Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft versetzte Polbuchsen für ein Energiespeicher system, insbesondere für ein Bleisäure-Energiespeichersystem, und ein Energie speichersystem mit den gleichen.

Herkömmlicherweise werden versetzte Polbuchsen, d . h. Polbuchsen bei den die Position, an welcher Strom in die Polbuchse eingeleitet wird, versetzt zu der Posi tion angeordnet ist, von der Strom von der Polbuchse abgeleitet wird, integral aus dem Vollen gegossen und zum Einsetzen in ein Gehäuse eines Energiespei chersystems mit Gehäusematerial umgeben bzw. umspritzt. Dabei wird zur Ab dichtung des Energiespeichersystems eine Mehrzahl an Vorsprüngen bereitge stellt.

Allerdings führt dies unvorteilhafterweise dazu, dass die konventionelle versetzte Polbuchse ein hohes Gewicht aufweist, wodurch insgesamt die Energiedichte des Bleisäure-Energiespeichersystems reduziert wird . Des Weiteren führen Bereiche mit hoher Bleiansammlung dazu, dass sich Lunker und Luft- und/oder Gasein schlüsse bilden, wodurch die mechanischen Eigenschaften der versetzten Pol buchse reduziert werden. Auch können sich in eben jenen Bereichen Schwin dungsrisse und Schwindungseinschlüsse bilden, welche sich ebenso negativ auf die mechanischen Eigenschaften der Polbuchse auswirken, und damit insgesamt auch die elektrische Leitfähigkeit der Polbuchse reduzieren. Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, verbesserte Pol buchsen für Energiespeichersysteme bereitzustellen, welche die Nachteile der herkömmlichen Polbuchsen nicht aufweisen, und insbesondere ein geringeres Ge wicht bei zumindest im eingesetzten Zustand verbesserten mechanischen Eigen schaften und/oder verbesserte Dichtungseigenschaften aufweisen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Gegenstände der un abhängigen Patentansprüche 1, 4 und 19 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Demnach wird eine versetzte Polbuchse für ein Energiespeichersystem, insbeson dere für ein Bleisäure-Energiespeichersystem, beansprucht, welche Folgendes aufweist: ein Verbindungselement mit einem ersten Endbereich und einem dem ersten Endbereich zumindest im Wesentlichen gegenüberliegenden zweiten End bereich, ein Anschlusselement, das an dem ersten Endbereich des Verbindungs elements angeordnet ist, und das dazu ausgelegt ist, mit elektrischen Verbrau chern elektrisch zu kontaktieren, und ein Kontaktierungselement, das an dem zweiten Endbereich des Verbindungselements angeordnet ist, und das dazu aus gelegt ist, einen Polschaft elektrisch zu kontaktieren. Dabei erstreckt sich das An schlusselement in eine erste Erstreckungsrichtung von dem Verbindungselement aus, und das Kontaktierungselement erstreckt sich in eine zweite Erstreckungs richtung von dem Verbindungselement, wobei die zweite Erstreckungsrichtung pa rallel und in entgegengesetzter Richtung zu der ersten Erstreckungsrichtung ver läuft, und zwar derart, dass das Kontaktierungselement versetzt von dem An schlusselement angeordnet ist. Das Anschlusselement weist einen oberen Bereich zum Kontaktieren der elektrischen Verbraucher und einen unteren Bereich auf, der dazu ausgelegt ist, mit einem Material eines Gehäuses in Eingriff zu kommen, wobei in dem unteren Bereich mindestens eine Nut angeordnet ist.

Die Vorteile der Erfindung liegen auf der Hand. Das Anordnen von Nuten in einem Bereich unterhalb des Anschlussbereiches sorgen für eine verbesserte Sicherung gegenüber Zugbelastungen. Insbesondere wenn die versetzte Polbuchse derart eine Taillierung aufweist, dass das Verbindungselement (in einer Draufsicht auf die Polbuchse) eine Breite aufweist, die kleiner ist als ein Durchmesser des An- Schlusselements und/oder kleiner ist als ein Durchmesser des Kontaktierungsele ments, wird die Sicherheit gegen Herauslösen der versetzten Polbuchse aus ei nem Gehäuse des Energiespeichersystems bei Zugbelastungen erhöht.

Darüber hinaus kann zur gleichen Zeit Material eingespart werden, wodurch die versetzte Polbuchse leichter wird, und zwar ohne dass die mechanischen Eigen schaften der Polbuchse nachteilig beeinflusst werden, was Materialkosten spart. Ganz im Gegenteil kann durch die Form der erfindungsgemäßen versetzten Pol buchse eine Lunkerbildung bzw. eine Bildung von Luft- und/oder Gaseinschlüssen sowie Schwindungsrisse und Schwindungseinschlüsse vermieden werden, wodurch weniger Ausschuss produziert wird. Dies senkt vorteilhafterweise die Produktions zeiten und -kosten.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Nut umlaufend um zumindest das An schlusselement, und insbesondere zumindest im Wesentlichen umlaufend um das Anschlusselement, das Verbindungselement und das Kontaktierungselement, aus gebildet sein. Dies führt zu einer besseren Sicherung der versetzten Polbuchse gegen Zugbelastungen. Insbesondere kann die abgewickelte Länge der Nut dadurch verlängert werden, dass die versetzte Polbuchse derart tailliert ist, dass das Verbindungselement (in einer Draufsicht auf die Polbuchse) eine Breite auf weist, die kleiner ist als ein Durchmesser des Anschlusselements und/oder kleiner ist als ein Durchmesser des Kontaktierungselements, was zu einer weiteren Erhö hung des Biegewiderstandes und des Widerstandes gegen Herauslösen bei Zugbe lastung führt.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann der untere Bereich des Anschlusselements eine zusätzliche Nut aufweisen, welche umlaufend um zumindest das Anschlus selement ausgebildet ist, was zu einer weiteren Erhöhung der Sicherheit gegen über Zugbelastungen führt.

