DE102011056718B4

DE102011056718B4 - Electrical component

Info

Publication number: DE102011056718B4
Application number: DE102011056718.6A
Authority: DE
Inventors: Sven Bauer; Patrick Heininger; Thomas Kess
Original assignee: Bmz Germany GmbH
Current assignee: Bmz Germany De GmbH
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2024-02-15
Anticipated expiration: 2031-12-21
Also published as: DE102011056718A1

Abstract

Elektrisches Bauteil (1) mit einer Leiterplatte (2),die mit elektrischen Komponenten (3) bestückt ist,in einem Vergusselement (4) angeordnet istund auf der ein elektrischer Kontaktverbinder (6) elektrisch leitend festgelegt ist, wobei die Leiterplatte (2) und die elektrischen Komponenten (3) von einer Vergussmasse (5) bedeckt sind,wobei der elektrische Kontaktverbinder (6) eine aus der Vergussmasse (5) herausragende ebene Kontaktierungsfläche (7) aufweist,dadurch gekennzeichnet, dassdas elektrische Bauteil (1) mindestens einen elektrisch leitenden Batteriezellenkontakt (10) aufweist,wobei der Batteriezellenkontakt (10) ein Anschlusselement (9) aufweist undwobei das Anschlusselement (9) elektrisch leitend an der Kontaktierungsfläche (7) festgelegt ist.Electrical component (1) with a circuit board (2), which is equipped with electrical components (3), is arranged in a potting element (4) and on which an electrical contact connector (6) is fixed in an electrically conductive manner, the circuit board (2) and the electrical components (3) are covered by a casting compound (5), the electrical contact connector (6) having a flat contacting surface (7) protruding from the casting compound (5), characterized in that the electrical component (1) has at least one electrically conductive Battery cell contact (10), the battery cell contact (10) having a connection element (9) and the connection element (9) being fixed in an electrically conductive manner to the contacting surface (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauteil nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an electrical component according to the preamble of patent claim 1.

Solche elektrischen Bauteile können beispielsweise als sogenannte Batteriemanagementsysteme eingesetzt werden. Solche Batteriemanagementsysteme werden unter anderem zur Steuerung eines Ladevorgangs von zu einem Batterieverbund zusammengefassten wiederaufladbaren Batterien verwendet. Häufig werden das elektrische Bauteil und die wiederaufladbaren Batterien zu einem sogenannten Akkupack zusammengefasst. Zu diesem Zweck können die wiederaufladbaren Batterien mit Hilfe einer geeigneten Halterung festgelegt und mit dem elektrischen Bauteil verbunden werden, um anschließend in einem entsprechenden Gehäuse angeordnet zu werden.Such electrical components can be used, for example, as so-called battery management systems. Such battery management systems are used, among other things, to control the charging process of rechargeable batteries combined to form a battery system. The electrical component and the rechargeable batteries are often combined to form a so-called battery pack. For this purpose, the rechargeable batteries can be fixed using a suitable holder and connected to the electrical component in order to then be arranged in a corresponding housing.

Zur Durchführung und Steuerung beispielsweise des Ladevorgangs der Batterien ist üblicherweise vorgesehen, die Batterien mit Hilfe von elektrisch leitenden Drahtverbindungen mit dem elektrischen Bauteil zu verbinden.To carry out and control, for example, the charging process of the batteries, it is usually provided to connect the batteries to the electrical component using electrically conductive wire connections.

Zum Schutz der auf der Leiterplatte angeordneten elektrischen Komponenten und der zugehörigen elektrischen Kontakte wird auf die Leiterplatte und die elektrischen Komponenten häufig eine geeignete Vergussmasse aufgebracht. Mit Hilfe des Vergusselements wird der Bereich beschränkt, in dem sich die zunächst zähflüssige Vergussmasse bei dem Aufbringen auf die Leiterplatte ergießen kann. Bei dem Vergusselement kann es sich beispielsweise um einen die Leiterplatte umgebenden Vergussrahmen oder um eine Vergussschale handeln. Zur Begrenzung eines Vergussbereichs ragt längs des Umfangs eine Seitenwand des Vergusselements nach oben über die Leiterplatte und die zu vergießenden elektrischen Komponenten hinaus und bildet zusammen mit der Leiterplatte ein unten und seitlich geschlossenes Behältnis, in das die Vergussmasse zum Vergießen eingefüllt werden kann. Nach Erstarren der zunächst zähflüssigen Vergussmasse sind die auf der Leiterplatte angeordneten elektrischen Komponenten und zugehörigen elektrischen Kontaktstellen zuverlässig vor äußeren Einflüssen geschützt.To protect the electrical components arranged on the circuit board and the associated electrical contacts, a suitable potting compound is often applied to the circuit board and the electrical components. With the help of the potting element, the area in which the initially viscous potting compound can pour out when it is applied to the circuit board is limited. The potting element can be, for example, a potting frame surrounding the circuit board or a potting shell. To limit a potting area, a side wall of the potting element protrudes along the circumference upwards beyond the circuit board and the electrical components to be potted and, together with the circuit board, forms a container that is closed at the bottom and at the sides, into which the potting compound can be filled for potting. After the initially viscous casting compound has solidified, the electrical components and associated electrical contact points arranged on the circuit board are reliably protected from external influences.

