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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Akkumulatorzelle nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 mit wenigstens zwei Akkumulatoreinheiten mit jeweils zwei Anschlusselektroden, in Form von einem Anodenanschluss auf einer Anodenseite und einem Kathodenanschluss auf einer Kathodenseite, und einem Verbindungsmittel, wobei in einem Verbindungsschritt wenigstens eine Anschlusselektrode einer Akkumulatoreinheit mit einer zugehörigen Anschlusselektrode wenigstens einer weiteren Akkumulatoreinheit durch das Verbindungsmittel elektrisch leitend verbunden wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Akkumulatorzelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
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STAND DER TECHNIK
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In Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb werden neben herkömmlichen Akkumulatorzellen auf NiMH-Technologie-Basis zunehmend Akkumulatoren oder elektrische Energiespeicher auf Basis der Lithium-Ionen-Technologie eingesetzt. Dabei müssen die Stromableiterfolien bzw. Anschlusselektroden der positiven und negativen Elektroden einer Akkumulatorzelle mit den beiden zugehörigen Gesamtstromableitern der Zelle elektrisch verbunden und an die Zellterminals geführt werden. Über letztere werden die Akkumulatorzellen elektrisch zu Akkumulatormodulen verschaltet. Die Akkumulatormodule werden dann elektrisch weiter mit anderen Verbindungsmethoden zu Untereinheiten und die Untereinheiten zum Akkumulatorpack, also zum Gesamtakkumulator, komplettiert.
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Aus der
US 2005/0287429 A1 ist beispielsweise ein Akkumulator bekannt, der ein Elektrodenensemble gemäß der Wickeltechnologie mit einem unisolierten positiven Elektrodenende und einem unisolierten negativen Elektrodenende aufweist. An den jeweiligen unisolierten Elektrodenenden sind Stromableiterfolien vorgesehen, welche mit den unisolierten Elektrodenenden verbunden sind. Um die abstehenden Stromableiterfolien miteinander zu verbinden, wird für gewöhnlich wie folgt vorgegangen. Zunächst werden die Stromableiterfolien zu einem Bündel zusammengefasst. Anschließend wird, ggf. mit einer gewissen Anpresskraft, ein Gesamtstromableiter auf das Bündel aus Stromableiterfolien gesetzt. Der Gesamtstromableiter wird dann mit dem Bündel aus Stromableiterfolien beispielsweise mittels Laser-, Widerstands- oder Ultraschallschweißen stoffschlüssig verbunden.
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Abhängig von der Wickel- bzw. Stapelstärke der Akkumulatorzellen ergibt sich dabei ein erster Winkel bzw. Bauraumbedarf bis die Anschlusselektroden bzw. die Stromableiterfolien spaltfrei zusammengefasst werden können. Dadurch entsteht ein ungenutzter Totraum, der sich negativ auf die Energiedichte einer entsprechenden Akkumulatorzelle auswirkt.
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Bei einem flachen Auflegen eines Gesamtstromableiters auf die Stirnseiten der dünnen Stromableiterfolien führt es aufgrund von Luftspalten von wenigen µm und aufgrund der begrenzten Fertigungsgenauigkeit eines Akkumulatorwickels außerdem zu extrem wenigen nutzbaren Kontaktpunkten. Auch durch Aufpressen des Gesamtstromableiters auf die Stromableiterfolien kann dieser Zustand nur unzureichend verbessert werden.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einer Akkumulatorzelle sowie einem Verfahren zur Herstellung derselben zumindest teilweise zu vermeiden. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Akkumulatorzelle zu schaffen, welche eine verbesserte Bauraumausnutzung und somit eine höhere Energiedichte erzielt. Darüber hinaus soll auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Akkumulatorzelle aufgezeigt werden.