Des Weiteren wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Pol buchse für ein Energiespeichersystem, insbesondere für ein Bleisäure-Energie speichersystem, nach Anspruch 4 gelöst. Dabei weist die Polbuchse Folgendes auf: ein Verbindungselement mit einem ersten Endbereich und einem dem ersten Endbereich zumindest im Wesentlichen gegenüberliegenden zweiten Endbereich, ein Anschlusselement, das an dem ersten Endbereich des Verbindungselements angeordnet ist, und das dazu ausgelegt ist, mit elektrischen Verbrauchern elektrisch zu kontaktieren, und ein Kontaktierungselement, das an dem zweiten Endbereich des Verbindungselements angeordnet ist, und das dazu ausgelegt ist, einen Polschaft elektrisch zu kontaktieren. Dabei erstreckt sich das Anschlussele ment in eine erste Erstreckungsrichtung von dem Verbindungselement aus, und das Kontaktierungselement erstreckt sich in eine zweite Erstreckungsrichtung von dem Verbindungselement, wobei die zweite Erstreckungsrichtung parallel und in entgegengesetzter Richtung zu der ersten Erstreckungsrichtung verläuft, und zwar derart, dass das Kontaktierungselement versetzt von dem Anschlusselement angeordnet ist. Das Kontaktierungselement weist einen Labyrinthbereich auf, in welchem mindestens ein Vorsprung mit mindestens einem Hinterschnitt ausgebil det ist.

Dadurch wird im eingesetzten Zustand der versetzten Polbuchse ein von einem Gehäuse des Energiespeichersystems eingeschlossener Innenraum gegenüber der äußeren Umgebung abgedichtet, wodurch ein Auslaufen verhindert werden kann. Dadurch entfällt die Notwendigkeit den Dichtungsbereich mittels einer umwelt schädlichen Beschichtung behandeln zu müssen, was zum einen die Umwelt schützt und zum anderen die Produktionszeit verkürzt und somit Kosten einspart. Mithilfe des mindestens einen Hinterschnittes kann der Dichtungsweg vorteilhaf terweise verlängert werden.

Gemäß einem Aspekt kann mindestens ein Vorsprung vollständig umlaufend aus gebildet sein, was zu einem verbesserten Dichtungseffekt führt.

Gemäß einem Aspekt kann ein Vorsprung (insbesondere ein unter einem vollstän dig umlaufenden Vorsprung angeordneter Vorsprung) intermittierend und/oder spiralförmig umlaufend ausgebildet ist.

Gemäß einem Aspekt kann mindestens ein Vorsprung einen symmetrischen Quer schnitt aufweisen, der insbesondere zumindest im Wesentlichen pfeilförmig oder T-förmig ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhafterweise eine erhöhte Dichtwir kung bei gleichzeitiger einfacher Fertigung erzielt werden. Gemäß einem Aspekt kann mindestens ein Vorsprung einen asymmetrischen Querschnitt aufweisen, der insbesondere L-förmig oder C-förmig ausgebildet ist, wodurch eine verbesserte Dichtwirkung erzielt werden kann.

Gemäß einem Aspekt kann die Polbuchse eine Taillierung aufweisen, und zwar derart, dass eine Breite des Verbindungselements kleiner ist als der Durchmesser des Anschlusselements und/oder kleiner ist als der Durchmesser des Kontaktie rungselements. Dadurch kann vorteilhafterweise bewirkt werden, dass zum einen Material und damit Gewicht eingespart wird, zum anderen dass sich Lunker und/oder andere Gas- und/oder Lufteinschlüsse oder Schwindungsrisse bilden. Ferner kann durch die Taillierung der Polbuchse eine verbesserte Sicherung ge gen Herauslösen der versetzten Polbuchse aus dem Gehäuse bei Zugbelastungen erzielt werden (insbesondere in Verbindung mit dem Anordnen einer zumindest im Wesentlichen vollständig das Anschlusselement, das Kontaktierungselement und das Verbindungselement umlaufenden Nut).

