JP7736410B2 - 導体ケーブルの導電体と接続相手側との間の電気コンタクト、自動車バッテリモジュール用のセル接続システム、およびセルシステムを製造するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、導体ケーブル、特に可撓性平型導体ケーブルの導電体と、電気接続相手側との間の電気コンタクトの構成と、導体ケーブル、特に可撓性平型導体ケーブルの導電体と、電気コンタクトとの間の電気コンタクトを有するデバイスを製作するための方法と、に関する。

本発明はまた、少なくとも１つのバッテリセルの電極を受けるためのコンタクト要素と、セルモニタユニットとコンタクト要素を電気的および機械的に接続するワイヤを備える感知ケーブルと、を備える、特に電気自動車またはハイブリッド自動車用の、自動車バッテリモジュール用のセル接続システムにも関する。本発明はまた、感知ケーブルを上記したようなセル接続システムのコンタクト要素に取り付けるための方法にも関する。

可撓性の回路構成体が平面状の基板に接続されており、この可撓性の回路構成体は可撓性の平坦なストリップである回路構成体を備え、この回路構成体は少なくとも長手方向の一方の端部が自身に折り返されて弾性のばねを形成しており、このとき折り返されている区域の上面がストリップの折り返されていない区域の表面に近接して位置するようになっている、電気接続構成体が知られている（欧州特許第０６９９３５３Ｂ１号）。導体は屈曲している表面とは反対側を向いた表層の面が絶縁されておらず、それらを平面状の基板の導電トレースに対して弾性的に押し付けることができるようになっている。更なる実施形態では、可撓性平型導体ケーブルはコンタクトの方向の凹部を備え、この凹部はコンタクト上に配される。

欧州特許第０６９９３５３Ｂ１号

本発明の第１の目的は、導体ケーブル、特に可撓性平型導体ケーブルの導電体と接続相手側との間の電気コンタクトを有する改善されたデバイスと、電気コンタクトと導体ケーブル、特にフレキシブルフラットの導体との間の電気コンタクトを確立するための改善された方法と、を提供することである。

当技術分野ではセル接続システムが例えば独国特許第１０２０１４２１９１７８Ａ１号から知られており、これらのシステムは、電気自動車またはハイブリッド自動車のバッテリモジュールにおいて、複数のバッテリセルを互いに接続するために使用される。セルの状態をモニタできるようにするためには、パラメータを、例えばセル温度、容量、または荷重状態を、モニタする必要がある。これを行うために、セル接続システムのコンタクト要素を介して、モニタユニットがセルの１つずつに電気ケーブルを介して電気接続されている。モニタユニットはまた、セル同士を均衡させるためにも使用できる。この場合は、このユニットをモニタおよび均衡化ユニットと呼んでもよい。

バッテリモジュールの十分に長い寿命を確保するためには、毎日の使用で振動、衝撃等が接続部に対して機械的応力を及ぼす場合でさえも、電気的および機械的に安定している接続部を実現することが重要である。ケーブルとセル接続システムとの間の接続は、超音波溶接を使用して実現される。

自動車製造においては接続部の信頼性に厳しい要件が課される。当技術分野ではよく知られている９０°剥離張力試験が行われ、接続部は接続部が破壊されるまでに少なくとも７Ｎの力を支持する必要がある。９０°剥離張力試験では、事前に接続されたケーブルが、接触表面に対して垂直になるまで９０°に屈曲される。このとき接続部が剥離するときの力を測定する。機械能力特性値：Ｃｍｋは、１．６７よりも大きい。

したがって、機械的信頼性を、ならびにしたがって電気的状態および電気接続を改善すること、ならびに、このことによりバッテリのモニタ可能性を改善することが、本発明の第２の目的である。

この第１の目的は、導体ケーブル、特に可撓性平型導体ケーブルの導電体と、電気接続相手側との間の電気コンタクトを有するデバイスを用いて達成される。導体は、接触平面において導体ケーブルの絶縁シースに埋め込まれている。所定の接触部において、少なくとも導電体の１つの接触面上で、導体から絶縁シースが剥離されている。導電体の接触部は、その接触面が接触平面から外に屈曲している、特に、絶縁シースを越えて屈曲している。導電体の接触部の接触面は電気接続相手側上に載り、電気接続相手側との直接の電気的接触を確立する。更に、導電体の接触面は、接触部の領域において電気接続相手側に接続される。

接続部は溶接接続部、特にレーザ溶接接続部、または超音波もしくは超音波溶接接続部によって実装できる。

接続相手側は例えば、導電体ストリップ、導電体プレート、または任意の他のタイプのコンタクト要素であり得る。

接触部の領域内では、導体ケーブルの絶縁シースは、相手方電気接続部の方向に屈曲されていない。導体ケーブルは例えば、接触部の領域において平面状となり、接触部の前後で導体ケーブルの近接する領域へ長手方向に平面状に移行するように構成することができる。このことにより、接触部の領域における、導体ケーブルおよび導体ケーブルのその他の導体に対する追加の機械的応力が防止される。この実施形態では、導電体だけが電気接続相手側の方向に屈曲されるように構成されているので、電気的接触を確立するための加工労力、特に機械的加工労力が低減される。更に、導体ケーブルの長手方向に互いにずらされている隣り合う導体の複数の電気コンタクトをこのようにして実現できるが、その理由は、導体ケーブルの電気接続相手側の方向への屈曲が必要ないからである。
導体ケーブルは、接触部の領域において平面状かつ平滑となるように構成できる。この結果、接続相手側上に、導体ケーブルの全体に平面状の支持部を得ることができる。

一実施形態では、導電体の接触部は、接触面が第１の方向に接触平面から絶縁シースの外面を越えて屈曲している。導電体の接触部の接触面はこの場合電気接続相手側上に載り、電気接続相手側に直接接続される。導体ケーブルは、接触部の領域、すなわち接触部のすぐ外側の導体ケーブルの絶縁シースにおいて、第２の方向に屈曲しており、この場合第２の方向は第１の方向とは反対の方向を向いている。導体ケーブルの屈曲に起因して、導電体には導電体の屈曲部とは反対の方向に予荷重（preload）が加えられる。したがって、導電体の接触部に接続相手側に向かう方向に予荷重を加えることができ、この接触部を電気接続相手側上により高い押圧力で押し付けることができる。
このように、導電体と電気接続相手側との間の電気接続を、より高い品質でかつより単純な方法を使用して確立することができる。特に、接触部の領域において導電体自体を機械工具によって電気接続相手側上に押し付ける必要がない。例えば、レーザ－溶接接続または超音波溶接接続の場合、このようにして電気接続相手側と導電体との間の電気的および機械的接続を更に改善することができる。また更に、この実施形態では組立中に導電体の接触部の領域においてより多くの自由空間が存在する。したがって導体と接続相手側との間の接続を、より容易に確立することができる。

更なる実施形態では、接触部の屈曲が、屈曲した領域内で導電体の延伸が生じないように実現され得る。このことにより断面の縮小を防止できる。この結果、接触部の機械的損傷を防止できる。

更なる実施形態では、接触部の接触面は、いくつかの接触点によって電気接続相手側に接続される。このようにして、導電体と電気接続相手側との間の機械的接続が改善される。更に、導電体と電気接続相手側との間の電気接続が同じく改善される。例えば、接触点は、レーザ溶接を援用して作り出すことができる。この実施形態では、らせん状に形成されるレーザ溶接シームによって接触点を作り出すことができる。ただし、超音波溶接など、接触点を実現するための他の形状および／または方法を使用することもできる。

更なる実施形態では、導電体の接触部は、導体ケーブルの長手方向に対して垂直に、２つの部分的区間へ分割されている。この実施形態では、導電体の少なくとも一方の部分的区間は、接触面が電気接続相手側上にある状態で載り、電気接続相手側に機械的および電気的に接続される。

更なる実施形態では、導電体の接触部の少なくとも一部は絶縁材に埋め込まれている、特に、電気絶縁性のポッティング材に埋め込まれている。このようにして、導電体の接触部の電気絶縁および導電体の接触部の機械的保護の、両方が達成される。