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Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Akkumulatorzelle sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 5, insbesondere aus dem jeweiligen kennzeichnenden Teil. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Akkumulatorzelle beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Akkumulatorzelle und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird, bzw. werden kann.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Akkumulatorzelle mit einer Akkumulatoreinheit mit jeweils zwei Anschlusselektroden, in Form von einem Anodenanschluss auf einer Anodenseite und einem Kathodenanschluss auf einer Kathodenseite, und einem Verbindungsmittel bereitgestellt, wobei in einem Verbindungsschritt eine Mehrzahl von Abschnitten einer Anschlusselektrode oder eine Mehrzahl von Abschnitten von einer Mehrzahl von Anschlusselektroden, wobei jede Anschlusselektrode zumindest einen Abschnitt aufweist, durch das Verbindungsmittel elektrisch leitend verbunden wird. Anschließend wird das Verbindungsmittel in dem Verbindungsschritt derart auf die Mehrzahl der Abschnitte der wenigstens einen Anschlusselektrode gesetzt, dass dabei mittels Kraftübertragung über das Verbindungsmittel wenigstens ein Teil der Mehrzahl der Abschnitte der wenigstens einen Anschlusselektrode verformt wird.
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Als das Verbindungsmittel ist hierbei ein Stromableiterelement zu verstehen, das zwischen den Anschlusselektroden, die bevorzugt als Stromableiterfolien ausgestaltet sind, und einem Gesamtstromableiter liegt. Mittels der Kraftübertragung über das Verbindungsmittel auf die Anschlusselektroden und die damit einhergehende Komprimierung derselben kann eine einfache, stabile und platzsparende Formung und Zusammenführung der Anschlusselektroden realisiert werden. Die elektrische Anbindung der Anschlusselektroden an den Gesamtstromableiter erfolgt bei minimalem Platzbedarf. Dadurch können, im Vergleich zum Stand der Technik, deutlich kleiner bauende Akkumulatorzellen mit einer höheren Energiedichte erhalten werden. Im Zuge der Optimierung und Erhöhung der Energiedichte der Akkumulatorzellen, insbesondere im Zuge der besseren Raumausnutzung, können der ungenutzte Totraum dabei mindestens halbiert, und so die Energiedichte erheblich gesteigert werden. Unter einer Verformung ist dabei ein mehr oder weniger starkes, teilweise mehrfaches Falten der Anschlusselektroden zu verstehen. Dabei können die Anschlusselektroden teilweise plastisch verformt werden. Es ist jedoch auch eine elastische Verformung denkbar.
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Dass in einem Verbindungsschritt eine Mehrzahl von Abschnitten einer Anschlusselektrode oder eine Mehrzahl von Abschnitten von einer Mehrzahl von Anschlusselektroden, wobei jede Anschlusselektrode zumindest einen Abschnitt aufweist, durch das Verbindungsmittel elektrisch leitend verbunden wird bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung, dass beispielsweise eine Mehrzahl von Abschnitten einer einzigen Anschlusselektrode oder jeweils ein Abschnitt einer Anschlusselektrode bei einer Mehrzahl von Anschlusselektroden durch das Verbindungsmittel elektrisch leitend verbunden wird. So wird insbesondere bei einem Elektrodenwickel mit einer einzigen Akkumulatoreinheit eine Mehrzahl von Abschnitten bzw. Verbindungsabschnitten einer einzigen Anschlusselektrode durch das Verbindungsmittel elektrisch leitend verbunden. Bei einem Elektrodenstapel mit einer Mehrzahl von Akkumulatoreinheiten wird bevorzugt jeweils ein Abschnitt bzw. Verbindungsabschnitt einer Anschlusselektrode durch das Verbindungsmittel elektrisch leitend verbunden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Mehrzahl der Abschnitte der wenigstens einen Anschlusselektrode jeweils stoffschlüssig mit dem Verbindungsmittel verbunden. Dies kann mittels eines Schweißprozesses, vorzugsweise eines Ultraschallschweißprozesses oder eines Strahlschweißprozesses, am meisten bevorzugt durch Laserschweißen, realisiert werden. Dadurch kann die Mehrzahl der Abschnitte der wenigstens einen Anschlusselektrode und das Verbindungsmittel elektrisch und stoffschlüssig miteinander verbunden werden, wodurch gewährleistet wird, dass die Mehrzahl der Abschnitte der wenigstens einen Anschlusselektrode in ihrer komprimierten und leitenden Position gehalten wird, während der Gesamtstromableiter auf das Verbindungsmittel aufgesetzt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind jedoch auch andere stoff-, kraft-, und/oder formschlüssige Verbindungsverfahren denkbar.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die mehreren Abschnitte der wenigstens einen Anschlusselektrode (einer Elektrodenseite) vor dem Verbindungsschritt im Wesentlichen bis zu ihren Enden aufeinander zulaufend zusammengeführt. Das heißt, gemäß der vorliegenden Erfindung legen sich die äußeren Abschnitte der wenigstens einen Anschlusselektrode zwar homogen an die inneren Abschnitte der Anschlusselektrode an, sie berühren sich jedoch erst kurz vor ihrer Verbindungsstelle mit dem Verbindungsmittel. Bei herkömmlichen Ausgestaltungen derartiger Verbindungsbereiche von Akkumulatorzellen, wie beispielsweise auf der linken Seite von 3 dargestellt, verlaufen die Anschlusselektroden oder Abschnitte von Anschlusselektroden über eine gewisse Länge im Endbereich derselben parallel zueinander. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es hierbei vorteilhaft möglich, das Verbindungsmittel nicht über die gesamte Länge der Abschnitte der Akkumulatorzellen bereitstellen zu müssen, da bereits ein kleineres Verbindungsmittel alle Anschlusselektroden auf einer Seite, d.h., einer Anodenseite oder einer Kathodenseite, der Akkumulatorzelle umgreifen kann. Dadurch kann das Verbindungsmittel nicht nur materialsparend und somit kostengünstig bereitgestellt, sondern auch platzsparend in der Akkumulatorzelle verbaut werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Mehrzahl der Abschnitte der wenigstens einen Anschlusselektrode als eine Folie oder ein Mehrzahl von Folien ausgebildet und jeweils über wenigstens einen Teil ihrer Seitenflächen mit dem Verbindungsmittel verbunden werden. Dadurch ist es möglich, dass dem Gesamtstromableiter über das Verbindungsmittel deutlich mehr nutzbare elektrische Kontaktpunkte zur Verfügung stehen als bei herkömmlichen Gesamtstromableitern, welche nur flach auf die Stirnseiten der dünnen Anschlusselektroden aufgelegt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei nicht nur auf einer Seite der Akkumulatorzelle ausgeführt werden sondern selbstverständlich auch sukzessive oder simultan auf beiden Seiten der Akkumulatorzelle.
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Die vorliegende Erfindung umfasst darüber hinaus eine Akkumulatorzelle, mit wenigstens einer Akkumulatoreinheit mit jeweils zwei Anschlusselektroden, in Form von einem Anodenanschluss auf einer Anodenseite und einem Kathodenanschluss auf einer Kathodenseite, und einem Verbindungsmittel, wobei eine Mehrzahl von Abschnitten einer Anschlusselektrode oder eine Mehrzahl von Abschnitten von einer Mehrzahl von Anschlusselektroden, wobei jede Anschlusselektrode zumindest einen Abschnitt aufweist, durch das Verbindungsmittel elektrisch leitend verbunden ist. Das Verbindungsmittel ist hierbei derart auf die Mehrzahl der Abschnitte der wenigstens einen Anschlusselektrode gesetzt, dass wenigstens ein Teil der Mehrzahl der Abschnitte der wenigstens einen Anschlusselektrode mittels Kraftübertragung über das Verbindungsmittel verformt ist. Dadurch ergeben sich die bereits vorstehend erwähnten Vorteile bezüglich der geringen Baugröße und der entsprechend möglichen hohen Leistungsdichte der erfindungsgemäßen Akkumulatorzelle.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Verbindungsmittel spitzdachförmig ausgebildet sein. Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Dachform des Verbindungsmittels einen spitzen Winkel aufweisen muss. Der Winkel kann vielmehr beliebig bzw. abhängig von der gewünschten Bauform der Akkumulatorzelle gewählt werden. Je stumpfer der Winkel ist, desto kompakter kann die Akkumulatorzelle bereitgestellt werden. Der Winkel bzw. die gebogene Stelle des Verbindungsmittels muss auch keine spitze Kante bilden sondern kann beispielsweise rund verlaufen. Das Verbindungsmittel ist auch nicht auf eine einzige gebogene Stelle beschränkt sondern kann verschiedene, beispielsweise mäandrische Formen aufweisen. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass das Verbindungsmittel keine gebogene Stelle aufweist und im Wesentlichen gerade ausgebildet ist. In der erfindungsgemäßen Akkumulatorzelle ist auf das Verbindungsmittel ferner ein entsprechend geformter bzw. gekanteter Gesamtstromableiter aufgelegt und angedrück. Durch die Druckkraft ergibt sich eine gute aber nicht zwingend geordnete Anlage der Anschlusselektroden an das Verbindungselement. Je nach Ausgestaltung des Verbindungselements können sich die Anschlusselektroden besonders platzsparend daran anlegen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Mehrzahl der Abschnitte der wenigstens einen Anschlusselektrode jeweils stoffschlüssig mit dem Verbindungsmittel verbunden sein. Das heißt, die mehreren Abschnitte der wenigstens einen Anschlusselektrode können jeweils, also einzeln, mit dem Verbindungselement verschweißt werden. Dies hat den Vorteil, dass mehr und besser nutzbare Verbindungspunkte erzeugt werden als bei herkömmlich verschweißten Anschlusselektroden, welche gesammelt miteinander verschweißt werden, bevor sie an den Gesamtstromableiter gelegt werden.
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Gemäß weiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung können die mehreren Abschnitte der wenigstens einen Anschlusselektrode im Wesentlichen bis zu ihren Enden jeweils aufeinander zulaufend mit dem Verbindungsmittel verbunden sein. Ferner können die mehreren Abschnitte der wenigstens einen Anschlusselektrode als eine Folie oder eine Mehrzahl von Folien ausgebildet sein und jeweils über wenigstens einen Teil ihrer Seitenflächen mit dem Verbindungsmittel verbunden sein. Daraus ergeben sich die bereits vorstehend genannten Vorteile bezüglich der geringen Baugröße des Verbindungsmittels sowie der vielen nutzbaren elektrischen Kontaktpunkte.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Abschnitte der wenigstens einen Anschlusselektrode jeweils kürzer als die halbe Länge der Akkumulatorzelle in Stapel- oder Wickelrichtung der Akkumulatorzelle sein. Das Stapeln oder Wickeln der Akkumulatoreinheiten kann beispielsweise gemäß der Stapel- oder der Wickeltechnologie realisiert werden. Die Stapelrichtung entspricht einer Richtung, die im Wesentlichen orthogonal zu einer Seitenfläche einer Akkumulatoreinheit ist. Dadurch kann die erfindungsgemäße Akkumulatorzelle bezüglich der Anschlusselektroden nicht nur materialsparend sondern auch besonders kompakt bereitgestellt werden. Durch das erfindungsgemäße Verbindungsmittel ist es nicht mehr nötig, dass die Anschlusselektroden bis in die Mitte der Akkumulatorzelle geführt und dort von demselben beabstandet mit den anderen Anschlusselektroden stoffschlüssig verbunden werden. Im Grunde reicht es gemäß der vorliegenden Erfindung aus, wenn sich die Anschlusselektroden bzw. Abschnitte wenigstens einer Anschlusselektrode nur ein wenig aus der Akkumulatoreinheit hervorheben, um vom entsprechend breit geformten Verbindungsmittel abgegriffen zu werden.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Es zeigen schematisch:
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1 eine schematische Ansicht einer Akkumulatorzelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Akkumulatorzelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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3 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Akkumulatorzelle im Vergleich zu einer herkömmlichen Akkumulatorzelle.
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Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 3 jeweils mit demselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Akkumulatorzelle 10 dargestellt, welche gemäß der Stapel- oder Wickeltechnologie, bevorzugt gemäß der Flachwickeltechnologie hergestellt wird. Gemäß der Stapeltechnologie werden die Elektroden aus den Elektrodenbändern vereinzelt und es können Single Cells, Bicells und beidseitig beschichtete Elektroden zu Akkumulatorzellen 10 gestapelt werden. Die Herstellung von Akkumulatorzellen aus Bicells hat den Vorteil, dass jede einzelne Bicell vor dem Zusammenbau des Stapels auf korrekte Position der Elektroden und elektrischen Kurschluss geprüft und ggf. aussortiert werden kann. Gemäß der Wickeltechnologie hergestellt Akkumulatoreinheiten haben den Vorteil, dass sie besonders schnell und die Elektroden darin äußerst platzsparend bereitgestellt werden können.
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Die erfindungsgemäße Akkumulatorzelle 10 besteht aus wenigstens einer Akkumulatoreinheit 20 mit jeweils zwei Anschlusselektroden 22, in Form von einem Anodenanschluss 22a auf einer Anodenseite 26 und einem Kathodenanschluss 22b auf einer Kathodenseite 28, und einem zwischen den Anschlusselektroden 22 befindlichen Separator 21. Je nach Lade- oder Entladezustand ist die Anoden- bzw. Kathodenseite der Akkumulatorzelle 10 positiv oder negativ geladen. Die Akkumulatorzelle 10 enthält ferner ein Verbindungsmittel, das bevorzugt spitzdachförmig gekrümmt ist, wobei auch jede andere, die Anschlusselektroden 22 verbindende Struktur denkbar ist.
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Gemäß der in 1 dargestellten Ausführungsform ist wenigstens ein Abschnitt einer Anschlusselektrode (Stromableiter) 22 einer Akkumulatoreinheit 20 mit einem zugehörigen weiteren Abschnitt der Anschlusselektrode 22 der Akkumulatoreinheit 20 durch das Verbindungsmittel 30 elektrisch leitend verbunden.
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Unter dem zugehörigen Abschnitt der Anschlusselektrode 22 ist hierbei der jeweils benachbarte Abschnitt der Anschlusselektrode 22 auf einer Akkumulatorzellenseite, also der Anodenseite 26 oder der Kathodenseite 28, zu verstehen.
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Elektrisch leitend verbunden bedeutet vorliegend, dass die Anschlusselektrode 22 derart mit dem Verbindungsmittel 30 verbunden wird, dass darüber an einen Gesamtstromableiter (nicht dargestellt) Ladung abgegeben bzw. von diesem aufgenommen werden kann.
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Bei der positiven Anschlusselektrode handelt es sich bevorzugt um Aluminiumfolie von in der Regel 10 bis 25 µm Dicke. Als negative stromableitende Anschlusselektrode 22 dient für gewöhnlich Kupferfolie von in der Regel 8 bis 18 µm Dicke. Es können jedoch auch andere im Stand der Technik bekannte Materialien für die Anschlusselektroden 22 verwendet werden. Außerdem sind auch dünnere oder dickere Anschlusselektroden 22 als die vorstehend genannten denkbar. Entscheidend ist, dass die Anschlusselektroden 22 derart ausgestaltet sind, dass sie wenigstens teilweise durch eine vom Verbindungsmittel 30 übertragene Kraft verformbar sind.
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Wie in 1 ferner dargestellt, sind die Anschlusselektroden 22 zumindest teilweise derart verformt, dass sie an einer oder mehreren Stellen gefaltet bzw. geknickt, oder wenigstens stark gebogen werden. Hierbei ist sowohl eine plastische als auch eine elastische Verformung denkbar. Ferner ist in 1 zu erkennen, dass das Verbindungsmittel 30 im auf die Anschlusselektroden 22 aufgesetzten Zustand, während diese dabei platzreduzierend verformt sind, jeweils mit dem Verbindungsmittel 30 verschweißt sind. Diese Bauform ermöglicht es, die Akkumulatorzelle 10 deutlich kompakter auszugestalten und somit den Bauraum deutlich zu reduzieren. Wie insbesondere aus 3 hervorgeht, können bei der erfindungsgemäßen Akkumulatorzelle 10 der ungenutzte Totraum mindestens halbiert, und so die Energiedichte erheblich gesteigert werden.
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Darüber hinaus ist aus 1 ersichtlich, dass der erfindungsgemäße Verbund der Anschlusselektroden 22 nicht nur auf einer Seite der Akkumulatorzelle 10, sondern auf beiden Seiten realisierbar ist.
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In 2 ist schematisch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Akkumulatorzelle 10 dargestellt. Gemäß dem in 2 dargestellten Verfahren wird die Akkumulatorzelle 10 zunächst mit einer Akkumulatoreinheiten 20 mit zwei Anschlusselektroden 22, in Form von dem Anodenanschluss 22a auf der Anodenseite 26 und dem Kathodenanschluss 22b auf der Kathodenseite 28, und dem Verbindungsmittel 30 bereitgestellt.
