DE102016203777A1 - Method for electrically contacting a conductor layer and device - Google Patents

Method for electrically contacting a conductor layer and device Download PDF

Info

Publication number
DE102016203777A1
DE102016203777A1 DE102016203777.3A DE102016203777A DE102016203777A1 DE 102016203777 A1 DE102016203777 A1 DE 102016203777A1 DE 102016203777 A DE102016203777 A DE 102016203777A DE 102016203777 A1 DE102016203777 A1 DE 102016203777A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
separating elements
conductor layer
electrical
measuring device
separating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102016203777.3A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102016203777B4 (en
Inventor
Bernhard Lindemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp System Engineering GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp System Engineering GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp System Engineering GmbH filed Critical ThyssenKrupp AG
Priority to DE102016203777.3A priority Critical patent/DE102016203777B4/en
Publication of DE102016203777A1 publication Critical patent/DE102016203777A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102016203777B4 publication Critical patent/DE102016203777B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D5/20—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting with interrelated action between the cutting member and work feed
    • B26D5/30—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting with interrelated action between the cutting member and work feed having the cutting member controlled by scanning a record carrier
    • B26D5/32—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting with interrelated action between the cutting member and work feed having the cutting member controlled by scanning a record carrier with the record carrier formed by the work itself
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/121—Organic material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • H01M50/129—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers with two or more layers of only organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/14—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a circular cutting member, e.g. disc cutter
    • B26D1/141—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a circular cutting member, e.g. disc cutter for thin material, e.g. for sheets, strips or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Kontaktierung einer Leiterschicht sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for electrically contacting a conductor layer and to an apparatus for carrying out the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Kontaktierung einer Leiterschicht.The invention relates to a method for electrically contacting a conductor layer.

Derartigen Verfahren können dann zum Einsatz kommen, wenn es die Qualität einer Leiterschicht oder einer Isolation der Leiterschicht zu beurteilen gilt, beispielsweise im Hinblick auf mechanische Fehler der Leiterschicht oder im Hinblick auf elektrische Eigenschaften der Leiterschicht. Insbesondere bei der Batterieherstellung sogenannter „Pouch-Zellen“ ist es erforderlich eine elektrochemisch aktive Schicht vorzusehen, welche eine Aluminiumfolie sein kann. Die Aluminiumfolie dient unter anderem als Diffusionssperre. Innerhalb der beutel- beziehungsweise taschenartig geformten Aluminiumfolie ist die eigentliche Batterie in Form eines in Elektrolyt getränkten Elektroden-/Separatorverbundes angeordnet, wobei zwei Kontaktlaschen nach Außen geführt sind. Bei der Aluminiumfolie kann es sich um eine flexible kunststoffbeschichtete Aluminiumverbundfolie handeln, wobei hier Aluminium die Leiterschicht bildet. Auf der Aluminiumfolie werden beidseitig Kunststoffschichten aufgebracht, wobei die Kunststoffschichten dem mechanischen Schutz dienen und die innere Kunststoffschicht zusätzlich der Heißlamination und der Versiegelung des Elektrolyten gegenüber der Aluminiumfolie dient. Wichtig ist, dass die innere, als Versiegelung wirkende Kunststoffschicht durchgängig fehlerfrei ist, wobei Fehler sowohl während der Herstellung der inneren Kunststoffschicht an sich, als auch bei der Herstellung der Pouch-Zelle an sich, die im Wesentlichen aus einem Schneiden und einem Tiefziehen besteht, entstehen können. In einem Fall, in dem während der Herstellung eine Schadstelle der inneren Kunststoffschicht aufgetreten ist, ist die Haltbarkeit der Aluminiumfolie infolge Einwirkung durch den Elektrolyten reduziert.Such methods can be used if the quality of a conductor layer or an insulation of the conductor layer is to be assessed, for example with regard to mechanical faults of the conductor layer or with regard to electrical properties of the conductor layer. In particular, in the battery production of so-called "pouch cells", it is necessary to provide an electrochemically active layer, which may be an aluminum foil. The aluminum foil serves, among other things, as a diffusion barrier. Within the pouch-like or pocket-like shaped aluminum foil, the actual battery is arranged in the form of an electrode / separator composite soaked in electrolyte, wherein two contact tabs are guided to the outside. The aluminum foil may be a flexible plastic-coated aluminum composite foil, in which case aluminum forms the conductor layer. Plastic layers are applied on both sides of the aluminum foil, the plastic layers serving for mechanical protection and the inner plastic layer additionally serving for the hot lamination and the sealing of the electrolyte with respect to the aluminum foil. It is important that the inner, acting as a sealing plastic layer is consistently error-free, with errors both during the production of the inner plastic layer itself, as well as in the production of the Pouch cell itself, which consists essentially of a cutting and deep drawing, can arise. In a case where a damaged portion of the inner plastic layer has occurred during manufacturing, the durability of the aluminum foil due to the action of the electrolyte is reduced.

