DE102014011219A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einer Energiespeicherzelle und einer Leiterblechstruktur - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einer Energiespeicherzelle und einer Leiterblechstruktur Download PDF

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Abstract

Vorrichtung (1) zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einer elektrischen Energiespeicherzelle (2) und einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur (3) über einen elektrisch leitfähigen Leiterdraht (4), umfassend ein Werkzeug zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht (4) und einer elektrischen Energiespeicherzelle (2) sowie zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem oder einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht (4) und der oder einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur (3), wobei das Werkzeug ein zumindest mit einem freien Ende durch eine leiterblechstrukturseitige Durchbrechung (7) bewegbares Werkzeugelement (5) umfasst, wobei an dem oder im Bereich des durch eine leiterblechstrukturseitige Durchbrechung (7) bewegbaren freien Endes des Werkzeugelements (5) wenigstens eine Kontaktierungseinrichtung (8) zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem oder einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht (4) und der oder einer elektrischen Energiespeicherzelle (2) sowie zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem elektrisch leitfähigen Leiterdraht (4) und der oder einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur (3) angeordnet oder ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einer elektrischen Energiespeicherzelle und einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur über einen elektrisch leitfähigen Leiterdraht, umfassend ein Werkzeug zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht und einer elektrischen Energiespeicherzelle sowie zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem oder einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht und der oder einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur.
  • Es ist im Zusammenhang mit der Herstellung elektrischer Anordnungen, bestehend aus mehreren über eine elektrisch leitfähige Leiterblechstruktur elektrisch miteinander kontaktierten elektrischen Energiespeicherzellen, d. h. insbesondere der Herstellung von mehrere elektrische Energiespeicherzellen umfassenden Energiespeicherzellmodulen, bekannt, jeweilige elektrische Energiespeicherzellen über elektrisch leitfähige Leiterdrähte mit der Leiterblechstruktur zu kontaktieren.
  • Hierfür wird eine ein Werkzeug zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht und einer elektrischen Energiespeicherzelle sowie zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem oder einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht und der oder einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur umfassende Vorrichtung eingesetzt.
  • Der Vorrichtung ist eine zu dem Werkzeug separat ausgebildete Einrichtung zugehörig, über welche die zur Ausbildung der beschriebenen elektrischen Kontaktierungen erforderliche Energie bereitgestellt wird. Mithin ist die Vorrichtung in anlagentechnischer Hinsicht vergleichsweise aufwändig aufgebaut.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einer elektrischen Energiespeicherzelle und einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur anzugeben.
  • Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, welche sich dadurch auszeichnet, dass das Werkzeug ein zumindest mit einem freien Ende durch eine leiterblechstrukturseitige Durchbrechung bewegbares Werkzeugelement umfasst, wobei an dem oder im Bereich des durch eine leiterblechstrukturseitige Durchbrechung bewegbaren freien Endes des Werkzeugelements wenigstens eine Kontaktierungseinrichtung zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem oder einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht und der oder einer elektrischen Energiespeicherzelle sowie zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem elektrisch leitfähigen Leiterdraht und der oder einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur angeordnet oder ausgebildet ist.
  • Die Vorrichtung ist im Allgemeinen dazu ausgebildet bzw. eingerichtet, eine elektrische Kontaktierung zwischen einer elektrischen Energiespeicherzelle und einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur über einen elektrisch leitfähigen Leiterdraht auszubilden bzw. herzustellen. Hierzu umfasst die Vorrichtung ein Werkzeug zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht und einer elektrischen Energiespeicherzelle sowie zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem oder einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht und der oder einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur. Die Ausbildung der elektrischen Kontaktierung zwischen dem elektrisch leitfähigen Leiterdraht und der elektrischen Energiespeicherzelle sowie die Ausbildung der elektrischen Kontaktierung zwischen dem elektrisch leitfähigen Leiterdraht und der elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur erfolgt typischerweise über Bonden bzw. Drahtbonden; mithin handelt es sich bei dem Werkzeug typischerweise um ein Bond- bzw. Drahtbondwerkzeug.
  • Das Werkzeug umfasst wenigstens ein zumindest mit einem freien Ende durch eine leiterblechstrukturseitige Durchbrechung bewegbares Werkzeugelement. Das Werkzeugelement ist sonach einerseits, zumindest im Bereich eines freien Endes, in geometrisch-konstruktiver Hinsicht derart ausgebildet, dass es grundsätzlich durch eine entsprechende leiterblechstrukturseitige, d. h. in einer Leiterblechstruktur ausgebildete, Durchbrechung bzw. Öffnung bewegt werden kann. Andererseits ist das Werkzeugelement über eine entsprechende Lagerung derart bewegbar gelagert, dass es durch eine entsprechende leiterblechstrukturseitige, d. h. in einer Leiterblechstruktur ausgebildete, Durchbrechung bewegt werden kann. Über die Lagerung ist also eine bestimmte Bewegungsmöglichkeit des Werkzeugelements in wenigstens einer Bewegungs- bzw. Raumrichtung realisiert, so dass es, zumindest im Bereich des freien Endes, durch eine entsprechende leiterblechstrukturseitige Durchbrechung bewegt werden kann. Der Lagerung ist typischerweise ein manuell oder zumindest teilautomatisiert antreibbare bzw. angetriebene Antriebseinrichtung, z. B. in Form eines Stellmotors, zugeordnet, über welche sich Bewegungen des Werkzeugelements realisieren lassen.