Gemäß einem weiteren Aspekt kann dabei mindestens eine Seite des Verbin dungselements geradlinig ausgebildet sein, und/oder mindestens eine Seite des Verbindungselements gebogen ausgebildet sein. Somit kann vorteilhafterweise weiter Material und damit Gewicht eingespart werden und die abgewickelte Nut länge verlängert werden, was zu einer sicheren Positionierung und verbesserten Sicherung gegen Zugbelastungen führt.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Anschlusselement einteilig, und insbe sondere als Konus, ausgebildet sein, was einfach zu fertigen ist und somit vorteil hafterweise die Fertigungszeit und -kosten reduzieren kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Anschlusselement mindestens zweiteilig ausgebildet sein, wobei zumindest ein Gewindeeinsatz von einem Bereich des An schlusselements umgossen ist. Dadurch kann eine elektrische Verbindung zwi schen der versetzten Polbuchse und elektrischen Verbindern einfach mittels Schraubmutterverbindungen bereitgestellt werden, welche schnell montierbar und einfach zu wechseln sind. Gemäß einem weiteren Aspekt können das Anschlusselement, das Verbindungs element und das Kontaktierungselement integral ausgebildet sein, was einfach und kostengünstig produziert werden kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Polbuchse dazu ausgelegt sein, in ein Ge häuse des Energiespeichersystems, insbesondere in ein Deckelelement des Ener giespeichersystems, eingegossen bzw. umspritzt zu werden. Somit kann eine ein fache und sichere Positionierung der versetzten Polbuchse gewährleistet werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Anschlusselement eine Ausnehmung auf weisen. Somit kann vorteilhafterweise Material eingespart werden, wodurch das Gewicht der Polbuchse um bis zu 25% verringert werden kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Kontaktierungselement eine Durchgangs öffnung aufweisen. Dadurch kann vorteilhafterweise eine einfache und sichere elektrische Kontaktierung mit einem Polschaft bzw. Zellenverbinder hergestellt und gewährleistet werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Durchgangsöffnung sich verjüngend aus gebildet sein, wodurch das Einführen des Polschafts bzw. Zellenverbinders verein facht werden kann, was die Montagezeit und -kosten vorteilhafterweise reduzie ren kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Durchgangsöffnung derart ausgebildet sein, dass die Durchgangsöffnung mindestens zwei Bereiche unterschiedlicher Neigung aufweist, oder die Durchgangsöffnung kann sich kontinuierlich verjüng end ausgebildet sein. Dies führt ferner zu einer verbesserten Montierfähigkeit und Reduktion der Montagezeit und -kosten.

Gemäß dem Gegenstand von Anspruch 19 wird die der Erfindung zugrundelie gende Aufgabe durch ein Energiespeichersystem mit mindestens einer vorstehend beschriebenen Polbuchse gelöst. Dabei weist das Energiespeichersystem ein Ge häuse und eine Vielzahl von Energiespeicherzellen auf, die in dem Gehäuse ange ordnet sind. Die Polbuchse ist in einem Gehäuseteil, insbesondere in einem De ckelelement des Gehäuses, angeordnet und aufgenommen ist, und zwar derart, dass ein Innenraum des Gehäuses mittels der Polbuchse von einer äußeren Um gebung abgedichtet ist, und wobei die Polbuchse elektrisch mit der Vielzahl von Energiespeicherzellen verbunden ist und mit elektrischen Verbrauchern elektrisch verbindbar ist. Dadurch kann vorteilhafterweise ein Energiespeichersystem ge schaffen werden, dessen Polbuchse den Innenraum des Energiespeichersystems vorteilhafterweise gut abdichtet und darüber hinaus eine verbesserte Wider standsfähigkeit gegenüber von Zugbelastungen und gegen Herauslösen der Pol buchse aus dem Gehäuse bereitstellt. Aufgrund der asymmetrischen Umrissform der Polbuchse wird gleichzeitig eine Verdrehsicherung gewährleistet, was zu einer sicheren und einfachen Positionierung führt. Dies verringert vorteilhafterweise die Produktions- und Montagezeit sowie die damit verbundenen Kosten.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vor teile, anhand der Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Diese zeigen in:

FIG. 1A eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform der versetzten Polbuchse;

FIG. 1B eine schematische Darstellung der ersten Ausführungsform der Pol buchse in einer Vorderansicht;

FIG. IC schematische Darstellung der ersten Ausführungsform der Polbuchse in einer Draufsicht;

FIG. ID eine schematische Darstellung einer Schnittansicht der ersten Aus führungsform der Polbuchse;

FIG. 2 eine schematische Darstellung einer Schnittansicht der in ein Ge häuse eines Energiespeichersystems eingesetzten versetzten Pol buchse;

FIG. 3A eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform ei ner Polbuchse; FIG. 3B eine schematische Darstellung einer Vorderansicht der zweiten Aus- führungsform der versetzten Polbuchse;

FIG. 3C eine schematische Darstellung einer Draufsicht der zweiten Ausfüh rungsform der Polbuchse; und

FIG. 3D eine schematische Darstellung einer Schnittansicht der zweiten Aus führungsform der Polbuchse.

Nachfolgend werden Aspekte der erfindungsgemäßen versetzten Polbuchse unter Bezugnahme auf die Darstellungen in den FIGS. 1A bis 3D genauer beschrieben. Gleiche oder gleich wirkende Elemente und Funktionen sind mit denselben oder ähnlichen Bezugszeichen versehen.