Im Stand der Technik sind nun Verfahren zur elektrischen Prüfung dieser Leiterschicht bekannt, die geeignet sind, eine Schadstelle in der Kunststoffschicht zu detektieren. Das Grundprinzip dieser Verfahren beruht darauf, im Fall einer Schadstelle einen elektrischen Kurzschluss zwischen einer der Elektroden des Zellinneren und der Aluminiumfolie zu detektieren. Hierfür ist es erforderlich zum einen eine der Kontaktlaschen und zum anderen die Aluminiumfolie in geeigneter Weise zu kontaktieren, wobei die Schwierigkeit in letzterem besteht, da die Kontaktlasche prinzipbedingt jederzeit kontaktiert werden kann.In the prior art methods for electrical testing of this conductor layer are now known, which are suitable to detect a damaged area in the plastic layer. The basic principle of these methods is based on detecting, in the case of a damaged area, an electrical short circuit between one of the electrodes of the cell interior and the aluminum foil. For this purpose, it is necessary to contact one of the contact tabs and the other to the aluminum foil in a suitable manner, the difficulty in the latter, since the contact tab can be contacted in principle at any time.

Diese Schwierigkeit der Kontaktierung der Aluminiumfolie ergibt sich daraus, dass bei der Herstellung der Pouch-Zelle, nachdem das Zellinnere in die Pouch-Zelle durch die noch offene Seite eingeführt wurde, die Pouch-Zelle an dieser offenen Seite über eine Heißlamination verschlossen beziehungsweise verschweißt wird. In diesem Bereich der Verschweißung besteht, im Querschnitt betrachtet, der Aufbau der Pouch-Zelle aus zwei über ihre jeweilige innere Kunststoffschicht miteinander verschweißten Aluminiumverbundfolie. Alternativ kann im Bereich der Verschweißung auch eine zusätzliche Hinzugabe eines Klebemittels erfolgen. Der Bereich der Verschweißung, der auch als Naht bezeichnet werden kann, hat zu der Folieaußenkante einen möglichst geringen, aber in realiter einen Abstand von bis zu einigen wenigen Millimetern. Infolge der Heißlamination dringen nun in diesen äußeren Randbereich zwischen Naht und Folienaußenkanten und über diesen Randbereich hinaus sogenannte Versiegelungsreste. Diese über den Randbereich hinausgetretenen Versiegelungsreste legen sich nun regelmäßig über die Stirnseite der aufeinanderliegenden Aluminiumverbundfolien, mit der Folge, dass die Aluminiumfolien ebenfalls abgedeckt sind und nicht ohne weiteres im Zuge eines elektrischen Kontaktierungsverfahrens kontaktiert werden können.This difficulty of contacting the aluminum foil results from the fact that in the production of the pouch cell, after the cell interior was introduced into the pouch cell through the still open side, the pouch cell is closed or welded at this open side via a hot lamination , In this area of the weld, viewed in cross-section, the structure of the pouch cell consists of two aluminum composite films which are welded together via their respective inner plastic layer. Alternatively, an additional addition of an adhesive can be made in the area of the weld. The area of the weld, which can also be referred to as seam, has the smallest possible outer edge, but in reality a distance of up to a few millimeters. As a result of the hot lamination, so-called sealing residues now penetrate into this outer edge region between the seam and the foil outer edges and beyond this edge region. These sealing residues, which have come over the edge region, now lay regularly over the end face of the superimposed aluminum composite foils, with the result that the aluminum foils are likewise covered and can not be readily contacted in the course of an electrical contacting method.