更なる実施形態では、電気接続相手側および導電体は、異なる導電性材料から形成され、特に、電気接続相手側をアルミニウムから、および導電体を銅から、形成することができる。記載した進歩性を有するデバイスによって、異なる導電性材料を使用するとき、特に銅およびアルミニウムを使用するときでさえ、導体と接続相手側との間の良好な電気的接触が達成される。レーザ－溶接接続部または超音波溶接接続部は、アルミニウムと銅の間で良好な電気的接続および十分な機械的接続を確立するのに、特に適している。

一実施形態では、電気接続相手側はバッテリ、特に自動車バッテリの電気端子のコンタクトである。バッテリは例えば、いくつかのバッテリから成る構成の一部であり得、この場合、例えばバッテリの電圧測定を実行するために、導電体が使用される。

更なる実施形態では、接触部を、接続相手側に少なくとも部分的にエンボス加工することができる。エンボス加工することは、製作中の２つの部品を接続が、２つの部品を合わせて保持するための追加の挟持ステップの必要なく可能になる、という利点を有する。この結果、より効率的な製造工程を使用でき、同時に十分に高い機械的強度を実現できる。

更なる実施形態では、接触部と電気接続相手側との間の接合面を、接合面に直接隣接する接続相手側の表面から下方に、特に表面から下方に最大約０．１から０．５ｍｍ、より特定的には最大約０．２から０．３ｍｍに位置付けることができる。このことにより、機械的強度が更に改善される。

更なる実施形態では、接触部の表面および電気接続相手側の表面は、嵌まり合う表面積増大機構を備え得る。構造化表面（structured surface）を有する、例えば複数の規則的に配置されている角錐状突起をその表面に有するエンボス加工用刻印器を使用して、接触部上にパターンを転写するが、このパターンは接続相手側と接合する接触部の表層の面までずっと広がっている。このことにより、例えば溶接を用いる最終的な接続ステップの前に、取り付け力を更に改善できる。

本発明の第２の目的は、上記したようなデバイスを備え、電気接続相手側は少なくとも１つのバッテリセルの電極を受けるためのコンタクト要素を備え、導体ケーブル、特に可撓性平型導体ケーブルは、セルモニタユニットとコンタクト要素を電気的および機械的に接続するワイヤを備える感知ケーブルを備える、請求項１３に記載の、電気自動車またはハイブリッド自動車用の自動車バッテリモジュール用のセル接続システムであって、ワイヤおよび／またはコンタクト要素の表面は、互いとの接触のエリアにおいて表面積増大機構を備えることを特徴とする、セル接続システムによって達成される。平滑な表面と比較して表面積を増大させることにより、より大きい接合表面に起因して、機械的接触力を高めることができる。この実施形態によれば、本発明の第１の目的および第２の目的が達成される。

本発明の第２の目的は、請求項１４に記載の、特に電気自動車またはハイブリッド自動車用の、自動車バッテリモジュール用のセル接続システムによっても達成される。セル接続システムは、少なくとも１つのバッテリセルの電極を受けるためのコンタクト要素と、セルモニタユニットとコンタクト要素を電気的および機械的に接続するワイヤを備える感知ケーブルと、を備える。これは、ワイヤおよび／またはコンタクト要素の表面が、互いとの接触のエリアにおいて表面積増大機構を備えることを特徴とする。平滑な表面と比較して表面積を増大させることにより、より大きい接合表面に起因して、機械的接触力を高めることができる。

進歩性のある変形例によれば、表面積増大機構は複数の隆起部（bumps）を備え得る。表面に隆起部を形成することによって、接触表面積を容易に大きくすることができる。

進歩性のある変形例によれば、隆起部は直線状に、特に接触のエリアの長辺と平行に延びている。そのようなパターンは容易に実現できる。

進歩性のある変形例によれば、隆起部は角錐形状、特に先鋭な角錐形状を有し得る。そのようなパターンによって、表面積が更に増大するとともに、様々な方向の接触側面が得られる。

進歩性のある変形例によれば、角錐形状は矩形の、特に方形の基部形状、および、約３０°から６０°、特に４５°の側面角度（flank angle：フランク角）であり得る。進歩性のある変形例によれば、隆起部は、最大０．５ｍｍ、特に最大０．２ｍｍ、より特定的には最大０．１ｍｍの高さを有する。進歩性のある変形例によれば、直接隣り合う隆起部の頂点は、互いの距離が最大５ｍｍ、特に最大０．２ｍｍであり得る。これらの寸法によって、平坦で平滑な表面と比較して改善された接触力がもたらされる。

進歩性のある変形例によれば、ワイヤおよびコンタクト要素を１つに溶接、特に１つに超音波溶接することができる。表面積増大機構によって、溶接部品間でより高い材料移動（material transfer）が生じ得るため、より高くより安定した溶接力が実現される。

進歩性のある変形例によれば、コンタクト要素およびワイヤは異なる材料から、特にそれぞれアルミニウムおよび銅から、作製することができる。本発明により、２つの異なる材料を組み合わせること、および満足な接続部を得ることが可能になる。表面に薄い電気絶縁酸化物層を有する材料を使用するとき、少なくともこの材料上で表面積増大機構を実現することが好ましい。

進歩性のある変形例によれば、セル接続システムは、バッテリセルの直列電気接続を可能にする２つの列として配置されている、複数のコンタクト要素を有することができ、この場合、互いに対向するコンタクト要素の一方が、感知ケーブルのワイヤと電気的および機械的に接続される。

進歩性のある変形例によれば、感知ケーブルは電気絶縁材に埋め込まれた複数の平行なワイヤ、特に平坦なワイヤを備えることができ、コンタクト要素に接続されているワイヤのうちの各１つは、コンタクト要素のうちの別の１つに電気的および機械的に接続されており、電気絶縁材は各接触のエリアにおいて除去されている。

更に、本発明の第１の目的に関して、請求項２５に従って、導体ケーブル、特に可撓性平型導体ケーブルの導電体と電気接続相手側との間の電気コンタクトを有するデバイスを製作するための方法が提供される。この目的のために、接触平面において導体ケーブルの絶縁シースに埋め込まれている少なくとも１つの、特にいくつかの導電体を備える導体ケーブル、特に可撓性平型導体ケーブルが提供される。所定の接触部において、少なくとも１つの接触面上で、導電体のうちの少なくとも１つから絶縁シースが剥離されている。例えば、接触部における導電体の全面から、絶縁シースを剥離することもできる。
方法は以下のステップを含む：ａ）導電体の接触部の接触面を接触平面外へ絶縁シースの少なくとも一方の外面まで屈曲させるステップ、ステップｂ）特に導体を接触平面外へ屈曲させた後で、導体ケーブル、特に可撓性平型導体ケーブルを接続相手側上に置くステップ、ステップｃ）導電体の接触部の接触面を電気接続相手側上に置くステップ、および次いでステップｄ）導電体の接触部の接触面を電気接続相手側に接続するステップ。一実施形態では、ステップｄ）において、導電体の接触面は電気接続相手側に溶接される。

この方法では、絶縁シースが接触部の領域において、接続相手側に向かう方向に屈曲していないことが有利である。このことにより、導体を接続相手側に接続するための空間がより多く残される。導体ケーブルの絶縁シースは、接触部の領域内において、電気コンタクトの上面に対して平面状に配置することができるか、または、電気接続相手側から離れる方に延びる屈曲部を有し得るかの、いずれかである。いずれの実施形態も、導電体と電気接続相手側の間の単純で確実な電気コンタクトを実現する。

一実施形態では、導電体の接触面は、レーザを援用して電気接続相手側に溶接される。例えば、導電体と電気接続相手側との間に、１つまたは複数の接触点または溶接スポットを形成することができる。特に、レーザはレーザシームを形成することができ、これは例えばらせん形状となって、接触点を形成する。代替として超音波溶接を使用できる。