Nach dem Aufbringen der Vergussmasse können keine weiteren elektrischen Verbindungen auf der Leiterplatte hergestellt werden. Daher werden unter anderem die zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen der Leiterplatte und den Batteriezellen erforderlichen Drähte vor dem Aufbringen der Vergussmasse elektrisch leitend auf der Leiterplatte beispielsweise durch Verlöten festgelegt. Mit dem Aufbringen der Vergussmasse werden auch diese elektrischen Verbindungen zumindest in einem an die Leiterplatte angrenzenden Bereich mit der Vergussmasse umschlossen. Die weiter abstehenden Bereiche der elektrischen Verbindungen ragen ungeschützt aus der Vergussmasse heraus.After applying the potting compound, no further electrical connections can be made on the circuit board. Therefore, among other things, the wires required to establish the electrical connection between the circuit board and the battery cells are fixed in an electrically conductive manner on the circuit board, for example by soldering, before the potting compound is applied. When the casting compound is applied, these electrical connections are also enclosed with the casting compound, at least in an area adjacent to the circuit board. The more protruding areas of the electrical connections protrude unprotected from the casting compound.

Diese aus der Vergussmasse herausragenden elektrisch leitenden Verbindungselemente sind beispielsweise bei dem Transport der elektrischen Komponente häufig mechanischen Belastungen ausgesetzt, die zu einer Beschädigung der elektrisch leitenden Verbindungselemente oder den zugehörigen elektrischen Kontaktstellen auf der Leiterplatte führen. Da durch die Vergussmasse eine nachträgliche Anordnung elektrischer Kontakte bzw. elektrischer Verbindungselemente auf der Leiterplatte nicht möglich ist, führt eine solche Beschädigung der aus der Vergussmasse herausragenden elektrischen Verbindungselemente üblicherweise zu einem irreparablen Schaden der gesamten elektrischen Komponente.These electrically conductive connecting elements protruding from the casting compound are often exposed to mechanical stresses, for example during the transport of the electrical component, which lead to damage to the electrically conductive connecting elements or the associated electrical contact points on the circuit board. Since the casting compound makes it impossible to subsequently arrange electrical contacts or electrical connecting elements on the circuit board, such damage to the electrical connecting elements protruding from the casting compound usually leads to irreparable damage to the entire electrical component.

Die deutsche Patentanmeldung DE 40 27 656 A1 beschreibt ein Kontaktelement für SMDbestückte Leiterplatten. Dieses Kontaktelement ist mit entsprechenden Lötflecken auf der Leiterplatte verlötet. Die Deckfläche des Kontaktelementes dient als Kontaktierungsfläche und ragt aus einer die gesamte Leiterplatte bedeckenden Abdeckplatte heraus. Die Anmeldung möchte eine externe Kontaktierung oberhalb der Leiterbahnebene ermöglichen, bei gleichzeitig vereinfachter Montage des Kontaktelementes in einem automatisierten Bestückungsprozess.The German patent application DE 40 27 656 A1 describes a contact element for SMD printed circuit boards. This contact element is soldered to corresponding solder spots on the circuit board. The top surface of the contact element serves as a contacting surface and protrudes from a cover plate that covers the entire circuit board. The application aims to enable external contacting above the conductor track level, while at the same time simplifying assembly of the contact element in an automated assembly process.

Der Schutz der Komponenten einer Leiterplatte ist auch Gegenstand des Patents DE 10 2005 036 563 B4 . Das elektronische Bauelement weist eine Leiterplatte auf, die an mindestens einer definierten Stelle elektrisch mit einem ein Halbleiterelement tragenden Trägerelement verbunden ist. Es ist auf dem Trägermaterial eine Schicht aus einem Schutzmaterial vorhanden. Ein elektrischer Kontakt, insbesondere in Bügelform, ist vorgesehen, der diese Schutzschicht vollständig durchsetzt und an dem ein Federelement anliegt, welches über eine Lötstelle an der Unterseite der Leiterplatte festgelegt ist.The protection of the components of a circuit board is also the subject of the patent DE 10 2005 036 563 B4 . The electronic component has a circuit board which is electrically connected at at least one defined point to a carrier element carrying a semiconductor element. There is a layer of protective material on the carrier material. An electrical contact, in particular in the form of a bracket, is provided, which completely penetrates this protective layer and on which a spring element rests, which is fixed via a soldering point on the underside of the circuit board.