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Bevor das Verbindungsmittel 30 an die Anschlusselektroden 22 geführt wird, werden diese aufeinander zulaufend zusammengeführt, so dass sich die äußeren Abschnitte der Anschlusselektroden 22 homogen an die inneren Abschnitte der Anschlusselektroden 22 anlegen. Dabei reicht es grundsätzlich aus, wenn der Abschnitt der äußeren Anschlusselektrode nur so lang ist, dass dieser zum nächsten inneren Abschnitt der Anschlusselektrode 22 reicht. Das heißt, die äußeren Abschnitte der Anschlusselektroden müssen nicht bis zur Mitte der Akkumulatorzelle 10 reichen. Mit anderen Worten, die jeweiligen Abschnitte der Anschlusselektroden 22 können beispielsweise kürzer als die halbe Länge der Akkumulatorzelle 10 in Stapelrichtung D sein. Als die Mitte der erfindungsgemäßen Akkumulatorzelle 10 ist vorliegend der mittlere äußere Bereich in Stapelrichtung D der Akkumulatoreinheiten 20 auf der Anoden- bzw. Kathodenseite 26, 28 zu verstehen. Unter der Länge der Akkumulatorzelle 10 ist die Länge in Stapelrichtung D zu verstehen.
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In einem anschließenden Verbindungsschritt wird wenigstens ein Abschnitt einer Anschlusselektrode 22 der Akkumulatoreinheit 20 mit einem zugehörigen weiteren Abschnitt der Anschlusselektrode 22 der Akkumulatoreinheit 20 durch das Verbindungsmittel 30 elektrisch leitend verbunden. Danach werden das Verbindungsmittel 30 in dem Verbindungsschritt auf die Anschlusselektroden 22 gesetzt und dabei mittels Kraftübertragung über das Verbindungsmittel 30 wenigstens ein Teil der Abschnitte der Anschlusselektrode verformt. Das heißt, es kann entweder ein Abschnitt der Anschlusselektrode 22 wenigstens teilweise verformt werden, oder es können mehrere Abschnitte der Anschlusselektrode 22 wenigstens teilweise verformt werden. Die Kraftübertragung auf das Verbindungsmittel 30 geschieht hierbei für gewöhnlich über die Vorrichtung (nicht dargestellt), welche das Verbindungsmittel 30 auf die Elektrodenanschlüsse setzt bzw. drückt.
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Nachdem das Verbindungsmittel 30 auf die Abschnitte der Anschlusselektrode 22 gedrückt wurde, werden die einzelnen Abschnitte der Anschlusselektroden 22 jeweils stoffschlüssig mit dem Verbindungsmittel 30 verbunden. Dabei kann jeder Abschnitt der Anschlusselektrode 22 einzeln und direkt mit dem Verbindungsmittel 30 verbunden werden. Alternativ können die Abschnitte der Anschlusselektrode 22 beispielsweise auch paarweise mit dem Verbindungsmittel 30 verbunden werden. Weitere selektive oder gruppierte stoffschlüssige Verbindungstypen, bei welchen die jeweiligen Anschlusselektroden 22 bzw. Abschnitte einer Anschlusselektrode 22 direkt oder auch indirekt, also über eine andere Anschlusselektrode 22 oder einen anderen Abschnitt einer Anschlusselektrode 22 mit dem Verbindungsmittel 30 verbunden werden, sind denkbar. Zur stoffschlüssigen und elektrisch leitenden Verbindung eignet sich insbesondere ein Schweißprozess, vorzugsweise ein Ultraschallschweißprozess oder ein Strahlschweißprozess, am meisten bevorzugt Laserschweißen. Alternativ sind jedoch auch reibschlüssige oder kraftschlüssige Verbindungen denkbar.
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Nachdem das Verbindungsmittel 30 mit den Anschlusselektroden 22 oder Abschnitten einer Anschlusselektrode 22 verbunden wurde, kann das Verbindungsmittel 30 wiederum mit einem Gesamtstromableiter verbunden werden.
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Durch dieses Verfahren können Akkumulatorzellen deutlich kompakter und dadurch mit einer deutlich höheren Energiedichte ausgestaltet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2005/0287429 A1 [0003]