ある実施形態によれば、方法は、圧力生成材料において特に液相もしくは固相から気相への相転移を起こさせることで形成される圧力波、および／または爆発を使用して、溶接前に導電体の接触面を電気接続相手側に向けて押し下げるステップを含み得る。そのような圧力波を形成して接触部を電気接続相手側に押し付けることは、挟持工程（clamping）なしでまたは少なくとも挟持工程を減らして製造工程を実現できるという利点を有するが、その理由は、挟持がせいぜい第１の溶接スポットを実現するのに必要であるに過ぎないからである。圧力生成材料は接続を実現するのに使用されるものと同じ材料、例えば溶接材料または接着剤とすることができる。変形例では、これはＣＨ_３ＮＯ_２などの可燃性材料とすることができる。

ある実施形態によれば、圧力波形成ステップは、特に溶接の場合と同じレーザを使用して、圧力生成材料に１つまたは複数のレーザパルスを当てるステップを含み得る。この場合、圧力波を生成するために、溶接を実現するために使用されるものと同じレーザを使用できる。第１のショットを使用して可燃性材料の液滴を発火させることができるか、または、１つもしくは複数のパルスを使用して、溶接部もしくは接着剤などの相転移材料の小さな液滴を気化させることができる。次いで次の続くパルスを使用して、接触部と電気接続相手側との間の溶接を実現できる。

ある実施形態によれば、圧力生成材料（pressure creating material）は、接触部の表面上のまたは接触部を覆う液滴またはクラッド材の形態で提供され得る。圧力生成材料を接触部の近くに提供することによって、圧力波の生成後生じる押し下げ効果を最適化できる。

導電体が電気接続相手側上に置かれるまでは、および導体が接続相手側に溶接されるまでは、導体ケーブルは一実施形態では、接触部の領域、すなわち、接触部のすぐ外側の導体ケーブルの絶縁シースにおいて、第２の方向に屈曲している。第２の方向は、電気接続相手側が屈曲している第１の方向とは反対である。導体ケーブルに導電体の屈曲方向とは反対の方向の屈曲部を形成することによって、導電体に対する予荷重が生成され、これにより、導電体と電気接続相手側との間のより容易でより良好な電気コンタクトが可能になる。このことは、特別な押し下げシステムを、少なくとも部分的にまたは場合によっては完全に、もはや使用する必要のないことを意味する。

更なる実施形態では、導電体の接触部は、長手方向に対して垂直に、第１の部分的区間および第２の部分的区間へ分割されている。導電体の少なくとも１つの第１の部分的区間は、接触面外へ屈曲している。選択される実施形態に応じて、最初に導電体を接触平面外へ屈曲させることができ、次に接触部の領域において導電体を２つの部分的区間へ分割することができる。少なくとも１つの第１の部分的区間が接続相手側上に置かれ、接触面を用いて接続相手側に溶接される。選択される実施形態に応じて、両方の部分的区間が電気接続相手側上に置かれ、導電できるように電気接続相手側に接続される。

接触部の領域において導電体を２つの部分的区間に分けることによって得られる利点は、実際の導体ケーブルが平面状に延びることができ、絶縁体を剥離された導体を、延伸されることがほとんどなく、したがって断面が小さくなることのないばね要素として構成できること、および、接触平面外への導電体の屈曲がより容易であり、かつ導電体に対するより小さい機械的応力で可能になることである。このようにして、厚い導体であっても、ほとんど応力を生じさせずに接触平面外へ屈曲させることができる。部分的区間は、部分的区間に対応する屈曲部のある厚い絶縁シースの場合であってさえ、部分的区間のおかげでほとんど機械的変形を生じずに、導体ケーブルの絶縁材料から外へ案内され得る。特により厚い絶縁シースの場合、このことにより接触部の領域において、導電体に対する機械的応力が低減される。
このようにして、導電体の機械的応力および変形が低減され、この結果、長いライフサイクルの観点において電気コンタクトが改善される。特に、導電体の機械的接合をこのようにして保護し、導電体が接触平面外へ屈曲されるときに受ける損傷を少なくすることができる。このことによりまた、電気コンタクトの長期安定性が改善される。更に、接触部の領域における導電体の断面に対する影響がより少ない。この場合、導電体を電気接続相手側に接続するための、特に溶接するためのパラメータを、より精確に設定することができる。このことによりまた、導電体と電気接続相手側との間の機械的接触および電気的接触の、両方の品質が改善される。また更に、この結果、導電体と電気接続相手側との間の電気的接触の長期安定性が、同様に向上する。
このことは自動車分野での用途に関して特に有利であるが、その理由は、自動車が動作中の機械的振動応力、および熱的負荷、特に激しい温度変動に曝されるからである。導電体とバッテリの電気接続相手側との間の機械的および電気的接続の品質は、自動車のバッテリの電気コンタクトとの接触を確立するときに、特に重要である。

ある実施形態によれば、ステップａ）およびステップｃ）は、電気接続相手側に接触部をエンボス加工することによって同時に実現できる。この場合、接触部を有する導体ケーブルが電気接続相手側上に置かれ、次いでプレス用パンチを使用して、接触部を電気接続相手側の表面に向けて屈曲させ、そこにエンボス加工する。この場合、１つのステップにおいて２つの部品を１つに保持することが可能になり、したがって溶接前の２つの部品の追加的な挟持は必要ない。

変形例によれば、平坦なまたは構造化した表面を有するプレス用パンチを使用できる。構造化表面、例えば規則的に配置されている角錐形状を使用して、実際に電気接続相手側の表面に面する接触部の表層の面上に表面パターンを設けることができる。このパターンは、相手側の表面上に嵌まり合うパターンを形成するのと同じ方法でエンボス加工されることになる。より大きい表面積によって、２つの部品の間の接続力を改善することができる。

第１の目的と組み合わせた本発明の第２の目的は、本発明の第２の目的に係るセル接続システムが得られる上記したような方法によって達成される。この場合、表面積増大機構は、プレス用パンチもしくは引っ掻き工具を使用して、またはレーザ構造化によって実現される。したがって、２つの部品の間の電気接続を実現した時点で、その電気的接触が改善される。

本発明の第２の目的はまた、上記したような実施形態に係るセルモニタシステムのコンタクト要素に感知ケーブルを取り付けるための、請求項３５に記載の方法によっても達成される。方法は、プレス用パンチもしくは引っ掻き工具を使用してまたはレーザ構造化によって、表面積増大機構を実現するステップを含む。この方法によって、平滑な表面同士の接続と比較して、改善された接続力を得ることが可能になる。同時に、表面の構造化によって、ワイヤおよび／またはコンタクト要素の表面上の薄い酸化層を破壊することができる。したがって、２つの部品の間の電気接続を実現した時点で、その電気的接触が改善される。

進歩性のある変形例によれば、プレス用パンチまたは引っ掻き工具またはレーザ構造化は、電気的および機械的接続が確立されることになるワイヤおよび／またはコンタクト要素の面に適用される。

進歩性のある変形例によれば、電気的および機械的接続は溶接、特に超音波溶接を介して実現され得る。表面積増大機構によって、溶接部品間でより高い材料移動が生じ得るため、より高くより安定した溶接力が実現される。

更なる変形例によれば、第１の進歩性のある目的に関連する任意の実施形態およびその変形例を、第２の進歩性のある目的に関連する任意の実施形態およびその変形例と組み合わせることができる。