Zunächst ist ein im Stand der Technik bekanntes Kontaktierungsverfahren zu nennen, bei dem mittels eines leitfähigen schwammartigen Kunststoffs die Stirnseite der aufeinanderliegenden Aluminiumverbundfolien und einer der Kontaktlaschen kontaktiert werden, um eine Widerstandmessung durchzuführen. Wenn hierbei nun sowohl eine Schadstelle in der inneren Kunststoffschicht vorliegen, als auch mittels des schwammartigen Kunststoffs eine Kontaktierung der Aluminiumfolie an der Stirnseite stattgefunden hat, wird ein gegen Null gehender Widerstand gemessen und es kann die Aussage abgeleitet werden, dass die innere Kunststoffschicht schadhaft ist. Wenn allerdings hierbei ein hoher Widerstand gemessen wird, kann nicht zwingend die Aussage abgeleitet werden, dass die innere Kunststoffschicht nicht schadhaft ist, denn der hohe Widerstand kann dadurch hervorgerufen worden sein, dass mittels des schwammartigen Kunststoffs keine Kontaktierung der Aluminiumfolie an der Stirnseite infolge der hinausgetretenen Versiegelungsreste erfolgt ist.A contacting method known in the prior art should first be mentioned in which the front side of the stacked aluminum composite foils and one of the contact tabs are contacted by means of a conductive sponge-like plastic in order to carry out a resistance measurement. If in this case both a damaged area in the inner plastic layer present, as well as by means of the spongy plastic contacting the aluminum foil has taken place at the front, a zero resistance is measured and it can be derived the statement that the inner plastic layer is defective. However, if a high resistance is measured, the statement that the inner plastic layer is not defective can not necessarily be deduced, because the high resistance may have been caused by the fact that no contacting of the aluminum foil on the front side as a result of the spongy plastic emerged Sealing residue is done.

Weiterhin ist eine im Stand der Technik bekannte Form der Kontaktierung zu nennen, die sich lediglich für eine stichprobenartige Kontrolle eignet, da beispielsweise mit einer scharfen Nadel oder einem Messer in die Naht reingestochen beziehungsweise reingeschnitten wird, um die Aluminiumfolie zu kontaktieren. Hierdurch entsteht in der Regel eine Schädigung der Naht.Furthermore, a known in the prior art form of contact, which is only suitable for a random control, as is purely pierced or purely cut into the seam with a sharp needle or a knife to contact the aluminum foil. This usually causes damage to the seam.

Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein zumindest weitestgehend beschädigungsfreies und im Hinblick auf die Kontaktierung sicheres Verfahren anzugeben.Proceeding from this, the object of the present invention is to provide an at least largely damage-free and safe in terms of contacting process.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur beschädigungsfreien elektrischen Kontaktierung einer Leiterschicht, bei dem über eine Vorschubbewegung zumindest zwei Trennelemente einer Trennvorrichtung in Richtung der Leiterschicht solange bewegt werden, bis zumindest mittelbar über die Trennelemente eine durch zumindest einen Messwerte repräsentierte elektrische Eigenschaft der Leiterschicht von einer elektrischen Messvorrichtung detektiert wird. The object is achieved by a method for the damage-free electrical contacting of a conductor layer in which at least two separating elements of a separating device are moved in the direction of the conductor layer until at least indirectly via the separating elements represented by at least one measured values electrical property of the conductor layer of a electrical measuring device is detected.

