DE102014016626A1 - Method for mounting a component of a high-voltage circuit of a motor vehicle, component and motor vehicle - Google Patents

Method for mounting a component of a high-voltage circuit of a motor vehicle, component and motor vehicle Download PDF

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Erdal Acikgoez
Jörg Schmidt
Roman Ranzinger
Sven Kunzmann
Sven Grunwald
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TU DRESDEN
Audi AG
Technische Universitaet Dresden
Original Assignee
TU DRESDEN
Audi AG
Technische Universitaet Dresden
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    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member
    • H01R4/34—Conductive members located under head of screw

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren einer Komponente (10) eines Hochvoltkreises eines Kraftfahrzeugs durch Bereitstellen eines ersten Bauteils (12) und eines zweiten Bauteils (14) der Komponente (10), wobei das erste und das zweite Bauteil (12, 14) elektrisch leitfähig sind und wobei an dem ersten und dem zweiten Bauteil (12, 14) eine Hochvoltspannung des Hochvoltkreises anliegt, Bereitstellen eines Verbindungselements (16) zum Verbinden des ersten und des zweiten Bauteils (12, 14), Beschichten des Verbindungselements (16) mit Parylene und Verbinden des ersten Bauteils (12) und des zweiten Bauteils (14) mittels des beschichteten Verbindungselements (16).The invention relates to a method for mounting a component (10) of a high-voltage circuit of a motor vehicle by providing a first component (12) and a second component (14) of the component (10), wherein the first and the second component (12, 14) electrically are conductive and wherein on the first and the second component (12, 14) a high-voltage of the high-voltage circuit is applied, providing a connecting element (16) for connecting the first and the second component (12, 14), coating the connecting element (16) with parylene and connecting the first component (12) and the second component (14) by means of the coated connecting element (16).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren einer Komponente eines Hochvoltkreises eines Kraftfahrzeugs. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung eine Komponente für einen Hochvoltkreis eines Kraftfahrzeugs. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Komponente.The invention relates to a method for mounting a component of a high-voltage circuit of a motor vehicle. In addition, the present invention relates to a component for a high-voltage circuit of a motor vehicle. Finally, the present invention relates to a motor vehicle with such a component.

Das Interesse gilt vorliegend Komponenten für den Hochvoltkreis eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs. Eine solche Komponente kann beispielsweise eine Hochvoltbatterie sein, die aus mehreren Batteriemodulen besteht, wobei die Batteriemodule üblicherweise jeweils eine Mehrzahl von Einzelzellen umfassen. Wenn die Batteriezellen zu dem Batteriemodul oder die einzelnen Batteriemodule untereinander elektrisch verschaltet werden, liegt an den einzelnen Bauteilen der Komponente eine Hochvoltspannung, beispielsweise eine Gleichspannung über 60 V, an. Auch an entsprechenden Verbindungselementen, beispielsweise Schrauben oder Muttern, mit denen Hochvolt-Kabel oder Busbars verbunden werden, liegt das Hochvolt-Potenzial an.The interest here applies to components for the high-voltage circuit of a motor vehicle, in particular an electric vehicle. Such a component may for example be a high-voltage battery, which consists of several battery modules, wherein the battery modules usually each comprise a plurality of individual cells. If the battery cells to the battery module or the individual battery modules are interconnected electrically, is at the individual components of the component, a high-voltage, for example, a DC voltage above 60 V at. Also on corresponding fasteners, such as screws or nuts to which high-voltage cables or busbars are connected, the high-voltage potential is on.

Dies bringt den Nachteil mit sich, dass die Gefährdung für Personen während der Montage deutlich ansteigt. Um die Gefahr durch Stromunfälle, durch Lichtbögen sowie durch elektrische Kurzschlüsse zu vermeiden, wird in der Produktion bzw. während der Montage der Komponente des Hochvoltkreises üblicherweise eine entsprechende Personenschutzkleidung verwendet. Diese Maßnahme schützt zwar die Person bzw. den Werker vor gefährlichen Unfällen, es ist aber extrem schwierig und unangenehm mit einer derartigen Schutzkleidung zu arbeiten. Zudem wird die Montage der Komponente des Hochvoltnetzes durch die Schutzkleidung deutlich zeitaufwendiger.This has the disadvantage that the risk to persons during assembly increases significantly. In order to avoid the risk of electrical accidents, electric arcs and electrical short circuits, a corresponding personal protective clothing is usually used in the production or during assembly of the component of the high-voltage circuit. Although this measure protects the person or the worker from dangerous accidents, it is extremely difficult and unpleasant to work with such protective clothing. In addition, the assembly of the component of the high-voltage network by the protective clothing is much more time consuming.

In diesem Zusammenhang beschreibt die DE 10 2012 018 061 A1 eine Schraube zur Anordnung in einer elektrischen Baueinheit. Dabei ist zumindest der Schraubenkopf der Schraube mit einem elektrisch isolierten Material versehen, wobei ein an dem Schraubenkopf ausgebildetes Mitnahmeprofil unbeschichtet ist. Das elektrisch isolierende Material kann beispielsweise durch einen Kunststoff gebildet sein, der auf den Schraubenkopf aufgespritzt ist.In this context, the describes DE 10 2012 018 061 A1 a screw for placement in an electrical assembly. In this case, at least the screw head of the screw is provided with an electrically insulated material, wherein a carrier profile formed on the screw head is uncoated. The electrically insulating material may be formed, for example, by a plastic that is sprayed onto the screw head.

Ferner beschreibt die DE 198 24 068 A1 eine elektrisch isolierende Schraubverbindung. Die Schraubverbindung dient zum Verbinden eines ersten Werkstücks aus elektrisch leitendem Material, welches eine Bohrung aufweist, mit einem zweiten Werkstück aus einem elektrisch leitenden Material, welches eine Gewindebohrung aufweist. Zudem ist eine Schraube vorgesehen, die einen Kopf und einen Schaft mit einem die Bohrung im ersten Werkstück durchsetzenden gewindelosen oberen Schaftteil und einem in die Gewindebohrung des zweiten Werkstücks eingeschraubten unteren Schaftteil aufweist. Ferner ist ein scheibenförmiges Isolationsmittel zwischen den beiden Werkstücken vorgesehen. Die Schraube besteht aus Metall und weist im Bereich der Bohrung des ersten Werkstücks eine elektrisch isolierende Beschichtung auf.Furthermore, the describes DE 198 24 068 A1 an electrically insulating screw connection. The screw connection is used for connecting a first workpiece made of electrically conductive material, which has a bore, with a second workpiece made of an electrically conductive material, which has a threaded bore. In addition, a screw is provided, which has a head and a shaft with a bore in the first workpiece passing through a threadless upper shaft portion and a screwed into the threaded bore of the second workpiece lower shaft portion. Furthermore, a disk-shaped insulating means is provided between the two workpieces. The screw is made of metal and has an electrically insulating coating in the region of the bore of the first workpiece.

Darüber hinaus ist aus der WO 01/76811 A1 ein Verfahren zum Verhindern der Ablagerung einer Beschichtung auf der Oberfläche eines Objekts bekannt. Das Objekt kann beispielsweise eine Schraube sein, die aus Metall gebildet ist. Um zu verhindern, dass sich eine Beschichtung, beispielsweise eine Farbe, auf der Oberfläche der Schraube ablagert, wird diese mit Parylene beschichtet.In addition, from the WO 01/76811 A1 a method for preventing the deposition of a coating on the surface of an object is known. The object may be, for example, a screw formed of metal. In order to prevent a coating, for example a color, from depositing on the surface of the screw, it is coated with parylene.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie die Montage einer Komponente eines Hochvoltkreises, insbesondere einer Hochvoltbatterie, effizienter und sicherer durchgeführt werden kann.It is an object of the present invention to provide a solution, as the assembly of a component of a high-voltage circuit, in particular a high-voltage battery, can be performed more efficiently and safely.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Vorrichtung sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.This object is achieved by a method by a device and by a motor vehicle having the features according to the respective independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Montieren einer Komponente eines Hochvoltkreises eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Hochvoltbatterie. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines ersten Bauteils und eines zweiten Bauteils der Komponente, wobei das erste und das zweite Bauteil elektrisch leitfähig sind und wobei an dem ersten und dem zweiten Bauteil eine Hochvoltspannung des Hochvoltkreises anliegt. Zudem umfasst das Verfahren das Bereitstellen eines Verbindungselements zum Verbinden des ersten und des zweiten Bauteils, das Beschichten des Verbindungselements mit Parylene und das Verbinden des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils mittels des beschichteten Verbindungselements.An inventive method is used for mounting a component of a high-voltage circuit of a motor vehicle, in particular a high-voltage battery. The method comprises providing a first component and a second component of the component, wherein the first and the second component are electrically conductive and wherein a high-voltage of the high-voltage circuit is applied to the first and the second component. In addition, the method comprises providing a connecting element for connecting the first and the second component, coating the connecting element with parylene and connecting the first component and the second component by means of the coated connecting element.

Das Verfahren dient zum Montieren bzw. zum Herstellen einer Komponente des Hochvoltkreises eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs. Eine derartige Komponente des Hochvoltkreises kann eine elektrische Maschine, ein Umrichter oder elektrische Verbindungsleitungen sein. Insbesondere ist die Komponente eine Hochvoltbatterie, die aus einzelnen elektrisch verschalteten Batteriemodulen besteht, die wiederum eine Mehrzahl von Batteriezellen aufweisen. Die Komponente kann auch ein Batteriemodul oder eine Batteriezelle sein. Die Komponente umfasst ein erstes und ein zweites Bauteil, die bei der Montage elektrisch und/oder mechanisch miteinander verbunden werden sollen. An beiden Bauteilen liegt die Hochvoltspannung des Hochvoltkreises an. Das erste und/oder das zweite Bauteil können beispielsweise jeweils elektrisch mit einem oder mehreren Batteriemodulen verbunden sein oder einen Teil eines Batteriemoduls sein. Ebenso können das erste und/oder das zweite Bauteil mit einer Batteriezelle elektrisch verbunden sein oder ein Teil einer Batteriezelle sein. Bei der Verschaltung von Batteriezellen können sich in Abhängigkeit von der Zellchemie, der Verschaltungstopologie und der Anzahl der Batteriezellen in dem Batteriemodul hohe elektrische Spannungen ergeben. Somit kann sich der Fall ergeben, dass an dem ersten und dem zweiten Bauteil eine Gleichspannung größer als 60 V anliegt.The method is used for mounting or for producing a component of the high-voltage circuit of a motor vehicle, in particular of an electric vehicle. Such a component of the high-voltage circuit may be an electrical machine, a converter or electrical connection lines. In particular, the component is a high-voltage battery, which consists of individual electrically interconnected battery modules, which in turn have a plurality of battery cells. The component may also be a battery module or a battery cell. The component comprises a first and a second component to be electrically and / or mechanically connected to each other during assembly. On both components, the high voltage of the high-voltage circuit is applied. The first and / or the second component may, for example, each be electrically connected to one or more battery modules or be a part of a battery module. Likewise, the first and / or the second component may be electrically connected to a battery cell or may be part of a battery cell. The connection of battery cells can result in high electrical voltages depending on the cell chemistry, the interconnection topology and the number of battery cells in the battery module. Thus, the case may arise that a DC voltage greater than 60 V is applied to the first and the second component.

Vorliegend wird zudem ein Verbindungselement bereitgestellt, mit welchem das erste und das zweite Bauteil verbunden werden können. Das Verbindungselement wird vor dem Verbinden des ersten und des zweiten Bauteils mit Parylene beschichtet. Insbesondere wird das Verbindungselement mit Parylene C beschichtet. Dieses Material ist ein Polymer, das aus der Gasphase abgeschieden werden kann. Parylene zeichnet sich durch eine hohe Spannungsfestigkeit und eine niedrige Dielektrizitätskonstante aus. Parylene ist also ein elektrischer Isolator. Damit kann erreicht werden, dass das Verbindungselement elektrisch gegenüber dem ersten und dem zweiten Bauteil isoliert ist. Insbesondere während der Montage der Komponente des Hochvoltkreises ist das Verbindungselement gegenüber dem ersten und dem zweiten Bauteil elektrisch isoliert. Somit kann eine Gefährdung eines Werkers während der Montage verhindert werden. Zudem kann gegebenenfalls auf das Tragen von Schutzkleidung verzichtet werden, wodurch die Montage angenehmer und schneller durchgeführt werden kann.In the present case, a connecting element is additionally provided with which the first and the second component can be connected. The connector is coated with parylene prior to joining the first and second components. In particular, the connecting element is coated with Parylene C. This material is a polymer that can be deposited from the gas phase. Parylene is characterized by a high dielectric strength and a low dielectric constant. So Parylene is an electrical insulator. This can be achieved that the connecting element is electrically insulated from the first and the second component. In particular, during assembly of the component of the high-voltage circuit, the connecting element is electrically insulated from the first and the second component. Thus, a danger to a worker during assembly can be prevented. In addition, it may be necessary to dispense with the wearing of protective clothing, whereby the assembly can be performed more pleasant and faster.

Bevorzugt wird das Verbindungselement vollständig mit Parylene beschichtet. Somit kann erreicht werden, dass das Verbindungselement zuverlässig gegenüber dem ersten und dem zweiten Bauteil elektrisch isoliert ist. Auf diese Weise kann die Sicherheit bei der Montage deutlich erhöht werden.Preferably, the connecting element is completely coated with parylene. It can thus be achieved that the connecting element is reliably electrically insulated from the first and the second component. In this way, the safety during assembly can be significantly increased.

In einer Ausführungsform wird das Verbindungselement mittels eines plasmaunterstützen Verfahrens beschichtet. Insbesondere kann die Beschichtung des Verbindungselements bzw. das Abscheiden des Parylenes unter Vakuum erfolgen. Zudem kann erreicht werden, dass sich eine gleichmäßige Schichtdicke ergibt. Ferner kann durch ein plasmaunterstütztes Verfahren erreicht werden, dass die Beschichtung bzw. die Parylene-Schicht keine Störstellen aufweist.In one embodiment, the connecting element is coated by means of a plasma-assisted method. In particular, the coating of the connecting element or the deposition of the parylene can be carried out under vacuum. In addition, it can be achieved that results in a uniform layer thickness. Furthermore, it can be achieved by a plasma-assisted method that the coating or the parylene layer has no impurities.

In einer weiteren Ausgestaltung wird das Verbindungselement derart beschichtet, dass das Parylene eine Schichtdicke geringer als 5 μm, insbesondere geringer als 2 μm, aufweist. Beispielsweise kann das Parylene bzw. die Beschichtung eine Schichtdicke von 1 μm aufweisen. Durch die geringe Schichtdicke im Mikrometer-Bereich kann das Verbindungselement wie ein Verbindungselement ohne eine derartige Beschichtung verwendet werden. Die geringen Schichtdicken der Beschichtung fordern nicht, dass das Verbindungselement und/oder das erste bzw. das zweite Bauteil modifiziert werden muss.In a further embodiment, the connecting element is coated in such a way that the parylene has a layer thickness of less than 5 μm, in particular less than 2 μm. For example, the parylene or the coating can have a layer thickness of 1 μm. Due to the small layer thickness in the micrometer range, the connecting element can be used like a connecting element without such a coating. The low layer thicknesses of the coating do not require that the connecting element and / or the first or the second component must be modified.

In einer weiteren Ausgestaltung wird als das Verbindungselement eine Schraube und/oder eine Mutter bereitgestellt. Mit einem Verbindungselement, das als Schraube bereitgestellt ist, können das erste und das zweite Bauteil auf einfache Weise mechanisch miteinander verbunden werden. Zu diesem Zweck kann eines der Bauteile ein Gewinde aufweisen, in welches die Schraube eingeschraubt werden kann. Ein Verbindungselement, das als Schraube ausgebildet ist, kann einfach und kostengünstig bereitgestellt werden. Zudem kann durch das Beschichtungsverfahren ermöglicht werden, dass die Schraube gleichmäßig mit Parylene bedeckt wird. Somit können auch die einzelnen Gewindegänge der Schraube gleichmäßig mit Parylene beschichtet werden. Dadurch, dass die Beschichtung nur einige Mikrometer dick ist, kann die Schraube ohne Probleme in ein Gewinde, das in dem ersten oder dem zweiten Bauteil vorgesehen ist, eingeschraubt werden. Das Verbindungselement kann auch als Mutter ausgebildet sein. In diesem Fall kann in eines der Bauteile ein Stehbolzen eingebracht sein. Das andere Bauteil kann eine Durchgangsöffnung aufweisen, in welche der Stehbolzen eingebracht wird. In einer weiteren Ausführungsform kann das Verbindungselement kann auch eine Schraube und eine Mutter umfassen.In a further embodiment, a screw and / or a nut is provided as the connecting element. With a connecting element, which is provided as a screw, the first and the second component can be mechanically connected to one another in a simple manner. For this purpose, one of the components may have a thread into which the screw can be screwed. A connecting element which is designed as a screw can be provided simply and cost-effectively. In addition, the coating process can allow the screw to be evenly covered with parylene. Thus, the individual threads of the screw can be evenly coated with Parylene. The fact that the coating is only a few microns thick, the screw can be easily screwed into a thread provided in the first or the second component. The connecting element can also be designed as a nut. In this case, a stud bolt can be introduced into one of the components. The other component may have a passage opening into which the stud bolt is introduced. In a further embodiment, the connecting element may also comprise a screw and a nut.

In einer weiteren Ausgestaltung wird das Verbindungselement derart beschichtet, dass das Lösen einer Schraubverbindung zwischen dem Verbindungselement und dem ersten und/oder dem zweiten Bauteil verhindert wird. Mit anderen Worten kann das Parylene bzw. die Beschichtung derart aufgebracht werden, dass die Beschichtung als Schraubensicherung dient. In Folge des Beschichtungsverfahrens werden die Gewindefreigänge der Schraube mit Parylene gefüllt. Somit ergibt sich nach dem Einschrauben der Schraube in eines der Bauteile eine Sicherung gegenüber dem Ablösen der Schraube. Dies gilt in gleicher Weise für die Verbindung zwischen Mutter und Stehbolzen oder die Verbindung zwischen Mutter und Schraube. Somit kann eine zuverlässige mechanische Verbindung der Bauteile mit dem Verbindungselement erreicht werden.In a further embodiment, the connecting element is coated such that the release of a screw connection between the connecting element and the first and / or the second component is prevented. In other words, the parylene or the coating can be applied in such a way that the coating serves as a screw lock. As a result of the coating process, the thread clearance of the screw is filled with parylene. Thus, after screwing the screw into one of the components, there is a safeguard against the detachment of the screw. This applies equally to the connection between nut and stud or the connection between nut and screw. Thus, a reliable mechanical connection of the components can be achieved with the connecting element.

In einer Ausführungsform wird als das erste und/oder das zweite Bauteil ein elektrisches Verbindungselement einer Hochvoltbatterie des Hochvoltkreises bereitgestellt. Ein solches elektrisches Verbindungselement kann beispielsweise ein Hochvolt-Kabel sein. Das elektrische Verbindungselement kann auch ein Busbar sein. Das elektrische Verbindungselement kann dazu dienen, einzelne Batteriemodule der Hochvoltbatterie elektrisch miteinander zu verbinden. Dabei kann beispielsweise das erste Bauteil durch das elektrische Verbindungselement gebildet sein und das zweite Bauteil kann durch einen Anschluss bzw. durch einen Pol eines Batteriemoduls gebildet sein.In one embodiment, as the first and / or the second component is an electrical Provided connecting element of a high-voltage battery of the high-voltage circuit. Such an electrical connection element may for example be a high-voltage cable. The electrical connection element may also be a busbar. The electrical connection element can serve to electrically connect individual battery modules of the high-voltage battery. In this case, for example, the first component may be formed by the electrical connection element and the second component may be formed by a connection or by a pole of a battery module.

Eine erfindungsgemäße Komponente eines Hochvoltkreises eines Kraftfahrzeugs umfasst ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteil, wobei das erste und das zweite Bauteil elektrisch leitfähig sind und wobei an dem ersten und dem zweiten Bauteil eine Hochvoltspannung des Hochvoltkreises anliegt. Zudem umfasst die Komponente ein Verbindungselement zum Verbinden des ersten und des zweiten Bauteils, wobei das Verbindungselement mit Parylene beschichtet ist. Zudem sind das erste und das zweite Bauteil mit dem beschichteten Verbindungselement verbunden.A component according to the invention of a high-voltage circuit of a motor vehicle comprises a first component and a second component, wherein the first and the second component are electrically conductive and wherein a high-voltage of the high-voltage circuit is applied to the first and the second component. In addition, the component comprises a connecting element for connecting the first and the second component, wherein the connecting element is coated with parylene. In addition, the first and the second component are connected to the coated connecting element.

Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Komponente. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildet. Insbesondere ist das Kraftfahrzeug als Elektrofahrzeug ausgebildet.A motor vehicle according to the invention comprises a component according to the invention. The motor vehicle is designed for example as a passenger car. In particular, the motor vehicle is designed as an electric vehicle.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.The preferred embodiments presented with reference to the method according to the invention and their advantages apply correspondingly to the device according to the invention and to the motor vehicle according to the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. The features and feature combinations mentioned above in the description, as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures, can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the frame to leave the invention.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will now be described with reference to a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings. Showing:

1 eine schematische Darstellung einer Komponente für einen Hochvoltkreis eines Kraftfahrzeugs; und 1 a schematic representation of a component for a high-voltage circuit of a motor vehicle; and

2 die Komponente gemäß 1 in einer weiteren Ausführungsform. 2 the component according to 1 in a further embodiment.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Komponente 10 für einen Hochvoltkreis eines Kraftfahrzeugs in einer geschnittenen Seitenansicht. Die Komponente 10 weist ein erstes Bauteil 12 und ein zweites Bauteil 14 auf. Das erste Bauteil 12 und das zweite Bauteil 14 sind elektrisch mit dem Hochvoltkreis des Kraftfahrzeugs verbunden. An dem ersten Bauteil 12 und dem zweiten Bauteil 14 liegt also eine Hochvoltspannung, insbesondere eine elektrische Gleichspannung größer als 60 V, an. Die Komponente 10 kann beispielsweise einen Teil einer Hochvoltbatterie des Kraftfahrzeugs bilden. Die erste Komponente 12 kann beispielsweise ein elektrisches Verbindungselement sein. Mit einem solchen elektrischen Verbindungselement können einzelne Batteriezellen oder einzelne Batteriemodule der Hochvoltbatterie elektrisch miteinander verbunden werden. Das zweite Bauteil 14 kann beispielsweise ein Pol bzw. ein Anschluss einer Batteriezelle oder eines Batteriemoduls sein. 1 shows a schematic representation of a component 10 for a high-voltage circuit of a motor vehicle in a sectional side view. The component 10 has a first component 12 and a second component 14 on. The first component 12 and the second component 14 are electrically connected to the high-voltage circuit of the motor vehicle. On the first component 12 and the second component 14 Thus, a high-voltage, in particular a DC electrical voltage greater than 60 V, at. The component 10 For example, it may form part of a high-voltage battery of the motor vehicle. The first component 12 For example, it may be an electrical connection element. With such an electrical connection element individual battery cells or individual battery modules of the high-voltage battery can be electrically connected to each other. The second component 14 For example, it may be a terminal of a battery cell or a battery module.

Die Komponente 10 umfasst ferner ein Verbindungselement 16, welches vorliegend als Schraube ausgebildet ist. Das erste Bauteil 12 umfasst eine Bohrung 18, durch welche die Schraube 16 geführt ist. Das zweite Bauteil 14 umfasst ein Innengewinde 20, in welches die Schraube 16 eingeschraubt ist. Bei der Komponente 10 sind das erste Bauteil 12 und das zweite Bauteil 14 in Kontakt und somit elektrisch miteinander verbunden. Das Verbindungselement 16 weist eine Beschichtung 22 auf, welche elektrisch isolierend ist. Somit kann während der Montage der Komponente 10 erreicht werden, dass das Verbindungselement 16, mit welchem beispielsweise ein Werker in Kontakt kommt, elektrisch gegenüber dem ersten Bauteil 12 und dem zweiten Bauteil 14 isoliert ist. Somit kann die Sicherheit bei der Montage erhöht werden und es kann gegebenenfalls auf Schutzkleidung verzichtet werden.The component 10 further comprises a connecting element 16 which is presently designed as a screw. The first component 12 includes a hole 18 through which the screw 16 is guided. The second component 14 includes an internal thread 20 into which the screw 16 is screwed. At the component 10 are the first component 12 and the second component 14 in contact and thus electrically connected. The connecting element 16 has a coating 22 which is electrically insulating. Thus, during assembly of the component 10 be achieved that the connecting element 16 with which, for example, a worker comes in contact, electrically opposite the first component 12 and the second component 14 is isolated. Thus, the safety during assembly can be increased and it may be necessary to dispense with protective clothing.

Die Beschichtung 22 ist vorliegend zumindest teilweise aus Parylene gebildet. Bevorzugt ist die Beschichtung 22 vollständig aus Parylene. Parylene weist eine sehr hohe Isolationsfähigkeit auf. Zudem zeichnet sich Parylene durch eine hohe chemische Beständigkeit aus. Parylene ist ein Polymer, das aus der Gasphase abgeschieden werden kann. Durch den Beschichtungsprozess kann eine gleichmäßige Beschichtung 22 mit einer konstanten Schichtdicke erreicht werden. Die Schichtdicke der Beschichtung 22 kann beispielsweise einige Mikrometer, insbesondere 1 μm betragen.The coating 22 is presently formed at least partially from parylene. The coating is preferred 22 made entirely of parylene. Parylene has a very high isolation ability. In addition, Parylene is characterized by a high chemical resistance. Parylene is a polymer that can be separated from the gas phase. The coating process allows a uniform coating 22 can be achieved with a constant layer thickness. The layer thickness of the coating 22 may for example be a few microns, in particular 1 micron.

Insbesondere wird das Parylene in einem plasmaunterstützen Verfahren auf das Verbindungselement 16 aufgebracht. Dabei wird das Verbindungselement 16 innerhalb einer Reaktionskammer angeordnet. Dabei kann es sein, dass das Verbindungselement zusammen mit anderen Verbindungselementen 16 bzw. Schrauben als Schüttgut in der Reaktionskammer angeordnet wird. Der Beschichtungsprozess des Verbindungselements 16 findet im Vakuum statt. Zu diesem Zweck kann die Reaktionskammer mit einer Vakuumpumpe verbunden sein. Insbesondere kann die Vakuumpumpe über eine Kühlfalle mit der Reaktionskammer verbunden sein. Die Abscheidung in der Reaktionskammer kann beispielsweise bei einer Temperatur von 25°C erfolgen. Während des Beschichtungsprozesses wird beispielsweise Di-Para-Xylene bei einer Temperatur von 175°C verdampft und anschließend bei einer Temperatur von 880°C pyrolytisch zersetzt. Bei der pyrolytischen Zersetzung bildet sich Para-Xylene aus. Dieses wird in die Reaktionskammer geleitet, wo sich Poly(Para-Xylene) bzw. Parylene bildet und auf dem Verbindungselement 16 ablagert.In particular, the parylene is applied to the connector in a plasma assisted process 16 applied. This is the connecting element 16 within a reaction chamber arranged. It may be that the connecting element together with other fasteners 16 or screws is arranged as bulk material in the reaction chamber. The coating process of the connecting element 16 takes place in a vacuum. For this purpose, the reaction chamber may be connected to a vacuum pump. In particular, the vacuum pump can be connected to the reaction chamber via a cold trap. The deposition in the reaction chamber can be carried out, for example, at a temperature of 25 ° C. During the coating process, for example, di-para-xylenes is vaporized at a temperature of 175 ° C and then decomposed pyrolytically at a temperature of 880 ° C. During pyrolytic decomposition, para-xylenes are formed. This is passed into the reaction chamber, where poly (para-xylenes) or parylene forms and on the connecting element 16 deposits.

Dabei kann die Beschichtung 22 derart ausgestaltet sein, dass die Beschichtung 22 als Schraubensicherung dient. Dadurch, dass die Parylene-Schicht bzw. die Beschichtung 22 während des Einschraubens des Verbindungselements 16 in das Gewinde 20 verdrängt wird, wird die Beschichtung 22 in die Zwischenräume zwischen dem Gewinde des Verbindungselements 16 und dem Gewinde 20 des zweiten Bauteils 14 eingebracht. Somit kann zusätzlich sichergestellt werden, dass sich das Verbindungselement 16 aus dem Gewinde 20 des zweiten Bauteils 14 löst.In this case, the coating 22 be designed such that the coating 22 serves as a screw lock. Due to the fact that the parylene layer or the coating 22 while screwing in the connecting element 16 in the thread 20 is displaced, the coating becomes 22 in the spaces between the thread of the connecting element 16 and the thread 20 of the second component 14 brought in. Thus, it can additionally be ensured that the connecting element 16 out of the thread 20 of the second component 14 solves.

2 zeigt die Komponente 10 in einer weiteren Ausführungsform. Hierbei ist das Verbindungselement 16 als Mutter ausgebildet. In diesem Fall weist das zweite Bauteil 14 ein Element 24 auf, in welches ein Stehbolzen 26 eingeschraubt ist. Alternativ dazu kann der Stehbolzen 26 mit dem Element 24 durch Schweißen, Kleben, Löten und/oder Nieten verbunden sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Stehbolzen 26 durch Umformen und/oder Urformen ausgebildet wird. Das Element 24 kann ein Kontakt einer Batteriezelle oder eines Batteriemoduls sein. Auch hier weist das erste Bauteil 12 die Bohrung 18 auf, durch welche der Stehbolzen 26 hindurchgeführt ist. Auf den Stehbolzen 26 ist die Mutter aufgebracht. Durch die Mutter kann das zweite Bauteil 14, welches den Stehbolzen 26 umfasst, mit dem ersten Bauteil 12 verbunden werden. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist das Verbindungselement 16, also die Mutter, vollständig mit Parylene beschichtet. 2 shows the component 10 in a further embodiment. Here is the connecting element 16 trained as a mother. In this case, the second component 14 an element 24 into which a stud bolt 26 is screwed. Alternatively, the stud can 26 with the element 24 be connected by welding, gluing, soldering and / or riveting. It can also be provided that the stud 26 is formed by forming and / or prototyping. The element 24 may be a contact of a battery cell or a battery module. Again, the first component 12 the hole 18 on, through which the stud bolts 26 passed through. On the stud 26 is the mother upset. Through the mother, the second component 14 which the stud 26 includes, with the first component 12 get connected. Also in this embodiment, the connecting element 16 So the mother, completely coated with parylene.

Insgesamt können durch das mit Parylene beschichtete Verbindungselement 16 Gefahren bei der Montage der Hochvoltkomponente bzw. der Hochvoltbatterie reduziert werden. Die eigentliche Funktion des Verbindungselements 16 wird durch die Beschichtung 22 nicht negativ beeinflusst. Zudem bietet die Beschichtung 22 eine Sicherung gegen das Lösen des Verbindungselements 16 aus dem zweiten Bauteil 14. Somit kann die Montage der Hochvoltkomponente 10 zuverlässiger und schneller erfolgen.Overall, by the coated with Parylene fastener 16 Danger during installation of the high-voltage component or the high-voltage battery can be reduced. The actual function of the connecting element 16 is through the coating 22 not negatively affected. In addition, the coating offers 22 a safeguard against the release of the connecting element 16 from the second component 14 , Thus, the assembly of the high-voltage component 10 more reliable and faster.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012018061 A1 [0004] DE 102012018061 A1 [0004]
  • DE 19824068 A1 [0005] DE 19824068 A1 [0005]
  • WO 01/76811 A1 [0006] WO 01/76811 A1 [0006]

Claims (9)

Verfahren zum Montieren einer Komponente (10) eines Hochvoltkreises eines Kraftfahrzeugs durch – Bereitstellen eines ersten Bauteils (12) und eines zweiten Bauteils (14) der Komponente (10), wobei das erste und das zweite Bauteil (12, 14) elektrisch leitfähig sind und wobei an dem ersten und dem zweiten Bauteil (12, 14) eine Hochvoltspannung des Hochvoltkreises anliegt, – Bereitstellen eines Verbindungselements (16) zum Verbinden des ersten und des zweiten Bauteils (12, 14), – Beschichten des Verbindungselements (16) mit Parylene und – Verbinden des ersten Bauteils (12) und des zweiten Bauteils (14) mittels des beschichteten Verbindungselements (16).Method for mounting a component ( 10 ) of a high-voltage circuit of a motor vehicle by - providing a first component ( 12 ) and a second component ( 14 ) of the component ( 10 ), wherein the first and the second component ( 12 . 14 ) are electrically conductive and wherein at the first and the second component ( 12 . 14 ) a high-voltage voltage of the high-voltage circuit is applied, - providing a connecting element ( 16 ) for connecting the first and the second component ( 12 . 14 ), - coating of the connecting element ( 16 ) with Parylene and - connecting the first component ( 12 ) and the second component ( 14 ) by means of the coated connecting element ( 16 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (16) vollständig mit Parylene beschichtet wird.Method according to claim 1, characterized in that the connecting element ( 16 ) is completely coated with Parylene. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (16) mittels eines plasmaunterstützten Verfahrens beschichtet wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting element ( 16 ) is coated by means of a plasma-assisted process. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (16) derart beschichtet wird, dass das Parylene eine Schichtdicke geringer als 5 μm, insbesondere geringer als 2 μm, aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting element ( 16 ) is coated such that the parylene has a layer thickness less than 5 microns, in particular less than 2 microns. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als das Verbindungselement (16) eine Schraube und/oder eine Mutter bereitgestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as the connecting element ( 16 ) a screw and / or a nut is provided. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (16) derart beschichtet wird, dass ein Lösen einer Schraubverbindung zwischen dem Verbindungselement (16) und dem ersten und/oder dem zweiten Bauteil (12, 14) verhindert wird.Method according to claim 5, characterized in that the connecting element ( 16 ) is coated such that a loosening of a screw connection between the connecting element ( 16 ) and the first and / or the second component ( 12 . 14 ) is prevented. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als das erste und/oder als das zweite Bauteil (12, 14) ein elektrisches Verbindungselement einer Hochvoltbatterie des Hochvoltkreises bereitgestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as the first and / or as the second component ( 12 . 14 ) An electrical connection element of a high-voltage battery of the high-voltage circuit is provided. Komponente (10) eines Hochvoltkreises eines Kraftfahrzeugs mit – einem ersten Bauteil (12) und einem zweiten Bauteil (14), wobei das erste und das zweite Bauteil (12, 14) elektrisch leitfähig sind und wobei an dem ersten und dem zweiten Bauteil (12, 14) eine Hochvoltspannung des Hochvoltkreises anliegt, und – einem Verbindungselement (16) zum Verbinden des ersten und des zweiten Bauteils (12, 14), wobei das Verbindungselement (16) mit Parylene beschichtet ist, wobei – das erste Bauteil und das zweite Bauteil (12, 14) mit dem beschichteten Verbindungselement (16) verbunden sind.Component ( 10 ) of a high-voltage circuit of a motor vehicle with - a first component ( 12 ) and a second component ( 14 ), wherein the first and the second component ( 12 . 14 ) are electrically conductive and wherein at the first and the second component ( 12 . 14 ) bears a high-voltage voltage of the high-voltage circuit, and - a connecting element ( 16 ) for connecting the first and the second component ( 12 . 14 ), wherein the connecting element ( 16 ) is coated with parylene, wherein - the first component and the second component ( 12 . 14 ) with the coated connecting element ( 16 ) are connected. Kraftfahrzeug mit einer Komponente (10) nach Anspruch 8.Motor vehicle with a component ( 10 ) according to claim 8.
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