DE102009044803B4 - Arrangement for external high-conductivity series and parallel connection of batteries by graphite - Google Patents

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Abstract

Anordnung zur externen hochleitfähigen Serienschaltung von Batterien durch Graphit, aufweisend:
eine erste Batterie (20), die auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol (21) und einem aus Nickel hergestellten Minuspol (22) versehen ist, welche für eine Stromausgabe der ersten Batterie (20) sorgen;
mindestens ein legiertes Graphit-Verbindungsstück (30), das als Silber - Graphit, Kupfer - Graphit oder Silber - Kupfer - Graphit ausgeführt ist, wobei das legierte Graphit - Verbindungsstück (30) elektrisch an den Pluspol (21) der ersten Batterie (20) angeschlossen ist; und
eine zweite Batterie (40), die auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol (41) und einem aus Nickel hergestellten Minuspol (42) versehen ist, welche für die Stromausgabe der zweiten Batterie (40) sorgen, wobei der Minuspol (42) der zweiten Batterie (40) elektrisch an das legierte Graphit - Verbindungsstück (30) angeschlossen ist, wodurch sich eine elektrische Serienschaltung zwischen der ersten und der zweiten Batterie (20, 40) herstellen lässt.

Figure DE102009044803B4_0000
Arrangement for external high-conductivity series connection of batteries by graphite, comprising:
a first battery (20) provided on its outer portions with a plus pole (21) made of nickel and a minus pole (22) made of nickel, which provide a current output of the first battery (20);
at least one alloyed graphite connector (30) made of silver-graphite, copper-graphite or silver-copper-graphite, the alloyed graphite connector (30) being electrically connected to the positive pole (21) of the first battery (20) connected; and
a second battery (40) provided on its outer portions with a plus pole (41) made of nickel and a negative pole (42) made of nickel, which provide the current output of the second battery (40), the negative pole (42 ) of the second battery (40) is electrically connected to the alloyed graphite connector (30), whereby an electrical series connection between the first and the second battery (20, 40) can be produced.
Figure DE102009044803B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur externen extern hochleitfähigen Serien- und Parallelschaltung von Batterien durch Graphit, bei der sich ein Lötvorgang erübrigt und die nur schwer oxidiert.The invention relates to an arrangement for external externally highly conductive series and parallel connection of batteries by graphite, in which a soldering process is unnecessary and which is difficult to oxidize.

Üblicherweise werden mehrere Einzelbatterien zur Herstellung eines hochleistungsfähigen Batteriesatzes durch ein Metallverbindungsstück seriell, parallel oder seriell/parallel geschaltet. Der Pluspol und der Minuspol der entsprechenden Einzelbatterie sind normalerweise aus einem Nickel enthaltenden Metall hergestellt, wobei das Metallverbindungsstück ebenfalls aus einem Nickel enthaltenden Metall erzeugt wird. Dies liegt vor allem daran, dass das Nickel enthaltende Metall nicht leicht oxidiert und durch hohe Stabilität gekennzeichnet ist. In 1 und 2 ist die herkömmliche Verbindung von Batterien dargestellt, bei der die aus Nickel hergestellte Verbindungsplatte 10 durch Löten fest an den Metallpol 12 der Batterie 11 angeschlossen ist, ungeachtet davon, ob die Einzelbatterien seriell oder parallel geschaltet sind. Der äußere Berührungswiderstand des Batteriesatzes wird hierbei aufgrund der dichten Verbindung durch Lötpunkte 13 reduziert.Usually, a plurality of single batteries for producing a high-performance battery pack by a metal connector in series, parallel or serial / parallel connected. The positive pole and the negative pole of the corresponding single battery are usually made of a nickel-containing metal, and the metal connector is also made of a nickel-containing metal. This is mainly because the nickel-containing metal is not easily oxidized and characterized by high stability. In 1 and 2 For example, the conventional connection of batteries in which the connection plate 10 made of nickel is fixedly connected to the metal pole 12 of the battery 11 by soldering regardless of whether the single batteries are connected in series or in parallel. The outer contact resistance of the battery pack is thereby reduced due to the tight connection by solder pads 13.

Anzumerken ist, dass die durch Nickel-Verbindungsplatte und Löten realisierte elektrische Verbindung der Pole der jeweiligen zwei Einzelbatterien zwar die Grundbedürfnisse des elektrischen Anschlusses erfüllen kann, aber immer noch nicht optimal ist. Zusammengefasst lassen sich die Nachteile der herkömmlichen Technik wie folgt beschreiben:

  1. 1. Nach einer langfristigen Verwendung wird nicht vermieden, dass Oxide bzw. Fremdstoffe an der Nickel-Verbindungsplatte und den Lötpunkten anhaften, was schließlich zu einem höheren Widerstand der Verbindungsplatte führt.
  2. 2. Die Verbindungsstelle der Metallplatte und der Pole der Batterien sind als Lötpunkte ausgeführt, die durch eine kleine Berührungsfläche und hohen Widerstand charakterisiert sind. Dies führt dazu, dass die Temperaturen der Pole der Batterien und der Lötpunkte beim Auf- und Entladen aufgrund des Widerstandes außergewöhnlich erhöht werden. Dies hat schließlich einen zusätzlichen Energieverlust zur Folge.
  3. 3. Die Nickelplatten sind durch hohe Herstellungskosten gekennzeichnet. Das Löten ist ebenfalls ein zeitaufwendiger und arbeitsintensiver Prozess. Aus diesen Gründen ist die herkömmliche Verbindung von Batterien nicht ökonomisch gerecht.
It should be noted that although the electrical connection of the poles of the respective two individual batteries realized by nickel connection plate and soldering can meet the basic needs of the electrical connection, it is still not optimal. In summary, the disadvantages of the conventional technique can be described as follows:
  1. 1. After long-term use, it is not avoided that oxides adhere to the nickel connecting plate and the soldering pads, eventually leading to a higher resistance of the connecting plate.
  2. 2. The junction of the metal plate and the poles of the batteries are designed as soldering points, which are characterized by a small contact area and high resistance. This causes the temperatures of the poles of the batteries and the soldering points during charging and discharging due to the resistance to be increased extraordinarily. This eventually results in additional energy loss.
  3. 3. The nickel plates are characterized by high production costs. Soldering is also a time consuming and labor intensive process. For these reasons, the conventional connection of batteries is not economically equitable.

Darauf basierend ist der Erfinder der Ansicht, dass die herkömmliche Verbindung der Einzelbatterien eines Batteriesatzes die Bedürfnisse der ökonomischen Wirtschaft und der hohen Leitungsfähigkeit nicht erfüllen kann. Durch Verzicht auf den Lötprozess, Verringerung der Herstellungskosten für Materialien und Erhöhung der Leitungseffizienz der elektrischen Verbindung der Einzelbatterien können einerseits die Nachteile der herkömmlichen Technik behoben werden. Andererseits wird die vorhandene Verbindungstechnik der Einzelbatterien erheblich gefördert. Dies stellt das Hauptmotiv der erfindungsgemäßen Anordnung dar.Based on this, the inventor believes that the conventional connection of the single batteries of a battery pack can not meet the needs of the economical economy and the high conductivity. By eliminating the soldering process, reducing the manufacturing cost of materials and increasing the line efficiency of the electrical connection of the individual batteries on the one hand, the disadvantages of the conventional technique can be solved. On the other hand, the existing connection technology of the individual batteries is promoted considerably. This represents the main motive of the arrangement according to the invention.

Die DE 32 46 968 A1 sowie die DE 41 10 984 A1 beschreiben hochleistungsfähige Batteriesätze, die eine Vielzahl an Batteriezellen enthalten, die mit Hilfe von Kontaktbahnen bzw. Kontaktschienen parallel oder in Serie verschaltet sind. Aus der DE 69 701 910 T2 ist bekannt, dass die Elektroden von Batterien bzw. Akkumulatoren vorzugsweise aus Kupfer oder Nickel ausgebildet sind. Die DE 29 41 447 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kontakten basierend auf Pseudolegierungen.The DE 32 46 968 A1 as well as the DE 41 10 984 A1 describe high-performance battery packs that contain a large number of battery cells, which are connected in parallel or in series by means of contact tracks or contact rails. From the DE 69 701 910 T2 It is known that the electrodes of batteries or accumulators are preferably formed of copper or nickel. The DE 29 41 447 A1 describes a method of making electrical contacts based on pseudoalloys.

Eine erste Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zur externen hochleitfähigen Serien- und Parallelschaltung von Batterien durch Graphit zu schaffen, bei der zwei Batterien durch ein legiertes Graphit-Verbindungsstück seriell bzw. parallel geschaltet sind. Das erfindungsgemäße legierte Graphit-Verbindungsstück ist durch Verzicht auf Löten unmittelbar mit den Polen der Batterien so verbunden, dass eine hochleitfähige Verbindung realisiert ist. Außerdem ist das legierte Graphit-Verbindungsstück durch niedrige Herstellungskosten charakterisiert, wodurch die Herstellungskosten eines Batteriesatzes erheblich zu reduzieren sind.A first object of the invention is to provide an arrangement for external high-conductivity serial and parallel connection of batteries by graphite, in which two batteries are connected in series or parallel by an alloyed graphite connector. The alloyed graphite connector according to the invention is connected by dispensing with soldering directly to the poles of the batteries so that a highly conductive connection is realized. In addition, the alloyed graphite connector is characterized by low manufacturing cost, which significantly reduces the manufacturing cost of a battery pack.

Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zur externen hochleitfähigen Serien- und Parallelschaltung von Batterien durch Graphit zu schaffen, bei der zwei Batterien durch ein legiertes Graphit-Verbindungsstück seriell bzw. parallel geschaltet sind. Das legierte Graphit-Verbindungsstück oxidiert nur schwer, wobei sich das legierte Graphit-Verbindungsstück und der Plus- sowie der Minuspol der Batterien nach der Verbindung ineinander auflösen können. Das bedeutet, dass der Fremdstoff auf den Oberflächen des Plus- und des Minuspols durch Kohleteilchen des legierten Graphit-Verbindungsstücks abgelöst werden kann, so dass sich die Kohleteilchen des legierten Graphit-Verbindungsstücks in den Aussparungen auf den Oberflächen des Plus- und des Minuspols befinden. Dadurch findet die Nickel-Kohlelegierung statt. Auf diese Weise ist der Nachteil zu beheben, dass die Entladung des großen Stroms aufgrund des hohen äußeren kontinuierlichen Widerstandes nur schwierig ausgeführt werden kann.A second object of the invention is an arrangement for external highly conductive To provide serial and parallel connection of batteries by graphite, in which two batteries are connected in series or in parallel by an alloyed graphite connector. The alloyed graphite connector is difficult to oxidize, allowing the alloyed graphite connector and the plus and minus terminals of the batteries to dissolve into each other after connection. That is, the impurity on the surfaces of the plus and minus poles can be peeled off by carbon particles of the alloyed graphite connector, so that the carbon particles of the alloyed graphite connector are located in the recesses on the surfaces of the plus and minus poles. As a result, the nickel-carbon alloy takes place. In this way, there is a drawback that the discharge of the large current is difficult to carry out due to the high external continuous resistance.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung zur externen hochleitfähigen Serien- und Parallelschaltung von Batterien durch Graphit, die die im Anspruch 1 bzw. 4 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.This object is achieved by an arrangement for external high-conductivity series and parallel connection of batteries by graphite, which has the features specified in claim 1 and 4 features. Further advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Gemäß der Erfindung wird eine Anordnung zur externen hochleitfähigen Serienschaltung von Batterien durch Graphit, die vor allem eine erste Batterie, mindestens ein legiertes Graphit-Verbindungsstück und eine zweite Batterie umfasst. Die erste Batterie ist auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol und einem aus Nickel hergestellten Minuspol versehen, welche für die Stromausgabe der ersten Batterie sorgen. Das mindestens eine legierte Graphit-Verbindungsstück ist als Silber-Graphit (Silber-Kohlelegierung), Kupfer-Graphit (Kupfer-Kohlelegierung) bzw. Silber-Kupfer-Graphit (Silber-Kupfer-Kohlelegierung) etc. ausgeführt und elektrisch an den Pluspol der ersten Batterie angeschlossen. Die zweite Batterie ist auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol und einem aus Nickel hergestellten Minuspol versehen, welche für die Stromausgabe der zweiten Batterie sorgen. Der Minuspol der zweiten Batterie ist hierbei elektrisch an das legierte Graphit-Verbindungsstück so angeschlossen, dass sich eine elektrische Serienschaltung zwischen der ersten und der zweiten Batterie herstellen lässt.According to the invention, an arrangement for external high-conductivity series connection of batteries by graphite, which mainly comprises a first battery, at least one alloyed graphite connector and a second battery. The first battery is equipped with a positive pole made of nickel and a negative pole made of nickel, which provide the current output of the first battery. The at least one alloyed graphite connector is configured as silver graphite (silver-carbon alloy), copper-graphite (copper-carbon alloy), silver-copper-graphite (silver-copper-carbon alloy), etc. and electrically connected to the positive pole of the first one Battery connected. The second battery is provided on its outer sections with a positive pole made of nickel and a negative pole made of nickel, which provide the current output of the second battery. The negative pole of the second battery is in this case electrically connected to the alloyed graphite connector so that an electrical series connection can be established between the first and the second battery.

Gemäß der Erfindung wird eine Anordnung zur externen hochleitfähigen Parallelschaltung von Batterien durch Graphit bereitgestellt, die dahingehend eine erste Batterie, mindestens ein erstes legiertes Graphit-Verbindungsstück, eine zweite Batterie und mindestens ein zweites legiertes Graphit-Verbindungsstück umfasst. Die erste Batterie ist auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol und einem aus Nickel hergestellten Minuspol versehen, welche für eine Stromausgabe der ersten Batterie sorgen. Das mindestens eine erste legierte Graphit - Verbindungsstück ist als Silber - Graphit (Silber-Kohlelegierung), Kupfer - Graphit (Kupfer - Kohlelegierung) bzw. Silber - Kupfer - Graphit (Silber - Kupfer - Kohlelegierung) etc. ausgeführt und elektrisch an den Pluspol der ersten Batterie angeschlossen. Die zweite Batterie ist auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol und einem aus Nickel hergestellten Minuspol versehen, welche für die Stromausgabe der zweiten Batterie sorgen. Der Pluspol der zweiten Batterie ist elektrisch an das erste legierte Graphit-Verbindungsstück angeschlossen. Das mindestens eine zweite legierte Graphit-Verbindungsstück ist als Silber-Graphit (Silber-Kohlelegierung), Kupfer-Graphit (Kupfer-Kohlelegierung) bzw. Silber-Kupfer-Graphit (Silber-Kupfer-Kohlelegierung) ausgeführt und elektrisch an den Minuspol der ersten Batterie und den Minuspol der zweiten Batterie so angeschlossen, dass sich eine elektrische Parallelschaltung zwischen der ersten und der zweiten Batterie herstellen lässt.According to the invention there is provided an arrangement for external high conductivity parallel connection of batteries by graphite, comprising a first battery, at least one first alloyed graphite connector, a second battery and at least one second alloyed graphite connector. The first battery is provided on its outer sections with a positive pole made of nickel and a negative pole made of nickel, which provide a current output of the first battery. The at least one first alloyed graphite connector is designed as silver graphite (silver-carbon alloy), copper-graphite (copper-carbon alloy) or silver-copper-graphite (silver-copper-carbon alloy), etc., and electrically connected to the positive pole of the first battery connected. The second battery is provided on its outer sections with a positive pole made of nickel and a negative pole made of nickel, which provide the current output of the second battery. The positive pole of the second battery is electrically connected to the first alloyed graphite connector. The at least one second alloyed graphite connector is made of silver graphite (silver-carbon alloy), copper-graphite (copper-carbon alloy), and silver-copper-graphite (silver-copper-carbon alloy) and electrically connected to the negative pole of the first battery and the negative terminal of the second battery connected so that an electrical parallel connection between the first and the second battery can be established.

Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Anordnung zur Serienschaltung von Batterien durch ein Nickelverbindungsstück;
  • 2 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Anordnung zur Parallelschaltung von Batterien durch ein Nickelverbindungsstück;
  • 3 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Serienschaltung von Batterien durch ein legiertes Graphit-Verbindungsstück;
  • 4 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Parallelschaltung von Batterien durch ein legiertes Graphit-Verbindungsstück;
  • 5-1 eine schematische Darstellung der Batterien, an deren Polen Fremdstoffe anhaften;
  • 5-2 eine schematische Darstellung der Batterien, wobei die Fremdstoffe durch Kohleteilchen ersetzt werden, nachdem das legierte Graphit-Verbindungsstück mit der Oberfläche des Metallpols in Berührung kommt;
  • 6 eine schematische Darstellung der Anordnung zur externen hochleitfähigen Serien- und Parallelschaltung von Batterien durch Graphit; und
  • 7 eine schematische Darstellung der elektrischen Serienschaltung von zwei aluminiumfoliengepackten Batterien durch die erfindungsgemäße Anordnung.
In the following the invention and its embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing. In the drawings show:
  • 1 a schematic representation of a conventional arrangement for series connection of batteries through a nickel connector;
  • 2 a schematic representation of a conventional arrangement for the parallel connection of batteries through a nickel connector;
  • 3 a schematic representation of an arrangement for series connection of batteries through an alloyed graphite connector;
  • 4 a schematic representation of an arrangement for the parallel connection of batteries through an alloyed graphite connector;
  • 5 - 1 a schematic representation of the batteries, adhere to the poles foreign substances;
  • 5 - 2 a schematic representation of the batteries, wherein the impurities are replaced by coal particles after the alloyed graphite connector comes into contact with the surface of the metal pole;
  • 6 a schematic representation of the arrangement for external high-conductivity series and parallel connection of batteries by graphite; and
  • 7 a schematic representation of the electrical series connection of two aluminum foil-packed batteries by the inventive arrangement.

Bezugnehmend auf 3 werden eine erste und eine zweite Batterie durch mindestens ein legiertes Graphit - Verbindungsstück so seriell geschaltet, dass eine höhere Leitfähigkeit durch die Serienschaltung zwischen der ersten und der zweiten Batterie erzielbar ist.Referring to 3 For example, a first and a second battery are connected in series by at least one alloyed graphite connector such that a higher conductivity can be achieved by the series connection between the first and the second battery.

Die erste Batterie 20 ist zylindrisch ausgeführt und auf ihren beiden äußeren Abschnitten jeweils mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol 21 und einem aus Nickel hergestellten Minuspol 22 versehen, welche für eine Stromausgabe der ersten Batterie 20 sorgen.The first battery 20 is cylindrical and on its two outer sections each with a positive pole made of nickel 21 and a minus pole 22 made of nickel, which provide a current output of the first battery 20.

Das legierte Graphit-Verbindungsstück 30 kann als legierter Graphit wie z. B. Silber-Graphit (Silber-Kohlelegierung), Kupfer-Graphit (Kupfer-Kohlelegierung) bzw. Silber-Kupfer-Graphit (Silber-Kupfer-Kohlelegierung) etc. ausgeführt sein. Weiterhin ist das legierte Graphit-Verbindungsstück 30 elektrisch an den Pluspol 21 der ersten Batterie 20 angeschlossen.The alloyed graphite connector 30 can be used as alloyed graphite such. As silver-graphite (silver-carbon alloy), copper-graphite (copper-carbon alloy) or silver-copper-graphite (silver-copper-carbon alloy), etc. be executed. Furthermore, the alloyed graphite connector 30 electrically to the positive pole 21 the first battery 20 connected.

Die zweite Batterie 40 ist wiederum auf ihren beiden äußeren Abschnitten jeweils mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol 41 und einem aus Nickel hergestellten Minuspol 42 versehen, welche für die Stromausgabe der zweiten Batterie 40 sorgen. Der Minuspol 42 der zweiten Batterie 40 ist elektrisch an das legierte Graphit-Verbindungsstück 30 angeschlossen. Durch eine Feder 50 und eine Anschlagplatte 51 drückt der Minuspol 42 so gegen das legierte Graphit-Verbindungsstück 30, dass die elektrische Verbindung zwischen dem legierten Graphit-Verbindungsstück 30 und der ersten Batterie 20 sowie der zweiten Batterie 40 gut behalten werden kann. Auf diese Weise ist eine Serienschaltung zwischen der ersten und der zweiten Batterie 20, 40 hergestellt. The second battery 40 is in turn on its two outer sections each with a positive pole made of nickel 41 and a negative pole made of nickel 42 provided, which for the current output of the second battery 40 to care. The negative pole 42 the second battery 40 is electrically connected to the alloyed graphite connector 30 connected. By a spring 50 and a stop plate 51 presses the negative pole 42 so against the alloyed graphite connector 30 in that the electrical connection between the alloyed graphite connector 30 and the first battery 20 and the second battery 40 can be kept well. In this way, a series connection between the first and the second battery 20 . 40 produced.

Außerdem sind die Graphitpole 401, 402 mit dem Minuspol 22 der ersten Batterie 20 bzw. mit dem Pluspol 41 der zweiten Batterie 40 verbunden. Die Graphitpole 401, 402 gelten hierbei als endgültiger Stromausgabeabschnitt der ersten und der zweiten Batterie 20, 40. Außerdem können Leitungen 403, 404 als Stromausgabeleitung beim Formen der Graphitpole 401, 402 in den Graphitpol 401 bzw. den Graphitpol 402 eingebaut werden.In addition, the graphite poles 401 . 402 with the negative pole 22 the first battery 20 or with the positive pole 41 the second battery 40 connected. The graphite poles 401 . 402 apply here as the final current output section of the first and the second battery 20 . 40 , In addition, cables can 403 . 404 as a power output line when forming the graphite poles 401 . 402 in the graphite pole 401 or the graphite pole 402 to be built in.