  • Dem Werkzeugelement ist eine Kontaktierungseinrichtung zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem oder einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht und der oder einer elektrischen Energiespeicherzelle sowie zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem elektrisch leitfähigen Leiterdraht und der oder einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur zugehörig. Über die Kontaktierungseinrichtung erfolgt sonach die eigentliche Ausbildung entsprechender elektrischer Kontaktierungen zwischen einer entsprechenden Energiespeicherzelle und einer entsprechenden Leiterblechstruktur. Über die Kontaktierungseinrichtung lässt sich sonach die zur Ausbildung entsprechender elektrischer Kontaktierungen erforderliche Energie ausbilden. Da die elektrischen Kontaktierungen, wie erwähnt, typischerweise vermittels Bondens bzw. Drahtbondens ausgebildet werden, handelt es sich bei der Kontaktierungseinrichtung typischerweise um eine Bond- bzw. Drahtbondeinrichtung.
  • Wesentlich ist, dass die Kontaktierungseinrichtung an dem oder im Bereich des durch die bzw. allgemein eine leiterblechstrukturseitige Durchbrechung bewegbaren freien Ende des Werkzeugelements und somit unmittelbar an dem Werkzeugelement angeordnet bzw. ausgebildet ist. Die Kontaktierungseinrichtung ist sonach fester Bestandteil des Werkzeugelements. Die Vorrichtung ist derart in anlagentechnischer Hinsicht kompakt und somit vorteilhaft aufgebaut.
  • Das mit der Kontaktierungseinrichtung ausgestattete Werkzeugelement kann als erstes Werkzeugelement bezeichnet bzw. erachtet werden.
  • Die Kontaktierungseinrichtung ist insbesondere als Schwingungseinrichtung zur Erzeugung und/oder Einbringung von Schwingungen, insbesondere mechanischen Schwingungen (Vibrationen), zumindest in einen elektrisch leitfähigen Leiterdraht ausgebildet oder umfasst wenigstens eine solche. Über die Schwingungseinrichtung lässt sich sonach die zur Ausbildung entsprechender elektrischer Kontaktierungen erforderliche Energie in Form von Schwingungen, d. h. insbesondere Vibrationen, ausbilden. Die Schwingungseinrichtung kann deshalb als Bondkopf bezeichnet bzw. erachtet werden. Die Schwingungserzeugung kann sonach direkt bzw. lokal an dem jeweils auszubildenden Kontaktierungsbereich erfolgen. Bezogen auf einen Bondvorgang erfolgt die Erzeugung der für das Bonden erforderlichen Schwingungen sonach direkt bzw. lokal an dem jeweils auszubildenden Kontaktierungsbereich.
  • Die Schwingungseinrichtung kann derart angesteuert werden, dass sich über diese unterschiedliche Schwingungen, insbesondere unterschiedliche Schwingungsamplituden bzw. -frequenzen, realisieren lassen. Mithin lassen sich die Schwingungen im Hinblick auf eine konkrete Paarung zweier Fügepartner, d. h. z. B. Leiterdraht und Leiterblechstruktur, anpassen bzw. optimieren.
  • Zur Erzeugung von Schwingungen sind prinzipiell unterschiedliche technische Ansätze möglich. Lediglich beispielhaft wird auf piezoelektrisch und magnetisch erzeugte Schwingungen bzw. Vibrationen verwiesen. Entsprechend kann die Schwingungseinrichtung beispielsweise als piezoelektrisches Element und/oder als magnetisches Element ausgebildet sein oder wenigstens ein piezoelektrisches Element und/oder wenigstens ein magnetisches Element umfassen.
  • In konstruktiver Hinsicht kann das Werkzeugelement einen winklig, insbesondere lotrecht, von einem länglichen Grundabschnitt abragenden Zangenabschnitt aufweisen, an welchem die Kontaktierungseinrichtung angeordnet oder ausgebildet ist. Das Werkzeugelement kann also eine durch einen länglichen Grundabschnitt und einen von diesem winklig, insbesondere lotrecht, abragenden Zangenabschnitt gebildete L-förmige geometrische Gestalt aufweisen. Der die Kontaktierungseinrichtung aufweisende bzw. umfassende Zangenabschnitt kann als erster Zangenabschnitt des Werkzeugs bezeichnet bzw. erachtet werden.
  • Das Werkzeug ist zweckmäßig mehrteilig ausgeführt, d. h. es umfasst neben dem beschrieben (ersten) Werkzeugelement zweckmäßig wenigstens ein weiteres Werkzeugelement.
  • Ein weiteres Werkzeugelement kann dabei ebenso einen winklig, insbesondere lotrecht, von einem länglichen Grundabschnitt abragenden Zangenabschnitt aufweisen. Der Zangenbereich kann einen Auflagebereich zur Auflage des weiteren Werkzeugelements auf der Leiterblechstruktur, insbesondere einer einer Energiespeicherzelle abgewandten Fläche bzw. Seite einer Leiterblechstruktur, bilden. Das weitere Werkzeugelement kann also ebenso eine durch einen länglichen Grundabschnitt und einen von diesem winklig, insbesondere lotrecht, abragenden Zangenabschnitt gebildete L-förmige geometrische Gestalt aufweisen. Der den Auflageabschnitt aufweisende bzw. umfassende Zangenabschnitt kann als weiterer Zangenabschnitt des Werkzeugs bezeichnet bzw. erachtet werden.
  • Der Zangenabschnitt des oder eines weiteren Werkzeugelements kann wenigstens einen Sicherungsvorsprung zum, insbesondere formschlüssigen, Eingriff in eine korrespondierende leiterblechstrukturseitige Ausnehmung derart, dass eine Relativbewegung, insbesondere eine Schiebebewegung, zwischen dem auf der elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur aufliegenden weiteren Werkzeugelement und der elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur verhindert ist, aufweisen. Über einen entsprechenden Sicherungsvorsprung lassen sich somit Bewegungen, insbesondere Schiebebewegungen, des weiteren Werkzeugelements relativ zu der Leiterblechstruktur, insbesondere entlang der Leiterblechstruktur, verhindern und somit eine stabile Anordnung des weiteren Werkzeugelements an bzw. auf der Leiterblechstruktur realisieren. Die Leiterblechstruktur ist hierfür zweckmäßig mit entsprechenden zu den werkzeugelementseitigen Sicherungsvorsprüngen korrespondierenden Ausnehmungen, d. h. z. B. nutartigen Vertiefungen, vorbereitet. Selbstverständlich ist auch ein umgekehrtes Prinzip, d. h. werkzeugelementseitige Ausnehmungen und hierzu korrespondierende leiterblechstrukturseitige Vorsprünge, denkbar.
  • Zweckmäßig sind die wenigstens zwei Werkzeugelemente, d. h. das erste Werkzeugelement und das wenigstens eine weitere Werkzeugelement, relativ zueinander bewegbar gelagert. Die bewegbare Lagerung der Werkzeugelemente ermöglicht es, dass diese in einem relativ zueinander bewegten Zustand einen, insbesondere eine leiterblechelementseitige Durchbrechung begrenzenden, freiliegenden Bereich der Leiterblechstruktur über- bzw. umgreifen. Typischerweise wird das erste Werkzeugelement hierzu gegen eine einer Energiespeicherzelle zugewandte (untere) Fläche bzw. Unterseite der bzw. einer Leiterblechstruktur und das oder ein weiteres Werkzeugelement gegen eine einer Energiespeicherzelle abgewandte (obere) Fläche bzw. Oberseite der bzw. einer Leiterblechstruktur bewegt, so dass es insgesamt zu einem Über- bzw. Umgreifen der Leiterblechstruktur respektive eines freiliegenden Bereichs der Leiterblechstruktur kommt. In dem relativ zueinander bewegten Zustand, welcher insofern auch als Schließstellung des Werkzeugs bezeichnet bzw. erachtet werden kann, lässt sich ein bestimmter Anpressdruck ausüben, welcher zur Ausbildung stabiler elektrischer Kontaktierungen zwischen einem entsprechenden Leiterdraht und einer entsprechenden Leiterblechstruktur erforderlich bzw. zweckmäßig sein kann. Grundsätzlich sind die einzelnen Werkzeugelemente des Werkzeugs unabhängig voneinander bewegbar gelagert, d. h. diese lassen sich unabhängig voneinander in unterschiedliche Bewegungs- bzw. Raumrichtungen bewegen.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einer elektrischen Energiespeicherzelle und einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur, wobei die elektrische Energiespeicherzelle über wenigstens einen elektrisch leitfähigen Leiterdraht mit der Leiterblechstruktur kontaktiert wird. Verfahrensgemäß wird wenigstens ein elektrisch leitfähiger Leiterdraht zur elektrischen Kontaktierung der elektrischen Energiespeicherzelle mit der elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur vermittels einer vorstehend beschriebenen Vorrichtung an eine der elektrischen Energiespeicherzelle zugewandte Fläche bzw. Seite der elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur angebunden. Grundsätzlich gelten im Zusammenhang mit dem Verfahren sämtliche Ausführungen im Zusammenhang mit der Vorrichtung analog. Umgekehrt gelten im Zusammenhang mit der Vorrichtung sämtliche Ausführungen im Zusammenhang mit dem Verfahren analog.
  • Das Verfahren betrifft im Allgemeinen die Ausbildung von elektrisch leitfähigen Kontaktierungen bzw. Verbindungen zwischen wenigstens einer elektrischen Energiespeicherzelle und wenigstens einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur. Das Verfahren ist insbesondere im Zusammenhang mit der Ausbildung von mehrere elektrische Energiespeicherzellen umfassenden Energiespeicherzellmodulen, wie sie beispielsweise zur elektrischen Versorgung kraftfahrzeugseitiger elektrischer Verbraucher in Kraftfahrzeugen eingebaut werden, einsetzbar.