Durch das erfindungsgemäße Kontaktierungsverfahren ist insbesondere eine Kontaktierung einer umschlossenen beziehungsweise isolierten Leiterschicht, welche beispielsweise eine Aluminiumfolie sein kann, ohne oder zumindest mit nur minimaler Beschädigung der Oberfläche möglich. Die Tiefe einer Ritzung der Leiterschicht durch die Trennelemente wird auf ein absolutes Minimum begrenzt. Die Vorschubbewegung in die Oberfläche der Leiterschicht hinein wird über einen erfassten Messwert, der eine elektrische Eigenschaft der Leiterschicht repräsentiert, geregelt. Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine elektrische Eigenschaft unmittelbar in dem Augenblick über einen entsprechenden Messwert detektiert werden kann, in dem beide Trennelemente eine vorhandene Isolation der Leiterschicht, beispielsweise die hinausgetretenen Versiegelungsreste an der Stirnseite der aufeinanderliegenden und verschweißten Aluminiumverbundfolien, durchdrungen haben und auf die elektrisch leitende Leiterschicht treffen, die bei einer Aluminiumverbundfolie eine Aluminiumfolie sein kann.The contacting method according to the invention makes it possible, in particular, to make contact with an enclosed or insulated conductor layer, which can be, for example, an aluminum foil, without or at least with only minimal damage to the surface. The depth of a scribe of the conductor layer through the separators is limited to an absolute minimum. The advancing movement into the surface of the conductor layer is regulated by means of a detected measured value, which represents an electrical property of the conductor layer. The method according to the invention is based on the finding that an electrical property can be detected directly at the moment via a corresponding measured value in which both separating elements have penetrated an existing insulation of the conductor layer, for example the leaked sealing residues on the end face of the stacked and welded aluminum composite foils, and encounter the electrically conductive conductor layer, which may be an aluminum foil in an aluminum composite foil.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ein Rotieren der Trennelemente während der Vorschubbewegung vor. Rotierende Trennelemente haben den Vorteil, dass durch das Rotieren es selbst bei geringer Vorschubgeschwindigkeit möglich ist, die Stirnseite der Aluminiumverbundfolie von Versiegelungsresten zu befreien und zwar ohne auf die Aluminiumfolie beschädigend einzuwirken.An advantageous embodiment of the method provides for rotating the separating elements during the advancing movement. Rotating separating elements have the advantage that it is possible by rotating it even at a low feed rate, to free the end face of the aluminum composite film of sealing residues and without acting damaging to the aluminum foil.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ein Detektieren eines elektrischen Widerstandes und/oder einer elektrischen Spannung zwischen den Trennelementen als Messwert vor. Die Messung eines Widerstandes oder einer elektrischen Spannung ist verfahrensmäßig einfach umzusetzen.An advantageous embodiment of the method provides for detecting an electrical resistance and / or an electrical voltage between the separating elements as a measured value. The measurement of a resistance or an electrical voltage is procedurally easy to implement.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ein Ausführen der Vorschubbewegung auf einer geraden oder einer gekrümmten Bahn vor. An advantageous embodiment of the method provides for carrying out the feed movement on a straight or a curved path.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ein Kontaktieren der Trennelemente mittels jeweils zumindest eines Schleifkontakts vor. Insbesondere wenn vorgesehen ist, dass die Schleifkontakte Bestandteil der Messvorrichtung sind, bietet dies den Vorteil, dass die Schleifkontakte ortsfest gehalten werden können.An advantageous embodiment of the method provides for contacting the separating elements by means of at least one sliding contact in each case. In particular, if it is provided that the sliding contacts are part of the measuring device, this offers the advantage that the sliding contacts can be kept stationary.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Vorrichtung zu Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, umfassend eine elektrische Messvorrichtung und eine Trennvorrichtung mit zumindest zwei Trennelementen, die über eine Vorschubbewegung in Richtung der Leiterschicht bewegbar ist, um zumindest mittelbar über die Trennelemente eine durch zumindest einen Messwerte repräsentierte elektrische Eigenschaft der Leiterschicht von der Messvorrichtung zu detektieren.The object is further achieved by a device for carrying out the method according to the invention, comprising an electrical measuring device and a separating device with at least two separating elements, which is movable via an advancing movement in the direction of the conductor layer, at least indirectly via the separating elements represented by at least one measured values electric Property of the conductor layer to be detected by the measuring device.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass die Trennelemente als rotierbare Rundklingen ausgebildet sind.An advantageous embodiment of the device provides that the separating elements are designed as rotatable round blades.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass die Trennelemente gegeneinander elektrisch isoliert angeordnet sind und über Schleifkontakte der Messvorrichtung jeweils kontaktierbar sind.An advantageous embodiment of the device provides that the separating elements are arranged electrically isolated from each other and are contactable via sliding contacts of the measuring device respectively.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass die Messvorrichtung dazu ausgebildet ist, einen elektrischen Widerstand und/oder eine elektrische Spannung zwischen den Trennelementen als Messwert zu detektieren.An advantageous embodiment of the device provides that the measuring device is designed to detect an electrical resistance and / or an electrical voltage between the separating elements as a measured value.

Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen anhand der beigefügten Figuren erläutert. Die Figuren illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Hierin zeigenThe invention is explained below with further features, details and advantages with reference to the accompanying figures. The figures illustrate only exemplary embodiments of the invention. Show here

1 einer Draufsicht einer Pouch-Zelle; 1 a top view of a pouch cell;

2 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und 2 an apparatus for carrying out the method according to the invention and

3 ein Detail einer Stirnseite der Pouch-Zelle mit Trennelementen der Vorrichtung gemäß 1. 3 a detail of a front side of the pouch cell with separating elements of the device according to 1 ,

