Elemento de presión para el contacto de un conductor eléctrico.

Paquete de baterías consistente en múltiples celdas de batería (5),

en particular celdas planas de batería (6), que presentan en cada caso un conductor de cátodo (17) y un conductor de ánodo (18), estando conectados eléctricamente entre sí en cada caso dos conductores (17, 18) de celdas de batería (5, 6) adyacentes, caracterizado porque entre dos conductores (17, 18) a conectar eléctricamente se dispone un elemento de contacto (30) estable a la presión, siendo presionado un conductor (17, 18) de forma que conduce la electricidad contra el elemento de contacto (30) a través de un elemento de presión (25) que aplica fuerzas de cizalladura, de modo que entre la superficie de contacto (33) del elemento de contacto (30) y la superficie de contacto del conductor (17, 18) actúan fuerzas antiparalelas (36).

Elemento de presiïn para el contacto de un conductor elïctrico La invenciïn se refiere a una baterïa consistente en mïltiples celdas de baterïa, 5 en particular celdas planas, de acuerdo con el preïmbulo de la reivindicaciïn 1.

Las baterïas se disponen en una carcasa de alojamiento y se producen en forma de bloques de baterïas. Para proporcionar mayor potencia, tal como se requieren por ejemplo en los vehïculos elïctricos, se aïnan numerosos bloques de baterïas. Las celdas de baterïa de los bloques de baterïas individuales estïn conectadas en 10 serie para obtener una tensiïn de salida suficientemente alta, debiendo conectarse entre sï alternativamente los ïnodos y cïtodos de las celdas adyacentes. En este contexto, se ha de asegurar que la conexiïn elïctrica resista una alta intensidad, ya que, especialmente en caso de utilizarse en automïviles, se consiguen altos picos de corriente. Tambiïn se debe asegurar que la conexiïn elïctrica de los conductores no presente corrosiïn, ni siquiera despuïs de tiempos de uso prolongados del bloque de baterïas, ya que la corrosiïn aumenta la resistencia de paso y, en consecuencia, la potencia perdida.

El documento EP 1 505 670 A2 describe un conjunto de baterïas donde los conductores de las celdas conectadas en paralelo son llevados a un carril de 20 contacto comïn a travïs de correspondientes ranuras. Para lograr el contacto de los conductores de la misma polaridad con el carril de contacto correspondiente se utiliza una cuïa de sujeciïn que se inserta en el carril de contacto y que dobla y coloca uno sobre otro los conductores sujetos en las ranuras individuales. Para que la inserciïn de la cuïa de sujeciïn tenga lugar con una fuerza aceptable, los conductores se humedecen con un espray antes insertarse la cuïa de sujeciïn. La conexiïn elïctrica de los conductores entre sï se logra mediante el apoyo de los contactos entre sï y su compresiïn contra el carril de contacto. La fuerza de compresiïn mecïnica es proporcionada por la cuïa de sujeciïn insertada.

La invenciïn tiene como objetivo perfeccionar un paquete de baterïas a partir de mïltiples celdas de baterïa de tal modo que se establezca un contacto seguro de los conductores de las celdas de baterïa que implique poca resistencia de paso.

Este objetivo se resuelve segïn la invenciïn de acuerdo con las caracterïsticas indicadas en la reivindicaciïn 1.

Entre dos conductores que deben conectar elïctricamente entre sï se dispone un elemento de contacto estable a la presiïn. Un conductor se apoya en el elemento de contacto, de modo que conduce la electricidad a travïs de un elemento de presiïn, estando diseïada la construcciïn de modo que al presionar el conductor contra el elemento de contacto se producen fuerzas de cizalladura. Las fuerzas de cizalladura actïan entre la superficie de contacto del elemento de contacto y la superficie de contacto del conductor y estïn formadas por fuerzas antiparalelas.

Para producir grandes fuerzas de cizalladura, la superficie de contacto del elemento de contacto forma cierto ïngulo con respecto al eje central longitudinal del elemento de presiïn. Correspondientemente, una superficie de presiïn del elemento de presiïn forma un ïngulo con respecto a su eje central longitudinal. El ïngulo de la superficie de contacto y el ïngulo de la superficie de presiïn son iguales, conformando ambas superficies un plano inclinado.

La fuerza de sujeciïn del conductor sobre la superficie de contacto del elemento de contacto por la aplicaciïn de una fuerza de cizalladura se logra mediante una uniïn atornillada del elemento de presiïn.

El elemento de presiïn se atornilla en la direcciïn de fijaciïn aproximadamente perpendicular sobre una placa base.