  • Im Allgemeinen werden entsprechende elektrisch leitfähige Kontaktierungen zwischen entsprechenden Energiespeicherzellen und der oder allgemein einer Leiterblechstruktur verfahrensgemäß dadurch ausgebildet, dass die Energiespeicherzellen jeweils über wenigstens einen elektrisch leitfähigen Leiterdraht mit der oder allgemein einer Leiterblechstruktur elektrisch kontaktiert, d. h. elektrisch an diese angebunden werden. Die Leiterblechstruktur kann auch als Stromsammelblech bezeichnet bzw. erachtet werden.
  • Die Besonderheit des Verfahrens liegt darin, dass entsprechende Leiterdrähte ausschließlich an der bzw. einer der jeweiligen zu kontaktierenden Energiespeicherzelle unmittelbar zugewandten Fläche bzw. Seite entsprechender Leiterblechstrukturen angebunden werden. Die elektrische Kontaktierung der Leiterdrähte erfolgt sonach ausschließlich an der auch als Unterseite der Leiterblechstruktur zu bezeichnenden bzw. zu erachtenden, der bzw. einer jeweiligen Energiespeicherzelle zugewandten Fläche bzw. Seite der Leiterblechstruktur. Die Leiterdrähte werden also nicht durch die Leiterblechstruktur geführt. Vielmehr wird der oder werden die Leiterdrähte typischerweise ausgehend von der Energiespeicherzelle direkt an die der Energiespeicherzelle unmittelbar zugewandte Fläche bzw. Seite der Leiterblechstruktur geführt.
  • Der beschriebene verfahrensmäßige Ansatz ist in fertigungstechnischer Hinsicht vorteilhaft, als auf ein aufwändiges Durchführen entsprechender Leiterdrähte durch leiterblechstrukturseitige Durchbrechungen verzichtet werden kann.
  • Im Rahmen des Verfahrens kann eine zumindest abschnittsweise als eine mehrere Durchbrechungen aufweisende Lochblechstruktur ausgebildete Leiterblechstruktur verwendet werden. Auch wenn eine derartige, gemeinhin auch als Lochblech zu bezeichnende bzw. zu erachtende Leiterblechstruktur verwendet wird, ist es verfahrensgemäß nicht vorgesehen, entsprechende Leiterdrähte durch lochblechstrukturseitige Durchbrechungen zu führen. Die Leiterdrähte werden auch hier leiterblechstrukturseitig an jeweiligen der Energiespeicherzelle unmittelbar zugewandten Fläche bzw. Seite der Leiterblechstruktur angebunden.
  • Typischerweise weist die oder allgemein eine im Rahmen des Verfahrens verwendete Leiterblechstruktur eine ebene bzw. flächige Gestalt auf. Insbesondere werden sonach plattenartige bzw. -förmige Leiterblechstrukturen verwendet. Grundsätzlich können entsprechende Leiterblechstrukturen jedoch zumindest abschnittsweise auch gekrümmte oder gewölbte Bereiche aufweisen.
  • Hinsichtlich der elektrischen Anbindung bzw. Kontaktierung des oder allgemein eines Leiterdrahts an die oder allgemein eine Energiespeicherzelle ist es im Rahmen des Verfahrens zweckmäßig vorgesehen, dass der Leiterdraht energiespeicherzellenseitig an einem elektrischen Anschlusselement, insbesondere einem Zellpol, der elektrischen Energiespeicherzelle angebunden wird. Jeweilige energiespeicherzellseitige elektrische Anschlusselemente, d. h. insbesondere negative oder positive Zellpole, werden sonach zweckmäßig als geeignete Kontaktierungsbereiche zur elektrischen Kontaktierung entsprechender Leiterdrähte an entsprechende Energiespeicherzellen verwendet.
  • Die Anbindung des oder allgemein eines Leiterdrahts an die oder allgemein eine elektrisch leitfähige Leiterblechstruktur erfolgt zweckmäßig vermittels Bondens bzw. Drahtbondens. Es kommen prinzipiell alle Bond- bzw. Drahtbondverfahren in Frage. Insbesondere kann die Anbindung des oder allgemein eines Leiterdrahts an die oder allgemein eine Leiterblechstruktur sonach z. B. vermittels Thermokompressionsbondens, Thermosonic-Ball-Wedge-Bondens oder Ultraschall-Wedge-Wedge-Bondens erfolgen.
  • Der verwendete Leiterdraht ist zweckmäßig aus einem elektrisch gut leitfähigen Metall gebildet. Das Metall, worunter selbstverständlich ebenso Metalllegierungen zu verstehen sind, sollte sich zur Anwendung im Rahmen entsprechender Bondverfahren eignen. Insbesondere kommen daher aus Aluminium, Gold oder Kupfer gebildete oder Aluminium, Gold oder Kupfer umfassende Leiterdrähte in Betracht. Die Aufzählung ist lediglich beispielhaft und deshalb nicht abschließend.
  • Auch die verwendete Leiterblechstruktur ist zweckmäßig aus einem elektrisch gut leitfähigen Metall gebildet. Das Metall, worunter auch hier selbstverständlich ebenso Metalllegierungen zu verstehen sind, sollte sich zur Anwendung im Rahmen entsprechender Bondverfahren eignen. Insbesondere kommen daher aus Aluminium oder Kupfer gebildete oder Aluminium oder Kupfer umfassende Leiterblechstrukturen in Betracht. Auch diese Aufzählung ist lediglich beispielhaft und deshalb nicht abschließend.