Die 1 zeigt in einer Draufsicht eine als Pouch-Zelle 10 ausgebildete Batterie mit Kontaktlaschen 12 und 14. Das Zellinnere der Batterie wird von einem nicht dargestellten in Elektrolyt getränkten Elektroden-/Separatorverbund gebildet. Dieses Zellinnere wird in einer taschenartig ausgebildeten Aluminiumverbundfolie 16 aufgenommen. Die Aluminiumverbundfolie, wie vorliegend in der 1 dargestellt, weist an einer Stirnseite 18 eine durch eine Verschweißung 20 zu verschließende Öffnung auf. Fertigungsbedingt kann regelmäßig zwischen der Verschweißung 20 und der Stirnseite 18 ein Randbereich 22 mit einer Breite b von beispielsweise 1 bis 2 mm entstehen. Durch Heißlamination, über die die Verschweißung 20 hergestellt wird, werden regelmäßig sowohl in den Randbereich 22, als auch über die Stirnseite 18 hinaus, Versiegelungsreste 24 getrieben. Diese Versiegelungsreste 24 können die Stirnseite 18 derart überdecken beziehungsweise abdecken, dass die einzelnen Schichten der Aluminiumverbundfolie 16 nicht zugänglich sind. Hierbei soll „zugänglich“ im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren auf die Möglichkeit abstellen, in geeigneter Weise die Leiterschicht 28 zu kontaktieren, um zum Beispiel eine Aussage über eine Schadstelle an der inneren Kunststoffschicht zu treffen. Bei der Leiterschicht 28 kann es sich, wie vorliegend dargestellt, um eine Aluminiumfolie handeln.The 1 shows in a plan view as a pouch cell 10 trained battery with contact tabs 12 and 14 , The cell interior of the battery is formed by a not shown in electrolyte soaked electrode / Separatorverbund. This cell interior is in a pocket-like aluminum composite foil 16 added. The aluminum composite foil, as present in the 1 shown, points at an end face 18 one by a welding 20 to be closed opening. Production-related can regularly between the welding 20 and the front side 18 a border area 22 arise with a width b of for example 1 to 2 mm. By hot lamination, about the welding 20 is produced regularly both in the border area 22 , as well as over the front 18 beyond, sealing leftovers 24 driven. These sealing residues 24 can the front page 18 so cover or cover that the individual layers of the aluminum composite foil 16 are not accessible. In this case, "accessible" with regard to the method according to the invention should focus on the possibility of suitably the conductor layer 28 to contact, for example, to make a statement about a damaged area on the inner plastic layer. At the conductor layer 28 it may be an aluminum foil as shown herein.

Die 2 zeigt ausschnittsweise eine Vorrichtung 40 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kontaktierung einer Leiterschicht. Die Vorrichtung 40 weist zunächst ein Rahmenelement 42 auf, welches in einem oberen Bereich eine Halterung 44 zur Aufnahme einer zu prüfenden Pouch-Zelle 10 aufweist. Ferner ist an dem Rahmenelement 42 eine Trennvorrichtung 46 und eine Messvorrichtung 48 gehalten. Die Trennvorrichtung 46 umfasst zwei um eine Drehachse A rotatorisch antreibbare und axial beabstandete Trennelemente 48, 50, die als Rundklingen ausgebildet sein können. Die Trennelemente 48, 50 können über die Trennvorrichtung 46 auf die kontaktierbaren Bereiche 26 der Pouch-Zelle 10 zu und von diesen weg bewegt werden. Diese Vorschubbewegung ist mit dem Pfeil B symbolisiert und kann rein translatorisch oder auch kreisförmig sein. Die Trennelemente 48, 50 können über einen Antriebsmotor 52 um die Drehachse A antriebbar und über eine Vorschubmechanik 54 in Richtung der Vorschubbewegung B verfahrbar sein. Die Messvorrichtung 48 umfasst für jedes Trennelement 48, 50 zumindest einen federbeaufschlagten Schleifkontakt 56, um die Trennelemente 48, 50 während der Rotation elektrisch zu kontaktieren. Die Trennelemente 48, 50 an sich sind gegeneinander elektrisch isoliert gehalten. Über die Messvorrichtung 48 und die Schleifkontakte 56 ist es nun möglich, die beiden Trennelemente 48, 50 beispielsweise mit einer elektrischen Spannung zu beaufschlagen oder, wie später erläutert wird, zwischen beiden Trennelementen 48, 50 einen ohmschen Widerstand zu messen. 2 lässt erkennen, dass für jedes Trennelement 48, 50 drei Schleifkontakte 56 vorgesehen sein können. Ferner kann die Vorrichtung 40 zwei Paare Elektrodenkontakte 58 umfassen, die der späteren elektrischen Prüfung der Leiterschicht dienen, wobei der Ablauf dieser Prüfung im Rahmen dieser Beschreibung keine weitere Detaillierung erfährt.The 2 shows a detail of a device 40 for carrying out the method according to the invention for contacting a conductor layer. The device 40 initially has a frame element 42 on, which in an upper area a holder 44 for receiving a pouch cell to be tested 10 having. Furthermore, on the frame element 42 a separator 46 and a measuring device 48 held. The separator 46 comprises two rotationally driven about an axis of rotation A and axially spaced separating elements 48 . 50 , which may be formed as round blades. The separating elements 48 . 50 can over the separator 46 on the contactable areas 26 the pouch cell 10 be moved to and from these. This feed movement is symbolized by the arrow B and can be purely translatory or circular. The separating elements 48 . 50 can via a drive motor 52 can be driven about the axis of rotation A and via a feed mechanism 54 be movable in the direction of the feed movement B. The measuring device 48 includes for each separator 48 . 50 at least one spring-loaded sliding contact 56 to the dividers 48 . 50 to contact electrically during the rotation. The separating elements 48 . 50 in themselves are held against each other electrically isolated. About the measuring device 48 and the sliding contacts 56 it is now possible, the two separating elements 48 . 50 For example, to apply an electric voltage or, as will be explained later, between the two separating elements 48 . 50 to measure an ohmic resistance. 2 lets you realize that for each separator 48 . 50 three sliding contacts 56 can be provided. Furthermore, the device 40 two pairs of electrode contacts 58 include, which serve the later electrical testing of the conductor layer, wherein the course of this test in the context of this description undergoes no further detailing.

