DE102010013351A1

DE102010013351A1 - Kontaktelement für Ableiter galvanischer Zellen

Info

Publication number: DE102010013351A1
Application number: DE102010013351A
Authority: DE
Inventors: Tim Schäfer; Steffen Legner
Original assignee: Li Tec Battery GmbH
Current assignee: Li Tec Battery GmbH
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-12-15
Also published as: EP2552634A1; CN102821905A; US20130171494A1; WO2011120667A1; JP2013524417A

Abstract

Es wird ein Kontaktelement zur Verbindung zwischen aus unterschiedlichen Materialien bestehenden, elektrisch leitenden, vorzugsweise plattenförmigen Bauteilen, insbesondere Ableitern von galvanischen Zellen, vorgeschlagen, wobei das Kontaktelement aus wenigstens zwei Teilstücken hergestellt ist, wobei wenigstens zwei Teilstücke mittels Laserinduktionswalzen gefügt sind, wobei ein erstes Teilstück zur Verbindung mit einem ersten der elektrisch leitenden Bauteile angepasst ist, wobei ein zweites Teilstück zur Verbindung mit einem zweiten der elektrisch leitenden Bauteile angepasst ist, und wobei das erste und das zweite Teilstück eine elektrisch leitende Verbindung zueinander aufweisen. Somit kann eine prozessichere Verbindung zwischen Ableitern galvanischer Zellen geschaffen werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Kontaktelemente (Zellverbinder oder Kontaktbrücken) für Ableiter galvanischer Zellen (Batterie- oder Akkumulatorzellen).
Es besteht beim Batteriebau der Wunsch, bei der Zusammenschaltung mehrerer galvanischer Zellen, insbesondere flacher Batteriezellen mit flachen Ableitern, zu einem Batterieblock (Reihen- und/oder Parallelschaltung) die Ableiter unlösbar zu verbinden. Die Ableiter von Batteriezellen bestehen typischerweise aus unterschiedlichen Materialien, z. B. Kupfer und/oder Nickel und Aluminium bzw. Legierungen dieser Metalle. Es besteht also das Problem, artfremde Materialien miteinander zu verbinden. Als Verbindungsverfahren werden z. B. Ultraschallschweißen, Laserschweißen, Kleben oder Löten eingesetzt. Prozesssichere Verbindungen können aber im Allgemeinen nur mit gleicher Materialpaarung erreicht werden.
Aus der ist EP 1 779 962 A1 z. B. ein Verfahren zum direkten Verschweißen von Ableitern mittels aneinandergereihter Schweißpunkte bekannt. Die keilförmigen Schweißpunkte werden mittels eines Laserstrahls von der Seite der niedriger schmelzenden Elektrode her gesetzt.
Aus der DE 10 2008 036 435 A1 und der inhaltsgleichen EP 2 090 395 A2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur effektiven Herstellung von metallischen, bandförmigen Werkstoffverbunden und Verbundhalbzeugen, insbesondere für alle schwer oder nicht schmelzschweißbaren Werkstoffkombinationen wie z. B. Vergütungsstahl/Baustahl, Wälzlagerstahl/Baustahl, Stellite/Baustahl, Stahl/Aluminium, Titan/Stahl, Titan/Aluminium usw., durch ein dort ”Laserinduktionswalzplattieren” genanntes Verfahren bekannt. Dabei erfolgt eine inhomogene Kurzzeiterwärmung von mindestens einem der zu verbindenden Bänder infolge eines gleichzeitigen Energieeintrages durch elektromagnetische Induktion und Laserbestrahlung, wobei die Lasereinwirkung direkt auf eine Umformzone der Bandinnenseite oder unmittelbar vor einem Walzeneingriff gerichtet ist und gleichzeitig ein Warmwalzen der Bänder bzw. des Halbzeuges in einem Walzstich mit einem Umformgrad zwischen 2 und 70% erfolgt.
Ergänzend wird auf die DE 37 13 975 A1 hingewiesen, in der die Herstellung überlappender Nähte zwischen Blechen, Bändern oder Tafeln mit einem ähnlichen Verfahren beschrieben ist, wobei eine Druckbeaufschlagung vor, aber nicht in der Fügezone vorgesehen ist.
Aus der EP 1 550 834 A1 und der US 6,300,591 B1 sind Verfahren bekannt, Kupferrohre mittels Laserstrahlen unter gleichzeitiger Druckbeaufschlagung z. B. durch eine Druckrolle mit einer Aluminiumplatte zu verschweißen.
In der JP 2001-087866 A1 wird die Herstellung einer überlappenden Schweißnaht von Kupfer- und Aluminiumbauteilen, wie sie die Ableiter von Lithium-Sekundärbatterien darstellen, beschrieben. Dabei wird das Kupferbauteil zunächst mit einem Zinnüberzug versehen und dann mittels einer eine plane Wolframspitze aufweisenden Elektrode auf der Kupferseite und einer kuppelförmigen Elektrode auf der Aluminiumseite unter Pressung verschweißt.
Die US 4,224,499 A betrifft ein Verfahren zum Stoßschweißen eines Kupfer- und eines Aluminiumleiters, wobei der Kontaktbereich durch Laserlicht aufgeschmolzen und die Kontaktflächen aneinandergepresst werden.
Die genannten Verfahren sind aus prozesstechnischen Gründen für die direkte Verbindung von Ableitern von Batteriezellen nicht anwendbar.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Stand der Technik insbesondere (aber nicht nur) im Hinblick auf die vorstehend genannten Gesichtspunkte zu verbessern.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung bilden den Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Kontaktelement zur Verbindung zwischen aus unterschiedlichen Materialien bestehenden, elektrisch leitenden, vorzugsweise plattenförmigen Bauteilen, insbesondere Ableitern von galvanischen Zellen, vorgeschlagen, wobei das Kontaktelement aus wenigstens zwei Teilstücken hergestellt ist, wobei wenigstens zwei Teilstücke mittels Laserinduktionswalzen gefügt sind, wobei ein erstes Teilstück zur Verbindung mit einem ersten der elektrisch leitenden Bauteile angepasst ist, wobei ein zweites Teilstück zur Verbindung mit einem zweiten der elektrisch leitenden Bauteile angepasst ist, und wobei das erste und das zweite Teilstück eine elektrisch leitende Verbindung zueinander aufweisen.
