DE102017006518A1 - Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen - Google Patents

Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen Download PDF

Info

Publication number
DE102017006518A1
DE102017006518A1 DE102017006518.7A DE102017006518A DE102017006518A1 DE 102017006518 A1 DE102017006518 A1 DE 102017006518A1 DE 102017006518 A DE102017006518 A DE 102017006518A DE 102017006518 A1 DE102017006518 A1 DE 102017006518A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
cell carrier
connection
cells
electrically conductive
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.)
Withdrawn
Application number
DE102017006518.7A
Other languages
English (en)
Inventor
Sven Bauer
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.)
Bmz GmbH
Original Assignee
Bmz 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 Bmz GmbH filed Critical Bmz GmbH
Priority to DE102017006518.7A priority Critical patent/DE102017006518A1/de
Priority to EP18000594.4A priority patent/EP3428994A1/de
Publication of DE102017006518A1 publication Critical patent/DE102017006518A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/505Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising a single busbar
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/521Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the material
    • H01M50/522Inorganic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

Vorrichtung (1) zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen (2) eines Packs (3) von Batterieelementen, insbesondere Akkumulatorzellen (5), insbesondere Lithium-Ionen-Akkumulatoren, die insbesondere mit einem Batteriemanagementsystem ausgestattet sind, wobei die Vorrichtung zum Energiespeichern und/oder Energieabgeben vorgesehen ist, die mehrfach aufladbar ist, umfassend mindestens einen Zellträger (8) zum Aufnehmen der Batterieelemente, insbesondere Akkumulatorzellen (5), und/oder des Batteriemanagementsystems, mindestens ein elektrisch leitendes Verbindungsmittel (4), insbesondere umfassend ein oder mehrere elektrisch leitende Bandmittel und/oder Plattenmittel, zur elektrisch leitenden Verbindung zwischen zumindest zwei Bauelementen, insbesondere einer oder mehrerer Akkumulatorzellen (5) und/oder dem Batteriemanagementsystem, wobei das leitende Verbindungsmittel (4) an dem Zellträger derart abgestützt befestigt ist, dass eine Biegefestigkeit des Verbindungsmittel (4) erreicht ist, wobei die Batterieelemente, insbesondere Akkumulatorzellen (5), unabhängig davon einzusetzen sind, insbesondere vorab und/oder anschließend, und eine anschließende Verbindungskontaktierung von Polen (24) der Akkumulatorzellen am leitenden Verbindungsmittel (4) vorzunehmen ist, insbesondere mittels Widerstandsschweißen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen eines Packs von Batterieelementen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen eines Packs von Batterieelementen nach dem Oberbegriff von Anspruch 10.
  • Bekannt sind Vorrichtungen zum Halten und/oder Transportieren von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen eines Packs von Batterieelementen, wobei die leitenden Verbindungen direkt mittels Verbindungsverfahren, insbesondere Ultraschallschweißen, auf die Pole der Batterieelemente aufgebracht werden.
  • Nachteilig ist es dabei, dass es bei einer üblichen Aufbringung der Kontaktierungen durch die mechanischen und thermischen Belastungen beim Anbringen der Verbindungen aufgrund von Wärme- und/oder mechanischem Einfluss zu Wölbungen der Verbindungsmittel und zu Beschädigungen und losgelösten elektrischen Kontakten kommen kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen eines Packs von Batterieelementen bereitzustellen, die einfach und sicher zu handhaben ist.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen eines Packs von Batterieelementen, insbesondere Akkumulatorzellen, insbesondere Lithium-Ionen-Akkumulatoren, insbesondere für Powertoolgeräte und/oder Gartengeräte, die insbesondere mit einem Batteriemanagementsystem ausgestattet sind, wobei die Vorrichtung zum Energiespeichern und/oder Energieabgeben vorgesehen ist, die mehrfach aufladbar ist, umfassend mindestens einen Zellträger zum Aufnehmen der Batterieelemente, insbesondere Akkumulatorzellen, und/oder des Batteriemanagementsystems, mindestens ein elektrisch leitendes Verbindungsmittel, insbesondere umfassend ein oder mehrere elektrisch leitende Bandmittel und/oder Plattenmittel, zur elektrisch leitenden Verbindung zwischen zumindest zwei Bauelementen, insbesondere einer oder mehrerer Akkumulatorzellen und/oder dem Batteriemanagementsystem, wobei das leitende Verbindungsmittel an dem Zellträger derart abgestützt befestigt ist, dass eine Biegefestigkeit des Verbindungsmittel erreicht ist, wobei die Batterieelemente, insbesondere Akkumulatorzellen, unabhängig davon einzusetzen sind, insbesondere vorab und/oder anschließend, und eine anschließende Verbindungskontaktierung von Polen der Akkumulatorzellen am leitenden Verbindungsmittel vorzunehmen ist, insbesondere mittels Widerstandsschweißen.