Die 3 zeigt ein Detail des Bereichs der Stirnseite 18 der Pouch-Zelle 10, in den die Trennelemente 48, 50 solange unter Ausführen einer Vorschubbewegung B einschneiden, bis eine elektrische Eigenschaft der als Aluminiumfolie ausgebildeten Leiterschicht 28 anhand eines Messwertes erkannt wird. Bei der elektrischen Eigenschaft kann es sich zweckmäßigerweise um die elektrische Leitfähigkeit handeln, die anhand des ohmschen Widerstandes als Messwert erkannt wird. Wenn nun also die als Rundklingen ausgebildeten Trennelemente 48, 50 unter Rotation in Richtung der Stirnseite 18 der Pouch-Zelle 10 vorgeschoben werden, schneiden sie sich zu gegebenem Zeitpunkt durch die Versiegelungsreste 24, wie dies zu 1 beschrieben wurde. Sobald die Versiegelungsreste 24 durchdrungen sind, treffen die Trennelemente 48, 50 bei weiter anhaltender Vorschubbewegung B auf die an der Stirnseite 18 beginnenden Schichten – innere, äußere Kunststoffschicht und Aluminiumfolie – der Aluminiumverbundfolie. Sobald beide Trennelemente 48, 50 eine elektrisch leitende Verbindung zu der Aluminiumfolie erreicht haben, sind beide Trennelemente 48, 50 über die Aluminiumfolie elektrisch leitend miteinander verbunden. Genau in diesem Punkt der Vorschubbwegung B, in dem beide Trennelemente 48, 50 die Aluminiumfolie elektrisch kontaktieren, ist es nun möglich über die Messvorrichtung 48 und die Schleifkontakte 56 einen gegen Null gehenden ohmschen Widerstand zwischen den Trennelementen 48, 50 zu messen, die an sich, wie oben bereits beschrieben, elektrischen gegeneinander isoliert sind. Dieser erfasste Messwert des gegen Null gehenden ohmschen Widerstandes ist nun das Stopkriterium für die Vorschubbewegung B, das heißt die Vorschubbewegung B wird angehalten. Dieses derart definierte und erfasste Stopkriterium ist vorteilhaft, da hierdurch eine Beschädigung der Leiterschicht 28 auf ein Minimum begrenzt, wenn nicht sogar vermieden werden kann. Weiterhin ist in diesem Zusammenhang als vorteilhaft zu erwähnen, dass die Trennelemente 48, 50 rotieren, da durch die hierdurch erreichte tangential gerichtete Relativbewegung zwischen der Leiterschicht 28 und dem Trennelement 48, 50 ein nur wenig abrasives Einwirken des Trennelements 48, 50 auf die Leiterschicht 28 möglich ist, welches beispielsweise mit dem Vorgang des Polierens verglichen werden könnte. The 3 shows a detail of the area of the front side 18 the pouch cell 10 in which the dividing elements 48 . 50 while cutting B while performing a feed movement, until an electrical property of the formed as aluminum foil conductor layer 28 is detected by a measured value. The electrical property may expediently be the electrical conductivity, which is recognized as the measured value on the basis of the ohmic resistance. So if now designed as round blades separating elements 48 . 50 under rotation in the direction of the front side 18 the pouch cell 10 be advanced, they cut at the appropriate time by the sealing residues 24 like this too 1 has been described. Once the sealing residue 24 are penetrated, meet the dividing elements 48 . 50 with continued feed movement B on the front side 18 Beginning layers - inner, outer plastic layer and aluminum foil - the aluminum composite foil. As soon as both separating elements 48 . 50 have reached an electrically conductive connection to the aluminum foil, both separating elements 48 . 50 electrically connected to one another via the aluminum foil. Exactly in this point of the feed path B, in which both separating elements 48 . 50 contact the aluminum foil electrically, it is now possible on the measuring device 48 and the sliding contacts 56 a zero ohmic resistance between the separating elements 48 . 50 which, as described above, are electrically isolated from each other. This measured value of the ohmic resistance going to zero is now the stop criterion for the feed movement B, that is to say the feed movement B is stopped. This stop criterion defined and detected in this way is advantageous, since this causes damage to the conductor layer 28 kept to a minimum, if not avoided. Furthermore, it should be mentioned in this context as advantageous that the separating elements 48 . 50 rotate, because by the tangentially directed relative movement between the conductor layer achieved thereby 28 and the separator 48 . 50 a little abrasive action of the separating element 48 . 50 on the conductor layer 28 is possible, which could for example be compared with the process of polishing.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Pouch-Zelle Pouch cell
1212
Kontaktlasche Contact tab
1414
Kontaktlasche Contact tab
1616
Aluminiumverbundfolie Aluminum foil
1818
Stirnseite front
2020
Verschweißung welding
2222
Randbereich border area
2424
Versiegelungsrest sealing rest
2626
kontaktierbarer Bereich contactable area
2828
Leiterschicht conductor layer
4040
Kontaktierungsvorrichtung contacting
4242
Rahmenelement frame element
4444
Halterung bracket
4646
Trennvorrichtung separating device
4848
Trennelement separating element
5050
Trennelement separating element
5252
Antriebsmotor drive motor
5454
Vorschubmechanik advancing mechanism
5656
Schleifkontakt sliding contact
5858
Elektrodenkontakte electrode contacts
6060
Messvorrichtung measurement device