Unter einer galvanischen Zelle kann im Sinne der Erfindung jede Vorrichtung verstanden werden, welche auch zur Abgabe elektrischer Energie ausgelegt und eingerichtet ist. Es kann sich also insbesondere, aber nicht nur, um eine elektrochemische Speicherzelle vom primären oder sekundären Typ (Batterie- oder Akkumulatorzelle), eine Brennstoffzelle oder eine Kondensatorzelle handeln. Besonders bevorzugt, aber nicht ausschließlich, ist die Erfindung auf flache Akkumulatorzellen anwendbar, deren elektrochemisch aktive Teile z. B. einen Folienstapel oder einen Folienwickel aufweisen, von einer gas-, dampf- und flüssigkeitsdichten Hülle umgeben sind und mit Ableitern verbunden sind, die durch die Hülle hindurch nach außen treten und in flächiger Form von der Zelle abragen. Unter einem elektrochemisch aktiven Teil wird dabei derjenige Teil verstanden, innerhalb dessen Lade-, Entlade- und ggf. Umwandlungsvorgänge elektrischer Energie stattfinden. Der aktive Teil kann Folienschichten aus elektrochemisch aktiven Materialien (Elektroden), leitenden Materialien (Stromsammler) und trennenden Materialien (Separatoren) aufweisen.
Unter einem Kontaktelement kann im Sinne der Erfindung ein Bauteil verstanden werden, das zwischen Ableitern zweier galvanischer Zellen angeordnet ist und eine Kontaktierung der Ableiter herstellt.
Unter Laserinduktionswalzen kann im Sinne der Erfindung ein Verfahren verstanden werden, bei welchem zwei vorzugsweise bandförmige Werkstücke induktiv vorerwärmt werden und wenigstens teilweise überlappend aufeinander gepresst werden, z. B. durch Druckwalzen oder Druckrollen, und in einer Fügezone der Werkstücke eine weitere Erwärmung, vorzugsweise – aber nicht zwingend – bis zur Schmelze, durch Laserlicht erfolgt. Unter Laserlicht kann dabei elektromagnetische Strahlung jeder Wellenlänge verstanden werden, die geeignet ist, die zu verbindenden Werkstoffe zu erwärmen.
Das Kontaktelement ist erfindungsgemäß aus wenigstens zwei Teilstücken hergestellt, wobei wenigstens zwei Teilstücke mittels Laserinduktionswalzen gefügt sind. Dies schließt die Möglichkeit ein, dass genau zwei Teilstücke durch Laserinduktionswalzen gefügt sind, wie auch die Möglichkeit, dass beispielsweise drei Teilstücke vorhanden sind, wobei alle Teilstücke durch Laserinduktionswalzen gefügt sind, oder nur zwei Teilstücke durch Laserinduktionswalzen gefügt sind, während ein anderes Teilstück durch ein anderes Verfahren mit einem der zwei vorgenannten Teilstücke gefügt ist. Auch Konstruktionen mit mehr als drei Teilstücken sind möglich.
Mit dem Verfahren des Laserinduktionsschweißen können auch Werkstoffe miteinander verbunden werden, die durch herkömmliche Verfahren schwer fügbar sind. Ein Kontaktelement, das auf die beschriebene Art hergestellt ist, kann Teilstücke aus schwer miteinander fügbares Werkstoffen aufweisen, die an zu verbindende elektrisch leitende Bauteile angepasst sind.
Das Kontaktelement ist vorzugsweise so ausgebildet, dass das erste Teilstück mit dem ersten elektrisch leitenden Bauteil eine Materialkombination bildet, die an ein thermisches Fügeverfahren angepasst ist, und das zweite Teilstück mit dem zweiten elektrisch leitenden Bauteil eine Materialkombination bildet, die an ein thermisches Fügeverfahren angepasst ist. Hierdurch kann auch ein Verbindungsprozess der zu verbindenden Bauteile einfach und wirtschaftlich verwirklicht werden und eine prozesssichere Verbindung geschaffen werden.
Das Kontaktelement ist insbesondere so ausgebildet, dass das erste und/oder das zweite Teilstück ein elektrisch leitendes Metall oder eine elektrisch leitende Metalllegierung aufweist. Metalle weisen gute mechanische und elektrische Eigenschaften auf. Die durch Laserinduktionswalzen hergestellte Naht der metallischen Teilstücke kann auch eine gute Leitfähigkeit und einen geringen Übergangswiderstand aufweisen.
Besonders bevorzugt ist das Kontaktelement so ausgebildet, dadurch gekennzeichnet, dass das erste oder das zweite Teilstück Aluminium oder eine Aluminiumlegierung oder ein mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gut fügbares Leitermaterial aufweist. Ein Ableiter einer Galvanischen Zelle ist oft aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt. Wenn eines des ersten und zweiten Teilstücks Aluminium oder eine Aluminiumlegierung oder ein mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gut fügbares Leitermaterial aufweist, kann auch eine Herstellung einer prozesssicheren Verbindung mit dem Ableiter auf einfache und wirtschaftliche Weise ermöglicht werden.
Weiter ist das Kontaktelement besonders bevorzugt so ausgebildet, dass das andere des ersten und des zweiten Teilstücks Kupfer oder eine Kupferlegierung oder ein mit Kupfer gut fügbares Material aufweist. Ein Ableiter einer Galvanischen Zelle ist oft aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt. Wenn eines des ersten und zweiten Teilstücks Kupfer oder eine Kupferlegierung oder ein mit Kupfer oder einer Kupferlegierung gut fügbares Leitermaterial aufweist, kann auch eine Herstellung einer prozesssicheren Verbindung mit dem Ableiter auf einfache und wirtschaftliche Weise ermöglicht werden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Kontaktelement so ausgebildet, dass das erste und das zweite Teilstück jeweils im Wesentlichen plattenförmig sind und eine vorzugsweise überlappende Naht miteinander aufweisen, wobei jedes des ersten und des zweiten Teilstücks jenseits der Naht abgewinkelt ist, um einen wenigstens im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt zu bilden. Ein U-förmiger Querschnitt zeichnet sich durch zwei wenigstens im Wesentlichen parallele Schenkel aus. Wenn das Kontaktelement einen wenigstens im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, können auch parallele elektrisch leitende, insbesondere plattenförmige Bauteile leicht mit dem Kontaktelement verbunden werden. Da Ableiter Galvanischer Zeilen oft parallele, plattenförmige Ableiter aufweisen, können mit dem Kontaktelement auch Ableiter Galvanischer Zellen leicht miteinander verbunden werden.
In einer alternativen Ausgestaltung ist das Kontaktelement so ausgebildet, dass das erste und das zweite Teilstück jeweils im Wesentlichen plattenförmig sind, eine vorzugsweise überlappende Naht miteinander aufweisen und eine gemeinsame, wenigstens im Wesentlichen ebene Fläche definieren, wobei bevorzugt wenigstens eines des ersten und des zweiten Teilstücks jenseits der Naht gekröpft ist. Wenn die Teilstücke eine einzige, wenigstens im Wesentlichen ebene Fläche definieren, können auch miteinander fluchtende, insbesondere plattenförmige Bauteile leicht mit dem Kontaktelement verbunden werden. Wenn die Ableiter Galvanischer Zellen abgewinkelt sind, können mit dem Kontaktelement auch Ableiter Galvanischer Zellen leicht miteinander verbunden werden. Eine ebene Fläche der Teilstücke kann beispielsweise durch Kröpfen wenigstens eines des ersten und des zweiten Teilstücks jenseits der Naht bewerkstelligt werden. Bei Kontaktelementen, die aus mehr als zwei Teilstücken bestehen, wobei wenigstens ein drittes Teilstück zwischen dem ersten und dem zweiten Teilstück angeordnet ist, kann auf eine Kröpfung gegebenenfalls verzichtet werden.
Insbesondere ist das Kontaktelement so ausgebildet, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Teilstücks durch direktes Aneinanderfügen verwirklicht ist. Mit einer solchen Ausgestaltung wird auch eine dauerhafte und sichere elektrische Verbindung ermöglicht.
In einer alternativen Ausgestaltung ist das Kontaktelement so ausgebildet, dass das erste und das zweite Teilstück durch wenigstens ein drittes Teilstück, das ein nicht leitendes Material aufweist, voneinander elektrisch isoliert sind und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Teilstück lösbar, vorzugsweise mehrmals lösbar und wieder herstellbar ist. Mit einer solchen Ausgestaltung kann eine mechanische Verbindung zwischen elektrisch leitenden Bauteilen hergestellt werden, während eine elektrische Verbindung erst an einem Einsatzort oder bei einer Endmontage oder bei einer Aktivierung vorgenommen wird.
In einer weiteren Ausgestaltung kann das Kontaktelement so ausgebildet sein, dass das erste und das zweite Teilstück durch wenigstens ein drittes Teilstück, das zwischen dem ersten und dem zweiten Teilstück angeordnet ist, verbunden sind, wobei das dritte Teilstück eine nicht leitende Trägerschicht und eine elektrisch leitende Leiterschicht aufweist. Mit einer solchen Ausgestaltung kann auch das Gewicht des Kontaktelements insgesamt und die Menge verbrauchten Leitermaterials verringert werden.
Die Leiterschicht kann Unterbrechungen aufweisen bzw. allgemein ein Leitungsmuster ausbilden. Hierdurch kann über weitere Verbindungsmittel wie etwa Drähte, Klammern oder dergleichen eine trennbare und wiederherstellbare elektrische Verbindung zwischen den zu verbindenden Bauteilen geschaffen werden. Allgemein kann das Leitungsmuster so ausgebildet sein, um elektrische Bauteile wie etwa Schalter, integrierte Schaltkreise, Dioden, Widerstände, Kondensatoren, Sensoren oder dergleichen aufzunehmen, um einen Verbindungszustand zwischen zu verbindenden Bauteilen, insbesondere Ableitern Galvanischer Zellen, zu steuern und auch einen Zustand von mit den zu verbindenden Bauteilen verbundenen Geräten, insbesondere einen Zustand Galvanischer Zellen, beispielsweise, aber nicht nur, hinsichtlich Temperatur, Ladung, Spannung oder dergleichen, zu überwachen und zu steuern. Das Leitungsmuster kann insbesondere, ohne Beschränkung der Allgemeinheit, eine gedruckte Schaltung aufweisen.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Kontaktelements zur Verbindung zwischen aus unterschiedlichen Materialien bestehenden, elektrisch leitenden, vorzugsweise plattenförmigen Bauteilen, insbesondere Ableitern von galvanischen Zellen, vorgeschlagen mit den Schritten: Vorbereiten eines ersten elektrisch leitenden Teilstücks derart, dass es zur Verbindung mit einem ersten der elektrisch leitenden Bauteile angepasst ist, Vorbereiten eines zweiten elektrisch leitenden Teilstücks derart, dass es zur Verbindung mit einem ersten der elektrisch leitenden Bauteile angepasst ist, Fügen der Teilstücke miteinander unmittelbar oder über wenigstens ein weiteres Teilstück mittels Laserinduktionswalzen, wobei das erste und das zweite Teilstück eine elektrisch leitende Verbindung zueinander aufweisen.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Verbinden von aus unterschiedlichen Materialien bestehenden, elektrisch leitenden, vorzugsweise plattenförmigen Bauteilen, insbesondere Ableitern von galvanischen Zellen, geschaffen mit den Schritten: Vorbereiten eines nach dem vorstehenden Verfahren hergestellten Kontaktelements mit wenigstens zwei Teilstücken, Verbinden des ersten Teilstücks mit einem ersten zu verbindenden elektrisch leitenden Bauteil, und Verbinden des zweiten Teilstücks mit einem zweiten zu verbindenden elektrisch leitenden Bauteil.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Anordnung von galvanischen Zellen vorgeschlagen, wobei die galvanischen Zellen Ableiter aufweisen, die unterschiedliche Leitermaterialien aufweisen, wobei Ableiter unterschiedlicher Zellen mit Kontaktelementen nach einem der vorstehenden Ansprüche oder durch ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche verbunden sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die vorstehenden und weitere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung deutlicher ersichtlich werden, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angefertigt wurde.