Hinsichtlich 4 werden eine erste und eine zweite Batterie durch ein erstes und ein zweites legiertes Graphit-Verbindungsstück so parallel geschaltet, dass eine höhere Leitfähigkeit durch die elektrische Parallelschaltung zwischen der ersten und der zweiten Batterie gewährleistet ist.Regarding 4 For example, a first and a second battery are connected in parallel by a first and a second alloyed graphite connector, so that a higher conductivity is ensured by the electrical parallel connection between the first and the second battery.

Die erste Batterie 60 ist zylindrisch ausgeführt und auf ihren beiden äußeren Abschnitten jeweils mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol 61 und einem aus Nickel hergestellten Minuspol 62 versehen, welche für die Stromausgabe der ersten Batterie 60 sorgen.The first battery 60 is cylindrical and on its two outer sections each with a positive pole made of nickel 61 and a minus pole 62 made of nickel, which is responsible for the current output of the first battery 60 to care.

Das erste legierte Graphit-Verbindungsstück 70 kann als legierter Graphit wie z. B. Silber-Graphit (Silber - Kohlelegierung), Kupfer-Graphit (Kupfer-Kohlelegierung) bzw. Silber-Kupfer-Graphit (Silber-Kupfer-Kohlelegierung) etc. ausgeführt sein. Weiterhin ist das erste legierte Graphit-Verbindungsstück 70 elektrisch an den Pluspol 61 der ersten Batterie 60 angeschlossen.The first alloyed graphite connector 70 can be used as alloyed graphite such. As silver-graphite (silver - carbon alloy), copper-graphite (copper-carbon alloy) or silver-copper-graphite (silver-copper-carbon alloy), etc. be executed. Furthermore, the first alloyed graphite connector 70 electrically to the positive pole 61 the first battery 60 connected.

Die zweite Batterie 80 ist zylindrisch ausgeführt und auf ihren beiden äußeren Abschnitten jeweils mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol 81 und einem aus Nickel hergestellten Minuspol 82 versehen, welche für die Stromausgabe der zweiten Batterie 80 sorgen. Der Pluspol 81 der zweiten Batterie 80 ist elektrisch an das erste legierte Graphit-Verbindungsstück 70 angeschlossen.The second battery 80 is cylindrical and on its two outer sections each with a positive pole made of nickel 81 and a minus pole 82 made of nickel, which provide the current output of the second battery 80. The positive pole 81 the second battery 80 is electrically connected to the first alloyed graphite connector 70 connected.

Das zweite legierte Graphit-Verbindungsstück 90 kann als legierter Graphit wie z. B. Silber-Graphit (Silber-Kohlelegierung), Kupfer-Graphit (Kupfer-Kohlelegierung) bzw. Silber-Kupfer-Graphit (Silber-Kupfer-Kohlelegierung) etc. ausgeführt sein. Weiterhin ist das zweite legierte Graphit-Verbindungsstück 90 elektrisch an den Minuspol 62 der ersten Batterie 60 und an den Minuspol 82 der zweiten Batterie 80 angeschlossen. Durch eine Gruppe von Federn 50a, 50b und die Anschlagplatten 51a, 51b drücken das erste und das zweite legierte Graphit-Verbindungsstück 70, 90 so gegen den Minuspol 62 der ersten Batterie 60 und den Minuspol 82 der zweiten Batterie 80, dass die elektrische Verbindung zwischen dem ersten sowie dem zweiten legierten Graphit-Verbindungsstück 70, 90 und der ersten sowie der zweiten Batterie 60, 80 gut behalten werden kann. Dadurch lässt sich eine elektrische Parallelschaltung der ersten und der zweiten Batterie 60, 80 herstellen.The second alloyed graphite connector 90 can be used as alloyed graphite such. As silver-graphite (silver-carbon alloy), copper-graphite (copper-carbon alloy) or silver-copper-graphite (silver-copper-carbon alloy), etc. be executed. Furthermore, the second alloyed graphite connector 90 electrically to the negative pole 62 the first battery 60 and to the negative pole 82 the second battery 80 connected. Through a group of feathers 50a . 50b and the stop plates 51a . 51b Press the first and second alloyed graphite connectors 70 . 90 so against the negative pole 62 the first battery 60 and the negative pole 82 the second battery 80 in that the electrical connection between the first and the second alloyed graphite connector 70 . 90 and the first and second batteries 60 . 80 can be kept well. This allows an electrical parallel connection of the first and the second battery 60 . 80 produce.

Außerdem kann jeweils eine Leitung 405, 406 als Stromausgabeleitung der ersten und der zweiten Batterie 60, 80 beim Formen des ersten und des zweiten legierten Graphit - Verbindungsstücks 70, 90 in die legierten Graphit - Verbindungsstücke 70, 90 eingebaut werden.In addition, each one line 405 . 406 as the power output line of the first and the second battery 60 . 80 in forming the first and second alloyed graphite connectors 70, 90 into the alloyed graphite connectors 70 , 90 are installed.

Im Vorstehenden wurden die wichtigen Bauelemente der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele und ihr Zusammenbau näher erläutert. Da das legierte Graphit-Verbindungsstück gemäß der Erfindung unmittelbar seriell bzw. parallel an die Einzelbatterien angeschlossen ist, erübrigt sich der Lötprozess beim Ausbilden eines Batteriesatzes. Dadurch ist durch die Erfindung eine hohe elektrische Übertragungseffizienz gewährleistet. Darüber hinaus werden durch die Erfindung die Kosten zum Löten gespart.In the foregoing, the important components of the embodiments of the invention and their assembly have been explained in detail. Since the alloyed graphite connector according to the invention is connected directly in series or parallel to the individual batteries, the soldering process is unnecessary when forming a battery pack. As a result, a high electrical transmission efficiency is ensured by the invention. In addition, the costs for soldering are saved by the invention.