本発明は、参照符号によって本発明の特徴が識別される添付の図と併せて解釈される、以下の説明を参照して理解され得る。

電気コンタクト上の可撓性平型導体ケーブルの概略斜視表現である。 図１に係る可撓性平型導体ケーブルおよび電気コンタクトの、概略的な部分断面表現である。 図１の可撓性平型導体ケーブルの長手方向における断面図である。 外に屈曲している導電体を有する可撓性平型導体ケーブルの、ある実施形態を示す図である。 導電体が電気接続相手側上に載っている、図４に係る可撓性平型導体ケーブルの上面図である。 導電体が接触点または溶接スポットによって電気接続相手側に接続されている、可撓性平型導体ケーブルの部分的区間の上面図である。 導電体が電気接続相手側の２つの部分的区間と接続されている、可撓性平型導体ケーブルの更なる実施形態の概略的表現である。 可撓性平型導体ケーブルの下面を見た、可撓性平型導体ケーブルの２つの部分的区間を有する斜視表現であり、導電体の２つの部分的区間が絶縁シースから引き出されている。 導電体の２つの部分的区間が電気接続相手側上に載っている、可撓性平型導体ケーブルの斜視表現である。 図７の構成の２つの部分的区間を有する斜視図である。 図７に係る可撓性平型導体ケーブルおよび電気コンタクトの、部分断面表現である。 可撓性平型導体ケーブルの導電体の部分的区間が絶縁材に埋め込まれている、図１１の構成を示す図である。 バッテリの概略的表現であり、その電気端子は可撓性平型導体ケーブルの導体と接触されている。 図１４ａから図１４ｅは、本発明のある実施形態に係る、接触部を電気接続対向要素上へ屈曲するための方法の、概略的表現である。 図１５ａから図１５ｃは、本発明のある実施形態に係る、接触部を電気接続対向要素にエンボス加工するための方法の、概略的表現である。 本発明に係る自動車バッテリモジュール用のセル接続システムを示す図である。 本発明に係る表面積増大機構の変形例を概略的に示す図である。 本発明に係る表面積増大機構の変形例を概略的に示す図である。 本発明に係る表面積増大機構の変形例を概略的に示す図である。 ワイヤにおいて表面積増大機構を形成するための先鋭な角錐を有する、プレス用パンチを示す図である。 平滑な表面を有する比較例と比較した、本発明に係る４つの実際の例の剥離力を説明する図である。

図１から図１５は、本発明の第１の目的に関連する実施形態に関する。

図１は、電気接続相手側２上に載る導体ケーブル１の概略的表現を示す。この実施形態および続く実施形態において可撓性平型導体ケーブルが使用されるが、本発明はこれに限定されず、絶縁シースに埋め込まれた少なくとも１つの導電体を有する、任意のタイプの導体ケーブルを使用できる。

可撓性平型導体ケーブル１は、絶縁シース４に埋め込まれているいくつかの導電体３、１０を備える。示されている実施形態では、可撓性平型導体ケーブル１は、絶縁シース４に埋め込まれた９つの導電体３、１０を備える。接触部５において、導電体３からその絶縁シース４が剥離されている。このことは、接触部５の領域において導電体３が、絶縁シース４の材料から全面を解放されていることを意味する。更に、導電体３は、接触部および１つの接触面が電気接続相手側２上にある状態で載る。

図２は、図１の構成を導電体３に沿って延びる概略的な部分断面図で示す。接触部５において導電体３から絶縁シース４がなくなっていることが、明らかに見て取れる。更に、導電体３は、接触部５および１つの接触面が電気接続相手側２の上面上にある状態で載る。可撓性平型導体ケーブル１の残りの導電体１０は、絶縁シースに完全に埋め込まれる。選択される実施形態に応じて、更なる導電体１０から接触部において絶縁シースの絶縁材を剥離し、この導電体１０を１つの接触面が電気接続相手側２上にある状態で載せることもできる。可撓性平型導体ケーブル１の長手方向に見たとき、更なる導電体１０の剥離された接触部は、可撓性平型導体ケーブル１の同じ高さにまたは異なる長手方向区域内に配置され得る。

図３は図１の構成の概略断面図を示す。絶縁シース４は接触部５の領域において凹部９を備える。

図３において、可撓性平型導体ケーブル１が、絶縁シース４が電気コンタクトの電気接続相手側２の上層の面８上にある状態で、接触部５の側方に載っているのを見ることができる。ただし接触部５の領域において、可撓性平型導体ケーブル１は、電気コンタクト２の上層の面８から上向きに第２の方向１１へ屈曲している。更に、導電体３は、接触部５の領域において、絶縁シース４の接触平面１３から電気接続相手側２に向かう方向へ下向きに、第１の方向１２へ屈曲している。絶縁シース４内で可撓性平型導体ケーブルの導電体３、１０が配置される接触平面１３は通常、絶縁シース４の中央に形成される。接続相手側２に向かう方向への導電体３の屈曲により、導電体３の接触面７を電気コンタクト２の上面８上にしっかりと載せることが可能になる。
更に、第２の方向１１へ上向きに屈曲しているケーブル部１４を使用して、動力伝達機構導電体３の接触部５の予張力（pretension）を電気接続相手側２の方向に及ぼすことができる。加えてこの結果、導電体３を変形させる必要がなく、接続相手側２の方向への導電体３の屈曲が容易になる。

選択される実施形態に応じて、可撓性平型導体ケーブル１はまた、接触部５の領域において、接続相手側２上に平面状に載ってもよい。ただしこの実施形態では、導電体３は、接続相手側２に向かう方向にたわむことが可能になるように変形、特に延伸される。

図４は、導電体３が第１の方向１２に屈曲して絶縁シース４から外に出ている、可撓性平型導体ケーブル１の更なる実施形態を斜視表現で示している。同時に、ケーブル部１４は、接触部５の領域において、平面状に広がる可撓性平型導体ケーブル１の残りの部分に対して、第１の方向１２と反対に構成されている第２の方向１１に屈曲した形状を有する。

図５は、電気接続相手側２上に置かれている図４の可撓性平型導体ケーブル１を示す。ここでは、導電体３の接触部５は、電気接続相手側２の上面８上に載っている。可撓性平型導体ケーブル１はこの実施形態では、点線で示されている６つ導電体３、１０を備える。導電体３はまだその接触部５によって電気接続相手側２に機械的に接続されておらず、電気接続相手側２の上面８上に載っているだけである。続く方法ステップにおいて、導電体３の接触部５は、電気接続相手側２の上面８に接続される。例えば、この目的のために、溶接接続部、接着接続部、またははんだ接続部を使用できる。
溶接接続部として特にレーザ溶接接続部を使用できる。電気コンタクト２の上面８への導電体３の接触部５の溶接は、レーザビームを用いて達成される。選択される実施形態に応じて、図６に示すように、１つまたは複数の溶接スポット１５を使用することができる。レーザ溶接の代わりに超音波溶接を使用してもよい。

図６は図５の構成の詳細を拡大図で示しており、導電体３は２つの溶接スポット１５、１６を使用して電気接続相手側２に溶接されている。選択される実施形態に応じて、ただ１つの溶接スポット、または２つ以上の溶接スポットも使用できる。更に、丸い形状の溶接スポットの代わりに、細長い、矩形の、またはぎざぎざの形状の溶接接続部を選択することもできる。例えば、溶接接続部は、溶接スポットの中央点から溶接スポットの縁部領域までらせん形状で案内されるレーザビームを援用して作り出すことができる。

図７は、可撓性平型導体ケーブル１の導電体３と電気接続相手側２との間の電気コンタクトを有する更なるデバイスの斜視表現を示す。図７の表現は、電気接続相手側２上に置かれて示されている可撓性平型導体ケーブル１上を上方から見た、概略的なものである。導電体３の接触部５から絶縁シース４の絶縁材が剥離されるように、可撓性平型導体ケーブル１の絶縁シース４に凹部９が導入される。更に、導電体３の接触部５は、第１の部分的区間１７および第２の部分的区間１８に分割されている。
第１の部分的区間１７および第２の部分的区間１８は可撓性平型導体ケーブル１に対して下向きに絶縁シース４の接触平面外へ導かれ、電気接続相手側２の上面８上に載る。更に、各部分的区間１７、１８は、それぞれ２つの対応する溶接スポット１５、１６によって、電気接続相手側２に電気的および機械的に接続されている。溶接スポット１５、１６は例えばレーザ溶接によって作り出すことができる。