In den Zeichnungen zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Fügen zweier Werkstücke durch Laserinduktionswalzen;
2 eine schematische perspektivische Ansicht eines durch Laserinduktionswalzen gefügtem Halbzeugs als ein Zwischenergebnis eines Verfahrens zum Herstellens eines Kontaktelements in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 eine schematische perspektivische Darstellung eines Zwischenerzeugnisses in dem Verfahren zum Herstellen eines Kontaktelements;
4 eine schematische perspektivische Darstellung eines Kontaktelements nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als ein Endprodukt eines Verfahrens zum Herstellen eines Kontaktelements;
5 eine schematische Seitenansicht zweier galvanischer Zellen, deren Ableiter mit dem Kontaktelement von 4 verbunden sind;
6 eine schematische Seitenansicht eines Kontaktelements eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
7 eine schematische Seitenansicht eines Kontaktelements nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8 eine schematische Schnittdarstellung eines Kontaktelements nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
9 eine schematische perspektivische Darstellung eines Kontaktelements nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Darstellungen in den Figuren schematisch sind und sich auf die Wiedergabe der für das Verständnis der Erfindung wichtigsten Merkmale beschränken. Auch ist darauf hinzuweisen, dass die in den Figuren wiedergegebenen Abmessungen und Größenverhältnisse allein der Deutlichkeit der Darstellung geschuldet sind und in keiner Weise einschränkend zu verstehen sind, es sei denn, aus der Beschreibung ergäbe sich etwas anderes.
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf 1 bis 4 mehrere Schritte eines Verfahrens bei der Herstellung eines Kontaktelements bis zum Endprodukt nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dabei ist in 1 eine Vorrichtung zum Laserinduktionsschweißen zweier Werkstücke zu einem Halbzeug dargestellt, ist in 2 das Halbzeug als ein Ergebnis der Verarbeitung nach dem Laserinduktionsschweißen in einer perspektivischen Ansicht schematisch dargestellt, ist in 3 ein Zwischenerzeugnis nach Ablängen des Halbzeugs von 2 in gleicher Ansicht dargestellt und ist in 4 das fertige Kontaktelement in gleicher Ansicht gezeigt.
Gemäß der Darstellung in 1 weist eine Vorrichtung zum Laserinduktionsschweißen eine erste Haspel 2, auf welcher ein erstes Band 4 aus einem Aluminiumwerkstoff (Al) aufgewickelt ist, eine zweite Haspel 6, auf welcher ein zweites Band 8 aus einem Kupferwerkstoff (Cu) aufgewickelt ist, eine erste Druckrolle, die funktional mit einem ersten Druckzylinder verbunden ist, eine zweite Druckrolle 14, die funktional mit einem zweiten Druckzylinder 16 verbunden ist, eine erste Induktionsheizspule 18, eine zweite Induktionsheizspule 20, eine Laserquelle 22 zum Emmitieren eines Laserstrahls 24 und eine Optik 26 zum Bündeln des Laserstrahls 24 auf.
Wie bereits erwähnt, ist auf der ersten Haspel 2 ein erstes Band 4 aus einem Aluminiumwerkstoff (Al) aufgewickelt. Die erste Haspel 2 ist drehbar so gelagert, dass das erste Band 4 davon abziehbar ist. In gleicher Weise ist die zweite Haspel 6, auf welcher das zweite Band 8 aus dem Kupferwerkstoff aufgewickelt ist, drehbar gelagert, sodass das zweite Band davon abziehbar ist. Zur Vereinfachung der Darstellung sind Vorrichtungen wie etwa Rollenführungen und Fördereinrichtungen für das erste Band 4 und das zweite Band 8, die dafür sorgen, dass das erste Band 4 und das zweite Band 8 glatt, gestrafft und gleichmäßig geführt werden, in der Zeichnung weggelassen.
Das erste Band 4 und das zweite Band 8 werden zwischen der ersten Druckrolle 10 und der zweiten Druckrolle 14 hindurchgeführt, wobei durch Einwirkung des ersten Druckzylinders 12, der funktional mit der ersten Druckrolle 10 gekoppelt ist, und des zweiten Druckzylinders 16, der funktional mit der zweiten Druckrolle 14 gekoppelt ist, das erste Band 4 und das zweite Band 8 aneinander gepresst werden. Es ist dabei vorgesehen, dass das erste Band 4 und das zweite Band 8 nicht vollständig übereinander liegen, sondern einen seitlichen Versatz aufweisen, sodass nur ein Teil der Breite des ersten Bandes 4 mit einem Teil der Breite des zweiten Bandes 8 überlappt.
Das erste Band 4 wird vor dem Eintritt in einen Bereich zwischen den zwei Druckrollen 10, 14 durch die erste Induktionsheizspule 8 eingeführt. Gleichermaßen wird das zweite Band 8 vor dem Eintritt in den Bereich zwischen die zwei Druckrollen 10, 14 durch eine zweite Induktionsheizspule 20 geführt. Durch Ansteuerung der Induktionsheizspulen 18, 20 mit einem geeigneten Strom werden das erste Band 4 und das zweite Band 8 erwärmt.
Es ist an dieser Stelle anzumerken, dass die Darstellung der Induktionsheizspulen 18, 20 rein schematisch und als ein Beispiel für eine Einrichtung zur induktiven Erwärmung zu verstehen sind. Die Bänder 4, 8 können in einer Abwandlung statt durch die Induktionsheizspulen 18, 20 an diesen vorbei geführt werden. In weiteren Abwandlungen können jeweils mehrere Heizspulen 18, 20 hintereinander, gegenüber liegend, oder das Band 4 bzw. 8 umgebend angeordnet sein.
Die Optik 26 wirft das von der Laserquelle 22 abgegebene Laserlicht (Laserstrahl 24) auf diejenige Stelle, an welcher sich das durch die erste Induktionsheizspule 18 vorerwärmte erste Band 4 und das durch die zweite Induktionsheizspule 20 vorerwärmte zweite Band 8 zwischen den Druckrollen 10, 14 treffen. Durch die Wirkung des Laserstrahls 24 werden das erste Band 4 und das zweite Band 8 in einer Schmelzzone 28 so weit erwärmt, dass sie unter der Druckwirkung der Druckrollen 10, 14 miteinander verschmelzen. Hierbei ist anzumerken, dass die Werkstoffe des ersten Bandes 4 und des zweiten Bandes 8 nicht vollständig zur Schmelzflüssigkeit gebracht werden müssen; wenn die Werkstoffe des ersten Bandes 4 und des zweiten Bandes 8 sich unter Druck und Wärme fest verbinden.