Aus 5-1 ist ersichtlich, dass der Pluspol 41 der zweiten Batterie 40 und der Minuspol 22 der ersten Batterie 20 aus Nickel hergestellt sind. Demzufolge ist es nicht zu vermeiden, dass Fremdstoffe 500 bzw. Oxide 200 an der Oberfläche des aus Nickel hergestellten Pluspols 41 und Minuspols 22 anhaften, was einen erhöhten Widerstand der ersten und der zweiten Batterie 20, 40 bei der Entladung und folglich eine reduzierte Entladungseffizienz der ersten und der zweiten Batterie 20, 40 zur Folge hat. In 3 und 5-2 ist eine erfindungsgemäße Anordnung zur hochleitfähigen externen Verbindung von Batterien durch Graphit dargestellt, bei der das legierte Graphit-Verbindungsstück 30 elektrisch an den Pluspol 41 der zweiten Batterie 40 und an den Minuspol 22 der ersten Batterie 20 angeschlossen ist. Außerdem ist das legierte Graphit-Verbindungsstück 30 nur schwer oxidierbar, wobei sich das legierte Graphit-Verbindungsstück 30, der Pluspol 41 der zweiten Batterie 40 und der Minuspol 22 der ersten Batterie 20 nach der Verbindung des legierten Graphit-Verbindungsstücks 30 mit dem Pluspol 41 und dem Minuspol 22 ineinander auflösen können. Das bedeutet, dass die Kohleteilchen 600 des legierten Graphit-Verbindungsstücks 30 die Fremdstoffe 500 bzw. die Oxide 200 auf der Oberfläche des aus Nickel hergestellten Pluspols 41 und Minuspols 22 so ablösen können, dass sich die Kohleteilchen 600 des legierten Graphit - Verbindungsstücks 30 schließlich in den Aussparungen auf der Metalloberfläche des Minuspols 22 und des Pluspols 41 befinden, wodurch sich eine Nickel-Kohlelegierung ergibt. Auf diese Weise ist eine erhöhte Leitungseffizienz zwischen dem legierten Graphit-Verbindungsstück 30 und der ersten sowie der zweiten Batterie 20, 40 zu erzielen. Mit anderen Worten kann der Strom in der erfindungsgemäßen Anordnung zur hochleitfähigen externen Verbindung von Batterien durch Graphit aufgrund des Verzichtes auf die Beeinträchtigung durch das Oxid 200 bzw. die Fremdstoffe 500 reibungslos zwischen der ersten Batterie 20, dem legierten Graphit - Verbindungsstück 30 und der zweiten Batterie 40 fließen. Dadurch ist nicht nur ein reduzierter Widerstand zwischen der ersten und der zweiten Batterie 20, 40 zu gewährleisten, sondern eine reibungslose Entladung der ersten und der zweiten Batterie 20, 40 kann ebenfalls gefördert werden.Out 5 - 1 it can be seen that the plus pole 41 the second battery 40 and the negative pole 22 the first battery 20 are made of nickel. As a result, it is unavoidable that foreign matter 500 or oxides 200 on the surface of the positive pole made of nickel 41 and minus poles 22 which results in increased resistance of the first and second batteries 20, 40 upon discharge, and thus a reduced discharge efficiency of the first and second batteries 20 . 40 entails. In 3 and 5 - 2 an inventive arrangement for highly conductive external connection of batteries is represented by graphite, wherein the alloyed graphite connector 30 electrically to the positive pole 41 the second battery 40 and to the negative pole 22 the first battery 20 connected. In addition, the alloyed graphite connector 30 difficult to oxidize, with the alloyed graphite connector 30 , the plus pole 41 the second battery 40 and the negative pole 22 the first battery 20 after the connection of the alloyed graphite connector 30 with the positive pole 41 and the negative pole 22 can dissolve into each other. The means the coal particles 600 of the alloyed graphite connector 30 the foreign substances 500 or the oxides 200 on the surface of the positive pole made of nickel 41 and minus poles 22 so that the particles of coal can be replaced 600 of the alloyed graphite connector 30 finally in the recesses on the metal surface of the negative pole 22 and the positive pole 41 which results in a nickel-carbon alloy. In this way, there is an increased conduction efficiency between the alloyed graphite connector 30 and the first and second batteries 20 . 40 to achieve. In other words, the current in the inventive arrangement for high-conductivity external connection of batteries by graphite due to the absence of the interference by the oxide 200 and the foreign substances 500 smoothly between the first battery 20 , the alloyed graphite connector 30 and the second battery 40 flow. This is not just a reduced resistance between the first and the second battery 20 . 40 to ensure, but a smooth discharge of the first and the second battery 20 . 40 can also be funded.