El elemento de presiïn consiste en un material aislante elïctrico, convenientemente un plïstico, en particular un plïstico reforzado con fibra de vidrio. El elemento de presiïn se puede producir de forma econïmica como una pieza moldeada por inyecciïn.

El paquete de baterïas estï configurado de modo que varios elementos de contacto estïn situados en fila uno junto a otro. El conductor de una celda de baterïa asignado a un primer elemento de contacto y el conductor de una celda de baterïa adyacente asignado a un elemento de contacto adyacente se apoyan en el elemento de contacto asociado en cada caso a travïs de un elemento de presiïn comïn. Durante la colocaciïn y el atornillado del elemento de contacto, los conductores se doblan de forma correspondiente al ïngulo de la superficie de presiïn y el ïngulo de la superficie de contacto, hasta que quedan presionados contra el elemento de contacto de modo que conducen la electricidad.

Los conductores atraviesan la placa base por ranuras, levantïndose los elementos de contacto sobre la placa base y estando fijado el elemento de presiïn sobre ïsta. De este modo, todas las fuerzas aplicadas durante la puesta en contacto son absorbidas por la placa base.

Para garantizar un apoyo seguro de las fuerzas de presiïn que actïan sobre los elementos de contacto, un travesaïo configurado en la placa base actïa sobre el elemento de contacto y apoya mecïnicamente las paredes laterales de ïste.

Para lograr un contacto ïntimo, buen conductor de la electricidad, estï previsto que al menos una de las superficies de contacto opuestas entre sï presente una superficie rugosa, con elevaciones que penetran en el material opuesto bajo presiïn de apoyo, entrando en contacto elïctrico con ïste. Con esta configuraciïn se asegura que una capa de ïxido de aluminio formada sobre un conductor consistente en aluminio se rompe al aplicar las fuerzas de presiïn y cizalladura y no impide el contacto elïctrico.

En un perfeccionamiento de la invenciïn, las superficies de contacto apoyadas entre sï se aïslan entre el conductor y el elemento de contacto mediante una junta perifïrica, estando aprisionada la junta perifïrica convenientemente entre el elemento de presiïn y la superficie de contacto. El espacio dentro de la junta se rellena ventajosamente de pasta conductora, con lo que el ïrea de contacto estï protegida de forma segura contra la oxidaciïn o la corrosiïn.

Otras caracterïsticas de la invenciïn se desprenden de las otras reivindicaciones, la descripciïn y las figuras, en las que se representan ejemplos de realizaciïn que se describen detalladamente posteriormente. En las figuras:

Fig. 1: representaciïn esquemïtica en perspectiva de un bloque de baterïas

con un paquete de baterïas dispuesto en su interior;

Fig. 2: representaciïn esquemïtica de una secciïn longitudinal a travïs del

bloque de baterïas de la Fig. 1;

Fig. 3: representaciïn esquemïtica en perspectiva de la zona de

conexiones del paquete de baterïas;

Fig. 4: representaciïn esquemïtica ampliada de la zona de conexiones de

los conductores del paquete de baterïas;

Fig. 5: secciïn esquemïtica a travïs de la zona de conexiones del paquete

de baterïas de la Fig. 4;

Fig. 6: secciïn longitudinal a travïs de un elemento de presiïn;

Fig. 7: vista esquemïtica de la configuraciïn de una superficie de contacto

de un elemento de contacto;

Fig. 8: secciïn esquemïtica a travïs de un conductor en contacto con el

elemento de contacto.

La Fig. 1 muestra un bloque de baterïas 1 que presenta una carcasa 2 y una tapa 3 que cierra la carcasa 2. Tal como se desprende de la secciïn de la Fig. 2, en la carcasa 2 estï dispuesto un paquete de baterïas 4 formado por numerosas celdas individuales 5 que estïn sujetas mecïnicamente en la carcasa 2 del bloque de baterïas 1. En el ejemplo de realizaciïn mostrado, cada celda individual estï construida como una celda plana de baterïa 6, tambiïn denominada celda de bolsa, y se basa quïmicamente en litio, por ejemplo una celda Li-ion.

Tal como muestra esquemïticamente la Fig. 2 en la celda izquierda 6, ïsta consiste en numerosas lïminas de cïtodo 7 y lïminas de ïnodo 8 separadas entre sï en cada caso por lïminas separadoras 9 dispuestas entre ellas. Las lïminas de cïtodo estïn conectadas con un conductor catïdico 17 y las de ïnodo con un conductor anïdico 18. El paquete de lïminas 10 estï envuelto en una lïmina carcasa 11 que configura una carcasa de lïminas 12. La carcasa de lïminas estï cerrada hermïticamente en todo su perïmetro, por ejemplo mediante una juntura soldada perifïrica 13. La carcasa de lïminas 12 estï rellena de una soluciïn electrolïtica.

La lïmina de ïnodo 8, consistente en la mayorïa de los casos en una lïmina de cobre, estï conectada con el conductor anïdico 18 dentro de la carcasa de lïminas 12, saliendo el conductor anïdico 18 a... [Seguir leyendo]

1. Paquete de baterïas consistente en mïltiples celdas de baterïa (5) , en particular celdas planas de baterïa (6) , que presentan en cada caso un conductor de cïtodo (17) y un conductor de ïnodo (18) , estando conectados elïctricamente entre sï en cada caso dos conductores (17, 18) de celdas de baterïa (5, 6) adyacentes, caracterizado porque entre dos conductores (17, 18) a conectar elïctricamente se dispone un elemento de contacto (30) estable a la presiïn, siendo presionado un conductor (17, 18) de forma que conduce la electricidad contra el elemento de contacto (30) a travïs de un elemento de presiïn (25) que aplica fuerzas de cizalladura, de modo que entre la superficie de contacto (33) del elemento de contacto (30) y la superficie de contacto del conductor (17, 18) actïan fuerzas antiparalelas (36) .

2. Paquete de baterïas segïn la reivindicaciïn 1, caracterizado porque la superficie de contacto (33) en el elemento de contacto (30) se extiende formando un ïngulo (34) con respecto al plano central longitudinal (42) del elemento de presiïn (25) .

3. Paquete de baterïas segïn la reivindicaciïn 1 o 2, caracterizado porque la superficie de presiïn (40, 41) del elemento de presiïn (25) se extiende formando un ïngulo (44) con respecto a su plano central longitudinal (42) .

4. Paquete de baterïas segïn las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque el ïngulo (34) de la superficie de contacto (33) y el ïngulo (44) de la superficie de presiïn (40, 41) son iguales y las superficies forman un plano inclinado.

5. Paquete de baterïas segïn una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el elemento de presiïn (25) estï atornillado en la direcciïn de fijaciïn (43) .

6. Paquete de baterïas segïn una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el elemento de presiïn (25) consiste en un material aislante elïctrico.

7. Paquete de baterïas segïn la reivindicaciïn 6, caracterizado porque el elemento de presiïn (25) es un plïstico, en particular un plïstico reforzado con fibra de vidrio.

8. Paquete de baterïas segïn la reivindicaciïn 6 o 7, caracterizado porque el elemento de presiïn estï fabricado como una pieza moldeada por inyecciïn.

9. Paquete de baterïas segïn una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque varios elementos de contacto (30) estïn situados en fila (22, 23) uno junto a otro, porque el conductor (17) de una primera celda de baterïa

(5) asignado a un primer elemento de contacto (30) y el conductor (18) de una celda de baterïa (5) adyacente asignado a un elemento de contacto

(30) adyacente son presionados y apoyados contra el elemento de contacto

(30) asignado en cada caso a travïs de un elemento de presiïn (25) comïn.

10. Paquete de baterïas segïn una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los conductores (17, 18) atraviesan una placa base (20) sobre la que se levantan los elementos de contacto (30) , estando fijado el elemento de presiïn (25) sobre la placa base (20) .

11. Paquete de baterïas segïn una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque los elementos de contacto (30) estïn abiertos hacia la placa base (20) y un travesaïo (26) configurado en la placa de base (20) actïa sobre el elemento de contacto (30) apoyïndolo mecïnicamente.

12. Paquete de baterïas segïn una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque al menos una de las superficies de contacto opuestas entre sï presenta una superficie rugosa con crestas (46) que penetran bajo presiïn de apoyo y fuerza de cizalladura en el material opuesto, estableciendo un contacto elïctrico.

13. Paquete de baterïas segïn una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque las superficies de contacto opuestas entre sï estïn hermetizadas por una junta perifïrica (55) .

14. Paquete de baterïas segïn la reivindicaciïn 13, caracterizado porque la junta perifïrica (55) estï dispuesta en una extensiïn parcial entre el elemento de presiïn (25) y la superficie de contacto (33) del elemento de contacto (30) .

15. Paquete de baterïas segïn la reivindicaciïn 13 o 14, caracterizado porque el espacio situado dentro de la junta (55) estï relleno de pasta conductora.