図８は、電気接続相手側２上に置かれる前の、図７の可撓性平型導体ケーブル１を示す。ここでは、可撓性平型導体ケーブル１の絶縁シース４から外に屈曲している導電体３の部分的区間（partial sections）１７、１８を容易に認識できる。部分的区間１７、１８は各々、第１の区間１９および第２の区間２０へ分割されている。第１の区間１９は絶縁シース４の接触平面１３から外に延びており、接触平面１３に対して所定の角度で傾斜している。第１の区間１９は、屈曲部２１を介して第２の区間２０へ移行する。第２の区間２０は、接触平面１３に対してより小さい傾斜を有し、例えば可撓性平型導体ケーブル１の平面と平行に配置することができる。
第１の部分的区間１７および第２の部分的区間１８は同一の形状とすることができ、この場合、第１の区間１９は可撓性平型導体ケーブル１の平面に対して同じ角度を各々有し、それらにおいて第２の区間２０は、互いに平行に配置されている。部分的区間１７、１８のこの形状により、導電体３と電気接続相手側２との間の電気的接触の実現をより単純化し改善することができる。

部分的区間１７、１８の形状に起因して、部分的区間１７、１８の第２の区間２０は、可撓性平型導体ケーブル１が電気接続相手側２上に置かれるときに、電気コンタクト２の上面８との接触表面が比較的大きい。部分的区間１７、１８の第２の区間２０はしたがって、電気接続相手側２と広い面積にわたって接触して広がっている。こうして大きい接触表面が得られる。更に、接続相手側２と部分的区間１７、１８との間の接続部を形成するための広い表面が存在する。

図９は図８からの可撓性平型導体ケーブル１を示しており、このケーブル１は、第２の区間２０が電気接続相手側２の上面８上にある状態で部分的区間１７、１８が載るように、電気接続相手側２上に置かれている。

図１０は、部分的区間１７、１８を溶接スポット１５を用いて電気接続相手側２に各々溶接した後の、図９の構成を示す。

図１１は、部分的区間１７、１８の第１の区間１９および第２の区間２０の形成を明確に見ることのできる、図１０の構成の概略的な部分断面表現を示す。図１１の実施形態では、部分的区間１７、１８の第２の区間２０内に２つの溶接スポット１５、１６が形成され、これらが部分的区間１７、１８を電気接続相手側２に接続している。

図１２は、図７の更なる実施形態を通る概略的な部分断面図を示す。この実施形態では、第１の部分的区間１７および第２の部分的区間１８は、絶縁材２２に埋め込まれている。絶縁材２２は、例えば電気絶縁性ポッティング材、例えばプラスチック材から形成できる。例えば、絶縁シース４を剥離された部分的区間１７、１８を絶縁材２２で少なくとも部分的に、特に完全に、覆うことができる。部分的区間１７、１８の安全で確実な電気絶縁が、こうして達成される。

同様に、図１から図６の実施形態の接触部５を絶縁材で、特に電気絶縁性ポッティング材で覆うこともできる。

選択される実施形態に応じて、電気接続相手側２および導電体３を、異なる材料から形成することができる。例えば、電気接続相手側２はアルミニウムで作製することができる。更に、導電体３を銅から形成することができる。

図１３は、いくつかのバッテリ２３、２４、２５を有するバッテリシステムの構成を概略的表現で示しており、各バッテリは電気端子を有し、いくつかの端子２６、２７、２８が矩形として概略的に示されている。更に、バッテリ２３、２４、２５の全てを通って、可撓平型導体ケーブル１が導かれている。可撓性平型導体ケーブル１は、導電体３と、更なる導電体１０と、追加の導電体２９と、を備える。導電体３、１０、２９は単なる部分的な断片として概略的に示されているが、可撓性平型導体ケーブル１の全体に沿って形成されている。示されている実施形態では、既に記載した図１から図１２の実施形態のうちの１つに従い、導電体３が第１のバッテリ２３の第１の端子２６に、更なる導電体１０が第２のバッテリ２４の第２の端子２７に、追加の導電体２９が第３のバッテリ２５の第３の端子２８に、導電的に接続されている。
例えば、このバッテリの構成は自動車内に設けられる。バッテリの電気端子２６、２７、２８は電気コンタクトに相当する。選択される実施形態に応じて、１つのバッテリだけに、可撓性平型導体ケーブルの導体に接続される電気端子を設けることができる。バッテリの電気端子の電気コンタクトを使用して、バッテリの電圧を均衡させるためにその電圧を、および／またはバッテリの温度を検出することができる。バッテリは、この概略的表現では示されていない２つの端子を有する。

図１４ａから図１４ｅは、本発明に係る更なる実施形態を示す。上記の図の説明で既に使用したものと同じ参照符号を有する特徴に言及するが、それらを改めて詳細に説明することはしない。

図１４ａは導体ケーブルの側方断面図を概略的に示しており、ここでは例示的な形態として、その絶縁シース４が電気接続相手側２上に配置されている可撓性平型導体ケーブル１である。導電体３はその全長にわたって、接触平面１３内に配置されている。接触部５はまだ、電気接続相手側２の表面８に向かって屈曲していない。接触面７の反対側の表層の面３３上に、溶接材料の液滴３１、または燃焼性材料もしくは爆発性材料（explosive material）の接着剤が配置される。液体材料の代わりに、例えば接触面７の反対側の表層の面３３上に提供される爆発圧接クラッド（explosive cladding）の形態の、好適な固体材料を使用することもできる。

図１４ｂは、パルスレーザ３７によって放射されたレーザパルス３５が液滴３１に当たっているところを示す。

使用される材料に応じて、液滴３１はすぐに気化するか、またはエネルギー移動に起因して燃焼もしくは爆発する。このためには、単一のレーザパルスで十分な場合がある。一部の用途では、複数のパルスが必要な場合がある。

相転移に続いて、圧力波３９が形成され、これが急速に膨脹して、接触部５の接触面７を電気接続相手側２の表面８に向けて押下する。このことが図１４ｃに示されている。

次に、図１４ｄに示すように、接触部５が圧力波３９によってまだ押し下げられている間にレーザ３７によって更なるレーザパルス４１が放射され、これが接触部５に当たって、接触部５が溶接エリア４２内で電気接続相手側２に溶接される。

図１４ｅは最終結果を示す。接触部５は接触平面１３外へ屈曲しており、電気接続相手側２に電気的および機械的に接続されている。接触部５をレーザとの相互作用の瞬間に押し下げることによって、高品質の溶接部４３を得ることができる。

図１５ａから図１５ｃは、本発明に係る更なる実施形態を示す。上記の図の説明で既に使用したものと同じ参照符号を有する特徴に言及するが、それらを改めて詳細に説明することはしない。

図１５ａは導体ケーブルの側方断面図を概略的に示しており、ここでは例示的な形態として、その絶縁シース４が電気接続相手側２上に配置されている可撓性平型導体ケーブル１である。導電体３はその全長にわたって、接触平面１３内に配置されている。接触部５はまだ、電気接続相手側２の表面８に向かって屈曲していない。プレス用パンチ５１は接触部５の直上に配置されている。プレス表面５３は縁部を面取りしたまたはしていない、平坦な表面であり得る。

この実施形態の変形例が、拡大区域５５の中に示されている。この場合、プレス表面５７は構造化表面５９、例えばプレス表面５７にわたって規則的に配置されている複数の角錐形状６１を有する。

図１５ｂは、プレス用パンチ５１を下向きに移動させ、接触部５および電気接続相手側２の表面８に押し付けた後の結果を示す。プレス用パンチ５１の圧力下で、接触部５の少なくとも一部６３は屈曲され、電気接続相手側２の表面６５にエンボス加工されている。エンボス加工されたエリア７１に直接隣接する表面８と比較した、圧痕（imprint）の接合平面６９の高さ６７は、０．１から０．５ｍｍ、好ましくは０．２から０．４ｍｍのオーダーである。

拡大区域７３は、図１５ａに示すような構造化表面５９を有するプレス用パンチ５１を使用したときの接合面７５を示す。この場合接触部５および電気接続相手側２は、接合面７５において嵌まり合う表面積増大機構７７を有する。