Das aus dem ersten Band 4 und dem zweiten Band 8 gefügte Halbzeug 30 wird jenseits der Druckrollen 10, 14 abgezogen und gegebenenfalls aufgehaspelt oder unmittelbar abgelängt.
Bei den als Aluminiumwerkstoff (Al) und Kupferwerkstoff (Cu) bezeichneten Materialien des ersten Bandes 4 bzw. des zweiten Bandes 8 kann es sich um vergleichsweise reine Werkstoffe als auch um Legierungen handeln. Bei dem Aluminiumwerkstoff des ersten Bandes 4 handelt es sich insbesondere um ein Aluminium aufweisendes Material, welches mit einem Aluminiumwerkstoff eines positiven Ableiters einer galvanischen Zelle gut fügbar ist. Desgleichen handelt es sich bei dem Kupferwerkstoff des zweiten Bandes 8 um ein Material, welches mit einem Kupferwerkstoff eines negativen Ableiters einer galvanischen Zelle gut fügbar ist.
In 2 ist das in dem in 1 gezeigten Schritt des Laserinduktionswalzens ausgebildete Halbzeug 30 in einer schematischen perspektivischen Ansicht von einer Stirnseite her gezeigt. Das Halbzeug 30 weist gemäß der Darstellung in 2 ein erstes Trum 32 und ein zweites Trum 34 auf, welche an einer Naht 36 miteinander verschweißt sind. Das erste Trum 32 ist aus dem ersten Band 4 gebildet, während das zweite Trum 34 aus dem zweiten Band 8 gebildet ist. Demnach weist das erste Trum 32 den Aluminiumwerkstoff auf, während das zweite Trum 34 den Kupferwerkstoff aufweist.
In 3 ist ein aus dem Halbzeug 30 hergestelltes Zwischenerzeugnis 38 in gleicher Ansicht wie in 2 gezeigt. Das Zwischenerzeugnis 38 wird aus dem endlosen Halbzeug 30 durch Ablängen auf eine Länge L hergestellt. Das Zwischenerzeugnis 38 weist ein erstes Teilstück 40 und ein zweites Teilstück 42 auf, die durch die Naht 36 miteinander verbunden sind. Dabei weist das erste Teilstück 40 den Aluminiumwerkstoff auf, während das zweite Teilstück 42 den Kupferwerkstoff aufweist.
Auf einer Oberfläche des ersten Teilstücks 40 ist eine Biegelinie 41 gezeichnet, und auf einer Oberfläche des zweiten Teilstücks 42 ist eine Biegelinie 43 gekennzeichnet. Die Biegelinien 41, 43 verlaufen parallel zu der Naht 36, also in Längsrichtung des Zwischenerzeugnisses 38, und werden in einem nachfolgenden Verfahrensschritt benötigt.
In 4 ist ein durch Biegen der feien Enden hergestelltes Kontaktelement 44 (auch als Kontaktbrücke 44 bezeichnet) in gleicher Ansicht wie in 2 oder 3 gezeigt. Die Kontaktbrücke 44 wird aus dem Zwischenerzeugnis 38 dadurch hergestellt, dass das erste Teilstück 40 an der Biegelinie 41 nach oben gebogen wird, sodass ein Mittenschenkel 40a, der zur Mittellinie der Kontaktbrücke 44 west, stehen bleibt, während ein Randschenkel 40b wenigstens im Wesentlichen senkrecht davon absteht, und das zweite Teilstück 42 entlang der Biegelinie 43 gebogen wird, sodass ein Mittenschenkel 42a, der zu der Naht 36 weist, stehen bleibt, während ein Randschenkel 42b senkrecht davon abragt.
5 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Anordnung zweier Batteriezellen 46, 46. Dabei handelt es sich insbesondere um wiederaufladbare Batteriezellen (also streng genommen um Akkumulatorzellen) vom Lithium-Ionen-Typ oder Lithium-Polymer-Typ. Jede Batteriezelle 46 weist einen positiven Ableiter 48 und einen negativen Ableiter 50 auf. In der gewählten Ansicht ist nur jeweils entweder der positive Ableiter 48 oder der negative Ableiter 50 einer Batteriezelle 46 sichtbar. Der positive Ableiter 48 ist aus einem Aluminiumwerkstoff hergestellt, während der negative Ableiter 50 aus einem Kupferwerkstoff hergestellt ist.
Der positive Ableiter 48 der einen Batteriezelle 46 ist mit dem negativen Ableiter 50 der anderen Batteriezelle 46 über die Kontaktbrücke 44 verbunden. Dabei ist der abgewinkelte Randschenkel 40b des aus dem Aluminiumwerkstoff hergestellten ersten Teilstücks 40 mit dem ebenfalls aus einem Aluminiumwerkstoff hergestellten positiven Ableiter 48 an einer Verbindungsstelle 52 (positive Verbindungsstelle) verbunden. Gleichermaßen ist der Randschenkel 42b es aus dem Kupferwerkstoff hergestellten zweiten Teilstücks 42 der Kontaktbrücke 44 mit dem ebenfalls aus einem Kupferwerkstoff hergestellten negativen Ableiter 50 der anderen Batteriezelle 46 an einer Verbindungsstelle 54 (negative Verbindungsstelle) verbunden.
Die Verbindungsstellen 52, 54 können durch thermische (Schweißen, Laserschweißen, Ultraschallschweißen, Löten) oder nichtthermische Verfahren (Kleben oder dergleichen) ausgebildet sein. Dabei kann vorteilhaft ausgenutzt werden, dass die positiven bzw. negativen Ableiter 48, 50 jeweils eine Kombination von Werkstoffen gleicher Art mit den jeweils mit ihnen verbundenen Teilstücken 40, 42 der Kontaktbrücke 44 aufweisen. Hierdurch kann der Verbindungsprozess der Ableiter 48, 50 einfacher und wirtschaftlicher verwirklicht werden und zu einer prozesssichereren Verbindung beitragen. Die durch Laserinduktionswalzen hergestellte Naht 36 der Kontaktbrücke 44 weist eine sehr gute Leitfähigkeit und einen geringen Übergangswiderstand auf.
Ferner sind die Teilstücke 40, 42 der Kontaktbrücke 44 in ihrer Stärke so ausgelegt, dass ein stabiler Zellverbinder hergestellt werden kann, der auch zur Wärmeabfuhr bzw. Kühlung verwendet werden kann.
Es ist noch darauf hinzuweisen, dass die in 5 gewählte Seitenansicht der Anordnung von Batteriezellen 46 in Bezug auf das Kontaktelement 44 eine stirnseitige Ansicht (vgl. 2 bis 4) ist.
Je nach Werkstoff der Ableiter 48, 50 der Batteriezellen 46 kann die Materialauswahl der Teilstücke 40, 42 der Kontaktbrücke 44 im Hinblick auf eine besonders gute Fügbarkeit mit dem Werkstoff des jeweiligen Ableiters optimiert werden. Derzeit sind Werkstoffe aus oder mit Kupfer, Aluminium oder auch Nickel bevorzugt.
In einer nicht näher dargestellten Abwandlung sind die Ableiter 48, 50 der Batteriezellen 46 in wenigstens im Westentlichen gleicher Höhe rechtwinklig abgewinkelt, um in Stapelrichtung der Batteriezellen 46 abzustehen. In einem solchen Fall weisen die Kontaktbrücken nicht einen U-förmigen Querschnitt auf, wie es bei dem Ausführungsbeispiel gezeigt ist, sondern weisen einen insgesamt plattenförmigen Querschnitt auf. Dabei ist eines der Teilstücke so gekröpft, dass die Teilstücke eine gemeinsame Fläche definieren.
In einer weiteren, ebenfalls nicht näher dargestellten Abwandlung sind die Ableiter 48, 50 der Batteriezellen 46 in unterschiedlicher Höhe rechtwinklig abgewinkelt, um in Stapelrichtung der Batteriezellen 46 abzustehen. Beispielsweise sind die positiven Ableiter in einer höheren Ebene abgewinkelt als die negativen Ableiter oder umgekehrt. Auf diese Weise kann eine sichere Unterscheidung der Pole der Zelle erleichtert werden. In einem solchen Fall ist je nach zu überwindendem Höhenunterschied der Ableiter eines der Teilstücke oder sind beide Teilstücke der Kontaktbrücke so gekröpft, dass die Kontaktbrücke einen Z-förmigen Querschnitt aufweist.
In einer weiteren, ebenfalls nicht näher dargestellten Abwandlung ist nur einer der Ableiter 48, 50 der Batteriezellen 46 abgewinkelt, während der andere nach oben absteht. Auf diese Weise kann ebenfalls eine sichere Unterscheidung der Pole der Zelle erleichtert werden. In einem solchen Fall ist eines der Teilstücke der Kontaktbrücke abgewinkelt und ist das andere Teilstück gerade, sodass die Kontaktbrücke einen L-förmigen Querschnitt aufweist.
6 zeigt eine Kontaktbrücke 56 in einer Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung in einer stirnseitigen Ansicht.
Die Kontaktbrücke 56 dieser Ausführungsvariante weist ein erstes Teilstück 58, ein zweites Teilstück 60 und ein Zwischenstück 62 (drittes Teilstück) auf. Das erste Teilstück 58 und das zweite Teilstück 60 dieser Ausführungsvariante stimmen in Funktion und Materialauswahl mit den Teilstücken 40, 42 des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels überein. Die Teilstücke 58, 60 sind jedoch nicht unmittelbar miteinander verbunden; vielmehr ist das Zwischenstück 62 zwischen dem ersten Teilstück 58 und dem zweiten Teilstück 60 angeordnet, wobei das erste Teilstück an einer Naht 64 mit dem Zwischenstück 62 verbunden ist, während das zweite Teilstück 60 an einer Naht 66 mit dem Zwischenstück 62 verbunden ist.
Das Zwischenstück 62 kann aus dem gleichen Werkstoff wie eines der Teilstücke 58, 60 hergestellt sein oder aus einem anderen Material, das eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweist. Wenigstens eine der Nähte 64, 66 ist durch das vorstehend beschriebene Verfahren des Laserinduktionswalzens hergestellt, während die andere der Nähte 64, 66 durch ein anderes Verfahren wie etwa Schweißen, Kleben oder Löten hergestellt sein kann, wenn die Materialpaarung mit dem entsprechenden Teilstück 58, 60 und die erwarteten Einsatzbedingungen der Kontaktbrücke 56 hierfür geeignet sind. Gegebenenfalls sind aber beide Nähte 64, 66 mit dem vorgenannten Verfahren des Laserinduktionswalzens hergestellt. Besonders vorteilhaft sind beide Nähte 64, 66 in einem Arbeitsgang durch Laserinduktionswalzen ausgebildet.
Das Zwischenstück 62 weist eine senkrecht abragende Rippe 62a auf, welche Stabilität und/oder Kühlwirkung der Kontaktbrücke 56 verbessern kann und auch der Handhabung der Kontaktbrücke 56 bei der Verbindung mit Ableitern von Batteriezellen dienlich sein kann.
7 zeigt eine Kontaktbrücke 68 in einer anderen Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung in stirnseitiger Ansicht.
Die Kontaktbrücke 68 dieser Ausführungsvariante weist ein erstes Teilstück 58 und ein zweites Teilstück 60 auf, die in Form, Materialauswahl und Funktion den ersten Teilstücken 40, 58 bzw. zweiten Teilstücken 42, 60 der vorherigen Kontaktbrücken 40, 56 entsprechen. Ähnlich wie in der Ausführungsvariante von 6 ist zwischen dem ersten Teilstück 58 und dem zweiten Teilstück 60 ein Zwischenstück 70 angeordnet. Das Zwischenstück 70 weist ein Trägersubstrat 70a aus einem Nichtleitermaterial auf, auf welchem eine Leiterschicht 70b angeordnet ist, die an einer Naht 64 mit dem ersten Teilstück 58 und an einer Naht 66 mit dem zweiten Teilstück 60 verbunden ist. Die Verbindung mit den Teilstücken 58, 60 erfolgt über die Leiterschicht 70b. Für die Materialauswahl der Leiterschicht 70b gilt das oben für das Zwischenstück 62 der vorherigen Ausführungsvariante gesagte; weiterhin kann wie bei der vorherigen Ausführungsvariante eine Rippe vorgesehen sein.
Der Aufbau des Zwischenstücks 70 aus der Trägerschicht 70a und der Leiterschicht 70b ermöglicht eine Einsparung von Gewicht und hat einen geringeren Verbrauch an Leitermaterial bei gleicher Stabilität der Kontaktbrücke 68.
8 zeigt eine Kontaktbrücke 72 in einer weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung im Querschnitt.
Die Kontaktbrücke 72 dieser Ausführungsvariante weist ein erstes Teilstück 58, ein zweites Teilstück 60 und ein Zwischenstück 74 auf. Für die Form, Materialauswahl, Anordnung und Funktion der Teilstücke 58, 60 und des Zwischenstücks 74 kann auf die Erläuterungen der Ausführungsvariante von 7 Bezug genommen werden. Insbesondere weist das Zwischenstück 74 bei dieser Ausführungsvariante eine Trägerschicht (ein Trägersubstrat) 74a und darauf angeordnete Leiterschichten 74b, 74c auf. Die Leiterschichten 74b, 74c erstrecken sich parallel und ohne leitende Verbindung miteinander zu einer Längsachse des Zwischenstücks 74.
Gemäß der Darstellung in 8 ist das erste Teilstück 58 mit der ersten Leiterschicht 74b verbunden, während das zweite Teilstück 60 mit der zweiten Leiterschicht 74c verbunden ist. Bohrungen 74d erstrecken sich in einem Bereich außerhalb der Teilstücke 58, 60 durch die Leiterschichten 74b, 74c und das Trägersubstrat 74d hindurch. Ferner ist eine Klammer 76 aus einem elektrisch leitenden Material vorgesehen, die in die Bohrungen 74d der ersten Leiterschicht 74b und der zweiten Leiterschicht 74c einführbar ist und diese elektrisch miteinander verbinden kann.
Auf diese Weise können Batteriezellen über die Kontaktbrücke 72 dieser Ausführungsvariante miteinander verbunden werden, ohne dass damit sofort eine elektrische Verbindung hergestellt wird. Die elektrische Verbindung kann erst in einem späteren Verarbeitungsschritt durch Einfügen der Klammern 76 erfolgen. Damit bleiben die Batteriezellen bis zur Endfertigung bzw. Endmontage elektrisch voneinander getrennt, wobei aber die mechanische Verbindung zwischen den Ableitern bereits hergestellt ist.
9 zeigt eine Kontaktbrücke 78 einer noch weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung in einer schematischen perspektivischen Darstellung von einer Stirnseite her.
Die Kontaktbrücke 78 dieser Ausführungsvariante weist die Teilstücke 58, 60 sowie ein Zwischenstück 80 auf. Für die Teilstücke 58, 60 gilt hinsichtlich Funktion, Materialauswahl, Form und Anordnung das im Zusammenhang mit den vorherigen Ausführungsvarianten der 6 bis 8 Gesagte.
Das Zwischenstück 80 dieser Ausführungsvariante ist wie die Zwischenstücke 62, 70, 74 der genannten Ausführungsvarianten zwischen den Teilstücken 58, 60 angeordnet und mit diesen verbunden. Das Zwischenstück 80 dieser Ausführungsvariante ist eine gedruckte Leiterplatte mit einem Trägersubstrat 80a und einer Leiterschicht 80b. Die Leiterschicht 80b kann beispielsweise aufgedruckt sein, verschiedene Leiterbahnen und Kontaktaugen aufweisen, die in der Figur nur schematisch und ohne jede einschränkende Bedeutung angedeutet sind. Auf der Leiterplatte 80 sind elektronische Bauelemente (nicht näher dargestellt) anordenbar, die der Steuerung einer Verbindung zwischen jeweiligen Batteriezellen (nicht näher dargestellt) wie auch der Kontrolle verschiedener Zustandsgrößen der Batteriezellen dienen können.
In einer Abwandlung dieser Ausführungsvariante kann auch auf der Unterseite des Trägersubstrats 80a eine weitere Leiterschicht vorgesehen sein, auf welcher ebenfalls elektronische Bauteile anordenbar sind.
Obschon die vorliegende Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf konkrete Ausführungsbeispiele und -varianten in ihren wesentlichen Merkmalen beschrieben wurde, versteht sich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern in dem durch die Patentansprüche vorgegebenen Umfang und Bereich abgewandelt und erweitert werden kann.
Beispielsweise kann in einer Abwandlung eine Brücke vorgesehen sein, die eine ebene Form ohne abgewinkelte Schenkel aufweist, um eine Verbindung zwischen Ableitern zu verwirklichen, die ihrerseits abgewinkelt sind.
Die Batteriezellen 46 sind galvanische Zellen im Sinne der vorliegenden Erfindung. Die Kontaktbrücken 44, 56, 68, 72, 78 sind Kontaktelemente im Sinne der vorliegenden Erfindung. Die Teilstücke 40, 58 und 42, 60 und die Zwischenstücke 62, 70, 74, 80 sind Teilstücke im Sinne der vorliegenden Erfindung. Eine in 5 dargestellte Anordnung von Batteriezellen 46, 46 ist eine Anordnung von galvanischen Zellen im Sinne der Erfindung, wobei davon jede Anordnung beliebig vieler Batteriezellen in jedweder Verschaltung der Ableiter 48, 50 umfasst ist, wobei die Ableiter wenigstens teilweise durch Kontaktbrücken der vorstehend beschriebenen Art verbunden sind.
Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf die Verbindung von Ableitern von Batteriezellen anwendbar, sondern auch auf die Verbindung beliebiger elektrisch leitender Bauteile aus Materialien, die nicht, nur unbefriedigend oder mit hohem Aufwand, oder mit unzureichender Prozesssicherheit miteinander fügbar sind.
Bezugszeichenliste

2: Erste Haspel
4: Erstes Band
6: Zweite Haspel
8: Zweites Band
10: Erste Druckrolle
12: Erster Druckzylinder
14: Zweite Druckrolle
16: Zweiter Druckzylinder
18: Erste Induktionsheizspule
20: Zweite Induktionsheizspule
22: Laserquelle
24: Laserstrahl
26: Optik
28: Schmelzzone
30: Halbzeug
32: Erstes Trum
34: Zweites Trum
36: Naht
38: Zwischenerzeugnis
40: Erstes Teilstück
40a: Mittenschenkel
40b: Randschenkel
41: Biegelinie
42: Zweites Teilstück
42a: Mittenschenkel
42b: Randschenkel
43: Biegelinie
44: Kontaktbrücke
46: Batteriezelle
48: Positiver Ableiter
50: Negativer Ableiter
52: Positive Verbindungsstelle
54: Negative Verbindungsstelle
56: Kontaktbrücke
58: Erstes Teilstück
60: Zweites Teilstück
62: Zwischenstück
62a: Rippe
64: Erste Naht
66: Zweite Naht
68: Kontaktbrücke
70: Zwischenstück
70a: Trägersubstrat
70b: Leiterschicht
72: Kontaktbrücke
74: Zwischenstück
74a: Trägersubstrat
74b, 74c: Leiterschichten
74: Bohrungen
76: Klammer
78: Kontaktbrücke
80: Zwischenstück
80a: Trägersubstrat
80b: Leiterschicht
L: Länge

Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass vorstehende Bezugszeichenliste integraler Bestandteil der Beschreibung ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1779962 A1 [0003]
DE 102008036435 A1 [0004]
EP 2090395 A2 [0004]
DE 3713975 A1 [0005]
EP 1550834 A1 [0006]
US 6300591 B1 [0006]
JP 2001-087866 A1 [0007]
US 4224499 A [0008]

Claims

Kontaktelement zur Verbindung zwischen aus unterschiedlichen Materialien bestehenden, elektrisch leitenden, vorzugsweise plattenförmigen Bauteilen, insbesondere Ableitern von galvanischen Zellen, wobei das Kontaktelement aus wenigstens zwei Teilstücken hergestellt ist, wobei Teilstücke mittels Laserinduktionswalzen gefügt sind, wobei ein erstes Teilstück zur Verbindung mit einem ersten der elektrisch leitenden Bauteile angepasst ist, wobei ein zweites Teilstück zur Verbindung mit einem zweiten der elektrisch leitenden Bauteile angepasst ist, und wobei das erste und das zweite Teilstück eine elektrisch leitende Verbindung zueinander aufweisen.
Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilstück mit dem ersten elektrisch leitenden Bauteil eine Materialkombination bildet, die an ein thermisches Fügeverfahren angepasst ist, und das zweite Teilstück mit dem zweiten elektrisch leitenden Bauteil eine Materialkombination bildet, die an ein thermisches Fügeverfahren angepasst ist.
Kontaktelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Teilstück ein elektrisch leitendes Metall oder eine elektrisch leitende Metalllegierung aufweist.
Kontaktelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste oder das zweite Teilstück Aluminium oder eine Aluminiumlegierung oder ein mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gut fügbares Leitermaterial aufweist.
Kontaktelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das andere des ersten und des zweiten Teilstücks Kupfer oder eine Kupferlegierung oder ein mit Kupfer oder einer Kupferlegierung gut fügbares Material aufweist.
Kontaktelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Teilstück jeweils im Wesentlichen plattenförmig sind und eine vorzugsweise überlappende Naht miteinander aufweisen, wobei jedes des ersten und des zweiten Teilstücks jenseits der Naht abgewinkelt ist, um einen wenigstens im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt zu bilden.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Teilstück jeweils im Wesentlichen plattenförmig sind, eine vorzugsweise überlappende Naht miteinander aufweisen und eine gemeinsame, wenigstens im Wesentlichen ebene Fläche definieren, wobei bevorzugt wenigstens eines des ersten und des zweiten Teilstücks jenseits der Naht gekröpft ist.
Kontaktelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Teilstücks durch direktes Aneinanderfügen verwirklicht ist.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Teilstück durch wenigstens ein drittes Teilstück, das ein nicht leitendes Material aufweist, voneinander elektrisch isoliert sind und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Teilstück lösbar, vorzugsweise mehrmals lösbar und wieder herstellbar ist.
Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Teilstück durch wenigstens ein drittes Teilstück, das zwischen dem ersten und dem zweiten Teilstück angeordnet ist, verbunden sind, wobei das dritte Teilstück eine nicht leitende Trägerschicht und eine elektrisch leitende Leiterschicht aufweist.
Kontaktelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das die Leiterschicht ein Leitungsmuster ausbildet.
Verfahren zum Herstellen eines Kontaktelements zur Verbindung zwischen aus unterschiedlichen Materialien bestehenden, elektrisch leitenden, vorzugsweise plattenförmigen Bauteilen, insbesondere Ableitern von galvanischen Zellen, mit den Schritten: Vorbereiten eines ersten elektrisch leitenden Teilstücks derart, dass es zur Verbindung mit einem ersten der elektrisch leitenden Bauteile angepasst ist, Vorbereiten eines zweiten elektrisch leitenden Teilstücks derart, dass es zur Verbindung mit einem ersten der elektrisch leitenden Bauteile angepasst ist, Fügen der Teilstücke miteinander unmittelbar oder über wenigstens ein weiteres Teilstück mittels Laserinduktionswalzen, wobei das erste und das zweite Teilstück eine elektrisch leitende Verbindung zueinander aufweisen.
Verfahren zum Verbinden von aus unterschiedlichen Materialien bestehenden, elektrisch leitenden, vorzugsweise plattenförmigen Bauteilen, insbesondere Ableitern von galvanischen Zellen, mit den Schritten: Vorbereiten eines nach dem Verfahren gemäß Anspruch 12 hergestellten Kontaktelements mit wenigstens zwei Teilstücken, Verbinden des ersten Teilstücks mit einem ersten zu verbindenden elektrisch leitenden Bauteil, und Verbinden des zweiten Teilstücks mit einem zweiten zu verbindenden elektrisch leitenden Bauteil.
Anordnung von galvanischen Zellen, wobei die galvanischen Zellen Ableiter aufweisen, die unterschiedliche Leitermaterialien aufweisen, wobei Ableiter unterschiedlicher Zellen mit Kontaktelementen nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder durch ein Verfahren nach Anspruch 12 verbunden sind.