Claims (9)

Verfahren zur beschädigungsfreien elektrischen Kontaktierung einer Leiterschicht (28), bei dem über eine Vorschubbewegung (B) zumindest zwei Trennelemente (48, 50) einer Trennvorrichtung (46) in Richtung der Leiterschicht (28) solange bewegt werden, bis zumindest mittelbar über die Trennelemente (48, 50) eine durch zumindest einen Messwerte repräsentierte elektrische Eigenschaft der Leiterschicht (28) von einer elektrischen Messvorrichtung (60) detektiert wird.Method for the damage-free electrical contacting of a conductor layer ( 28 ), in which via a feed movement (B) at least two separating elements ( 48 . 50 ) a separating device ( 46 ) in the direction of the conductor layer ( 28 ) are moved until at least indirectly via the separating elements ( 48 . 50 ) an electrical property of the conductor layer represented by at least one measured value ( 28 ) of an electrical measuring device ( 60 ) is detected. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Rotieren der Trennelemente (48, 50) während der Vorschubbewegung (B).Method according to claim 1, characterized by rotating the separating elements ( 48 . 50 ) during the advancing movement (B). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Detektieren eines elektrischen Widerstandes und/oder einer elektrischen Spannung zwischen den Trennelementen (48, 50) als Messwert.Method according to claim 1 or 2, characterized by detecting an electrical resistance and / or an electrical voltage between the separating elements ( 48 . 50 ) as a measured value. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Ausführen der Vorschubbewegung (B) auf einer geraden oder einer gekrümmten Bahn.Method according to one of claims 1 to 3, characterized by performing the feed movement (B) on a straight or a curved path. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Kontaktieren der Trennelemente (48, 50) mittels jeweils zumindest eines Schleifkontakts (56).Method according to one of claims 1 to 4, characterized by contacting the separating elements ( 48 . 50 ) by means of at least one sliding contact ( 56 ). Vorrichtung (40) zu Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend eine elektrische Messvorrichtung (60) und eine Trennvorrichtung (46) mit zumindest zwei Trennelementen (48, 50), die über eine Vorschubbewegung (B) in Richtung der Leiterschicht (28) bewegbar ist, um zumindest mittelbar über die Trennelemente (48, 50) eine durch zumindest einen Messwerte repräsentierte elektrische Eigenschaft der Leiterschicht (28) von der Messvorrichtung (60) zu detektieren.Contraption ( 40 ) for carrying out the method according to one of claims 1 to 5, comprising an electrical measuring device ( 60 ) and a separating device ( 46 ) with at least two separating elements ( 48 . 50 ), which via a feed movement (B) in the direction of the conductor layer ( 28 ) is movable to at least indirectly via the separating elements ( 48 . 50 ) an electrical property of the conductor layer represented by at least one measured value ( 28 ) of the measuring device ( 60 ) to detect. Vorrichtung (40) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennelemente (48, 50) als rotierbare Rundklingen ausgebildet sind.Contraption ( 40 ) according to claim 6, characterized in that the separating elements ( 48 . 50 ) are designed as rotatable round blades. Vorrichtung (40) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennelemente (48, 50) gegeneinander elektrisch isoliert angeordnet sind und über Schleifkontakte (56) der Messvorrichtung (60) jeweils kontaktierbar sind.Contraption ( 40 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the separating elements ( 48 . 50 ) are electrically isolated from each other and via sliding contacts ( 56 ) of the measuring device ( 60 ) are each contactable. Vorrichtung (40) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (60) dazu ausgebildet ist, einen elektrischen Widerstand und/oder eine elektrische Spannung zwischen den Trennelementen (48, 50) als Messwert zu detektieren.Contraption ( 40 ) according to one of claims 6 to 8, characterized in that the measuring device ( 60 ) is adapted to an electrical resistance and / or an electrical voltage between the separating elements ( 48 . 50 ) as a measured value.
DE102016203777.3A 2016-03-08 2016-03-08 Method for electrically contacting a conductor layer and device Expired - Fee Related DE102016203777B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016203777.3A DE102016203777B4 (en) 2016-03-08 2016-03-08 Method for electrically contacting a conductor layer and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016203777.3A DE102016203777B4 (en) 2016-03-08 2016-03-08 Method for electrically contacting a conductor layer and device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102016203777A1 true DE102016203777A1 (en) 2017-09-14
DE102016203777B4 DE102016203777B4 (en) 2019-12-05

