Batteriehalter und Herstellungsverfahren für einen solchen Batteriehalter

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für einen Batteriehalter und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Batteriehalters.

Ein Beispiel für den Einsatz von Batteriehaltern oder Batteriehalterungen sind moderne Fahrzeugschlüssel. Diese weisen üblicherweise elektronische Schaltungen mit entsprechend be ^¬ stückten gedruckten Leiterplatten auf, mit deren Hilfe eine Vielzahl von Funktionen eines solchen von einem Anwender mitgeführten Fahrzeugschlüssels ausgeführt werden kann. Ein Beispiel hierfür ist eine funkbetriebene Remote-Keyless-Entry-Funktion zum schlüssellosen, ferngesteuerten Verriegeln und Entriegeln eines Fahrzeugs. Zum Betrieb einer solchen Fahrzeugschlüssel ^¬ funktion ist eine Energiequelle erforderlich, die üblicherweise aus einer in eine entsprechende Halterung im Fahrzeugschlüssel eingesetzten Batterie besteht. Die Kontaktierung zu den Polen der Batterie erfolgt über elektrische Kontaktelemente, die auf einer gedruckten Leiterplatte und gegebenenfalls im zugehörigen Gehäuse angeordnet sind.

Nachteilig wirkt sich dabei aus, dass bei einer derartigen Kontaktierung eine Oxidation und/oder Reibkorrosion an den beteiligten Kontaktelementen auftreten kann. Dies kann zum Beispiel zu einer unerwünschten Erhöhung des Ubergangswiderstands zwischen den Kontaktstellen oder sogar zu einem vollständigen Ausfall einer solchen Verbindung führen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung für einen Batteriehalter und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen anzugeben, bei dem die Kontaktsicherheit von Kontakten zur Batterie gegenüber dem Stand der Technik erhöht wird.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Batteriehalterung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zu deren Herstellung gemäß Anspruch 9. Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch einen Batteriehalter, der ein erstes Kontaktelement und ein zweites federnd ausge ^¬ bildetes und/oder federnd gelagertes Kontaktelement aufweist, und bei dem ein drittes Kontaktelement vorgesehen ist, das mechanisch und elektrisch kontaktierend auf das erste Kontaktelement aufgebracht ist. Das dritte Kontaktelement besteht dabei aus einem oxidationshemmenden und/oder kratzfesten Material oder weist oxidationshemmendes und/oder kratzfestes Material auf.

In diesem Zusammenhang kann ferner eine tragbare Fernbedienungseinrichtung, wie z.B. ein elektronischer Fahrzeugschlüssel, mit einem oben dargestellten Batteriehalter geschaffen werden.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Batteriehalters, bei dem das dritte Kontakt ^¬ element aus oxidationshemmendem Material und/oder kratzfestes Material besteht oder oxidationshemmendes Material und/oder kratzfestes Material mittels Abscheidung dünner Schichten über die Dampfphase auf einen festen Körper des dritten Kontaktelements aufgebracht wird, und das dritte Kontaktelement auf das erste Kontaktelement mittels Verlötung oder Oberflächenmontagetechnik aufgebracht wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigt:

Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht beispielhafte Komponenten einer Batteriehalterung gemäß der Erfindung, Figur 2 die Batteriehalterung aus Figur 1 in Seitenansicht mit zudem einer in eine entsprechende Batterie-Führung eingesetzten Batterie und Figur 3 in einem Ablaufdiagramm ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Batterie- halterung .

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Komponenten einer erfindungsgemäßen Batteriehalterung 1 für eine tragbare elektronische Vorrichtung, wie z.B. einen elektronischen

Fahrzeugschlüssel FS (vgl. Figur 2) . Die Batteriehalterung 1 weist eine mindestens eine Leiterstruktur umfassende, gedruckte Leiterplatte 2, ein erstes elektrisches Kontaktelement 3 und ein zweites elektrisches Kontaktelement 4 auf. Das erste Kontakt ^¬ element 3 ist dabei Teil der mindestens einen Leiterstruktur auf der Leiterplatte 2. Das erste elektrische Kontaktelement 3 und das zweite elektrische Kontaktelement 4 sind beabstandet voneinander angeordnet. Eine in Figur 1 nicht gezeigte Batterie kann dann zwischen den Kontaktelementen 3 und 4 angeordnet werden derart, dass beispielsweise der eine Pol der Batterie das Kontaktelement 3 und der andere das Kontaktelement 4 kontaktiert.

Auf das erste Kontaktelement 3 ist dabei erfindungsgemäß ein drittes Kontaktelement 5 aufgebracht, das mechanisch und elektrisch kontaktierend auf das erste Kontaktelement 3 auf ^¬ gebracht ist und das aus einem oxidationshemmenden Material besteht oder oxidationshemmendes Material aufweist. Insbesondere kann das Material ( insbesondere Metall bzw . Legierung) des zweiten und dritten Kontaktelements 4 und 5 das selbe sein (zum Beispiel Federstahl) , so dass keine Korrosion aufgrund der Spannungsreihe unterschiedlicher Metalle auftritt. Das oxidationshemmende Material des dritten (und zweiten) Kontaktelements 5 (und 4) kann darüber hinaus auch kratzfest sein (wie zum Beispiel gehärteter Stahl) . Das dritte Kontaktelement 5 kann dabei beispielsweise auf das erste Kontaktelement 3 durch eine Lötverbindung aufgebracht sein und kann zum Beispiel ein oberflächenmontierbares Bauelement sein. Ferner kann das dritte Kontaktelement 5 einen festen Körper (zum Beispiel aus Stahl) aufweisen, auf dem eine Oberflächen- beschichtung aus oxidationshemmendem Material (Gold, Platin etc.) aufgebracht ist. Gemäß Figur 2, die eine Seitenansicht der Anordnung nach Figur 1 ist, kann zum Beispiel ein positiver Pol + einer in die Bat- teriehalterung 1 eingesetzten Batterie 7 elektrisch mit dem ersten elektrischen Kontaktelement 3 verbunden und ein negativer Pol - der Batterie 7 mit dem zweiten elektrischen Kontaktelement 4 verbunden sein. Das zweite Kontaktelement 4 ist mit der Lei ^¬ terplatte 2 zumindest mechanisch (und vorliegend auch elektrisch) verbunden und dabei selbstfedernd ausgebildet (aus leitendem federnden Material wie etwa Federstahl) und/oder federnd gelagert (elastisch mit der Leiterplatte verbunden) . Durch die Federwirkung des zweiten Kontaktelements wird die Batterie 7 bei ^¬ spielsweise gegen ein Gegenlager 6 gedrückt und an der erwünschten Position relativ zu den Kontaktelementen 3 und 4 gehalten. Dabei ist die Batteriehalterung 1 üblicherweise von einem ebenfalls nicht dargestellten Gehäuse umgeben, das die Batterie 7 zu ^¬ verlässig in der Batteriehalterung 1 fixieren kann. Das Gegenlager

6 kann beispielsweise durch ein zu dem Gehäuse gehöriges Bat ^¬ teriefach gebildet werden. Es wird demnach eine elektrische Verbindung zwischen der Batterie

7 und der Leiterplatte 2 hergestellt. In einem solchen Fall können beispielsweise elektrische Schaltungen, die sich auf der Lei ^¬ terplatte 2 befinden oder mit dieser verbunden sind, mit Energie versorgt und betrieben werden solange ein ausreichender Kontakt zwischen den Polen der Batterie 7 und dem ersten elektrischen Kontaktelement 3 sowie dem zweiten elektrischen Kontaktelement 4 gegeben ist.

Üblicherweise kontaktiert das erste elektrische Kontaktelement 3 die Batterie direkt. Nachteilig dabei ist es, dass bei den wie oben beschriebenen Kontakten im Laufe der Zeit Oxidation und/oder Reibkorrosion an den beteiligten Kontaktelementen 3 (und 4) und oder den Polen der Batterie 7 auftreten können. Um die Kontaktsicherheit zwischen dem ersten elektrischen Kontaktelement 3 und dem Pluspol der Batterie 7 zu erhöhen, wird bei der Herstellung der Leiterplatte 2 daher häufig zusätzlich eine sehr kostenintensive galvanische Hartgoldbeschichtung des ersten elekt ^¬ rischen Kontaktelements 3 vorgesehen. Dies erhöht die Komplexität und die Kosten der Herstellung der Leiterplatte 2. Zum Teil können derartige Modifikationen auch nicht von allen Herstellern für Leiterplatten angeboten werden. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht demgegenüber darin, dass die Beschichtung des Bereichs des ersten Kontakt ^¬ elements 3 auf der Leiterplatte 2 durch eine kostengünstige chemische Verzinnung ersetzt werden kann, da die Kontaktei ^¬ genschaften zu dem zweiten Kontaktelement 4 nunmehr allein durch die beschrieben Ausführung des dritten Kontaktelements 5 bestimmt wird. Damit können die Leiterplatte 2 und das erste Kontaktelement 3 einfach und kostengünstig hergestellt werden. Das dritte Kontaktelement 5 selbst kann bedarfsweise angepasst und eine bestehende Leiterplatte 2 damit bestückt werden. Dies erhöht die Flexibilität bei erwünschten Änderungen der Form oder der

Kontakteigenschaften (zum Beispiel der Materialzusammensetzung) des dritten Kontaktelements 5, da diese keine Änderungen an der Leiterplatte 2 bedingen. Die Formen des ersten und dritten Kontaktelements 3, 5 können beliebig, zum Beispiel auch (zweidimensional und

drei-dimensional ) rund ausgebildet sein. In einem solchen Fall ist es möglich, das erste Kontaktelement 3 bei der Herstellung der Leiterplatte 2 ähnlich einem verzinnten Lötauge erwünschter Größe auszubilden und die Kontaktfläche des dritten Kontaktelements 5 zum ersten Kontaktelement 3 entsprechend auszuformen. Darü ^¬ berhinaus kann das dritte Kontaktelement 5 zum Beispiel auch eine nicht ebene, zum Beispiel leicht abgerundete obere Oberfläche aufweisen, über die der Kontakt zum zweiten Kontaktelement 4 hergestellt wird.

Zum Ausbilden des dritten Kontaktelements 5 können unabhängig von der Ausbildung des ersten Kontaktelements 3 auf der Leiterplatte 2 unterschiedliche Materialien verwendet werden, die die For- derung nach oxidationshemmenden und kratzfesten Eigenschaften erfüllen. Diese Materialien können zum Beispiel Edelstahl, Gold, Hartgold und Kohlenstoff oder Mischungen/Legierungen aus diesen umfassen. Das dritte Kontaktelement 5 kann dabei auch in Form eines festen Körpers vorgesehen sein, auf den eine Beschichtung aus den genannten Materialien aufgebracht wird.

Dabei erfolgt die Aufbringung zum Beispiel durch Abscheidung dünner Schichten über die Dampfphase auf den festen Körper des dritten Kontaktelements 5. Der feste Körper kann ein beliebiges Material aufweisen, das dazu geeignet ist, eine dauerhafte und feste Verbindung mit den durch Abscheidung aufgebrachten dünnen Schichten aus elektrisch leitfähigen Materialien einzugehen. Das dritte Kontaktelement 5 kann beispielsweise auch als

oberflächenmontierbares Bauelement (SMD = Surface Mounted Device) vorgesehen sein, das während des Fertigungsprozesses der Lei ^¬ terplatte 2 mittels bekannter Oberflächenmontagetechnik aufgebracht wird.

Das zweite Kontaktelement 4 kann wie gezeigt für eine Montage auf der Leiterplatte 2 ausgebildet sein, kann aber auch andere Formen annehmen, wobei sicherzustellen ist, dass eine Federwirkung vorliegt, die die Batterie 7 zur Fixierung gegen das Gegenlager 6 drückt. In einem Fall kann das zweite Kontaktelement 4 im Wesentlichen starr ausgebildet sein, wobei die Federwirkung durch eine federnde Lagerung auf der Leiterplatte 2 wie beispielsweise eine zwischen dem zweiten Kontaktelement 4 und der Leiterplatte 2 angeordnete Federanordnung vorgesehen ist. In einem anderen möglichen Fall ist das zweite Kontaktelement 4 beispielsweise durch entsprechende Wahl des Materials und oder der Herstel ^¬ lungsform selbst federnd. In einem solchen Fall kann die mechanische Verbindung zur Leiterplatte 2 starr oder auch federnd ausgebildet sein.

Das zweite Kontaktelement 4 kann vollständig aus einem elek-trisch leitenden Material ausgeformt sein oder nur in dem Teilbereich, der zur Herstellung des Kontakts mit dem dritten Kontaktelement 5 dient. Das zweite Kontaktelement 4 kann, wie bereits erwähnt, die gleiche Materialzusammensetzung aufweisen wie das dritte Kontaktelement 5, um eine Korrosion an beiden Übergängen von den Kontaktelementen 4, 5 zu den Polen der Batterie 7 gering zu halten. Dabei kann das zweite Kontaktelement 4 wie das erste Kontakt- element 3 einen verzinnten Bereich haben, auf den ebenfalls ein weiteres, dem dritten Kontaktelement 5 gleiches oder ähnliches Kontaktelement aufgebracht ist. Die Batteriehalterung 1 ist zur Kontaktierung der Batterie 7 mit der gedruckten Leiterplatte 2 mit den beschriebenen Kontaktelementen versehen. Als solche kann die Batteriehalterung 1 Teil einer weitere Funktionen umfassenden Anordnung, wie zum Beispiel eines funkbetriebenen Fahrzeugschlüssels, sein. Die Leiterplatte 2 ist dabei dann mit weiteren Komponenten, die diese Funktionen realisieren, ausgestattet und verbindet diese untereinander.

Die Batteriehaltung ist dabei gemäß einer Ausgestaltung Teil eines elektronischen Fahrzeugschlüssels FS, und ist insbesondere von einem Gehäuse GH umgeben.

Figur 3 zeigt in einem Ablaufdiagramm ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Batteriehalterung. In einem ersten Schritt Sl erfolgt die Bereitstellung einer gedruckten Leiterplatte, die mindestens eine Leiterstruktur aufweist, wobei diese mindestens eine Leiterstruktur ein erstes elektrisches Kontaktelement auf der Leiterplatte bildet. In einem zweiten Schritt S2 erfolgt das Anordnen eines zweiten elektrischen Kontaktelements beabstandet von dem ersten Kontaktelement, wobei das zweite Kontaktelement mit der Leiterplatte zumindest mechanisch verbunden wird und dabei federnd ausgebildet und/oder federnd gelagert wird. In einem dritten Schritt S3 erfolgt das Bereitstellen eines dritten Kontaktelements. Dieses dritte Kontaktelement besteht in seiner Gesamtheit aus einem oxidationshemmenden Material oder aus einem festen Körper, auf den ein oxidationshemmendes Material mittels Abscheidung dünner Schichten über die Dampfphase aufgebracht wird . In einem vierten Schritt S4 erfolgt das Aufbringen des dritten Kontaktelements auf das erste Kontaktelement. Diese Aufbringung erfolgt wahlweise mittels einer Lötverbindung oder mittels Oberflächenmontagetechnik . Die Abfolge der Schritte im Ab- laufdiagramm gemäß Figur 3 ist dabei nur beispielhaft und nicht Voraussetzung zur Durchführung des Verfahrens. So kann zum Beispiel Schritt S3, das Bereitstellen des dritten Kontakt ^¬ elements, auch vor Schritt S2 oder vor Schritt Sl erfolgen, oder die Schritte S3 und S4, Bereitstellen und Aufbringen des dritten Kontaktelements, können beispielsweise in der angegebenen Reihenfolge vor Schritt S2 erfolgen.

Bezugs zeichenliste 1 Batteriehalterung

2 gedruckte Leiterplatte

3 erstes elektrisches Kontaktelement

4 zweites elektrisches Kontaktelement

5 drittes elektrisches Kontaktelement 6 Gegenlager

7 Batterie

S1-S4 Schritte