Energiespeichersysteme, welche auf der Bleisäure-Technologie basieren, eignen sich insbesondere zum Einsatz als Starterbatterien in Fahrzeugen. Des Weiteren kann ein solches Energiespeichersystem ebenfalls überall dort eingesetzt werden, wo in einem kurzen Zeitraum relativ hohe Ströme benötigt werden.

Im Folgenden wird das Energiespeichersystem derart beschrieben, dass relative Begriffe auf den Einbau-Zustand des Energiespeichersystems bezogen sind. So bedeutet beispielsweise„in einem oberen Bereich" in einem im eingebauten Zu stand gesehenen oberen Bereich,„in einem seitlichen Bereich" in einem im einge bauten Zustand und in Fahrtrichtung gesehenen Bereich, der sich in einem vorde ren hinteren, linken oder rechten Bereich befindet, und„in einem unteren Be reich" in einem im eingebauten Zustand gesehenen unteren Bereich.

Energiespeichersysteme, welche mit einer versetzten Polbuchse gemäß der vorlie genden Erfindung ausgestattet sind, werden insbesondere in Fahrzeugen als Starterbatterien verwendet. Das Energiespeichersystem kann hierbei in einem in Fahrtrichtung gesehenen vorderen Bereich des Fahrzeugs, in einem hinteren Be reich des Fahrzeugs und/oder in einem Bereich unterhalb der Sitze, insbesondere unterhalb des Fahrersitzes, angeordnet sein. Das Fahrzeug kann ein Luft- oder Wasserfahrzeug, ein spurgeführtes Fahrzeug, ein Geländefahrzeug oder bevorzugt ein Straßenfahrzeug sein, wobei unter Stra ßenfahrzeug ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Bus oder ein Wohn mobil verstanden werden kann.

Wenn das Energiespeichersystem in einem Lastkraftwagen verwendet wird, ist es auch denkbar, dass es an einer Stelle außerhalb der Führungskabine angeordnet ist, und insbesondere an einer Sattelplatte des Lastkraftwagens angebracht sein kann.

Das Energiespeichersystem kann dabei auf der Bleisäure-Technologie basieren. Es ist allerdings auch denkbar, dass das Energiespeichersystem auf anderen Techno logien wie beispielsweise der NiMH-, Lithiumionen- oder Nickel-Cadmium-Techno- logie basiert.

Ein Energiespeichersystem gemäß der vorliegenden Erfindung weist dabei ein Ge häuse 200 und eine Vielzahl elektrochemischer Zellen auf, welche in dem Ge häuse angeordnet und aufgenommen sind. Das Gehäuse 200 kann dabei in ein Gehäuseunterteil und einen Deckel bzw. Deckelelement unterteilt sein, welche derart miteinander verbindbar sind, dass der Innenraum gegenüber einer äußeren Umgebung abgeschlossen und abgedichtet ist. Das Gehäuse 200 kann dabei ins besondere aus einem elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial gefertigt sein. Da bei sind ein positives und ein negativer Terminal beispielsweise in Form von einer positiven und einer negativen Polbuchse 100 in dem Gehäuse 200 eingesetzt, ins besondere in dem Deckel des Gehäuses 200 eingesetzt. Die elektrochemischen Zellen weisen jeweils einen positiven Pol und einen negativen Pol auf. Die elekt rochemischen Zellen werden mittels Zellenverbindern elektrisch miteinander ver bunden. Zur elektrischen Verbindung zu (externen) elektrischen Verbrauchern ist der letzte positive bzw. negative Zellenverbinder als positiver bzw. negativer Pol schaft ausgebildet bzw. ist mit einem positiven bzw. negativen Polschaft verbun den. Der positive bzw. negative Polschaft wird in eine nachfolgend näher be schriebene positive bzw. negative Polbuchse 100 eingeführt und mit dieser ver bunden. Die Verbindung kann dabei insbesondere stoffschlüssig ausgebildet sein, beispielsweise durch Verschweißen. Dabei kann die positive bzw. negative Pol buchse das positive bzw. negative Terminal des Energiespeichersystems darstel len. Erfindungsgemäß handelt es sich bei der Polbuchse 100 um eine versetzte Pol buchse 100. Unter einer versetzten Polbuchse wird in diesem Zusammenhang eine Polbuchse verstanden, bei der die Stromeinleitung in einem Bereich erfolgt, der von einem Bereich, in dem die Stromableitung erfolgt, in mindestens einer Richtung versetzt angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße versetzte Polbuchse 100 hat dabei den Vorteil, dass der Bereich, wo der Polschaft mit der Polbuchse verbunden werden soll, frei liegt und gut für ein Werkzeug (beispielsweise ein Schweißwerkzeug) zugänglich ist. Dies vereinfacht vorteilhafterweise die Montage des Energiespeichersystems.

FIGS. 1A bis ID zeigen eine erste Ausführungsform der versetzten Polbuchse 100 im nicht eingesetzten Zustand. FIG. 2 zeigt die versetzte Polbuchse 100 gemäß der ersten Ausführungsform in einem im Gehäuse 200 eingesetzten Zustand.