  • Die vorliegende Erfindung liefert eine sichere und stabile Vorrichtung mit einem Verbindungsmittel und Bauelementen eines Packs. Dadurch dass die metallischen Verbindungelemente mit dem Zellträger fest verbunden werden, bevor der Zellträger mit Zellen bestückt wird, ist eine exakte Ausrichtung der leitenden Verbindungelemente und die sichere Kontaktierungen auf die Zellpole vereinfacht und die Verformung der metallischen Verbindungelemente nach jedem Schweißprozess verhindert. In den bekannten Energiespeichermodulen wird das metallische Verbindungselement erst beim ersten Schweißvorgang fest mit der Akkumulatorzelle und dem Energiespeichermodul verbunden. Das bekannte metallische Verbindungselement hat dabei eine Stärke von weniger als einem Millimeter und ist entsprechend mechanisch instabil bzw. elastisch verformbar. In der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das metallische Verbindungelement sehr exakt auf dem Zellpol zu positionieren. Zudem wird die kleine Fläche des Zellpols exakt getroffen und, vorbestimmte Regionen, die nicht geschweißt oder mechanisch belastet werden dürfen, um die Zell nicht zu beschädigen, werden auf reproduzierbare Weise ausgespart, da die Erfindung eine hohe Positionierungsgenauigkeit des metallischen Verbindungelements ermöglicht. Als Verbindungsverfahren kann auch vorgesehen sein Ultraschallverbinden und/oder Thermokompressionsverbinden und/oder Laserverbinden.
  • Zudem kann sich das metallische Verbindungelement beim Schweißen und Erwärmen nicht mehr verformen. da kein starkes Aufdrücken des metallischen Verbindungelements auf den Zellpol vor jedem Schweißvorgang mehr notwendig ist, das in bekannten Vorrichtungen zu einer elastischen oder plastischen Verformung des metallischen Verbindungelements führt. Zudem kann die starke Erhitzung des Schweißbereichs und die darauffolgende schnelle Abkühlung nicht mehr zu einer Verschiebung durch mechanischen Spannungen und entsprechendem Verzug führen. Dies ist besonders bei schmalen und langen metallischen Verbindungelementen vorteilhaft, so wie sie in aktuellen großen Batteriesystemen benötigt werden. Durch diese vermiedene Verformung werden weiterhin die nachfolgenden Schweißvorgänge am gleichen Verbindungselement erleichtert.
  • Die Vorrichtung zum Halten kann auch zum sicheren Transport oder Einsatz in bewegten Geräten verwendet werden, da ein guter Halt und zugleich zuverlässige elektrische Verbindung der Bauelemente gewährleistet ist. Vorteilhaft wird ein elektrisch leitendes, plattenförmiges Verbindungselement großflächig verwendet, dass sich durch die vorgesehene, erfindungsgemäße Kontaktierung nicht aufwölbt oder unsichere Kontakte mit sich bringt. Mit dem Zellhalter fest verbundene Zellverbinder, insbesondere an mehreren Positionen, insbesondere an Seiten des Zellträgers befestigt,
  • Vorteilhaft ist es, wenn jeweils ein Zellträger an einem oberen Endbereich und einem unteren Endbereich vorgesehen sind und jeweils zumindest ein leitende Verbindungsmittel an dem Zellträger abgestützt befestigt ist.