Als Aufgabe der Erfindung wird es daher angesehen, das vorangehend beschriebene elektrische Bauteil dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine elektrische Kontaktierung von Batteriezellen mit dem elektrischen Bauteil verbessert ist.It is therefore considered the object of the invention to further develop the electrical component described above in such a way that electrical contacting of battery cells with the electrical component is improved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektrisches Bauteil nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved according to the invention by an electrical component according to claim 1. Advantageous refinements are the subject of the subclaims.

Die Kontaktierungsfläche des elektrischen Kontaktverbinders ragt nur geringfügig aus der Vergussmasse heraus, so dass eine Beschädigung des elektrischen Kontaktverbinders, wie sie beispielsweise durch eine mechanische Belastung hervorgerufen werden könnte, bei den üblicherweise auftretenden mechanischen Belastungen ausgeschlossen werden kann. Zudem sind die elektrischen Kontaktverbinder zweckmäßigerweise starr ausgebildet, so dass eine Beschädigung, wie sie beispielsweise durch ein Knicken eines biegsamen Kontaktdrahts oder eines verformbaren Verbindungselements auftreten würde, bei den verwendeten starren elektrischen Kontaktverbindern ausgeschlossen ist.The contacting surface of the electrical contact connector protrudes only slightly from the casting compound, so that damage to the electrical contact connector, such as could be caused by mechanical loading, can be ruled out under the mechanical loads that usually occur. In addition, the electrical contact connectors are expediently designed to be rigid, so that damage, such as would occur, for example, from a bending of a flexible contact wire or a deformable connecting element, is excluded with the rigid electrical contact connectors used.

Zur Verbindung des elektrischen Bauteils mit Batterien, beispielsweise mit wiederaufladbaren Batterien eines Akkupacks, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das elektrische Bauteil mindestens einen elektrisch leitenden Batteriezellenkontakt aufweist, wobei der Batteriezellenkontakt ein Anschlusselement aufweist und das Anschlusselement elektrisch leitend an der Kontaktierungsfläche festgelegt ist. Beispielsweise kann das Anschlusselement durch eine Lötverbindung an der Kontaktierungsfläche festgelegt werden.To connect the electrical component to batteries, for example to rechargeable batteries of a battery pack, it is provided according to the invention that the electrical component has at least one electrically conductive battery cell contact, wherein the battery cell contact has a connection element and the connection element is fixed to the contacting surface in an electrically conductive manner. For example, the connection element can be fixed to the contacting surface by a soldered connection.

Zweckmäßigerweise ist der Batteriezellenkontakt starr ausgeführt. Es ist aber auch denkbar, beispielsweise einen elektrisch leitenden Draht als Batteriezellenkontakt zu verwenden.The battery cell contact is expediently designed to be rigid. However, it is also conceivable, for example, to use an electrically conductive wire as a battery cell contact.

Um die Stabilität der Kontaktierung des Anschlusselements mit der Kontaktierungsfläche zu erhöhen, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Anschlusselement mit der Kontaktierungsfläche verschweißt ist. Während ein Verschweißen von Anschlusselementen unmittelbar mit der Leiterplatte auf Grund von thermischen und mechanischen Belastungen sehr risikobehaftet ist und oftmals vermieden wird, verhindern oder reduzieren die Kontaktverbinder die Gefahr einer Beschädigung der Leiterplatte und benachbarter elektrischer Komponenten.In order to increase the stability of the contacting of the connection element with the contacting surface, it is advantageously provided that the connection element is welded to the contacting surface. While welding connection elements directly to the circuit board is very risky due to thermal and mechanical stresses and is often avoided, the contact connectors prevent or reduce the risk of damage to the circuit board and adjacent electrical components.

Im Hinblick auf eine möglichst gute Leitfähigkeit der Kontaktierung des Anschlusselements mit der Kontaktierungsfläche ist vorgesehen, dass die Kontaktierungsfläche und/oder der elektrische Kontaktverbinder zweckmäßigerweise verchromt oder vernickelt ist.With regard to the best possible conductivity of the contacting of the connection element with the contacting surface, it is provided that the contacting surface and/or the electrical contact connector is expediently chrome-plated or nickel-plated.

