電気接点と、を遮断する遮断要素が設けられ、電気接続を切断可能に構成される。この遮断要素は、駆動中に蓄電池セルの容積変化によりセル包装が膨張した際には、第１の接点と第２の接点とを分離して、電気接続を切断するよう構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００８０４３９４６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電気自動車又はハイブリッド自動車の駆動のために用いられるバッテリシステムの１個のバッテリセル又は複数のバッテリセルは、バッテリシステムに接続された際に、充電された状態において、特にリチウムイオンバッテリセルを利用した際には、高電圧経路を介して６００Ｖまでの駆動電圧を駆動システムへと出力することが可能である。破損したリチウムイオンバッテリセル内での障害の際には、短時間で、１０００Ａに至る電流の流れが発生する可能性があり、この電流の流れは、駆動システム全体、及び／又は、セルアセンブリ内で互いに接続された他のリチウムイオンバッテリセルで不可逆的な損傷につながる可能性がある。従って、電気自動車又はハイブリッド自動車の電気エネルギー貯蔵器、駆動システムが後に損傷することを回避するために、損傷したリチウムイオンバッテリセルを、最も近い経路上で、バッテリシステムから分離する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数のリチウムイオンバッテリセルから成るバッテリシステムのためのセルコネクタであって、セルコネクタは自身に割り当てられたカットアウト部を有する、上記セルコネクタである。
【０００８】
これにより、破損したリチウムイオンバッテリセル内での突然の障害の際に発生した短絡電流が、電気自動車若しくはハイブリッド自動車の駆動システムへと、又は、互いに接続された他のリチウムイオンバッテリセルへと案内されえないという利点がある。その際に、カットアウト部が、障害が発生していなければ存続する電気的接続を即時に切断する。
【０００９】
これに対応して、カットアウト部はその構成において、セルコネクタの、２つの接触端の間に配置された領域であって、開口部又はくびれ部を有する上記領域が配置されるよう設計される。
【００１０】
これにより、この部分で、リチウムイオンバッテリセル内で突然短絡が発生した際にセルコネクタを切断することが可能である。従って、破損したリチウムイオンセルと接続された他のリチウムイオンセルへの損傷の広がりや、駆動システムの方向への損傷の進行を抑制することが可能である。
【００１１】
機械的な振動補正という追加的な効果を有するカットアウト部の更なる別の構成が、セルコネクタが湾曲部の形態による補正要素を有し、開口部が前記補正要素の範囲内には存在しないことにより創出される。
【００１２】
これにより、車両の振動がより良好に補正され、カットアウト部に相当する開口部を有する横断面の弱化箇所で、材料の何らかの疲労によりセルコネクタの接続の存続が危ぶまれることはない。
【００１３】
セルコネクタに本発明に係るカットアウト部が組み込まれるという他の形状として、カットアウト部を、ケーブルコネクタ（Ｋａｂｅｌｂｉｎｄｅｒ）又はワイヤーを編み込んだ繊維コネクタ（Ｇｅｗｅｂｅｖｅｒｂｉｎｄｅｒ）として構成されたセルコネクタの構成要素として存在させることがある。この形状では、バッテリセルモジュール又はバッテリシステム内の設置空間をより良好に活用することが可能である。
【００１４】
セルコネクタはさらに、カットアウト部により２つの接触端が分離された際には、各発生した破損部分が互いに離れるという形態での特性を備えてもよい。
【００１５】
このことには、アーク放電の形成によって短絡が飛び火することが回避されるという利点がある。
【００１６】
さらに、上述したカットアウト部を有するセルコネクタの一構成において、セルコネクタ内の、カットアウト部を有する領域は、合成樹脂製の被覆部を有するということが構想されうる。これにより、腐食から保護され、例えば隣接するバッテリセルハウジングに対する追加的な絶縁効果も得られる。
【００１７】
以上最後に、電気的に互いに接続された複数のリチウムイオンバッテリセルを有するバッテリが、本発明に基づき記載された形態によるセルコネクタを有して存在しうることが指摘される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明の実施例が、図面、及び、以下の明細書の記載によってより詳細に解説される。
【図１】開口部を有するセルコネクタを示す。
【図２】くびれ部を有するセルコネクタを示す。
【図３】湾曲部及び開口部を有するセルコネクタを示す。
【図４】湾曲部、くびれ部、及び開口部を有するセルコネクタを示す。
【図５】カットアウト部が組み込まれたケーブルコネクタ又は繊維コネクタを示す。
【図６】複数の金属帯板又は金属の薄膜層から成る湾曲部を有するセルコネクタを示す。
【図７】合成樹脂製の被覆部により被覆されたカットアウト部の湾曲部を有するセルコネクタを示す。
【図８】合成樹脂製の被覆部により被覆されたカットアウト部の開口部を有するセルコネクタを示す。
【図９】接触端の破損箇所が互いに同一方向に離れたセルコネクタを示す。
【図１０】接触端の破損箇所が互いに反対方向に離れたセルコネクタを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１によれば、開口部１２が設けられたセルコネクタ１０が示されている。セルコネクタ１０の導体横断面を、開口部１２によって弱化することによって、カットアウト部１４の領域が創出される。
【００２０】
図２では、セルコネクタ２０は、定められた領域内でくびれ部２２を有し、このくびれ部２２は、図１の場合と同様に、セルコネクタ２０の導体横断面の横断面弱化部であり、その限りにおいてカットアウト部２４として機能する。
【００２１】
図３の構成では、セルコネクタ３０は、開口部３４を有するカットアウト部３６の他にさらに、機械的な車両振動を補正する湾曲部３２を示している。その際に、開口部３４は、湾曲部３２の上方の領域内に存在する。
【００２２】
図４では、カットアウト部４８は、湾曲部４４と、くびれ部４６と、セルコネクタ４０に関し湾曲部４４に対して非対称的に（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｓｃｈ）配置された開口部４２と、の組み合わせとして構成される。
【００２３】
図５は、セルコネクタ５０に相当する電導性のケーブルコネクタ又は繊維コネクタ５６に、開口部５４が設けられたカットアウト部５２が組み込まれた状態を示している。
【００２４】
図６では、金属帯板の複数の層又は上下に重ねて設けられた金属の薄膜層６２から成るセルコネクタ６０であって、カットアウト部６６に相当する湾曲部６４を有する上記セルコネクタ６０が提示されている。このように形成されたセルコネクタ６０は、機械的な強度がより高い。その際に、金属帯板又は薄膜層６２は、セルコネクタ６０の接触端で互いに固く接合される。
【００２５】
図７によって、湾曲部７４を有するカットアウト部７６が示され、図８によって、開口部８２を有するカットアウト部８６が示されている。その際に、カットアウト部７６の領域が、合成樹脂製の被覆部７２によって覆われ、カットアウト部８６の領域が、合成樹脂製の被覆部８４によって覆われている。
【００２６】
図９及び図１０は、短絡が発生した場合に、カットアウト部の破損部分９０、９２、１００、１０２がどのように互いに離れるのかを示している。このことは、カットアウト部の領域が一定の機械的予圧下に保たれている場合に起こりうる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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