エンボス加工することは、２つの部品が追加の挟持手段を要することなく互いに対して位置決めされ、このことにより製造工程が単純化されるという利点を有する。

次に、図１５ｃに示すように、レーザ７９を使用して接触部５を電気接続相手側２に溶接する。エンボス加工されたエリア７１内に、上述した実施形態の場合と同様、１つまたは複数の溶接スポット８１を実現できる。代替として超音波溶接を代わりに使用してもよい。

このように、この実施形態では、電気接続相手側２の表面８への接触面の屈曲および配置が、１つのステップで実現される。

図１６は、本発明の第２の目的に関連する、バッテリモジュールのために使用されるセル接続システム１００を示す。

そのようなセル接続システム１００は、電気自動車またはハイブリッド自動車において使用される。このシステム１００は、自動車の電気モータにエネルギーを提供するための、並列および直列に接続されているバッテリセルを受け入れる。

セル接続システム１００は、典型的にはプラスチックから作製される支持部１０３を備え、この表面に、例えばスナップ嵌合接続を使用して、典型的にはアルミニウムで作製される複数のコンタクト要素１０９および１１１の２つの列１０５、１０７が装着される。コンタクト要素１０９、１１１は、上記した実施形態の電気接続相手側２に対応している。

この実施形態では、各コンタクト要素１０９は２つのコンタクト要素区間１０９ａ、１０９ｂを備え、各コンタクト要素１１１は２つのコンタクト要素区間１１１ａ、１１１ｂを備える。２つのコンタクト要素区間１０９ａ、１０９ｂは互いに電気接続されている。コンタクト要素区間１１１ａ、１１１ｂもやはり互いに電気接続されている。

使用時、バッテリセルは、その電気の正極および負極が対向する接触部上に配置される。この結果、コンタクト要素区間１０９ａ、１１１ａ上に１つのバッテリセル、コンタクト要素区間１０９ｂ、１１１ｂに１つのバッテリセルがある。この結果、バッテリセルは並列に配置される。変形例では、２つよりも少ないまたは多いセルを、並列に配置してもよい。バッテリセルは通常、確実な電気的および機械的接続を保証するために、コンタクト要素区間に溶接される。

列１０５において、隣り合うコンタクト要素１１３は、通常は支持部と一体に形成される遮断要素１１５を介して、コンタクト要素１０９から電気的に遮断されている。対向する列において、隣り合うコンタクト要素１１７は、コンタクト要素１１１に電気接続されている。したがって、コンタクト要素１１３および１１７上に装着されるバッテリセルは、コンタクト要素１０９および１１１上に装着されるバッテリセルに対して、直列に装着されることになる。並列のバッテリセル対が隣り合うバッテリセル対と直列に接続される構成が、列１０５および１０７の全体にわたって実現される。この場合、電気接続されているコンタクト要素の対は、電気接続されている要素の次の対から遮断要素１１５によって分けられている。この実施形態では、列１０５中のコンタクト要素１０９および列１０７中のコンタクト要素１４９のみが、隣り合うコンタクト要素に電気接続されていない。

セル接続システム１００は、バスバー１１９および１２１を介して、隣り合うセル接続システムまたはモータに接続される。

セル接続システム１００は、セルモニタユニット１２５を有するプリント回路基板（ＰＣＢ）１２３を更に備える。ＰＣＢ１２３上のモニタユニット１２５は、バッテリセルのパラメータ、例えば温度、キャパシタンスをモニタするために、例えばキャパシタンスまたはその充電状態を均衡させるために、コンタクト要素１０９、１１１、１１３、１１５のうちの少なくともいくつかに電気接続されている。接続は、ここでは可撓性平型ケーブル１２７、１２９、１３１、および１３３である感知ケーブルを使用して実現され、これらは上記した実施形態では可撓性平型導体ケーブルとも呼ばれる。

拡大図１３５に見ることができるように、可撓性平型ケーブル１３３は複数本、ここでは６本の、ここでは銅ワイヤである平行なワイヤ１３７ａ～ｆを備えるが、これらのワイヤは電気絶縁材１３９によって互いから遮断されており、この実施形態では押出成形ＰＶＣに埋め込まれている。ワイヤのうちの３本である１３７ｃ、１３７ｄ、および１３７ｅは、１つの限定されたコンタクト要素、ここでは１４５、１４７、および１４９に、電気的および機械的に接続されている。更に、図１に見ることができるように、対向するコンタクト要素の各対には、１つのワイヤだけが接続されている。例えばワイヤ１３７ｄとコンタクト要素１４７であるが、一方、列１０５における対向するコンタクト要素は、バッテリセル装着をモニタするために、可撓性平型ケーブル１２７には接続していない。
対向するコンタクト要素１０９ａおよび１１１ａに関しては、両要素はそれらの対応する可撓性平型ケーブル１２９および１３１に接続されている。

可撓性平型ケーブル１３３は、ワイヤ１３７ｃに対応しているワイヤ１４３がその電気絶縁材を有さない、露出領域１４１を有する。ワイヤ１４３は、典型的には超音波溶接によって、コンタクト要素１４５に溶接されている。超音波溶接を実行するためには、図１に見ることができるように、コンタクト要素１４５との接触が実現される場所に対向する面も電気絶縁材１３９を有さない必要があるが、その理由は、溶接を実行するために使用するソノトロードを、ワイヤ上に位置付ける必要があるからである。通常、ソノトロードを適用した表面には、ソノトロードの接触表面の目に見える圧痕が残っている。

本発明に係る、コンタクト要素１４５に面する露出領域１４１は、隆起部などの表面積増大機構を備える。この文脈では、表面積増大機構とは、銅製ワイヤの平滑な表面もより大きい面積を有する表面を意味し、この表面は、例えばＣＯ２レーザと、金属製および／またはプラスチック製ブラシ、例えば回転ブラシを用いる機械的清浄化などの続く清浄化とを使用した、電気絶縁材１３９の除去後に得られる。

図１７ａから図１７ｃは、本発明に係るワイヤ１４３の露出領域１４１上の表面積増大機構の、３つの異なる変形例を示す。表面積増大機構は、図１６に示すような、コンタクト要素１４５と接触することになるワイヤの面上にある。

図１７ａは、引っ掻き工具の適用後のワイヤ１５３の露出領域１５１の表面を示す。好ましくは露出エリアの表面全体にわたって引っ掻き線１５５が設けられ、これにより平滑な表面と比較して表面積が増大する。

図１７ｂは、露出領域１６１の長辺に沿って延びる直線状隆起部１６５の形態のパターン化された表面積増大機構をもたらす、プレス用パンチの適用後の、ワイヤ１６３の露出領域１６１の表面を示す。更なる変形例では、直線状隆起部１６５は短辺に沿って延びるか、または斜めであってもよい。この実施形態では、全ての直線状隆起部１６５が同じ形状を有する。変形例では、これらは異なっていてもよく、例えば縁部に向かって高くなってもよい。直線状隆起部１６５は、最大０．５ｍｍ、特に最大０．２ｍｍ、より特定的には最大０．１ｍｍの高さを有する。また更に、直接隣り合う隆起部の頂点は、互いの距離が最大５ｍｍ、特に最大０．２ｍｍである。

図１７ｃは、露出領域１７１の全体を覆う角錐１７５の配列の形態のパターン化された表面積増大機構をもたらす、図１８に示すようなプレス用パンチ１８１の適用後の、ワイヤ１７３の露出領域１７１の表面を示す。この実施形態では、角錐１７５は、本質的に矩形を、特に本質的に方形を基礎とする形状、および約３０°から６０°、特に４５°の側面角度を有する、先鋭な角錐である。角錐１７５は、最大０．５ｍｍ、特に最大０．２ｍｍ、より特定的には最大０．１ｍｍの高さを有する。また更に、直接隣り合う角錐の頂点は、互いの距離が最大５ｍｍ、特に最大０．２ｍｍである。