  • Vorteilhaft ist es, wenn das leitende Verbindungsmittel an dem Zellträger an mehreren Verbindungspositionen zu befestigen ist, insbesondere an Mittelstreben des Zellträgers.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Batterieelemente durch Positionierungselemente untereinander auf vorbestimmten Positionen im Zellträger zu halten sind, wobei die Verbindungspositionen am leitenden, plattenartigen Verbindungsmittel an dem Zellträger insbesondere an Positionierungserhöhungen zwischen Aufnahmevertiefungen für Batterieelemente vorgesehen sind.
  • Vorteilhaft ist es, wenn eine positionierende Abstützung, insbesondere Umgreifung des leitenden Verbindungsmittels an zumindest einem Randbereich des Zellträgers vorgesehen ist.
  • Vorteilhaft ist es, wenn das leitende Verbindungsmittel an dem Zellträger mittels Verschraubung und/oder Heißverstämmen und/oder Klipverbindung und/oder Blindniet zu befestigen ist.
  • Vorteilhaft ist es, wenn ein Pack umfassend mehrere Akkumulatorzellen umfassend Verbindungsmittel, als Gesamtheit ein Abstandsmittel, insbesondere außen oder im Inneren, insbesondere als Gehäusemittel, zum Abstandshalten zu einem weiteren oberen und/oder unteren Pack aufweist und/oder die Verbindungsmittel gegen eine mechanische Belastung durch ein Sicherungsmittel gesichert sind.
  • Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Vorrichtung zur Verwendung für die Aufnahme von Bauelemente eines Packs von Batterieelementen, insbesondere Akkumulatorzellen, insbesondere Lithium-Ionen-Akkumulatoren, die insbesondere mit einem Batteriemanagementsystem ausgestattet sind, insbesondere zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass umfassend mindestens einen Zellträger zum Aufnehmen der Batterieelemente, insbesondere Akkumulatorzellen, und/oder des Batteriemanagementsystems, mindestens ein elektrisch leitendes Verbindungsmittel, insbesondere umfassend ein oder mehrere elektrisch leitende Bandmittel und/oder Plattenmittel, zur elektrisch leitenden Verbindung zwischen zumindest zwei Bauelementen, insbesondere einer oder mehrerer Akkumulatorzellen und/oder dem Batteriemanagementsystem, wobei das leitende Verbindungsmittel an dem Zellträger derart abgestützt befestigt ist, dass eine Biegefestigkeit des Verbindungsmittels erreicht ist, wobei eine anschließende Verbindungskontaktierung von Polen der aufzunehmenden Akkumulatorzellen am leitenden Verbindungsmittel vorzunehmen ist, insbesondere mittels Widerstandsschweißen.
  • Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für Paks umfassend Akkumulatorenzellen für Elektrofahrzeuge, insbesondere Elektrokleintransporter, und/oder stationäre Stromspeicher.
  • Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen eines Packs von Batterieelementen, insbesondere Akkumulatorzellen, insbesondere Lithium-Ionen-Akkumulatoren, insbesondere für insbesondere für Powertoolgeräte und/oder Gartengeräte, die insbesondere mit einem Batteriemanagementsystem ausgestattet sind, nach Anspruch 1 bis 9, wobei die Vorrichtung zum Energiespeichern und/oder Energieabgeben vorgesehen ist, die mehrfach aufladbar ist, umfassend mindestens einen Zellträger zum Aufnehmen der Batterieelemente, insbesondere Akkumulatorzellen, und/oder des Batteriemanagementsystems, wobei mindestens ein elektrisch leitendes Verbindungsmittel, insbesondere umfassend ein oder mehrere leitende Bandmittel und/oder Plattenmittel, mittels einer Verbindungskontaktierung, insbesondere mittels Widerstandsschweißen, zur leitenden Verbindung zwischen zumindest zwei Bauelementen vorgesehen ist, insbesondere einer oder mehrerer Akkumulatorzellen und/oder dem Batteriemanagementsystem, wobei zunächst das leitende Verbindungsmittel an dem Zellträger derart abgestützt befestigt wird, dass eine Biegefestigkeit des Verbindungsmittel erreicht wird, wobei die Batterieelemente, insbesondere Akkumulatorzellen, unabhängig davon eingesetzt werden, insbesondere vorab und/oder anschließend, und eine anschließende Verbindungskontaktierung von Polen der Akkumulatorzellen am leitenden Verbindungsmittel vorgenommen wird.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert sind.