Um das elektrische Bauteil beispielsweise als Batteriemanagementsystem für einen Akkupack einsetzen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das elektrische Bauteil eine Batterieaufnahmevorrichtung für mindestens eine Batteriezelle aufweist.In order to be able to use the electrical component, for example, as a battery management system for a battery pack, the invention provides that the electrical component has a battery receiving device for at least one battery cell.

Die Batterieaufnahmevorrichtung kann zweckmäßigerweise an dem Vergusselement des elektrischen Bauteils angeordnet sein.The battery receiving device can expediently be arranged on the potting element of the electrical component.

Zur Anordnung der Batterieaufnahmevorrichtung an dem Vergusselement ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Batterieaufnahmevorrichtung und das Vergusselement formschlüssig miteinander verbunden sind. Zu diesem Zweck können beispielsweise an einem Umfang des Vergusselements geeignete Ausformungen angeordnet sein und die Batterieaufnahmevorrichtung an diese Ausformungen angepasste Ausnehmungen aufweisen, so dass die Ausformungen und die Ausnehmungen formschlüssig in Eingriff gebracht werden können.To arrange the battery receiving device on the potting element, it is advantageously provided that the battery receiving device and the potting element are connected to one another in a form-fitting manner. For this purpose, for example, suitable formations can be arranged on a circumference of the casting element and the battery receiving device can have recesses adapted to these formations, so that the formations and the recesses can be brought into positive engagement.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektrischen Bauteils ist vorgesehen, dass die Batterieaufnahmevorrichtung zwei parallel zueinander angeordnete Zellenfixierungselemente aufweist, wobei die Zellenfixierungselemente aneinander angepasste Ausnehmungen zur Aufnahme der mindestens einen Batteriezelle aufweisen. Auf diese Weise kann das elektrische Bauteil sehr einfach mit geeigneten Batteriezellen zu einem Akkupack verbunden werden.In a particularly advantageous embodiment of the electrical component according to the invention, it is provided that the battery receiving device has two cell fixing elements arranged parallel to one another, the cell fixing elements having mutually adapted recesses for receiving the at least one battery cell. In this way, the electrical component can be very easily connected to suitable battery cells to form a battery pack.

Beispielsweise ist es so möglich, starre Batteriezellenkontakte so auszugestalten und an den Kontaktierungsflächen festzulegen, dass die Batteriezellenkontakte an elektrischen Kontakten von innerhalb der Ausnehmungen der Zellenfixierungselemente angeordneten Batteriezellen anliegen und eine elektrisch leitende Verbindung der Batteriezellen mit den elektrischen Komponenten der Leiterplatte einfach und zuverlässig hergestellt werden kann.For example, it is possible to design rigid battery cell contacts and to fix them on the contacting surfaces in such a way that the battery cell contacts rest on electrical contacts of battery cells arranged within the recesses of the cell fixing elements and an electrically conductive connection of the battery cells to the electrical components of the circuit board can be established easily and reliably .

Zur Überwachung und Steuerung beispielsweise eines Ladevorgangs eines Akkupacks weisen entsprechende Batteriemanagementsysteme häufig Temperatursensoren auf, die eine Temperatur der zu dem Akkupack gehörenden Batteriezellen erfassen und über entsprechende elektrische Kontakte an die Leiterplatte übertragen. Um auch diese Sensoren vor Beschädigungen zu schützen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das elektrische Bauteil einen mit der Leiterplatte elektrisch leitend verbundenen Temperatursensor aufweist, wobei der Temperatursensor mindestens abschnittsweise in einer an den Temperatursensor angepassten Ausformung des Vergusselements angeordnet ist.To monitor and control, for example, a charging process of a battery pack, corresponding battery management systems often have temperature sensors that record a temperature of the battery cells belonging to the battery pack and transmit it to the circuit board via appropriate electrical contacts. In order to also protect these sensors from damage, it is provided according to the invention that the electrical component has a temperature sensor that is electrically conductively connected to the circuit board, the temperature sensor being arranged at least in sections in a shape of the potting element that is adapted to the temperature sensor.

Ist beispielsweise eine Batterieaufnahmevorrichtung an einer Seite des Vergusselements angeordnet, so kann zweckmäßigerweise an dieser Seite des Vergusselements eine an einen Temperatursensor angepasste Ausformung vorgesehen sein, so dass ein Temperaturmesselement des Temperatursensors aus einer Ausnehmung der Ausformung heraus unmittelbar zwischen die in der Batterieaufnahmevorrichtung angeordneten Batteriezellen ragt und deren Temperatur erfassen kann.If, for example, a battery receiving device is arranged on one side of the casting element, a shape adapted to a temperature sensor can expediently be provided on this side of the casting element, so that a temperature measuring element of the temperature sensors protrude from a recess in the formation directly between the battery cells arranged in the battery receiving device and can detect their temperature.