図１８に示すように、プレス用パンチ１８１は、規則的に配置されている角錐１８３の配列を備える。

表面積増大機構をワイヤ１６３または１７３の表面にエンボス加工する代わりに、レーザパターニング工程を用いることも可能である。

本発明はまた、露出領域１４１、１５１、１６１、１７１を形成するために可撓性平型ケーブル１２７～１３３から電気絶縁材１３９を除去するステップと、露出領域を清浄化するためのステップと、を含む、感知ケーブルを上記したようなセル接続システムのコンタクト要素に取り付けるための方法にも関する。このステップの後には、図１７ａ、図１７ｂ、または図１７ｃに示すような構造のうちの１つを得るための、プレス用パンチもしくは引っ掻き工具を使用するまたはレーザ構造化による、表面積増大機構形成ステップが続く。その次に、溶接、特に超音溶接波またはレーザ溶接によって、ワイヤ１４３、１５３、１６３、１７３の露出領域１４１、１５１、１６１、１７１の間の、電気的および機械的接続が実現される。

変形例によれば、図１７ａから図１７ｃに示すような形態はまた、または代替として、コンタクト要素１４５の表面上に設けてもよい。

図１９は、上記したような９０°剥離張力試験後に得られた結果を示し、この試験はＣｍｋ＞１．６７を満たしている。これには個々の測定値および平均値が示されている。

全てのサンプルにおいて同じ材料、すなわちコンタクト要素に対してアルミニウムおよびワイヤに対して銅を使用し、同じ超音波工程を適用した。

サンプル１９１は、平滑な表面を有する比較サンプルに対応している。見て取れるように、平均値８．６２５Ｎは必要な７Ｎよりも高いので、この剥離張力試験は満足のいくものである。水平方向の点線を参照されたい。測定値のうちの１つは７Ｎ未満であった。

サンプル１９３は、図１７ｃに示すような先鋭な角錐の形態の表面積増大機構に対応している。これらは図１８に示すようなプレス用パンチを使用して得られた。ワイヤ上の先鋭な角錐は本質的に、０°および９０°の方向に沿った方形の接地表面を示し、平均して、０．４ｍｍの頂点間距離、０．２ｍｍの高さ、および４５°の側面角度を呈する。得られた平均剥離力は１３．１５４Ｎであり、全測定値が７Ｎを超えている。

サンプル１９５は、図１７ｂに示すような直線状の隆起部の形態の表面積増大機構に対応しており、頂点間距離は０．２ｍｍ、高さは０．１ｍｍ、側面角度は４５°である。得られた平均剥離力は９．４８２Ｎであり、全測定値が７Ｎを超えている。

サンプル１９７は、図１７ｃに示すような先鋭な角錐の形態の表面積増大機構に対応している。これらは図１８に示すようなプレス用パンチを使用して得られた。ワイヤ上の先鋭な角錐は本質的に、０°および９０°の方向に沿った方形の接地表面を示し、平均して、０．２ｍｍの頂点間距離、０．１ｍｍの高さ、および４５°の側面角度を呈する。得られた平均剥離力は１５．５６Ｎであり、全測定値が７Ｎを超えている。

サンプル１９９は、引っ掻き線の形態の表面積増大機構に対応している。得られた平均剥離力は１２．５９８Ｎであり、全測定値が７Ｎを超えている。

本発明に係るサンプルは全て、平滑な表面を有するワイヤと比較して剥離力がより高い。サンプル１９７の場合に、比較サンプルに対して約８０％の改善を示す最良の結果が得られる。

本発明のいくつかの実施形態について記載した。しかしなお、続く特許請求の範囲から逸脱することなく、様々な修正および改良を行うことができることが理解される。特に、本発明の第１の目的に関連する実施形態と本発明の第２の目的に係る実施形態を組み合わせることによって、本発明に係る追加の実施形態が実現される。

１ 導体ケーブル、ここでは可撓性平型導体ケーブル
２ 電気接続相手側
３ 導電体
４ 絶縁シース
５ 接触部
７ 接触面
８ 電気コンタクトの上面
９ 絶縁シースの凹部
１０ 更なる導電体
１１ 第２の方向
１２ 第１の方向
１３ 接触平面
１４ ケーブル部
１５ 第１の溶接スポット
１６ 第２の溶接スポット
１７ 第１の部分的区間
１８ 第２の部分的区間
１９ 第１の区間
２０ 第２の区間
２１ 屈曲部
２２ 絶縁材
２３ 第１のバッテリ
２４ 第２のバッテリ
２５ 第３のバッテリ
２６ 第１の端子
２７ 第２の端子
２８ 第３の端子
２９ 追加の導電体
３１ 液滴
３３ 表層の面
３５ レーザパルス
３７ レーザ
３９ 圧力波
４１ 更なるレーザパルス
４２ 溶接エリア
４３ 溶接部
５１ プレス用パンチ
５３ プレス表面
５５ 拡大区域
５７ プレス表面
５９ 構造化表面
６１ 角錐形状
６３ 接触部５の一部
６５ 電気接続相手側２のエンボス加工された表面
６７ 圧痕の高さ
６９ 接合平面
７１ エンボス加工されたエリア
７３ 拡大区域
７５ 接合面
７７ 表面積増大機構
７９ レーザ
８１ 溶接部
１００ セル接続システム
１０３ 支持部
１０５ 列
１０７ 第２の列
１０９ コンタクト要素
１０９ａ コンタクト要素区間
１０９ｂ コンタクト要素区間
１１１ コンタクト要素
１１１ａ コンタクト要素区間
１１１ｂ コンタクト要素区間
１１３ 隣り合うコンタクト要素
１１５ 遮断要素
１１７ 隣り合うコンタクト要素
１１９ バスバー
１２１ バスバー
１２３ プリント回路基板（ＰＣＢ）
１２５ セルモニタユニット
１２７ 可撓性平型ケーブル
１２９ 可撓性平型ケーブル
１３１ 可撓性平型ケーブル
１３３ 可撓性平型ケーブル
１３５ 拡大図
１３７ａ～ｆ ワイヤ
１３９ 電気絶縁材
１４１ 露出領域
１４３ 露出領域内のワイヤ
１４５ コンタクト要素
１４７ コンタクト要素
１４９ コンタクト要素
１５１ 露出領域
１５３ ワイヤ
１５５ 表面積増大機構としての表面引っ掻き線
１６１ 露出領域
１６３ ワイヤ
１６５ 表面積増大機構としての直線状隆起部
１７１ 露出領域
１７３ ワイヤ
１７５ 表面積増大機構としての先鋭な角錐
１８１ 先鋭な角錐を有するプレス用パンチ
１９１ 比較例
１９３ 型押しした大きい角錐
１９５ 型押しした直線状隆起部
１９７ 型押しした小さい角錐
１９９ 引っ掻き式の表面積増大機構

Claims (35)

1. 導体ケーブル（１）の導電体（３）と電気接続相手側（２）との間の電気コンタクトを有し、前記導電体（３）は前記導体ケーブル（１）の絶縁シース（４）内の所定位置（１３）に埋め込まれているデバイスであって、
   所定の接触部（５）において、少なくとも１つの接触面（７）上で前記導電体（３）から前記絶縁シース（４）が剥離されており、
   前記導電体（３）の前記接触部（５）は、前記接触面（７）が第１の方向（１２）に前記所定位置（１３）から出て前記絶縁シース（４）の外面を越えて外に屈曲しており、
   前記導電体（３）の前記接触部（５）の前記接触面（７）は前記電気接続相手側（２）上に載り、前記電気接続相手側（２）に直接接続されるとともに、
   前記導体ケーブル（１）は、前記接触部（５）の領域内で第２の方向（１１）に屈曲しており、
   前記第２の方向（１１）は前記第１の方向（１２）とは反対の方向を向いている、
   デバイス。
   
2. 前記導体ケーブル（１）は、可撓性平型導体ケーブルである、
   請求項１に記載のデバイス。
   
3. 前記導電体（３）の前記接触部（５）の前記接触面（７）は、いくつかの接触点（１５、１６）によって前記電気接続相手側（２）に接続されている、
   請求項１または２に記載のデバイス。
   