FIG. 1A zeigt eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen versetzten Polbuchse 100. Wie in FIG. 1A gezeigt wird, weist die versetzte Polbuchse ein Kontaktierungselement 20 und ein mit dem Kontaktierungselement 20 mittels ei nes Verbindungselements 30 verbundenes Anschlusselement 10 auf.

Dabei erstreckt sich das Anschlusselement 10, welches an einer Seite (einem ers ten Endbereich) des Verbindungselements 30 angebracht ist von diesem in FIG.

1A gesehener Richtung nach oben und das Kontaktierungselement 20 das an der anderen Seite (einem zweiten Endbereich) des Verbindungselements 30 angeord net ist erstreckt sich parallel zu dem Anschlusselement 10 in die entgegenge setzte Richtung, nämlich in FIG. 1A gesehen nach unten von dem Verbindungs element 30.

Das Anschlusselement 10, das Verbindungselement und das Kontaktierungsele ment 20 können insbesondere integral ausgebildet sein. Diese könnten in anderen Ausführungsformen aber auch stoffschlüssig miteinander verbunden sein.

Das Anschlusselement 10 gemäß der ersten Ausführungsform kann einteilig aus gebildet sein und zumindest im Wesentlichen die Form eines Konus aufweisen. Al ternativ ist es auch eine andere Geometrie des Anschlusselements 10 denkbar, beispielsweise die Form eines Zylinders oder Pyramidenstumpfes. Das in FIG. 1A an der Oberseite des Anschlusselements 10 dargestellte Pluszei chen ist nur exemplarisch dargestellt, um dem Anwender auf einfache und schnelle Art und Weise die Polarität der Polbuchse und damit des Terminals anzu deuten. Es ist natürlich selbstverständlich auch denkbar, die in FIG. 1A darge stellte Polbuchse 100 für das negative Terminal zu verwenden. Dann wäre an stelle des Pluszeichens entsprechend ein Minuszeichen vorhanden. Alternativ könnte auf die Plus- bzw. Minuszeichen auch gänzlich verzichtet werden oder eine alternative Darstellung gewählt werden.

FIG. 1B zeigt eine Vorderansicht der Polbuchse 100 gemäß FIG. 1A. Darin ist er sichtlich, dass das Kontaktierungselement 20 sowohl horizontal (d. h. senkrecht zu der Erstreckungsrichtung das Kontaktierungselement 20) als auch vertikal (d. h. entlang bzw. parallel zu der Erstreckungsrichtung des Kontaktierungselements 20) versetzt angeordnet ist.

Aus FIG. 1B wird deutlich, dass ein unteres Ende des Anschlussteils 10 zumindest im Wesentlichen bündig mit einer Unterseite des Verbindungselements 30 ab schließt und sich das Anschlussteil 10 nach oben hin über eine Oberseite des Ver bindungselements 30 hinaus erstreckt.

Das Kontaktierungselement 20 erstreckt sich von einem oberen Ende, das zumin dest im Wesentlichen bündig mit der Oberseite des Verbindungselements 30 ab schließt nach unten (d. h. in die entgegengesetzte Richtung wie das Anschlus selement 10) über die Unterseite des Verbindungselements 30 hinaus.

Das Verbindungselement 30 kann dabei stufenförmig ausgebildet sein, derart, dass es mindestens eine Stufe aufweist. Insbesondere kann die Stufe derart aus gebildet sein, dass die erste Seite bzw. der erste Endbereich des Verbindungsele ments 30, welcher an das Anschlusselement 10 angrenzt, eine größere Dicke auf weist als die zweite Seite bzw. der zweite Endbereich, welcher an das Kontaktie rungselement 20 angrenzt.

Dadurch kann vorteilhafterweise gewährleistet werden, dass die versetzte Pol buchse auch dann nicht versagt, wenn hohe Ströme in kurzer Zeit geleitet werden müssen, was zu einer Temperaturerhöhung der Polbuchse 100 führen kann. Durch Bereitstellen einer Materialanhäufung (d. h., der Stufe), kann somit ge währleistet werden, dass trotz Temperaturerhöhung die Verbindung zwischen dem Kontaktierungselement 20 und dem Anschlusselement 10 dauerhaft gewähr leistet und sichergestellt werden kann.

Auch wirkt sich das Ausbilden einer derartigen Stufe des Verbindungselements 30 vorteilhaft auf den Abkühlvorgang des Materials des Gehäuses 200, insbesondere des Deckels des Gehäuses 200, während die versetzte Polbuchse 100 in das Ge häuse eingesetzt bzw. mit diesem umspritzt wird, aus. Mit anderen Worten, beim Einsetzen der versetzten Polbuchse 100 kann diese beispielsweise mittels eines Spritzguss- oder Spritzpressverfahrens mit dem Material des Gehäuses 200, ins besondere mit dem Material des Deckels des Gehäuses 200, umspritzt werden. Dabei bewirkt die Stufe, welche in dem Verbindungselement 30 angrenzend an das Anschlusselement 10 angeordnet ist, dass das Material des Gehäuses 200 schneller und homogener abkühlt, da eine Materialanhäufung des Gehäuses 200 (zumindest in diesem Bereich) vermieden werden kann. Somit kann vorteilhafter weise verhindert werden, dass sich beim Abkühlen ein Spalt zwischen dem Mate rial des Gehäuses 200 und der Oberfläche der versetzten Polbuchse 100, und ins besondere zwischen dem Material des Gehäuses 200 und der Oberfläche des Ver bindungselements 30, bildet, welcher sich nachteilig auf die Qualität der Verbin dung auswirkt.