Aus 6 ist ersichtlich, dass mehrere Einzelbatterien 301 durch einige erfindungsgemäße legierte Graphit - Verbindungsstücke 302 so seriell, parallel oder seriell / parallel geschaltet werden, dass sich ein hochleistungsfähiger Batteriesatz 300 ergibt. Da sich die legierten Graphit-Verbindungsstücke 302 und die aus Nickel hergestellten Pole nach der Verbindung ineinander auflösen können, wird die Leitungseffizienz zwischen den Einzelbatterien 301 erhöht. Im Vergleich zu herkömmlicher Technik, bei der die Einzelbatterien durch Löten der Nickelmetalle elektrisch geschaltet sind, ist der äußere Widerstand offenbar durch die erfindungsgemäße Anordnung zur hochleitfähigen externen Verbindung von Batterien durch Graphit reduziert. Außerdem sind der Widerstand an der elektrischen Verbindungsstelle zwischen den Einzelbatterien 301 und den legierten Graphit - Verbindungsstücken 302 und die Arbeitstemperaturen ebenfalls durch die erfindungsgemäße Anordnung zu verringern. Mit anderen Worten kann der Verlust bei der Entladung durch den erfindungsgemäßen Batteriesatz vermindert werden, wobei die Stromenergie des Batteriesatzes reibungslos und effizient ausgegeben werden kann.Out 6 it can be seen that several single batteries 301 by some alloyed graphite connectors according to the invention 302 so serially, in parallel or serially / in parallel, that is a high performance battery pack 300 results. Because the alloyed graphite connectors 302 and the poles made of nickel can dissolve into each other after the connection, the conduction efficiency between the individual batteries becomes 301 elevated. Compared to conventional technology in which the individual batteries are electrically connected by soldering of the nickel metals, the external resistance is apparently reduced by the inventive arrangement for high-conductivity external connection of batteries by graphite. In addition, the resistance at the electrical connection point between the individual batteries 301 and the alloyed graphite connectors 302 and to reduce the working temperatures also by the arrangement according to the invention. In other words, the discharge loss by the battery pack of the present invention can be reduced, and the power of the battery pack can be smoothly and efficiently output.

Neben der vorher erwähnten zylindrischen Metallbatterie kann eine Aluminiumfolienbatterie, wie in 7 gezeigt, ebenfalls in der erfindungsgemäßen Anordnung verwendet werden. Die Aluminiumfolienbatterie ist mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol und einem aus Nickel hergestellten Minuspol versehen. Hinsichtlich 7 wird ein legiertes Graphit-Verbindungsstück 30 zur Serienschaltung zweier Aluminiumfolienbatterien 101, 102 jeweils elektrisch mit dem Pluspol 105 der Aluminiumfolienbatterien 102 und dem Minuspol 104 der Aluminiumfolienbatterien 101 verbunden. Anzumerken ist, dass sich Metallbatterien und Aluminiumfolienbatterien nur durch ihre äußere Ansicht unterscheiden. Mit den beiden Batterietypen kann eine gleiche elektrische Anschlusswirkung realisiert werden. Das bedeutet, dass die erfindungsgemäße Technik in allen Batterietypen verwendet werden kann. Hauptsache ist, dass der Plus- und der Minuspol der Batterie aus Nickel hergestellt sind. Dadurch ist eine hochleitfähige externe Verbindung von Batterien durch das erfindungsgemäße legierte Graphit-Verbindungsstück zu erzielen.Besides the aforementioned cylindrical metal battery, an aluminum foil battery as shown in FIG 7 shown also be used in the inventive arrangement. The aluminum foil battery is equipped with a positive pole made of nickel and a negative pole made of nickel. Regarding 7 becomes an alloyed graphite connector 30 for series connection of two aluminum foil batteries 101 . 102 each electrically with the positive pole 105 the aluminum foil batteries 102 and the negative pole 104 the aluminum foil batteries 101 connected. It should be noted that metal batteries and aluminum foil batteries differ only in their external appearance. With the two battery types, a same electrical connection effect can be realized. This means that the technique according to the invention can be used in all battery types. The main thing is that the plus and the negative pole of the battery are made of nickel. As a result, a highly conductive external connection of batteries can be achieved by the alloyed graphite connector according to the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Verbindungsplatteconnecting plate
1111
Batteriebattery
1212
Metallpolmetal pole
1313
Lötpunktsoldering
2020
erste Batteriefirst battery
2121
Pluspolpositive pole
2222
Minuspolminuspol
3030
legiertes Graphit-Verbindungsstückalloyed graphite connector
4040
zweite Batteriesecond battery
4141
Pluspolpositive pole
4242
Minuspolminuspol
50, 50a, 50b50, 50a, 50b
Federfeather
51, 51a, 51b51, 51a, 51b
Anschlagplattestop plate
6060
erste Batteriefirst battery
6161
Pluspolpositive pole
6262
Minuspolminuspol
7070
erstes legiertes Graphit-Verbindungsstückfirst alloyed graphite connector
8080
zweite Batteriesecond battery
8181
Pluspolpositive pole
8282
Minuspolminuspol
9090
zweites legiertes Graphit-Verbindungsstücksecond alloyed graphite connector
101, 102101, 102
AluminiumfolienbatterieAluminum foil battery
103103
Pluspolpositive pole
104104
Minuspolminuspol
105105
Pluspolpositive pole
106106
Minuspolminuspol
200200
Oxidoxide
300300
Batteriesatzbattery pack
301301
EinzelbatterieSingle battery
302302
legiertes Graphit-Verbindungsstückalloyed graphite connector
401, 402401, 402
GraphitpolGraphitpol
403, 404, 405, 406403, 404, 405, 406
Leitungmanagement
500500
Fremdstoffimpurity
600600
Kohleteilchencoal particles

Claims (5)

Anordnung zur externen hochleitfähigen Serienschaltung von Batterien durch Graphit, aufweisend: eine erste Batterie (20), die auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol (21) und einem aus Nickel hergestellten Minuspol (22) versehen ist, welche für eine Stromausgabe der ersten Batterie (20) sorgen; mindestens ein legiertes Graphit-Verbindungsstück (30), das als Silber - Graphit, Kupfer - Graphit oder Silber - Kupfer - Graphit ausgeführt ist, wobei das legierte Graphit - Verbindungsstück (30) elektrisch an den Pluspol (21) der ersten Batterie (20) angeschlossen ist; und eine zweite Batterie (40), die auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol (41) und einem aus Nickel hergestellten Minuspol (42) versehen ist, welche für die Stromausgabe der zweiten Batterie (40) sorgen, wobei der Minuspol (42) der zweiten Batterie (40) elektrisch an das legierte Graphit - Verbindungsstück (30) angeschlossen ist, wodurch sich eine elektrische Serienschaltung zwischen der ersten und der zweiten Batterie (20, 40) herstellen lässt.Arrangement for external high-conductivity series connection of batteries by graphite, comprising: a first battery (20) provided on its outer portions with a plus pole (21) made of nickel and a minus pole (22) made of nickel, which provide a current output of the first battery (20); at least one alloyed graphite connector (30) made of silver-graphite, copper-graphite or silver-copper-graphite, the alloyed graphite connector (30) being electrically connected to the positive pole (21) of the first battery (20) connected; and a second battery (40) provided on its outer portions with a plus pole (41) made of nickel and a negative pole (42) made of nickel, which provide the current output of the second battery (40), the negative pole (42 ) of the second battery (40) is electrically connected to the alloyed graphite connector (30), whereby an electrical series connection between the first and the second battery (20, 40) can be produced. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das legierte Graphit - Verbindungsstück (30) beim seriellen Anschluss durch eine Feder (50) und eine Anschlagplatte (51) so gedrückt ist, dass das legierte Graphit - Verbindungsstück (30) dicht mit der ersten und der zweiten Batterie (20, 40) verbunden ist.Arrangement according to Claim 1 characterized in that said alloyed graphite connector (30) is serially urged by a spring (50) and a stopper plate (51) such that said alloyed graphite connector (30) is sealed to said first and second batteries (30). 20, 40) is connected. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Graphitpol (401) und ein zweiter Graphitpol (402) beim seriellen Anschluss jeweils mit dem Minuspol (22) der ersten Batterie (20) und mit dem Pluspol (41) der zweiten Batterie (40) verbunden sind, wobei die Graphitpole (401, 402) als Stromausgabeabschnitte der ersten und der zweiten Batterie (20, 40) ausgeführt sind, und wobei eine Leitung (403, 404) als Stromausgabeleitung beim Formen in den Graphitpol (401, 402) eingebaut ist.Arrangement according to Claim 1 characterized in that a first graphite pole (401) and a second graphite pole (402) are respectively connected to the negative pole (22) of the first battery (20) and to the positive pole (41) of the second battery (40) in the serial connection, wherein the graphite poles (401, 402) are configured as current output portions of the first and second batteries (20, 40), and wherein a lead (403, 404) is incorporated as a current output line in the graphite pole (401, 402) when molded. Anordnung zur externen hochleitfähigen Parallelschaltung von Batterien durch Graphit, aufweisend: eine erste Batterie (60), die auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol (61) und einem aus Nickel hergestellten Minuspol (62) versehen ist, welche für eine Stromausgabe der ersten Batterie (60) sorgen; mindestens ein erstes legiertes Graphit - Verbindungsstück (70), das als Silber - Graphit, Kupfer - Graphit oder Silber-Kupfer - Graphit ausgeführt ist, wobei das erste legierte Graphit-Verbindungsstück (70) elektrisch an den Pluspol (61) der ersten Batterie (60) angeschlossen ist; eine zweite Batterie (80), die auf ihren äußeren Abschnitten mit einem aus Nickel hergestellten Pluspol (81) und einem aus Nickel hergestellten Minuspol (82) versehen ist, welche für die Stromausgabe der zweiten Batterie (80) sorgen, wobei der Pluspol (81) der zweiten Batterie (80) elektrisch an das erste legierte Graphit - Verbindungsstück (70) angeschlossen ist; und mindestens ein zweites legiertes Graphit - Verbindungsstück (90), das als Silber - Graphit, Kupfer - Graphit oder Silber - Kupfer - Graphit ausgeführt ist, wobei das zweite legierte Graphit - Verbindungsstück (90) elektrisch an den Minuspol (62) der ersten Batterie (60) und den Minuspol (82) der zweiten Batterie (80) angeschlossen ist, wodurch sich eine elektrische Parallelschaltung zwischen der ersten und der zweiten Batterie (60, 80) herstellen lässt.Arrangement for external high-conductivity parallel connection of batteries by graphite, comprising: a first battery (60) provided on its outer portions with a plus pole (61) made of nickel and a minus pole (62) made of nickel, which provide a current output of the first battery (60); at least one first alloyed graphite connector (70) embodied as silver-graphite, copper-graphite or silver-copper-graphite, wherein the first alloyed graphite connector (70) is electrically connected to the positive terminal (61) of the first battery (70). 60) is connected; a second battery (80) provided on its outer portions with a plus pole (81) made of nickel and a negative pole (82) made of nickel, which provide the current output of the second battery (80), the positive pole (81 ) of the second battery (80) is electrically connected to the first alloyed graphite connector (70); and at least one second alloyed graphite connector (90) made of silver graphite, copper graphite or silver copper graphite, the second alloyed graphite connector (90) electrically connected to the negative terminal (62) of the first battery (90); 60) and the negative pole (82) of the second battery (80), whereby an electrical parallel connection between the first and the second battery (60, 80) can be produced. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite legierte Graphit - Verbindungsstück (70, 90) jeweils durch eine Feder (50a, 50b) und eine Anschlagplatte (51a, 51b) so gedrückt ist, dass das erste und das zweite legierte Graphit - Verbindungsstück (70, 90) dicht mit der ersten und der zweiten Batterie (60, 80) verbunden sind.Arrangement according to Claim 4 characterized in that the first and second alloyed graphite connectors (70, 90) are respectively urged by a spring (50a, 50b) and a stopper plate (51a, 51b) so that the first and second alloyed graphite connectors (70, 90) are sealed to the first and second batteries (60, 80).
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