4. 前記導電体（３）の前記接触部（５）は２つの部分的区間（１７、１８）へ分けられており、
   前記導電体（３）の少なくとも一方の部分的区間（１７、１８）は、前記接触面（７）が前記電気接続相手側（２）上にある状態で載り、前記電気接続相手側（２）に接続される、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のデバイス。
   
5. 前記導電体（３）の前記接触部（５）は絶縁材（２２）に埋め込まれている、または電気絶縁性ポッティング材に埋め込まれている、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
   
6. 前記電気接続相手側（２）および前記導電体（３）は異なる導電性材料から形成されている、
   請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス。
   
7. 前記電気接続相手側（２）はアルミニウムから、および前記導電体（３）は銅から作製される、
   請求項６に記載のデバイス。
   
8. 前記電気接続相手側（２）は、バッテリ（２３、２４、２５）の電気端子（２６、２７、２８）のコンタクト、または自動車バッテリの電気端子（２６、２７、２８）のコンタクトである、
   請求項１から７のいずれか一項に記載のデバイス。
   
9. 前記導電体（３）は溶接接続部、レーザ溶接接続部または超音波溶接接続部によって前記電気接続相手側（２）に接続されている、
   請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
   
10. 前記接触部は前記電気接続相手側に少なくとも部分的にエンボス加工される、
    請求項１から９のいずれか一項に記載のデバイス。
    
11. 前記接触部と前記電気接続相手側との間の接合面は、前記接合面に直接隣接する前記電気接続相手側の表面から下方に配置される、
    請求項１０に記載のデバイス。
    
12. 前記接触部の表面および前記電気接続相手側の表面は、接合面において嵌まり合う表面積増大機構を備える、
    請求項１０または１１に記載のデバイス。
    
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載のデバイスを備え、
    前記電気接続相手側は、少なくとも１つのバッテリセルの電極を受け入れるためのコンタクト要素（１０９、１１１）を備え、
    前記導体ケーブルは、セルモニタユニット（１２５）と前記コンタクト要素（１０９、１１１）を電気的および機械的に接続するワイヤ（１３７ａ～ｅ）を備える感知ケーブル（１２７、１２９、１３１、１３３）を備える、自動車バッテリモジュール用のセル接続システムであって、
    前記ワイヤおよび／または前記コンタクト要素の表面は、互いとの接触のエリアにおいて表面積増大機構（１５５、１６５、１７５）を備えることを特徴とする、
    セル接続システム。
    
14. 前記セル接続システムは、電気自動車またはハイブリッド自動車用の、自動車バッテリモジュール用のセル接続システムである、
    請求項１３に記載のセル接続システム。
    
15. 前記表面積増大機構（１６５、１７５）は複数の隆起部を備える、
    請求項１３または１４に記載のセル接続システム。
    
16. 前記隆起部（１６５）は直線状に延びている、または前記接触のエリアの長辺と平行に延びている、
    請求項１５に記載のセル接続システム。
    
17. 前記隆起部は角錐形状（１７５）を有する、
    請求項１５に記載のセル接続システム。
    
18. 前記角錐形状（１７５）は矩形の基部形状、または方形の基部形状を有し、および、約３０°から６０°の側面角度を有する、
    請求項１７に記載のセル接続システム。
    
19. 前記隆起部（１５５、１６５、１７５）は、最大で０．１ｍｍから０．５ｍｍの高さを有する、
    請求項１５から１８のいずれか一項に記載のセル接続システム。
    
20. 直接隣り合う隆起部（１６５、１７５）の頂点は、互いの距離が最大で０．２ｍｍから５ｍｍである、
    請求項１５から１９のいずれか一項に記載のセル接続システム。
    
21. 前記ワイヤ（１５３、１６３、１７３）および前記コンタクト要素（１４５）は１つに溶接される、
    請求項１３から２０のいずれか一項に記載のセル接続システム。
    
22. 前記コンタクト要素（１４５）および前記ワイヤ（１５３、１６３、１７３）は異なる材料から作製される、
    請求項２１に記載のセル接続システム。
    
23. バッテリセルの直列電気接続を可能にする、２つの列（１０５、１０７）として配置されている複数のコンタクト要素を備え、
    互いに対向するコンタクト要素の一方は、前記感知ケーブル（１２７、１２９、１３１、１３３）の前記ワイヤと電気的および機械的に接続されている、
    請求項２２に記載のセル接続システム。
    
24. 前記感知ケーブル（１２７、１２９、１３１、１３３）は、電気絶縁材（１３９）に埋め込まれた複数の平行なワイヤ（１３７ａ～ｆ）、または電気絶縁材（１３９）に埋め込まれた複数の平行かつ平坦なワイヤを備え、
    コンタクト要素に接続されている前記ワイヤのうちの各１つは、前記コンタクト要素のうちの別の１つに電気的および機械的に接続されており、
    前記電気絶縁材は各接触のエリアにおいて除去されている、
    請求項２３に記載のセル接続システム。
    
25. 導体ケーブルの導電体、または可撓性平型導体ケーブルの導電体が前記導体ケーブルの絶縁シースの所定位置に埋め込まれており、所定の接触部において、少なくとも一方の接触面上で前記導電体から前記絶縁シースが剥離されている、請求項１から２４のいずれか一項に記載のデバイスを製作するための方法であって、
    ａ）前記導電体の前記接触部を前記所定位置外へ前記絶縁シースの少なくとも一方の外面まで屈曲させるステップと、
    ｂ）前記導体ケーブルを前記電気接続相手側上に置くステップと、
    ｃ）前記導電体の前記接触部の前記接触面を前記電気接続相手側上に置くステップと、次いで、
    ｄ）前記接触部の前記接触面を前記電気接続相手側に直接接続するステップと、を含む、方法。
    
26. 前記導電体の前記接触面は、前記電気接続相手側に溶接されている、
    請求項２５に記載の方法。
    
27. 圧力生成材料において液相もしくは固相から気相への相転移を起こさせることで形成される圧力波、および／または爆発を使用して、溶接前に前記導電体の前記接触面を前記電気接続相手側に向けて押し下げるステップを含む、
    請求項２６に記載の方法。
    
28. 前記圧力波の形成は、前記圧力生成材料に１つまたは複数のレーザパルスを当てるステップを含む、
    請求項２７に記載の方法。
    
29. 前記圧力生成材料は、前記接触部（５）の表面上のまたは前記接触部（５）を覆う液滴またはクラッド材の形態で提供される、
    請求項２７または２８に記載の方法。
    
30. 前記導電体の前記接触部は、前記接触面が第１の方向に前記所定位置から前記絶縁シースの外面を越えて突出するように屈曲しており、
    次いで前記導体ケーブルは前記電気接続相手側に向かう方向に移動され、前記導電体の前記接触部の前記接触面は前記電気接続相手側上に置かれ前記電気接続相手側に直接接続される、
    請求項２５から２９のいずれか一項に記載の方法。
    
31. 前記導体ケーブルは、前記導電体を前記電気接続相手側上に置く前および溶接の前は、前記接触部の前記領域内で第２の方向に屈曲しており、
    前記第２の方向は前記第１の方向とは反対の方向を向いている、
    請求項３０に記載の方法。
    
32. 前記導電体の前記接触部は第１の部分的区間および第２の部分的区間へ分けられており、
    少なくとも前記第１の部分的区間は前記所定位置外へ屈曲しており、
    前記第１の部分的区間は前記電気接続相手側上に置かれ前記電気接続相手側の前記接触面と接続される、
    請求項２５から３１のいずれか一項に記載の方法。
    
33. ステップａ）およびステップｃ）は、前記電気接続相手側（２）に前記接触部（５）をエンボス加工することによって同時に実現される、
    請求項２５から３２のいずれか一項に記載の方法。
    
34. エンボス加工することは、平坦なまたは構造化した表面を有するプレス用パンチ（５１）を使用して実現される、
    請求項３３に記載の方法。
    
35. 前記表面積増大機構はプレス用パンチ（１８１）もしくは引っ掻き工具を使用して、またはレーザ構造化によって実現される、
    請求項１３に記載のセル接続システムを得るための請求項２５から３４のいずれか一項に記載の方法。