FIG. 1B zeigt ferner, dass das Kontaktierungselement 20 einen Labyrinthbereich 22 aufweist. Der Labyrinthbereich 22 dient dazu, dass Gase und/oder Flüssigkei ten nicht in das bzw. aus dem Gehäuse 200 des Energiespeichersystems entwei chen können. Zu diesem Zweck weist der Labyrinthbereich 22 mindestens einen (umlaufenden) Vorsprung 24 auf, welcher mindestens einen Hinterschnitt auf weist, und zwar derart, dass eine verbesserte Dichtungseigenschaft sichergestellt wird.

Dabei kann auf zusätzliche umweltschädliche Beschichtungen zum Abdichten ver zichtet werden, was darüber hinaus die Montage und den Zusammenbau des Energiespeichersystems vereinfacht.

In dem in FIG. 1B dargestellten Fall, weist das Kontaktierungselement 20 zwei vollständig umlaufende Vorsprünge 24 in dem Labyrinthbereich 22 auf, welche beabstandet voneinander angeordnet sind, und welche jeweils zwei Hinterschnitte aufweisen.

Wie in FIGS. 1A und 1B dargestellt ist, kann das Anschlussteil 10 mindestens eine Nut 12a, 12b in einem unteren Bereich des Anschlussteils 10 aufweisen. Dadurch kann zum einen eine Gewicht-Optimierung gewährleistet werden und zum ande ren kann dadurch vorteilhafterweise eine Sicherung bei Zugbelastung sicherge stellt werden. Ferner führt die mindestens eine Nut 12a, 12b dazu, dass die Bie gesteifigkeit der versetzten Polbuchse 100 verbessert wird.

FIG. IC zeigt die erfindungsgemäße Polbuchse 100 in einer Draufsicht von oben. Darin ist erkennbar, dass der Umriss der versetzten Polbuchse 100 zumindest im Wesentlichen die Form eines Knochens/einer Hantel aufweist. Mit anderen Wor ten, die versetzte Polbuchse 100 weist eine Taillierung auf, und zwar derart, dass das Verbindungselement 30 eine Breite aufweist, die geringer ist als der Durch messer des Anschlusselements 10 und/oder der Durchmesser des Anschlussele ments 20.

Ferner kann durch die nicht rotationssymmetrische Form der versetzten Pol buchse 100 vorteilhafterweise automatische eine Verdrehsicherung sichergestellt werden.

In der in FIG. IC dargestellten Ausführungsform sind die Seiten des Verbindungs elements 30 gerade und parallel zueinander ausgebildet.

Genauso gut ist es allerdings auch denkbar, dass mindestens eine der zwei Seiten oder beide gebogen oder sich zu dem Anschlusselement 10 hin oder zu dem Kon taktierungselement 20 hin verjüngend ausgebildet ist.

Beispielsweise kann die (dünnste) Breite des Verbindungselements 30 größer sein als der zumindest der kleinste Durchmesser einer Durchgangsöffnung 26 des Kon taktierungselements 20. Somit kann sichergestellt werden, dass das Verbindungs element 30 auch beim Leiten von hohen Strömen nicht kaputtgeht. Die taillierte Form der Polbuchse 100 bewirkt im Vergleich zu konventionellen ver setzten Polbuchsen, bei denen der Umriss der versetzten Polbuchse im Wesentli chen der Form her einer Langlochkontur entspricht, dazu, dass zum einen Mate rial (d. h., Blei) eingespart werden kann, und zum anderen verlängert sich die ab gewickelte bzw. abgerollte Länge der umlaufenden Nut 12a im Vergleich zu der abgewickelten bzw. abgerollten Länge der Nut in einer herkömmlichen versetzten Polbuchse, was mit einer verbesserten Biegesteifigkeit und mit einem erhöhten Widerstand gegenüber von Zugbelastungen einhergeht.

Aufgrund der Anordnung der umlaufenden Nuten 12a, 12b, kann verhindert wer den, dass bei einer Zugbelastung im Anschlussbereich des Anschlusselements 10 das Herauslösen aus dem Gehäuse 200 (insbesondere dem Deckel des Gehäuses 200) des Energiespeichersystems verhindert werden kann. Genauer gesagt, so wohl die zumindest im Wesentlichen vollständig um das Anschlusselement 10, das Verbindungselement 30 und das Kontaktierungselement 20 umlaufende Nut 12a als auch die nur um das Anschlusselement 10 umlaufende Nut 12b verhindern das Herauslösen der versetzten Polbuchse 100 und sorgen so für eine Sicherung der Polbuchse 100 in dem Gehäuse 200 des Energiespeichersystems bei Zugbelas tung.