  • Die Leiterblechstruktur kann auch aus mehreren unterschiedlich elektrisch leitfähigen Materialien bestehen, welche in einem mehrlagigen bzw. mehrschichtigen Aufbau vorliegen. Zumindest die der Energiespeicherzelle zuzuwendende oder zugewandte Fläche bzw. Seite der Leiterblechstruktur sollte jedoch aus einem elektrisch gut leitfähigen, sich zur Anwendung im Rahmen entsprechender Bondverfahren eignenden Material bzw. Metall gebildet sein.
  • Der Leiterdraht kann während der Ausbildung der elektrischen Kontaktierung, insbesondere als Endlosdraht, um die werkzeugelementseitige Kontaktierungseinrichtung, insbesondere um das mit der Kontaktierungseinrichtung ausgestattete Werkzeugelement, geführt werden. Derart lässt sich der Leiterdraht während der Ausbildung der elektrischen Kontaktierung gut und sicher handhaben.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine elektrische Anordnung, umfassend wenigstens eine elektrische Energiespeicherzelle und wenigstens eine elektrisch leitfähige Leiterblechstruktur, wobei die wenigstens eine elektrische Energiespeicherzelle gemäß einem wie vorstehend beschriebenen Verfahren elektrisch mit der elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur kontaktiert ist. Mithin gelten sämtliche Ausführungen im Zusammenhang mit dem Verfahren analog für die elektrische Anordnung.
  • Bei der elektrischen Anordnung kann es sich beispielsweise um ein mehrere elektrisch miteinander kontaktierte bzw. verbundene Energiespeicherzellen aufweisendes Energiespeicherzellmodul, welches beispielsweise zur elektrischen Versorgung kraftfahrzeugseitiger elektrischer Verbraucher in einem Kraftfahrzeug eingebaut wird, handeln.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
  • 1–3 jeweils eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einer Energiespeicherzelle und einer Leiterblechstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Die 1–3 zeigen jeweils eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung 1 zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einer elektrischen Energiespeicherzelle 2 und einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • In den 1–3 sind dabei unterschiedliche Verfahrensstufen eines Verfahrens zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einer Energiespeicherzelle 2, welche z. B. auf Lithium oder einer Lithium-Verbindung basiert, und einer Leiterblechstruktur 3 dargestellt. Ersichtlich handelt es sich bei der Leiterblechstruktur 3 um ein flächiges bzw. plattenartiges, mehrere, typischerweise in regelmäßiger Anordnung ausgebildete, Durchbrechungen 7 aufweisendes Lochblech. Die Leiterblechstruktur 3 kann auch als Stromsammelblech bezeichnet bzw. erachtet werden.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst ein Werkzeug zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht 4 und einer elektrischen Energiespeicherzelle 2 sowie zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem oder einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht 4 und der oder einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur 3.
  • Das Werkzeug, welches, wie sich anhand nachfolgender Erläuterungen ergibt, im Allgemeinen auch als ein in einem Bond- bzw. Drahtbondverfahren einsetzbares Bond- oder Drahtbondwerkzeug bezeichnet bzw. erachtet werden kann, umfasst zwei Werkzeugelemente 5, 6. In den 1, 2 durchgreift ein erstes Werkzeugelement 5 eine leiterblechstrukturseitige Durchbrechung 7 und befindet sich sonach mit seinem freien Ende unmittelbar im Bereich einer der Energiespeicherzelle 2 zugewandten Unterseite der Leiterblechstruktur 3. Ein weiteres Werkzeugelement 6 befindet sich unmittelbar im Bereich einer der Energiespeicherzelle 2 abgewandten Oberseite der Leiterblechstruktur 3 bzw. liegt auf dieser auf.
  • Die Werkzeugelemente 5, 6 weisen jeweils eine L-förmige geometrische Gestalt mit einem von einem länglichen Grundabschnitt 5a, 6a winklig abragenden Zangenabschnitt 5b, 6b auf. Die jeweiligen Zangenabschnitte 5b, 6b bilden die jeweiligen freien Enden der Werkzeugelemente 5, 6.
  • Der Zangenabschnitt 5a des ersten Werkzeugelements 5 und somit das freie Ende des ersten Werkzeugelements 5 ist mit einer Kontaktierungseinrichtung 8 versehen. Die Kontaktierungseinrichtung 8 ist zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem oder einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht 4 und der oder einer elektrischen Energiespeicherzelle 2 sowie zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem elektrisch leitfähigen Leiterdraht 4 und der oder einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur 3 ausgebildet bzw. eingerichtet.
  • Die Kontaktierungseinrichtung 8 umfasst hierzu eine nicht näher gezeigte Schwingungseinrichtung zur Erzeugung und/oder Einbringung von Schwingungen, insbesondere Vibrationen, zumindest in den bzw. einen elektrisch leitfähigen Leiterdraht 4. Über die Schwingungseinrichtung kann die Schwingungserzeugung sonach direkt bzw. lokal an dem jeweils auszubildenden Kontaktierungsbereich 10 erfolgen. Die Schwingungseinrichtung kann als piezoelektrisches Element und/oder als magnetisches Element ausgebildet sein. Die Schwingungseinrichtung kann auch als Bondkopf bezeichnet bzw. erachtet werden.
  • Die beiden Werkzeugelemente 5, 6 sind über eine geeignete Lagereinrichtung 9 relativ zueinander bewegbar gelagert. Die beiden Werkzeugelemente 5, 6 lassen sich dabei voneinander unabhängig in unterschiedlichen Bewegungs- bzw. Raumrichtungen bewegen.
  • In 1 ist ein auch als Schließstellung zu bezeichnender bzw. zu erachtender, relativ zueinander bewegter Zustand der Werkzeugelemente 5, 6 gezeigt, in welchem die Werkzeugelemente 5, 6 einen freiliegenden, hier eine leiterblechstrukturseitige Durchbrechung 7 begrenzenden, Bereich der Leiterblechstruktur 3 über- bzw. umgreifen. Dabei ist das erste Werkzeugelement 5 gegen eine einer Energiespeicherzelle 2 zugewandte (untere) Fläche bzw. Unterseite der Leiterblechstruktur 3 und das Werkzeugelement 6 gegen eine der Energiespeicherzelle 2 abgewandte (obere) Fläche bzw. Oberseite der Leiterblechstruktur 3 bewegt, so dass es insgesamt zu einem Über- bzw. Umgreifen der Leiterblechstruktur 3 respektive des freiliegenden Bereichs der Leiterblechstruktur 3 kommt.
  • Durch eine relative Bewegung der in 1 gezeigten Werkzeugelemente 5, 6 aufeinander zu kann ein durch die in 1 aufeinander zu gerichteten Pfeile F angedeuteter Anpressdruck, insbesondere des unteren Werkzeugelements 5, gegen die Leiterblechstruktur 3 ausgeübt werden, welcher zur Ausbildung stabiler elektrischer Kontaktierungen zwischen dem Leiterdraht 4 und der Leiterblechstruktur 3 erforderlich bzw. zweckmäßig sein kann.
  • Ersichtlich ist das weitere Werkzeugelement 6 im Bereich des Zangenabschnitts 6b, welcher, wie sich aus den 1, 2 ergibt, einen Auflagebereich zur Auflage des weiteren Werkzeugelements 6 auf einer der Energiespeicherzelle 2 abgewandten Seite der Leiterblechstruktur 3 bildet, mit einem Sicherungsvorsprung 6c versehen. Der Sicherungsvorsprung 6c greift, insbesondere formschlüssig, in eine leiterblechstrukturseitig vorbereitete korrespondierende Ausnehmung 3a ein. Der Sicherungsvorsprung 6c wirkt also mit der leiterblechstrukturseitigen Ausnehmung 3a derart zusammen, dass Bewegungen, insbesondere Schiebebewegungen, des weiteren Werkzeugelements 6 relativ zu der Leiterblechstruktur 3, insbesondere entlang der Leiterblechstruktur 3, verhindert und somit eine stabile Anordnung zumindest des weiteren Werkzeugelements 6 an bzw. auf der Leiterblechstruktur 3 realisiert ist.
  • Ersichtlich ist der, typischerweise als Endlosmaterial vorliegende, Leiterdraht 4 um den Zangenabschnitt 5b des ersten Werkzeugelements 5 geführt. Der Leiterdraht 4 kann derart gut und sicher gehandhabt werden.
  • In 2 ist ein eine elektrische Kontaktierung zwischen dem Leiterdraht 4 und der der Energiespeicherzelle 2 zugewandten Fläche bzw. Seite der Leiterblechstruktur 3 bildender Kontaktierungsbereich 10 ausgebildet. Der Kontaktierungsbereich 10 kann z. B. punkt- oder linienförmig ausgebildet sein. Hierfür wurde der Leiterdraht 4 vermittels des Werkzeugelements 5 direkt an die der Energiespeicherzelle 2 zugewandte Fläche bzw. Unterseite der Leiterblechstruktur 3 geführt. Zur Ausbildung des energiespeicherzellseitigen Kontaktierungsbereichs 10 wurde das Werkzeugelement 5 mit einem gewissen, durch den Pfeil F angedeuteten Anpressdruck gegen die Energiespeicherzelle 2 bewegt.
  • Das erste Werkzeugelement 5 wird in Richtung der Energiespeicherzelle 2 geführt, um dort ebenso einen eine elektrische Kontaktierung zwischen dem Leiterdraht 4 und der Energiespeicherzelle 2 bildenden Kontaktierungsbereich 10 auszubilden. Hierfür kann das erste Werkzeugelement 5 mit einem bestimmten Anpressdruck gegen die Energiespeicherzelle 2 bewegt werden. Ersichtlich wird der Kontaktierungsbereich 10 im Bereich eines energiespeicherzellseitigen elektrischen Anschlusselements 11, d. h. eines Zellpols, gebildet. Auch der Kontaktierungsbereich 10 kann z. B. punkt- oder linienförmig ausgebildet sein.