Es ist aber auch möglich und zweckmäßigerweise vorgesehen, dass beliebige Sensoren wie beispielsweise Beschleunigungssensoren elektrisch leitend mit der Leiterplatte verbunden und mindestens abschnittsweise in einer an den jeweiligen Sensor angepassten Ausformung des Vergusselements angeordnet sind. Dadurch werden die Sensoren wie beispielsweise das Temperaturmesselement vor mechanischen Beschädigungen während der Montage, während des Transports und auch während des Betriebs geschützt.However, it is also possible and expediently provided for any sensors, such as acceleration sensors, to be connected to the circuit board in an electrically conductive manner and to be arranged at least in sections in a shape of the potting element that is adapted to the respective sensor. This protects the sensors, such as the temperature measuring element, from mechanical damage during assembly, transport and also during operation.

Erfindungsgemäß ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Kontaktierungsfläche im Wesentlichen rechteckig ausgestaltet ist. Ein elektrischer Kontaktverbinder mit einer im Wesentlichen rechteckigen Kontaktierungsfläche kann einfach und kostengünstig hergestellt werden. Zudem ermöglicht eine im Wesentlichen rechteckig ausgestaltete Kontaktierungsfläche eine einfache Verbindung mit entsprechenden Anschlusselementen.According to the invention it is advantageously provided that the contacting surface is designed to be essentially rectangular. An electrical contact connector with a substantially rectangular contact area can be produced easily and inexpensively. In addition, a substantially rectangular contact surface enables a simple connection to corresponding connection elements.

Um eine möglichst stabile Verbindung des elektrischen Kontaktverbinders mit der vergossenen Leiterplatte zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der elektrische Kontaktverbinder zwei parallel zueinander angeordnete und mit der Kontaktierungsfläche verbundene Seitenelemente aufweist, wobei die Seitenelemente elektrisch leitend auf der Leiterplatte festgelegt sind. Dabei sind die Seitenelemente zweckmäßigerweise auf der gleichen Seite der Kontaktierungsfläche mit der Kontaktierungsfläche verbunden.In order to enable the electrical contact connector to be connected to the cast circuit board as stable as possible, it is provided according to the invention that the electrical contact connector has two side elements arranged parallel to one another and connected to the contacting surface, the side elements being fixed to the circuit board in an electrically conductive manner. The side elements are expediently connected to the contacting surface on the same side of the contacting surface.

Durch die Seitenelemente kann ein Abstand der Kontaktierungsfläche von der Leiterplatte vorgegeben werden. Zweckmäßigerweise sind die Seitenelemente so ausgestaltet, dass der Abstand von der Leiterplatte zu der Kontaktierungsfläche größer ist als ein Abstand von der Leierplatte zu einem äußeren Rand des Vergusselements. Auf diese Weise wird die Kontaktierungsfläche bei dem Vergießen nicht von Vergussmasse überdeckt und ragt aus der erstarrten Vergussmasse heraus.The side elements can be used to specify a distance between the contacting surface and the circuit board. The side elements are expediently designed such that the distance from the circuit board to the contacting surface is greater than a distance from the lyre plate to an outer edge of the potting element. In this way, the contacting surface is not covered by casting compound during casting and protrudes from the solidified casting compound.

Zweckmäßigerweise handelt es sich bei den Seitenelementen um elektrisch leitende, im Wesentlich rechteckig ausgestaltete, flächige Elemente, die beispielsweise auf der Leiterplatte aufgelötet werden können. Die Seitenelemente und die Kontaktierungsfläche können auch einstückig hergestellt sein.The side elements are expediently electrically conductive, essentially rectangular, flat elements which can be soldered onto the circuit board, for example. The side elements and the contacting surface can also be made in one piece.

Es ist möglich und zweckmäßigerweise vorgesehen, dass an einer der Kontaktierungsfläche abgewandten Seite der Seitenelemente zusätzliche Leiterplattenkontaktelemente zur Kontaktierung mit der Leiterplatte angeordnet sind. Zweckmäßigerweise sind diese Leiterplattenkontaktelemente im Wesentlichen parallel zu der Kontaktierungsfläche an den Seitenelementen angeordnet. Die Leiterplattenkontaktelemente können beispielsweise abgewinkelte Endbereiche der Seitenelemente oder gesonderte Aufnahmeelemente sein, mit denen die Seitenelemente verbindbar sind.It is possible and expediently provided that additional circuit board contact elements for contacting with the circuit board are arranged on a side of the side elements facing away from the contacting surface. These circuit board contact elements are expediently arranged essentially parallel to the contacting surface on the side elements. The circuit board contact elements can, for example, be angled end regions of the side elements or separate receiving elements with which the side elements can be connected.

Durch die parallel zueinander angeordneten Seitenelemente wird ein Zwischenraum zwischen den Seitenelementen und zwischen der Leiterplatte und der Kontaktierungsfläche gebildet, die mit Vergussmasse vergossen werden kann. Auf diese Weise werden die Seitenelemente von der Vergussmasse umschlossen. Dadurch werden die elektrisch leitenden Kontakte des elektrischen Kontaktverbinders mit der Leiterplatte vor gegebenenfalls auftretenden mechanischen Belastungen zusätzlich geschützt werden, da der elektrische Kontaktverbinder durch die mit Vergussmasse umflossenen Seitenelemente zusätzlich stabilisiert wird.The side elements arranged parallel to one another form a gap between the side elements and between the circuit board and the contacting surface, which can be cast with potting compound. In this way, the side elements are surrounded by the casting compound. As a result, the electrically conductive contacts of the electrical contact connector with the circuit board are additionally protected from any mechanical stresses that may occur, since the electrical contact connector is additionally stabilized by the side elements surrounded by casting compound.

Um die elektrisch leitende Verbindung der elektrischen Kontaktverbinder mit der Leiterplatte weiter zu stabilisieren und ein Umfließen der Seitenelemente mit Vergussmasse zu begünstigen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Seitenelemente einen mäanderförmigen Querschnitt und/oder Ausnehmungen aufweisen.In order to further stabilize the electrically conductive connection of the electrical contact connectors to the circuit board and to promote casting compound flowing around the side elements, it is provided according to the invention that the side elements have a meandering cross section and/or recesses.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Bauteils mit einer Batterieaufnahmevorrichtung und Batterien,
2 eine schematische Darstellung des in 1 dargestellten elektrischen Bauteils, wobei die auf der Leiterplatte angeordneten elektrischen Komponenten mit einer Vergussmasse bedeckt sind,
3a einen elektrischen Kontaktverbinder mit parallel zueinander angeordneten Seitenelementen,
3b eine schematische Darstellung eines elektrischen Kontaktverbinders der Seitenelemente mit Ausnehmungen aufweist,
3c eine schematische Darstellung eines elektrischen Kontaktverbinders mit Seitenelementen, die einen mäanderförmigen Querschnitt aufweisen,
4 eine schematisch dargestellte Schnittansicht eines elektrischen Bauteils mit einer Batterieaufnahmevorrichtung,
5a ein elektrisches Bauteil mit einem in einer Ausformung eines Vergusselements angeordneten Temperatursensor, und
5b eine schematisch dargestellte Schnittansicht eines elektrischen Bauteils mit einem Temperatursensor und einer Batterieaufnahmevorrichtung.

Further details of the invention are explained in more detail in the drawing using schematically illustrated exemplary embodiments. It shows:

1 a schematic representation of an electrical component with a battery receiving device and batteries,
2 a schematic representation of the in 1 illustrated electrical component, wherein the electrical components arranged on the circuit board are covered with a potting compound,
3a an electrical contact connector with side elements arranged parallel to one another,
3b a schematic representation of an electrical contact connector of the side elements with recesses,
3c a schematic representation of an electrical contact connector with side elements that have a meandering cross section,
4 a schematically illustrated sectional view of an electrical component with a battery receiving device,
5a an electrical component with a temperature sensor arranged in a molding of a casting element, and
5b a schematically illustrated sectional view of an electrical component with a temperature sensor and a battery receiving device.

1 und 2 zeigen ein elektrisches Bauteil 1 mit einer Leiterplatte 2. Die Leiterplatte 2 ist mit elektrischen Komponenten 3 bestückt, wobei in der Zeichnung lediglich exemplarisch ausgewählte elektrische Komponenten 3 mit einem Bezugszeichen versehen sind. Die Leiterplatte 2 ist innerhalb eines Vergusselements 4 angeordnet. Die Leiterplatte 2 und die elektrischen Komponenten 3 des in 1 dargestellten elektrischen Bauteils 1 sind noch nicht von einer Vergussmasse 5 bedeckt, während auf die Leiterplatte 2 und die elektrischen Komponenten 3 des in 2 dargestellten elektrischen Bauteils 1 bereits teilweise Vergussmasse 5 aufgebracht ist. 1 and 2 show an electrical component 1 with a circuit board 2. The circuit board 2 is equipped with electrical components 3, with only selected electrical components 3 being provided with a reference number in the drawing. The circuit board 2 is arranged within a potting element 4. The circuit board 2 and the electrical components 3 of the in 1 Electrical component 1 shown are not yet covered by a potting compound 5, while the circuit board 2 and the electrical components 3 of the in 2 illustrated electrical component 1 is already partially applied potting compound 5.

Auf der Leiterplatte 2 sind elektrische Kontaktverbinder 6 mit im Wesentlichen rechteckigen Kontaktierungsflächen 7 angeordnet. Die elektrischen Kontaktverbinder 6 weisen jeweils zwei parallel zueinander angeordnete und elektrisch leitend auf der Leiterplatte 2 festgelegte Seitenelemente 8 auf.Electrical contact connectors 6 with essentially rectangular contact surfaces 7 are arranged on the circuit board 2. The electrical contact connectors 6 each have two side elements 8 which are arranged parallel to one another and are fixed in an electrically conductive manner on the circuit board 2.

An den Kontaktierungsflächen 7 der elektrischen Kontaktverbinder 6 sind jeweils Anschlusselemente 9 von starren Batteriezellenkontakten 10 elektrisch leitend festgelegt.On the contacting surfaces 7 of the electrical contact connectors 6, connecting elements 9 of rigid battery cell contacts 10 are fixed in an electrically conductive manner.

Das Vergusselement 4 weist längs eines Umfangs angeordnete Ausformungen 11 auf, die mit an die Ausformungen 11 angepassten Formschlusselementen 12 einer Batterieaufnahmevorrichtung 13 formschlüssig in Eingriff gebracht werden können. Die Batterieaufnahmevorrichtung 13 weist an die Abmessungen von Batteriezellen 14 angepasste Ausnehmungen 15 auf, in denen die Batteriezellen 14 formschlüssig angeordnet werden können. An der Leiterplatte 2 ist zudem ein Temperatursensor 16 über Drähte 17 elektrisch leitend festgelegt.The casting element 4 has formations 11 arranged along a circumference, which can be brought into positive engagement with form-fitting elements 12 of a battery receiving device 13 adapted to the formations 11. The battery receiving device 13 has recesses 15 adapted to the dimensions of battery cells 14, in which the battery cells 14 can be arranged in a form-fitting manner. A temperature sensor 16 is also attached to the circuit board 2 in an electrically conductive manner via wires 17.

In 3a ist schematisch ein elektrischer Kontaktverbinder 6 mit einer im Wesentlichen rechteckigen Kontaktierungsfläche 7, mit zwei beabstandet zueinander angeordneten Seitenelementen 8 und mit von den Seitenelementen 8 abgewinkelten Leiterplattenkontaktelementen 18 dargestellt.In 3a an electrical contact connector 6 is shown schematically with a substantially rectangular contacting surface 7, with two side elements 8 arranged at a distance from one another and with circuit board contact elements 18 angled from the side elements 8.

3b zeigt schematisch einen ähnlichen elektrischen Kontaktverbinder 6 mit einer im Wesentlichen rechteckigen Kontaktierungsfläche 7 und zwei parallel zueinander angeordneten Seitenelementen 8. In den Seitenelementen 8 sind Ausnehmungen 19 vorgesehen, um das Einbringen von Vergussmasse in einen durch die Kontaktfläche 7 bedeckten Bereich unterhalb der Kontaktfläche 7 zu erleichtern. 3b shows schematically a similar electrical contact connector 6 with a substantially rectangular contacting surface 7 and two side elements 8 arranged parallel to one another. Recesses 19 are provided in the side elements 8 in order to facilitate the introduction of potting compound into an area covered by the contact surface 7 below the contact surface 7 .

3c zeigt schematisch einen elektrischen Kontaktverbinder 6 mit Seitenelementen 8, die einen mäanderförmigen Verlauf aufweisen. Mechanische und thermische Belastungen, die während eines anschließenden Schweißvorgangs auf die Kontaktierungsfläche 7 ausgeübt werden, werden durch den mäanderförmigen Verlauf nur in einem deutlich geringeren Maße auf die Leiterplatte 2 und benachbarte elektrische Komponenten 3 übertragen. 3c shows schematically an electrical contact connector 6 with side elements 8 which have a meandering course. Mechanical and thermal loads that are exerted on the contacting surface 7 during a subsequent welding process are only transmitted to the circuit board 2 and adjacent electrical components 3 to a significantly smaller extent due to the meandering shape.

In 4 ist schematisch eine Schnittansicht eines elektrischen Bauteils 1 mit einer Leiterplatte 2 und auf der Leiterplatte 2 angeordneten elektrischen Kontaktverbindern 6 dargestellt. Ein Vergusselement 4 des elektrischen Bauteils 1 ist formschlüssig mit einer Batterieaufnahmevorrichtung 13 verbunden, wobei in der Batterieaufnahmevorrichtung 13 Batteriezellen 14 angeordnet sind. Ein mit einer Kontaktierungsfläche 7 der elektrischen Kontaktverbinder 6 verbindbarer Batteriezellenkontakt 10 ist mit den Batteriezellen 14 elektrisch leitend verbindbar. Der Vergussrahmen 4 weist eine Ausformung zur Aufnahme des nicht dargestellten Temperatursensors 16 oder zumindest der elektrischen Verbindung des Temperatursensors 16 auf. Die Ausformung 20 ragt in einen von der Batterieaufnahmevorrichtung 13 umschlossenen Bereich hinein, so dass die Batteriezellen 14 den Temperatursensor 16 umgeben.In 4 A sectional view of an electrical component 1 with a circuit board 2 and electrical contact connectors 6 arranged on the circuit board 2 is shown schematically. A casting element 4 of the electrical component 1 is positively connected to a battery receiving device 13, with battery cells 14 being arranged in the battery receiving device 13. A battery cell contact 10 that can be connected to a contacting surface 7 of the electrical contact connectors 6 can be connected to the battery cells 14 in an electrically conductive manner. The potting frame 4 has a shape for receiving the temperature sensor 16, not shown, or at least the electrical connection of the temperature sensor 16. The formation 20 projects into an area enclosed by the battery receiving device 13, so that the battery cells 14 surround the temperature sensor 16.

In 5a ist zur Verdeutlichung nur das elektrische Bauteil 1 mit der Ausformung 20 zur Aufnahme einer nicht dargestellten elektrischen Verbindung eines nicht dargestellten Temperatursensors 16 dargestellt.In 5a For clarity, only the electrical component 1 is shown with the shape 20 for receiving an electrical connection, not shown, of a temperature sensor 16, not shown.

In 5b ist eine Schnittansicht des in 5a gezeigten elektrischen Bauteils 1 mit der Ausformung 20 und des innerhalb der Ausformung 20 angeordneten Temperatursensors 16 dargestellt. Der Temperatursensor 16 ist zusammen mit seinen elektrischen Verbindungen abschnittsweise innerhalb der Ausformung 20 des Vergusselements 4 angeordnet. Der Temperatursensor 16 ragt aus der Ausformung 20 vor und in einen von den Batteriezellen 14 umgebenen Bereich, so dass mit dem Temperatursensor 16 eine Temperatur der Batteriezellen 14 erfasst werden kann.In 5b is a sectional view of the in 5a shown electrical component 1 with the formation 20 and the temperature sensor 16 arranged within the formation 20. The temperature sensor 16, together with its electrical connections, is arranged in sections within the molding 20 of the casting element 4. The temperature sensor 16 projects out of the molding 20 and into an area surrounded by the battery cells 14, so that a temperature of the battery cells 14 can be detected with the temperature sensor 16.

Claims

Electrical component (1) with a circuit board (2), which is equipped with electrical components (3), is arranged in a potting element (4) and on which an electrical contact connector (6) is fixed in an electrically conductive manner, the circuit board (2) and the electrical components (3) are covered by a casting compound (5), the electrical contact connector (6) having a flat contacting surface (7) protruding from the casting compound (5), characterized in that the electrical component (1) has at least one electrically conductive battery cell contact (10). , wherein the battery cell contact (10) has a connection element (9) and wherein the connection element (9) is fixed in an electrically conductive manner to the contacting surface (7).

Electrical component (1) according to Claim 1 , characterized in that the connecting element (9) is welded to the contacting surface (7).

Electrical component (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical component (1) has a battery receiving device (13) for at least one battery cell (14).

Electrical component (1) according to Claim 3 , characterized in that the battery receiving device (13) and the potting element (4) are positively connected to one another.

Electrical component (1) according to one of the above Claims 3 or 4 , characterized in that the battery receiving device (13) has two cell fixing elements arranged parallel to one another, the cell fixing elements having mutually adapted recesses (15) for receiving the at least one battery cell (14).

Electrical component (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical component (1) has a temperature sensor (16) which is electrically conductively connected to the circuit board (2), the temperature sensor (16) being connected in sections to the temperature sensor ( 16) adapted shape (20) of the casting element (4) is arranged.

Electrical component (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the contacting surface (7) is designed to be essentially rectangular.

Electrical component (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical contact connector (6) has two side elements (8) arranged parallel to one another and connected to the contacting surface (7), the side elements (8) being electrically conductive on the circuit board (2) are determined.

Electrical component (1) according to Claim 8 , characterized in that the side elements (8) have a meandering course and/or recesses (19).