Ferner ist in FIG. IC erkennbar, dass in dem Kontaktierungselement 20 eine Durchgangsöffnung 26 ausgebildet ist, durch welche ein Polschaft oder ein Zel lenverbinderelement bzw. Zellenverbinder, welcher den gesammelten Strom aus den Energiespeicherzellen zu der Polbuchse 100 abführt, durchgeführt bzw. ein geführt wird. Das Kontaktierungselement 20 ist dabei dazu ausgebildet, mit dem Polschaft bzw. dem Zellenverbinder stoffschlüssig verbunden, insbesondere ver schweißt, zu werden.

FIG. ID zeigt die versetzte Polbuchse 100 in einer Schnittdarstellung. Dabei ist ersichtlich, dass das Anschlusselement 10, in einem unteren Bereich eine Ausneh mung 14 aufweist. Dadurch können vorteilhafterweise Material und damit Gewicht und Kosten eingespart werden. Insbesondere kann Material (d.h. Blei) um ca. bis zu 25% reduziert werden.

Die Ausnehmung 14 kann beispielsweise zumindest im Wesentlichen die Form ei nes kegel(stumpf)förmigen Sackloches aufweisen. Es ist allerdings genauso gut denkbar, dass andere Formen beispielsweise eine Zylinderform, Pyrami- den(stumpf)form oder Ausnehmungen 14 mit anderen geometrischen Grundflä chen ebenso möglich sind. Es ist auch denkbar, eine oder mehrere zusätzliche Ril len entlang der Wandfläche der Ausnehmung 14 anzuordnen, welche geradlinig oder spiralförmig in Erstreckungsrichtung der Ausnehmung 14 verlaufen. Dadurch kann eine verbesserte Verbindung mit dem Gehäuse 200, insbesondere Deckel des Gehäuses 200, im eingesetzten Zustand erzielt werden. Beispielsweise kön nen derartige Rillen eine Form aufweisen, die komplementär zu einer Evolventen verzahnung ausgebildet ist. Mit anderen Worten, die Grundfläche der Ausneh mung 14 kann beispielsweise zumindest im Wesentlichen der Form eines Zahn rads entsprechen.

Ferner ist erkennbar, dass der mindestens eine umlaufende Vorsprung 24 (in FIG. ID: zwei umlaufende Vorsprünge 24) des Kontaktierungselements zumindest im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet ist. Insbesondere ist der Querschnitt des umlaufenden Vorsprungs 24 wie in FIG. ID dargestellt pfeilförmig. Alternativ könnte der Querschnitt des umlaufenden Vorsprungs 24 auch T-förmig ausgebil det sein.

Auch wenn dies nicht explizit in den Figuren dargestellt ist, ist es allerdings ge nauso gut denkbar, dass der umlaufende Vorsprung 24 oder mehrere umlaufende Vorsprünge oder alle umlaufende Vorsprünge 24 asymmetrisch ausgebildet sind und beispielsweise nur einen Hinterschnitt ausbilden. Insbesondere könnte der Querschnitt von mindestens einem umlaufenden Vorsprung 24 C-förmig und/oder L-förmig sein.

Auch wenn dies in den Figuren nicht dargestellt ist, ist es denkbar, mindestens ei nen Vorsprung 24 vollständig umlaufend auszubilden und einen Vorsprung, insbe sondere einen näher in Richtung des Innenraums des Gehäuses 200 des Energie speichersystems liegenden Vorsprung, intermittierend (d.h. unterbrochen) und/o der spiralförmig auszubilden.

FIG. 2 stellt eine schematische Darstellung der in einem Teil des Gehäuses 200 des Energiespeichersystems aufgenommenen und angeordneten Polbuchse 100 dar. Wie in FIG. 2 dargestellt wird die versetze Polbuchse 100 von einem Material des Gehäuses 200 und insbesondere eines Deckels bzw. Deckelelements des Ge häuses 200 des Energiespeichersystems aufgenommen und umgeben.

Insbesondere kann das Kontaktierungselement 20 (sowie das Verbindungselement 30) zumindest im Wesentlichen vollständig in das Gehäuse 200 bzw. das De ckelelement eingesetzt sein, während dagegen nur ein unterer Bereich des An schlusselements 10 von Material des Gehäuses 200 bzw. des Deckelelements des Gehäuses 200 umgeben ist.

Insbesondere die zumindest das Anschlusselement 10 umlaufenden Nuten 12a,

12b sind mit einem Material des Gehäuses 200 bzw. des Deckelelements des Ge häuses 200 ausgefüllt bzw. von diesem umgeben. Dadurch kann verhindert wer den, dass sich die versetzte Polbuchse 100 bei einer Zugbelastung aus dem Ge häuse 200 bzw. dem Deckelelement des Gehäuses 200 löst. Insbesondere die Nut 12a, welche zumindest um das Anschlusselement 10, und insbesondere zumindest im Wesentlichen vollständig um das Anschlusselement 10, das Verbindungsele ment 30 und das Kontaktierungselement 20, umlaufend verläuft, dient als Siche rung der Polbuchse 100 bei Zugbelastung.

Da die versetzte Polbuchse 100 gemäß der vorliegenden Erfindung derart tailliert ist, dass eine Breite des Verbindungselements 30 kleiner ist als ein Durchmesser des Anschlusselements 10 und/oder kleiner ist als ein Durchmesser des Kontaktie rungselements 20 ist die Sicherheit gegenüber einer (externen) Zugbelastung er höht verglichen mit dem herkömmlichen Fall, bei dem die Breite des Verbindungs elements zumindest im Wesentlichen den Durchmessern des Kontaktierungsele ments und des Anschlusselements entspricht.

Mit anderen Worten, durch Verlängern der abgewickelten Nutlänge wird der Bie gewiderstand sowie der Widerstand der versetzten Polbuchse 100 gegen Zugbe lastungen verbessert.

Dabei ist zu beachten, dass im eingesetzten Zustand der versetzten Polbuchse 100 in dem Gehäuse 200 des Energiespeichersystems zumindest im Wesentlichen alle Nuten 12a, 12b sowie Vorsprünge 24 mit Material des Gehäuses 200 umge ben sind. Dies kann beispielsweise mittels eines Spritzgieß oder Spritzpress-Ver- fahren einfach und kostengünstig erzielt werden. FIG. 3A bis 3D zeigen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen ver setzten Polbuchse 100. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zu der vor stehend beschriebenen Polbuchse 100 gemäß der ersten Ausführungsform einge gangen, wobei auf eine wiederholte Beschreibung gleicher oder gleichwirkender Elemente verzichtet wird.

FIG. 3A zeigt eine versetzte Polbuchse 100 einer zweiten Ausführungsform, wel che zumindest im Wesentlichen einen ähnlichen Aufbau aufweist wie die Pol buchse 100 gemäß der ersten Ausführungsform. Mit anderen Worten, die Pol buchse 100 gemäß der zweiten Ausführungsform weist ein Kontaktierungselement 20 und Verbindungselement 30 auf, welche im Wesentlichen dem Kontaktierungs element 20 und dem Verbindungselement 30 der ersten Ausführungsform ent sprechen und auf deren genauere Beschreibung verzichtet wird, um Wiederholun gen zu vermeiden.

Im Vergleich zu der ersten Ausführungsform bei dem das Anschlusselement 10 einteilig ausgebildet ist, ist das Anschlusselement 10' der zweiten Ausführungs form mindestens zweiteilig ausgeführt. Dabei ist die Orientierung und insbeson dere die Erstreckungsrichtung ähnlich wie in der ersten Ausführungsform.

Die versetze Polbuchse 100 gemäß der zweiten Ausführungsform weist zumindest einen Gewindeeinsatz 16 auf zum elektrischen Kontaktieren von elektrischen Ver brauchern auf, welcher in einem unteren Bereich des Anschlusselements 10' ein gesetzt und vorzugsweise umgossen ist.

Aufgrund der zweiteiligen Ausführungsform des Anschlusselements 10' verändert sich die Form des Anschlusselements 10' entsprechend. Genauer gesagt, die Aus nehmung 14 ist weniger tief ausgebildet als in der vorherstehend beschriebenen ersten Ausführungsform.

Auch bei der weiteren Ausführungsform können das Kontaktierungselement 20, das Verbindungselement 30 und das Anschlusselement 10' (insbesondere der den Gewindeeinsatz 16 aufnehmende Teil des Anschlusselements 10') integral ausge bildet sein. Genauso gut ist es allerdings auch denkbar, dass diese Elemente stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Kurz zusammengefasst werden gemäß dieser Anmeldung versetzte Polbuchsen 100 bereitgestellt und angegeben, welche gewichtsoptimiert und stabiler als her kömmliche versetze Polbuchsen sind. Insbesondere kann eine Gewichtseinsparung von bis zu 25 % im Vergleich zu konventionellen versetzen Polbuchsen erzielt werden, wobei gleichzeitig eine verbesserte Sicherung gegenüber Zugbelastungen und/oder verbesserte Dichtungseigenschaften erzielt werden können.

Auch wenn in den Figuren nur versetzte Polbuchsen 100 dargestellt sind, welche sowohl den vorstehend beschriebenen Labyrinthbereich 22 im Kontaktierungsele ment 20 aufweisen, als auch die vorstehend beschriebenen Nuten 12a, 12b, ist es genauso gut denkbar, dass eine versetzte Polbuchse 100 nur die Nuten 12a, 12b (und die Taillierung im Bereich des Verbindungselements 30) aufweist oder den oben beschriebenen Labyrinthbereich 22.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen oder in jedweder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.

Bezugszeichen liste 0 versetzte Pol buchse

, 10' Anschlusselement

a, 12b Nut

Ausnehmung

Gewindeeinsatz

Kontaktierungselement

Labyrinthbereich

Vorsprung

Durchgangsöffnung

Verbindungselement

0 Gehäuse des Energiespeichersystems