  • In 3 ist überschüssiges Leiterdrahtmaterial entfernt und eine elektrische Kontaktierung zwischen der Energiespeicherzelle 2 und der dieser unmittelbar zugewandten Seite der Leiterblechstruktur 3 durch die Kontaktierungsbereiche 10 ausgebildet. Auch das Werkzeug, d. h. die Werkzeugelemente 5, 6, sind bewegt worden, etwa um das beschriebene Verfahren an einer anderen Stelle analog durchzuführen.
  • Über das beschriebene Verfahren lässt sich eine elektrische Anordnung, insbesondere in Form eines mehrere elektrische Energiespeicherzellen 2 umfassenden Energiespeicherzellmoduls, welches beispielsweise zur elektrischen Versorgung kraftfahrzeugseitiger elektrischer Verbraucher in Kraftfahrzeugen eingebaut wird, herstellen.
  • Die in den Fig. gezeigten Leiterdrähte 4 sind aus einem elektrisch gut leitfähigen Metall, wie z. B. Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, gebildet. Das Metall eignet sich zur Anwendung im Rahmen entsprechender Bondverfahren.
  • Auch die Leiterblechstruktur 3 ist aus einem elektrisch gut leitfähigen Metall, wie z. B. Kupfer oder einer Kupferlegierung, gebildet. Das Metall, eignet sich zur Anwendung im Rahmen entsprechender Bondverfahren. Die Leiterblechstruktur 3 könnte auch aus mehreren unterschiedlich elektrisch leitfähigen Materialien bestehen, welche in einem mehrlagigen bzw. mehrschichtigen Aufbau vorliegen. Zumindest die den Energiespeicherzellen 2 zuzuwendende oder zugewandte Fläche der Leiterblechstruktur 3 sollte jedoch aus einem elektrisch gut leitfähigen, sich zur Anwendung im Rahmen entsprechender Bondverfahren eignenden Material bzw. Metall gebildet sein.
  • Wenngleich in der Fig. nur eine oberhalb der Energiespeicherzellen 2 angeordnete (obere) Leiterblechstruktur 3 gezeigt ist, ist es selbstverständlich auch möglich, eine weitere (untere) Leiterblechstruktur 3 unterhalb der Energiespeicherzellen 2 anzuordnen und die Energiespeicherzellen 2 entsprechend, insbesondere alternativ oder ergänzend, mit der (unteren) Leiterblechstruktur 3 zu kontaktieren. Die elektrische Kontaktierung wäre auch hier derart, dass die Leiterdrähte 4 zur elektrischen Kontaktierung der elektrischen Energiespeicherzelle 2 mit der elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur 3 an die der elektrischen Energiespeicherzelle 2 zugewandte Fläche der elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur 3 angebunden wird.

Claims (13)

  1. Vorrichtung (1) zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einer elektrischen Energiespeicherzelle (2) und einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur (3) über einen elektrisch leitfähigen Leiterdraht (4), umfassend ein Werkzeug zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht (4) und einer elektrischen Energiespeicherzelle (2) sowie zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem oder einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht (4) und der oder einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug ein zumindest mit einem freien Ende durch eine leiterblechstrukturseitige Durchbrechung (7) bewegbares Werkzeugelement (5) umfasst, wobei an dem oder im Bereich des durch eine leiterblechstrukturseitige Durchbrechung (7) bewegbaren freien Endes des Werkzeugelements (5) wenigstens eine Kontaktierungseinrichtung (8) zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem oder einem elektrisch leitfähigen Leiterdraht (4) und der oder einer elektrischen Energiespeicherzelle (2) sowie zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen dem elektrisch leitfähigen Leiterdraht (4) und der oder einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur (3) angeordnet oder ausgebildet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung (8) als Schwingungseinrichtung zur Erzeugung und/oder Einbringung von Schwingungen zumindest in einen elektrisch leitfähigen Leiterdraht (4) ausgebildet ist oder wenigstens eine solche umfasst.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungseinrichtung als piezoelektrisches Element und/oder als magnetisches Element ausgebildet ist oder wenigstens ein piezoelektrisches Element und/oder wenigstens ein magnetisches Element umfasst.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugelement (5) einen winklig, insbesondere lotrecht, von einem länglichen Grundabschnitt (5a) abragenden Zangenabschnitt (5b) aufweist, an welchem die Kontaktierungseinrichtung (8) angeordnet oder ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein weiteres Werkzeugelement (6), welches einen winklig, insbesondere lotrecht, von einem länglichen Grundabschnitt (6a) abragenden Zangenabschnitt (6b) aufweist, welcher einen Auflagebereich zur Auflage des weiteren Werkzeugelements (6) auf einer einer Energiespeicherzelle (2) abgewandten Fläche der oder einer Leiterblechstruktur (3) bildet.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zangenabschnitt (6b) des weiteren Werkzeugelements (6) wenigstens einen Sicherungsvorsprung (6c) zum Eingriff in eine korrespondierende leiterblechstrukturseitige Ausnehmung (3a), derart, dass eine Relativbewegung, insbesondere eine Schiebebewegung, zwischen dem auf der elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur (3) aufliegenden weiteren Werkzeugelement (6) und der elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur (3) verhindert ist, aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Werkzeugelemente (5, 6) relativ zueinander bewegbar gelagert sind, derart, dass diese in einem relativ zueinander bewegten Zustand einen, insbesondere eine leiterblechelementseitige Durchbrechung (7) begrenzenden, freiliegenden Bereich der Leiterblechstruktur (3) umgreifen.