Family

ID=59700379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016203777.3A Expired - Fee Related DE102016203777B4 (en) 2016-03-08 2016-03-08 Method for electrically contacting a conductor layer and device

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016203777B4 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4307928A (en) * 1979-08-17 1981-12-29 Petlock Jr William Bellows-type electrical test contact
DE102005042521A1 (en) * 2004-10-25 2006-05-11 Agilent Technologies, Inc. (n.d.Ges.d.Staates Delaware), Palo Alto Method and apparatus for a twisting mount probe for probing test access point structures

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4307928A (en) * 1979-08-17 1981-12-29 Petlock Jr William Bellows-type electrical test contact
DE102005042521A1 (en) * 2004-10-25 2006-05-11 Agilent Technologies, Inc. (n.d.Ges.d.Staates Delaware), Palo Alto Method and apparatus for a twisting mount probe for probing test access point structures

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016203777B4 (en) 2019-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT511226B1 (en) DEVICE FOR HIGH VOLTAGE CHECKING OF SEMICONDUCTOR COMPONENTS
DE202017103776U1 (en) Device for automatic warning against thermal runaway of traction batteries
WO2015143460A1 (en) Electrode set, in particular for a defibrillator
EP3839494B1 (en) Method for characterization of a weld seam
DE3623872A1 (en) SENSOR FOR DETECTING A LEAKAGE OF A CORROSIVE LIQUID
DE2747804C3 (en) Method for testing multi-core cables and apparatus for carrying out the method
DE2729195A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING TURBINE BLADES OR SIMILAR WINGS
DE102014107025A1 (en) Insulation inspection instrument
DE102013017168A1 (en) Device for electrically connecting a plurality of round cells and associated battery module and method
WO2013072229A2 (en) Detection of cut litz wires
DE102016203777B4 (en) Method for electrically contacting a conductor layer and device
DD286737A5 (en) METHOD FOR DETERMINING THE SHARPNESS OF HAECKSELMESSERN
DE19946458A1 (en) Device and method for characterizing spheroids
CH710236A2 (en) Sheath cutter.
DE202021101046U1 (en) Device for checking fuel cell stacks
DE102011120512A1 (en) Method for checking quality of e.g. lithium ion cell of battery of e.g. electric vehicle during manufacturing process, involves utilizing extension of metallic layer as reference electrode at which parameter of cell is determined
DE10207070A1 (en) Process for the production of galvanic elements
DE102015101122A1 (en) Secondary battery with nonaqueous electrolyte
DE102022109845B3 (en) INSULATION RESISTANCE DETECTION DEVICE
DE102013216488B4 (en) Method and device for producing an energy storage unit
DE10220997B4 (en) Device for centering car rims
DE102021201294A1 (en) Arrangement and method for the automated detection of an electrical hazard prior to assembly work on high-voltage batteries of the accumulator type
AT515783B1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING AN ELECTRIC ENERGY STORAGE
DE102014101051A1 (en) Method and device for producing an electrode stack
DE102022108528A1 (en) Method for measuring curvature of a band material and device for clamping a band segment

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: G01R0001060000

Ipc: H01R0043000000

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R084 Declaration of willingness to licence
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee