CN112913077B - 蓄能电池单体、制造方法和用于实施这种制造方法的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于制造电化学的蓄能电池单体的方法、这样制成的电化学的蓄能电池单体和用于实施这种制造方法的装置。在定位步骤中将电流导出体——该电流导出体设置用于将电极堆叠与电池单体接头电连接并且具有接触臂——相对于电极堆叠定位为,使得接触臂的边缘贴靠在电极堆叠的从电极堆叠伸出的导出体组件的第一侧面上。在弯曲步骤中,将导出体组件围绕接触臂的边缘弯曲为,使得导出体组件的第一侧面至少部分区段地靠置在第一接触臂侧面上。在支撑步骤中,将接触臂支撑在与第一接触臂侧面相对置的第二接触臂侧面上。在压靠步骤中,将压靠压力施加到至少部分区段地靠置在第一接触臂侧面上的导出体组件上,并且在连接步骤中,将导出体组件与电流导出体连接。

Description

蓄能电池单体、制造方法和用于实施这种制造方法的装置
技术领域
本发明涉及用于制造电化学的蓄能电池单体的方法、借助这种方法制成的电化学的蓄能电池单体和用于实施这种制造方法的装置。
背景技术
电化学的蓄能电池单体通常具有两个极性相反的电池单体接头(端子),蓄能电池单体可以经由所述电池单体接头集成到电路中。电池单体接头必须在此与蓄能电池单体的电极电连接。为此,通常设置有电流导出体,所述电流导出体从例如布置在电极堆叠中的电极的导出体旗状部引导至电池单体接头。
当电化学的蓄能电池单体要使用在至少部分地电运行的车辆中时,蓄能电池单体通常必须满足关于其尺寸的严格要求,使得蓄能电池单体可以高效地安装在车辆中,例如安装在乘客舱的底部中。
发明内容
本发明的任务是,改善电化学的蓄能电池单体中的电流引导,尤其是提高电流引导的可靠性,同时空间需求小。
本发明的第一方面涉及用于制造电化学的蓄能电池单体的方法,所述方法包括:(i)定位步骤,在所述定位步骤中,将电流导出体——该电流导出体设置用于将电极堆叠与电池单体接头电连接并且具有接触臂——相对于所述电极堆叠定位为,使得接触臂的边缘贴靠在电极堆叠的从电极堆叠伸出的导出体组件的第一侧面上;(ii)弯曲步骤,在所述弯曲步骤中,将导出体组件围绕接触臂的边缘弯曲为,使得导出体组件的第一侧面至少部分区段地靠置在第一接触臂侧面上;(iii)支撑步骤,在所述支撑步骤中,将接触臂支撑在与第一接触臂侧面相对置的第二接触臂侧面上;(iv)压靠步骤,在所述压靠步骤中,将压靠压力施加到至少部分区段地靠置在第一接触臂侧面上的导出体组件上;以及(v)连接步骤,在所述连接步骤中,将导出体组件与电流导出体连接,在所述定位步骤中,将所述电流导出体相对于所述电极堆叠定位为,使得在所述第二接触臂侧面和所述电极堆叠之间限定中间空间,并且在所述支撑步骤中,将支撑元件引入到所述中间空间中以用于克服所述压靠压力支撑所述接触臂。
这尤其是有利的,因为导出体组件在此可以至少部分区段地扁平地在电极堆叠上延伸、尤其是沿着电极堆叠的侧面延伸并且因此减小导出体组件在制成的蓄能电池单体中的空间需求。换言之,这能实现电流导出体特别紧贴地沿着电极堆叠引导。
在此,导出体组件到第一接触臂侧面上的至少部分区段的压靠能实现:产生特别整齐的且耐久的连接结构、如焊缝,通过该连接结构不阻碍或至少仅稍微阻碍从导出体组件到电流导出体中或反过来从电流导出体到导出体组件中的电流流动。通过所述至少部分的压靠可以尤其是实现:在导出体组件和电流导出体之间的接触面尽可能大。由此,可以特别可靠地将导出体组件与电流导出体连接。此外,由此也可以实现改善的电流传导。
在此,接触臂的支撑、尤其是克服压靠压力的支撑能实现:将至少部分区段地靠置在第一接触臂侧面上的导出体组件和/或第一接触臂侧面精确地定向以用于接着的连接。例如,导出体组件和第一接触臂侧面因此可以关于聚焦的激光射束精确地定位,从而能实现激光能量的高效利用并且可以防止例如电极堆叠被激光射束意外损伤。
可设想,支撑步骤不是仅在压靠步骤之前实施,而是在弯曲步骤之前就已经实施,以便克服在围绕边缘弯曲导出体组件时出现的力而支撑电流导出体。由此,可以防止电流导出体受损、例如弯曲和/或防止对于要在连接步骤中建立的连接而言不利的定位。
总体上,本发明能实现:改善电化学的蓄能电池单体中的电流引导,尤其是提高电流引导的可靠性,同时空间需求小。
下面描述本发明的优选的实施方式及其扩展方案,除非明确排除了可能性,否则所述实施方式及其扩展方案可以分别任意彼此组合以及与本发明的此外所描述的方面组合。
在一些实施方式中,在所述定位步骤中,将电流导出体相对于所述电极堆叠定位为,使得在第二接触臂侧面和电极堆叠之间限定中间空间。优选地,在所述支撑步骤中,将支撑元件引入到中间空间中以用于克服压靠压力支撑接触臂。在此,将支撑元件优选这样定位在中间空间中,使得第二接触臂侧面至少部分区段地靠置在支撑元件上。由此,可以特别可靠地拦截压靠压力。尤其是,可以避免在施加压靠压力时电流导出体和围绕边缘弯曲的导出体组件的意外的位置改变,从而可以在导出体组件和电流导出体之间更可靠地且更整齐地建立连接。
在一些实施方式中,在将导出体组件与电流导出体连接之后将支撑元件又从中间空间移开。由此,可以例如减小制成的蓄能电池单体的重量。
也可设想,在移开支撑元件之后填充中间空间,例如给中间空间填充泡沫。由此,可以提高由电流导出体和导出体组件构成的复合件的稳定性。
在一些实施方式中,在所述连接步骤中,将用于焊接导出体组件与电流导出体的激光射束至少部分区段地沿着接触臂引导,尤其是沿着接触臂中的阶梯部引导,所述阶梯部优选沿着接触臂延伸。在此,激光射束优选构造为聚焦的激光射束。电流导出体则可以在定位步骤中定位为,使得第一接触臂侧面、尤其是接触臂中的阶梯部,和/或在该接触臂上弯曲的导出体组件至少部分区段地处于激光射束的焦点中。导出体组件和电流导出体可以由此特别可靠地且整齐地得到焊接。此外,激光射束允许,将为了连接接触臂与导出体组件所需的能量精确地和/或选择性地施加在导出体组件和/或接触臂中,从而导出体组件和/或接触臂例如仅被局部加热并且电极堆叠不由于意外的热输入而受损。
在一些实施方式中,所述方法还包括:(i)安装步骤,在所述安装步骤中,将连接元件这样安装在导出体组件的与第一侧面相对置的第二侧面上,使得在围绕接触臂的边缘弯曲导出体组件时连接元件与接触臂的阶梯部基本上齐平地结束,所述阶梯部沿着接触臂延伸。例如接触臂可以阶梯形地构造或尤其是在第一接触臂侧面上具有阶梯部。通过使连接元件与阶梯部基本上齐平地结束并且优选与阶梯部对齐,连接元件可以例如通过沿着在连接元件和阶梯部之间的接触线引导激光射束而整齐且特别稳定地与电流导出体连接。
在一些实施方式中,借助于超声波焊接将连接元件安装在第二侧面上。由此,可以将连接元件快速且可靠地安装在第二侧面上,尤其是精确地设置在第二侧面上。
在一些实施方式中,所述方法还包括:(i)定向步骤,在所述定向步骤中,由定位销穿过所述连接元件中的至少一个定位销穿通部和所述接触臂中的与该连接元件的定位销穿通部对应的至少一个定位销穿通部。例如连接元件中的所述至少一个定位销穿通部和/或接触臂中的所述至少一个定位销穿通部可以这样布置在连接元件上或者说布置在接触臂上,使得定位销穿通部通过围绕接触臂的边缘弯曲导出体组件而彼此对齐。利用所述至少一个定位销穿过定位销穿通部实现导出体组件相对于电流导出体的特别精确的定向,并且尤其是实现在连接步骤期间、尤其是在激光焊接期间导出体组件相对于电流导出体的位置的可靠固定。这关于在此制成的连接结构、例如焊缝的品质是有利的。
在一些实施方式中,在所述定位步骤中,将(尤其是第一)电极堆叠的导出体组件与另外的(尤其是第二)电极堆叠的另外的导出体组件一起共同地推入到在电流导出体的(尤其是第一)接触臂和电流导出体的平行于该接触臂延伸的另外的(尤其是第二)接触臂之间限定的接触臂中间空间中,从而所述导出体组件的第二侧面与所述另外的导出体组件的第二侧面相对置。例如可以将第一电极堆叠和第二电极堆叠成束、即合并,从而电流导出体可以同时相对于所述两个电极堆叠的导出体组件定位。这能实现电流导出体相对于导出体组件的定位精度的改善。尤其是,在这种情况下电流导出体的所述两个接触臂可以用作用于所述两个电极堆叠的导出体组件的导轨。
所述两个电极堆叠的导出体组件在此优选这样构造、尤其是定向,使得第一电极堆叠的导出体组件的第二侧面面向第二电极堆叠的导出体组件或第二电极堆叠的导出体组件的第二侧面面向第一电极堆叠的导出体组件。例如第一和第二电极堆叠、尤其是所述两个电极堆叠的导出体组件可以关于对称平面对称地构造,其中,对称平面优选通过在第一电极堆叠和第二电极堆叠之间的接触面限定。
在一些实施方式中,为所述两个导出体组件中的每个导出体组件至少执行、尤其是至少基本上分别同时地至少执行弯曲步骤、支撑步骤、压靠步骤和连接步骤。由此,可以确保在制造方法过程中蓄能电池单体的已经组装的部件的稳定性。
本发明的第二方面涉及一种电化学的蓄能电池单体,所述电化学的蓄能电池单体能够按照根据本发明的第一方面的方法获得。
本发明的第三方面涉及一种用于制造电化学的蓄能电池单体的装置,所述装置设置用于实施根据本发明的第一方面的方法。
在一些实施方式中,所述装置具有至少一个支撑元件,所述至少一个支撑元件设置用于,克服作用到接触臂上的压靠压力、尤其是作用到至少部分区段地靠置在接触臂上的导出体组件上的压靠压力而支撑电流导出体的接触臂。所述装置在此优选设置用于,将所述至少一个支撑元件引入、例如枢转进入在接触臂和电极堆叠之间形成的中间空间中,并且在接触臂与导出体组件连接、例如焊接之后将所述至少一个支撑元件又从中间空间移开、例如枢转出来。
在一些实施方式中,所述装置具有至少一个连接模块,所述至少一个连接模块设置用于,将电流导出体、尤其是电流导出体的至少一个接触臂与至少一个导出体组件连接、尤其是材料锁合地和/或导电地连接。优选地,连接模块在此设置用于,借助于激光射束将电流导出体与导出体组件焊接。连接器件可以例如具有射束源,所述射束源设置用于,产生激光射束,其中,所产生的激光射束优选具有焦点,激光射束聚焦在该焦点上。此外,射束源可以设置用于,这样操纵激光射束,例如使激光射束转向,使得焦点沿着至少一个焊接线引导、尤其是沿着在导出体组件或连接元件和接触臂的阶梯部之间的接触线引导。
电流导出体在此优选这样相对于电极堆叠定位,使得电流导出体至少部分区段地处于焦点中,尤其是沿着焊接线延伸。由此,电流导出体可以容易且可靠地与导出体组件连接。
相对于本发明的第一方面及其有利设计方案所描述的特征和优点(至少在技术上有意义之处)也适用于本发明的第二和第三方面及其有利的设计方案,并且反之亦然。
附图说明
本发明的其他特征、优点和应用可能性由下面结合附图进行的描述得出,在附图中,将相同的附图标记用于本发明的相同的或彼此相应的元件。附图中至少部分示意性地进行示出,其中:
图1以分解图示出根据本发明的蓄能电池单体的优选的实施例;
图2示出电流导出体的优选的实施方式;
图3示出在制造蓄能电池单体时在优选的第一装配步骤中的蓄能电池单体的细节图;
图4示出在制造蓄能电池单体时在优选的第二装配步骤中的蓄能电池单体的细节图;
图5示出图4中的细节图的横截面;以及
图6示出根据本发明的方法的优选的实施例。
具体实施方式
图1以分解图示出根据本发明的电化学的蓄能电池单体1的一种优选的实施例。蓄能电池单体1具有两个电极堆叠2a、2b(所述电极堆叠带有从电极堆叠2a、2b伸出的导出体组件3a、3b)、两个电流导出体4、两个布置在壳体盖6中的电池单体接头5和一个壳体7。在此,电流导出体4在蓄能电池单体1组装的状态下经由连接元件8a、8b与导出体组件3a、3b导电地连接。此外,电流导出体4也与电池单体接头5导电地连接,从而蓄能电池单体1可以经由电池单体接头5集成到电路中,例如集成到车辆的车载电网中。
电极堆叠2a、2b与电流导出体4、替代地或附加地也与壳体盖6优选通过侧向保持件9保持在一起。但至少侧向保持件9使包括电极堆叠2a、2b和电流导出体4、替代地或附加地还有壳体盖6的组件稳定。
电极堆叠2a、2b以及至少部分区段地还有电流导出体4优选通过绝缘元件10相对于壳体7电绝缘。绝缘元件10可以例如构造为绝缘带,该绝缘带优选围绕电极堆叠2a、2b和电流导出体4的至少一个区段卷绕,可选地还围绕侧向保持件9卷绕。
优选地,壳体盖具有充注开口11,经由该充注开口可以给蓄能电池单体1例如充注电解质。充注开口11可以例如具有阀、尤其是止回阀,该阀防止已充注到蓄能电池单体1中的电解质排出。替代地或附加地,充注开口11也可以利用充注开口封闭件11a来封闭。
图2示出电流导出体4的一种优选的实施方式,两个并排布置的电极堆叠的导出体组件可以经由所述电流导出体与电化学的蓄能电池单体的接头元件导电地连接。
电流导出体4具有第一电流导出体区域41,该第一电流导出体区域通过弯曲区域40与第二电流导出体区域42在空间上分开,电流导出体4在该弯曲区域中弯曲、尤其是弯曲90°。在第一电流导出体区域41中,电流导出体4可以与接头元件导电地连接,例如通过(尤其是杆状的)连接器件(未示出)与接头元件导电地连接,该连接器件接合、例如旋入到电流导出体4的相应的、布置在第一区域41中的连接器件接纳部43中。
在第二电流导出体区域42中,电流导出体4优选具有两个接触臂4a、4b、尤其是两个彼此平行地延伸的接触臂,所述接触臂设置用于与各所述导出体组件连接。接触臂4a、4b在此优选夹子状地伸出,以便将导出体组件接纳在其之间。换言之,接触臂4a、4b在其之间限定接触臂中间空间44,导出体组件可以例如被推入到该接触臂中间空间中。
此外,在第二电流导出体区域42中,电流导出体42优选具有定位销穿通部45,尤其是每个接触臂4a、4b两个定位销穿通部45。借助于引入到定位销穿通部45中的定位销,导出体组件可以相对于电流导出体4定向。
接触臂4a、4b优选阶梯状地构造,也就是说所述接触臂优选分别具有阶梯部49a、49b,所述阶梯部沿着相应的接触臂4a、4b延伸。阶梯部49a、49b也可以用于导出体组件相对于电流导出体4的定向。替代地或附加地,阶梯部49a、49b能实现在导出体组件和电流导出体4之间建立可靠的材料锁合的连接,尤其是其方式为,导出体组件分别至少在阶梯部49a、49b的区域中与电流导出体4焊接、尤其是与相应的接触臂4a、4b焊接。例如,激光射束可以沿着两个阶梯部49a、49b中的每个阶梯部引导,以便将相应的导出体组件与电流导体4焊接。
图3示出在制造蓄能电池单体1时在优选的第一装配步骤中的蓄能电池单体1的细节图。在此,至少一个电流导出体4与进入到壳体盖6中的电池单体接头5连接并且这样相对于两个电极堆叠2a、2b定位,使得侧向地从电极堆叠2a、2b伸出的导出体组件3a、3b布置在接触臂中间空间44中,该接触臂中间空间在电流导出体4的两个平行延伸的接触臂4a、4b之间限定。
在此,侧向地从电极堆叠2a、2b伸出的导出体组件3a、3b优选垂直于电流导出体4在电流导出体4的第二区域42中延伸,接触臂4a、4b也布置在该第二区域中。换言之,导出体组件3a、3b在此穿透由两个接触臂4a、4b形成的平面。
在此,导出体组件3a、3b优选分别以第一侧面30a、30b贴靠在各一个接触臂4a、4b的边缘46a、46b上。
在第一导出体组件3a上安装有连接元件8a,尤其是通过材料锁合的连接、例如通过超声波焊接而安装有连接元件。连接元件8a在此优选布置在与第一导出体组件3a的第一侧面30a相对置的第二侧面31a上。换言之,连接元件8a布置在第一导出体组件3a的第二侧面31a上,该第一导出体组件的第二侧面面向导出体组件中的第二导出体组件3b的第二侧面31b。
图4示出示出在制造蓄能电池单体1时在优选的第二装配步骤中的蓄能电池单体1的细节图。在此,从电极堆叠侧向地伸出的导出体组件3a、3b围绕相应的边缘46a、46b弯曲,所述导出体组件分别贴靠在电流导出体4的接触臂4a、4b的边缘46a、46b上。这对于导出体组件中的第一导出体组件3a通过箭头B示出。
由于导出体组件3a、3b定位在接触臂4a、4b之间的接触臂中间空间44中,因此导出体组件3a、3b沿相反的方向围绕相应的边缘46a、46b弯曲。在此,导出体组件3a、3b的第一侧面(见图3)分别至少部分区段地靠置在第一接触臂侧面47a、47b上。
在第一导出体组件3a上安装有连接元件8a,尤其是在与第一侧面相对置的第二侧面31a上安装有连接元件。为了更加清楚起见,安装在导出体组件中的第二导出体组件4b上、尤其是安装在第二侧面31b上的连接元件未示出。
连接元件8a在此优选这样布置在第一导出体组件3a的第二侧面31a上,使得当第一导出体组件3a围绕边缘46a弯曲时,该连接元件基本上齐平地贴靠在电流导出体4(尤其是第一接触臂4a)的沿着接触臂4a延伸的阶梯部49a上。相应地,未绘出的、安装在第二导出体组件4b上的连接元件也优选齐平地贴靠在第二接触臂4b的阶梯部49b上。
为了将经弯曲的导出体组件3a、3b相对于电流导出体4定向,定位销(未示出)可以引导穿过连接元件8a的相应的定位销穿通部35并且因此引导穿过接触臂4a、4b的对应的定位销穿通部45(见图2)。在此,连接元件32中的定位销穿通部35通过围绕相应的边缘46a、46b弯曲导出体组件3a、3b而优选相对于接触臂4a、4b的定位销穿通部45同心地布置,从而连接元件中的定位销穿通部和接触臂的定位销穿通部可以容易分别被定位销穿过。换言之,接触臂4a、4b的定位销穿通部35分别与连接元件8a的定位销穿通部45对齐。
为了将导出体组件3a、3b与电流导出体4连接,激光射束可以沿着每个接触臂4a、4b被引导,从而导出体组件3a、3b(尤其是连接元件8a)与电流导出体4(尤其是与相应的接触臂4a、4b)焊接。优选地,激光射束在此沿着阶梯部49a、49b被引导。
为了实现电流导出体4或接触臂4a、4b和经弯曲的导出体组件3b、3a在连接时接触,例如第一侧面(见图3)至少部分区段地面状地靠置在第一接触臂侧面47a、47b上,优选将压靠压力施加到导出体组件3a、3b上,尤其是施加到第二侧面31a、31b上或施加到连接元件8a上。该压靠压力可以被支撑元件(未绘出)拦截,该支撑元件布置在接触臂4a、4b下方,即引入到位于接触臂4a、4b和电极堆叠之间的中间空间中,并且接触臂4a、4b优选支撑在与第一接触臂侧面47a、47b相对置的第二接触臂侧面上。
优选地,支撑元件在此推移到接触臂4a、4b的阶梯部49a、49b下方或定位在那。这在图4中通过箭头E示出。
图5示出图4中的细节图的横截面。在此,能够清楚地看出所述两个接触臂4a、4b中的阶梯部49a、49b。
优选地,通过阶梯部49a、49b分别限定第一接触臂侧面47a、47b的第一区段50a、50b和第二区段51a、51b,其中,导出体组件3a、3b分别这样围绕所述两个接触臂4a、4b的边缘46a、46b弯曲,使得导出体组件3a、3b的第一侧面30a、30b至少部分区段地分别靠置在第一接触臂侧面47a、47b的第一区段50a、50b中。也在图4中绘出的连接元件8a(该连接元件优选这样安装在第一导出体组件3a的第二侧面31a上,使得该连接元件在第一导出体组件4a弯曲的状态下与第一接触臂4a的阶梯部49a基本上齐平地结束)在此优选与第一接触臂4a的接触臂侧面47a的第二区段51a对齐。由此,沿着接触臂4a、4b在相应的阶梯部47a、47b的区域中引导的激光射束可以将电流导出体4可靠地与导出体组件3a、3b或连接元件8a焊接。
由于在将接触臂4a、4b与经弯曲的导出体组件3a、3b焊接时优选将压靠压力施加到导出体组件3a、3b上,因此支撑元件60a、60b布置到中间空间61中,该中间空间在接触臂4a、4b和电池单体堆叠2a、2b之间限定。接触臂4a、4b在此优选至少部分区段地以第二接触臂侧面48a、48b靠置在支撑元件60上。
在此,支撑元件60可以尤其是布置在中间空间61中,该中间空间通过接触臂4a、4b和电极堆叠2a、2b之间的阶梯部49a、49b提供。优选地,接触臂4a、4b在此以第二接触臂侧面48a、48b的第二下侧区段52a、52b靠置在支撑元件60上,其中,第二接触臂侧面48a、48b的第二下侧区段52a、52b和第一下侧区段53a、53b通过阶梯部49a、49b限定。第二下侧区段52a、52b在此优选与第一接触臂侧面47a、47b的第二区段51a、51b相对置。
图6示出根据本发明的用于制造电化学的蓄能电池单体1的方法100的一种优选的实施方式。
在准备步骤S1中提供电极堆叠2a,例如其方式为,将多个正电极和多个负电极交替地上下相叠地堆叠。在此,所述电极中的每个电极具有导出体旗状部2a′,所述导出体旗状部从电极堆叠2a伸出。导出体旗状部2a′在此布置或构造为,使得正电极的导出体旗状部2a′和负电极的导出体旗状部2a′在电极堆叠2a的相对置的侧上从电极堆叠2a伸出。
由导出体旗状部2a′产生两个导出体组件、尤其是相应与正电极对应的导出体组件和与负电极对应的导出体组件,例如其方式为,对由箔制成的导出体旗状部2a′进行挤压。然后在安装步骤S2中,可以分别将连接元件8a安装在这样形成的导出体组件的第二侧面31a上,例如通过超声波焊接进行安装。第二侧面31a在此与导出体组件的第一侧面30a相对置,如这在与安装步骤S2对应的、通过虚线表示的细节图中所示。
准备步骤S1和安装步骤S2优选实施至少一个第二次,以便产生带有两个导出体组件和安装在所述导出体组件上的连接元件的另外的电极堆叠2b。对此替代地,可以在准备步骤S1中将所提供的电极堆叠2a分开并且由此产生第二电极堆叠2b。
在安装步骤S2中,将连接元件优选这样安装在第二电极堆叠2b的导出体组件上,使得安装在第一电极堆叠2a的导出体组件上的连接元件32面向安装在第二电极堆叠2b的导出体组件上的连接元件。在成束步骤S3中使这样制备的第一和第二电极堆叠2a、2b连同彼此面向的连接元件成束。
优选地,在定位步骤S4中为所述两个与正电极对应的导出体组件以及为所述两个与负电极对应的导出体组件分别提供电流导出体4,该电流导出体与相应的布置在壳体盖6上的电池单体接头5电连接。尤其是,电流导出体4在此相对于导出体组件定位,从而两个导出体组件分别布置在中间空间44中,该中间空间在相应的电流导出体4的两个接触臂4a、4b之间限定。
例如,将带有电流导出体4的壳体盖6放置到所述两个电极堆叠2b、2a上,从而导出体组件分别推移到电流导出体4的接触臂4a、4b之间。在此,导出体组件优选分别以第一侧面贴靠在接触臂4a、4b的边缘上,如这在与定位步骤S4对应的、通过虚线表示的细节图中所示。
在弯曲步骤S5中,将导出体组件围绕接触臂4a、4b的相应的边缘弯曲,从而导出体组件的第一侧面至少部分区段地靠置在相应的第一接触臂侧面47a、47b上。将这样制备的导出体组件和接触臂4a、4b在支撑步骤S6中支撑在与第一接触臂侧面47a、47b相对置的第二接触臂侧面上,例如其方式为,将支撑元件引入到如下中间空间中,该中间空间在接触臂4a、4b和电极堆叠2a、2b、尤其是电极堆叠2a、2b的侧面之间限定。由此,在压靠步骤S7中,可以将压靠压力施加到至少部分区段地靠置在第一接触臂侧面47a、47b上的导出体组件上,由此导出体组件优选被面状地压到第一接触臂侧面47a、47b上。
在此,尤其是可设想,在弯曲步骤S5之前实施支撑步骤S6,以便在围绕相应的边缘弯曲导出体组件时出现的力已经利用支撑元件拦截。由此,可以例如避免接触臂4a、4b的不期望的变形。
在连接步骤S8中,将导出体组件(尤其是连接元件)与电流导出体4(尤其是与接触臂4a、4b)连接,例如通过激光焊接进行连接。在此,优选激光射束沿着每个接触臂4a、4b被引导,例如沿着构造在接触臂4a、4b中的阶梯部49a、49b被引导,连接元件与所述阶梯部优选齐平地和/或对齐地结束,如这在与连接步骤S8对应的、通过虚线表示的细节图中所示。
在固定步骤S9中,将所述两个电极堆叠2a、2b(优选连同电流导出体4)通过侧向保持件9固定,例如通过至少部分区段夹子状的包围作用来固定。这样固定的电极堆叠2a、2b然后可以在绝缘步骤S10中借助绝缘元件10电绝缘,尤其是相对于壳体7电绝缘,电极堆叠2a、2b被引入到该壳体中。在密封步骤S11中,将壳体7和壳体盖6彼此连接、尤其是焊接、优选通过激光焊接进行连接。
上文描述了至少一种示例性的实施方式,然而要指出的是,存在对此的大量变型方案。在此,也要注意的是,所描述的示例性的实施方式仅说明非限制性的示例,并且不旨在由此限制在此所描述的装置和方法的范围、可应用性或构造。相反地,上文的描述给本领域技术人员提供了实施至少一种示例性的实施方式的启示,其中,不言而喻的是,可以对在示例性的实施方式中所描述的元件的工作原理和布置进行不同的改变,而在此不偏离相应确定的主题及其法律上的等同方案。
附图标记列表
1 电化学的蓄能电池单体
2a、2b 电极堆叠
3a、3b 导出体组件
4 电流导出体
4a、4b 接触臂
5 电池单体接头
6 壳体盖
7 壳体
8a、8b 连接元件
9 侧向保持件
10 绝缘元件
11 充注开口
11a 充注开口封闭件
30a、30b 第一侧面
31a、31b 第二侧面
35 连接元件的定位销穿通部
40 弯曲区域
41 第一电流导出体区域
42 第二电流导出体区域
43 连接器件接纳部
44 接触臂中间空间
45 电流导出体的定位销穿通部
46a、46b 边缘
47a、47b 第一接触臂侧面
48a、48b 第二接触臂侧面
49a、49b 阶梯部
50a、50b 第一区段
51a、51 第二区段
52a、52b 第一下侧区段
53a、53b 第二下侧区段
60 支撑元件
61 中间空间
100 方法
S1-S11 方法步骤

Claims (9)

1.用于制造电化学的蓄能电池单体(1)的方法(100),所述方法包括:
定位步骤(S4),在所述定位步骤中,将设置用于将电极堆叠(2a、2b)与电池单体接头(5)电连接并且具有接触臂(4a、4b)的电流导出体(4)相对于所述电极堆叠(2a、2b)定位为,使得所述接触臂(4a、4b)的边缘(46a、46b)贴靠在所述电极堆叠(2a、2b)的从所述电极堆叠(2a、2b)伸出的导出体组件(3a、3b)的第一侧面(30a、30b)上;
弯曲步骤(S5),在所述弯曲步骤中,将所述导出体组件(3a、3b)围绕所述接触臂(4a、4b)的边缘(46a、46b)弯曲为,使得所述导出体组件(3a、3b)的第一侧面(30a、30b)至少部分区段地靠置在第一接触臂侧面(47a、47b)上;
支撑步骤(S6),在所述支撑步骤中,将所述接触臂(4a、4b)支撑在与所述第一接触臂侧面(47a、47b)相对置的第二接触臂侧面(48a、48b)上;
压靠步骤(S7),在所述压靠步骤中,将压靠压力施加到至少部分区段地靠置在所述第一接触臂侧面(47a、47b)上的导出体组件(3a、3b)上;以及
连接步骤(S8),在所述连接步骤中,将所述导出体组件(3a、3b)与所述电流导出体(4)连接,
在所述定位步骤(S4)中,将所述电流导出体(4)相对于所述电极堆叠(2a、2b)定位为,使得在所述第二接触臂侧面(48a、48b)和所述电极堆叠(2a、2b)之间限定中间空间,并且在所述支撑步骤(S6)中,将支撑元件(60)引入到所述中间空间(61)中以用于克服所述压靠压力支撑所述接触臂(4a、4b)。
2.根据权利要求1所述的方法(100),其中,在将所述导出体组件(3a、3b)与所述电流导出体(4)连接之后将所述支撑元件(60)又从所述中间空间(61)移开。
3.根据权利要求1或2所述的方法(100),其中,在所述连接步骤(S8)中,将用于焊接所述导出体组件(3a、3b)与所述电流导出体(4)的激光射束至少部分区段地沿着所述接触臂(4a、4b)引导。
4.根据权利要求1或2所述的方法(100),其中,所述方法还包括:
安装步骤,在所述安装步骤中,将连接元件(8a、8b)这样安装在所述导出体组件(3a、3b)的与第一侧面(30a、30b)相对置的第二侧面(31a、31b)上,使得在围绕所述接触臂(4a、4b)的边缘(46a、46b)弯曲所述导出体组件(3a、3b)时所述连接元件(8a、8b)与所述接触臂(4a、4b)的阶梯部(49a、49b)基本上齐平地结束,所述阶梯部沿着所述接触臂(4a、4b)延伸。
5.根据权利要求4所述的方法(100),其中,借助于超声波焊接将所述连接元件(8a、8b)安装在所述第二侧面(31a、31b)上。
6.根据权利要求4所述的方法(100),其中,所述方法还包括:
定向步骤,在所述定向步骤中,由定位销穿过所述连接元件(8a、8b)中的至少一个定位销穿通部(35)和所述接触臂(4a、4b)中的与该连接元件的定位销穿通部对应的至少一个定位销穿通部(45)。
7.根据权利要求1或2所述的方法(100),其中,在所述定位步骤(S4)中,将所述电极堆叠的导出体组件与另外的电极堆叠的另外的导出体组件一起共同地推入到在所述电流导出体(4)的接触臂和所述电流导出体(4)的平行于该接触臂延伸的另外的接触臂之间限定的接触臂中间空间(44)中,从而所述导出体组件的第二侧面与所述另外的导出体组件的第二侧面相对置。
8.根据权利要求7所述的方法(100),其中,为两个所述导出体组件(3a、3b)中的每个导出体组件至少执行所述弯曲步骤(S5)、所述支撑步骤(S6)、所述压靠步骤(S7)和所述连接步骤(S8)。
9.用于制造电化学的蓄能电池单体(1)的装置,所述装置设置用于实施根据权利要求1至8中任一项所述的方法(100)。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018132179A1 (de) * 2018-12-13 2020-06-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energiespeicherzelle, Herstellungsverfahren und Vorrichtung zum Ausführen eines Solchen
DE102020108579A1 (de) 2020-03-27 2021-09-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Stromkollektor für eine Energiespeicherzelle
JP7411725B2 (ja) * 2021-06-03 2024-01-11 格力▲たい▼新能源股▲ふん▼有限公司 電池用カバーアセンブリ及び電池デバイス
CN113394493A (zh) * 2021-06-25 2021-09-14 银隆新能源股份有限公司 锂离子电池及具有其的电动车

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103050656A (zh) * 2011-10-13 2013-04-17 三星Sdi株式会社 可再充电电池
JP2013161686A (ja) * 2012-02-06 2013-08-19 Toyota Industries Corp 蓄電装置、及び車両
EP2793293A1 (en) * 2013-04-17 2014-10-22 Samsung SDI Co., Ltd. Rechargeable battery
CN104662708A (zh) * 2012-09-26 2015-05-27 罗伯特·博世有限公司 具有用于壳体接触的集电器的电池单元
CN106058128A (zh) * 2015-04-14 2016-10-26 福特全球技术公司 用于车辆牵引电池的汇流条组件
CN106133948A (zh) * 2014-03-31 2016-11-16 株式会社Lg 化学 电池模块和包括该电池模块的电池组
CN108258180A (zh) * 2018-01-16 2018-07-06 宁德时代新能源科技股份有限公司 集流构件和电池

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5838838B2 (ja) * 1978-11-17 1983-08-25 三菱電機株式会社 バス運行制御装置
JP4986441B2 (ja) * 2005-11-24 2012-07-25 三洋電機株式会社 角形電池
JP5157500B2 (ja) * 2008-02-06 2013-03-06 ソニー株式会社 非水電解質電池およびその製造方法
JP4995297B2 (ja) 2010-03-26 2012-08-08 三菱重工業株式会社 電池、及びこの電池の製造に用いられる超音波溶接システム
DE102014014529A1 (de) * 2014-09-30 2016-03-31 Daimler Ag Einzelzelle für einen elektrochemischen Energiespeicher
DE102014019505A1 (de) * 2014-12-23 2016-06-23 Daimler Ag Einzelzelle und Zellblock für eine elektrische Batterie
DE102018132179A1 (de) * 2018-12-13 2020-06-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energiespeicherzelle, Herstellungsverfahren und Vorrichtung zum Ausführen eines Solchen

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103050656A (zh) * 2011-10-13 2013-04-17 三星Sdi株式会社 可再充电电池
JP2013161686A (ja) * 2012-02-06 2013-08-19 Toyota Industries Corp 蓄電装置、及び車両
CN104662708A (zh) * 2012-09-26 2015-05-27 罗伯特·博世有限公司 具有用于壳体接触的集电器的电池单元
EP2793293A1 (en) * 2013-04-17 2014-10-22 Samsung SDI Co., Ltd. Rechargeable battery
CN106133948A (zh) * 2014-03-31 2016-11-16 株式会社Lg 化学 电池模块和包括该电池模块的电池组
CN106058128A (zh) * 2015-04-14 2016-10-26 福特全球技术公司 用于车辆牵引电池的汇流条组件
CN108258180A (zh) * 2018-01-16 2018-07-06 宁德时代新能源科技股份有限公司 集流构件和电池

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