  8. Verfahren zur Ausbildung einer elektrischen Kontaktierung zwischen einer elektrischen Energiespeicherzelle (2) und einer elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur (3), wobei die elektrische Energiespeicherzelle (2) über wenigstens einen elektrisch leitfähigen Leiterdraht (4) mit der Leiterblechstruktur (3) kontaktiert wird, wobei wenigstens ein elektrisch leitfähiger Leiterdraht (4) zur elektrischen Kontaktierung der elektrischen Energiespeicherzelle (2) mit der elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur (3) vermittels einer Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche an eine der elektrischen Energiespeicherzelle (2) zugewandte Fläche der elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur (3) angebunden wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitfähige Leiterdraht (4), insbesondere als Endlosdraht, um die oder eine werkzeugelementseitige Kontaktierungseinrichtung (8), insbesondere um das mit der Kontaktierungseinrichtung (8) ausgestattete Werkzeugelement (5), geführt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine zumindest abschnittsweise als eine mehrere Durchbrechungen (7) aufweisende Lochblechstruktur ausgebildete elektrisch leitfähige Leiterblechstruktur (3) verwendet wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitfähige Leiterdraht (4) direkt an die der elektrischen Energiespeicherzelle (2) zugewandte Fläche der elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur (3) geführt wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitfähige Leiterdraht (4) energiespeicherzellenseitig an einem elektrischen Anschlusselement (5), insbesondere einem Zellpol, der elektrischen Energiespeicherzelle (2) angebunden wird.
  13. Elektrische Anordnung, umfassend wenigstens eine elektrische Energiespeicherzelle (2) und eine elektrisch leitfähige Leiterblechstruktur (3), wobei die wenigstens eine elektrische Energiespeicherzelle (2) gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12 elektrisch mit der elektrisch leitfähigen Leiterblechstruktur (3) kontaktiert ist.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015112044A1 (de) * 2015-07-23 2017-01-26 Epcos Ag Halterung für ein piezoelektrisches Bauelement

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006054369A1 (de) * 2006-11-17 2008-05-29 Siemens Ag Sensoranordnung

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19906088A1 (de) * 1998-08-01 2000-02-03 Welcker F Batteriepolanschlußkabel
JP2001015545A (ja) * 1999-07-02 2001-01-19 Shinkawa Ltd ワイヤボンディング装置及び方法
US7371676B2 (en) * 2005-04-08 2008-05-13 Micron Technology, Inc. Method for fabricating semiconductor components with through wire interconnects
US7671565B2 (en) 2006-02-13 2010-03-02 Tesla Motors, Inc. Battery pack and method for protecting batteries
KR20080045305A (ko) * 2006-11-20 2008-05-23 주식회사 엘지화학 디바이스에 도전성 부재를 결합시키는 방법
US7923144B2 (en) * 2007-03-31 2011-04-12 Tesla Motors, Inc. Tunable frangible battery pack system
US8931682B2 (en) * 2007-06-04 2015-01-13 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Robotically-controlled shaft based rotary drive systems for surgical instruments
US7597235B2 (en) * 2007-11-15 2009-10-06 Infineon Technologies Ag Apparatus and method for producing a bonding connection
DE102008003448B4 (de) 2008-01-08 2017-01-05 Yamaichi Electronics Deutschland Gmbh Anschlußdose, Verwendung, Solarpaneel, Kontaktelement, und Verfahren
US8522431B2 (en) * 2008-01-09 2013-09-03 Féines Amatech Teoranta Mounting and connecting an antenna wire in a transponder
SG155779A1 (en) * 2008-03-10 2009-10-29 Micron Technology Inc Apparatus and methods of forming wire bonds
JP5437741B2 (ja) * 2009-08-24 2014-03-12 矢崎総業株式会社 超音波溶接装置及びその方法
US8746537B2 (en) * 2010-03-31 2014-06-10 Orthodyne Electronics Corporation Ultrasonic bonding systems and methods of using the same
CN102844851B (zh) * 2010-03-31 2015-08-26 奥托戴尼电气公司 超声波焊接系统及利用该超声波焊接系统的方法
US20120000964A1 (en) * 2010-07-01 2012-01-05 Gm Global Technology Operations, Inc. Battery tab joints and methods of making
US8932741B2 (en) * 2010-12-07 2015-01-13 Volkswagen Ag Conductor plate for a vehicle battery module
US8998063B2 (en) * 2012-02-07 2015-04-07 Orthodyne Electronics Corporation Wire loop forming systems and methods of using the same
JP5583179B2 (ja) * 2012-08-03 2014-09-03 株式会社カイジョー ボンディング装置
DE102013203280A1 (de) * 2013-02-27 2014-08-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hochvolt-Energiespeichermodul und Verfahren zur Herstellung des Hochvolt-Energiespeichermoduls
US10243191B2 (en) * 2016-07-21 2019-03-26 Ford Global Technologies, Llc Flexible multi-layered bus bar

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006054369A1 (de) * 2006-11-17 2008-05-29 Siemens Ag Sensoranordnung

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CN106575740A (zh) 2017-04-19
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