  • Es zeigt:
    • 1 erfindungsgemäße Vorrichtung zum Halten,
    • 2a Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
    • 2b Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
    • 2c Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • 2d Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • 3 erfindungsgemäße Vorrichtung und
    • 4 erfindungsgemäße Vorrichtung,
  • 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen 2 eines Packs 3 von Batterieelementen, insbesondere Akkumulatorzellen 5, insbesondere Lithium-Ionen-Akkumulatoren, insbesondere für Powertoolgeräte und/oder Gartengeräte, die insbesondere mit einem Batteriemanagementsystem ausgestattet sind, wobei die Vorrichtung zum Energiespeichern und/oder Energieabgeben vorgesehen ist, die mehrfach aufladbar ist, umfassend mindestens einen Zellträger 8 zum Aufnehmen der Batterieelemente, insbesondere Akkumulatorzellen 5, und/oder des Batteriemanagementsystems, mindestens ein elektrisch leitendes Verbindungsmittel 4, insbesondere umfassend ein oder mehrere leitende Bandmittel und/oder Plattenmittel, das mittels einer Verbindungskontaktierung, insbesondere mittels Widerstandsschweiße, zur leitenden Verbindung zwischen zumindest zwei Batterieelementen vorgesehen ist, insbesondere einer oder mehrerer Akkumulatorzellen 5 und/oder dem Batteriemanagementsystem, wobei das leitende Verbindungsmittel 4 an dem Zellträger derart abgestützt befestigt ist, dass eine Biegefestigkeit des Verbindungsmittel 4 erreicht ist, wobei die Batterieelemente, insbesondere Akkumulatorzellen 5, unabhängig von der Befestigung am Zellträger einzusetzen sind, insbesondere vorab und/oder anschließend, und eine anschließende Verbindungskontaktierung von Polen 24 der Akkumulatorzellen am leitenden Verbindungsmittel 4 vorzunehmen ist. Es ist beispielhaft ein Zellträger 8 an einem oberen Endbereich 11 und einem unteren Endbereich 12 vorgesehen. Zumindest ein leitendes Verbindungsmittel 4 ist an dem Zellträger 8 an einem oberen Endbereich 11 abgestützt befestigt und sorgt für die elektrische Verbindung zwischen zumindest zwei Zellen, die in Reihe oder parallel geschaltet sein können, mit entsprechenden Kontaktabschnitten, die in Kontakt mit einer der Polflächen der zu verbindenden Zellen stehen und üblicherweise mit diesen Polflächen stofflich verbunden werden. Die Positionierungsgenauigkeit vom metallischen Verbindungselement auf dem Zellträger kann sehr hoch sein, was eine anschließende exakte Ausrichtung der Schweißstellen an die Zellpole ermöglicht.
  • Das an dem Zellträger erfindungsgemäß befestigte metallische Verbindungselement kann sich beim ersten Schweißvorgang, insbesondere Widerstandsschweißen, mit den Zellpolen vorteilhaft nicht mehr nach oben verbiegen, so dass komplexe Niederhaltungsmechanismen sind nicht mehr notwendig sind. Für die Verbindung zwischen Akkuzelle bzw. Zellpol und dem metallischen Verbindungelement wird beispielsweise das Kontakt- oder Punktschweißverfahren eingesetzt. Dabei wird das metallische Verbindungelement auf durch einen nicht dargestellten Schweißkopf auf den Zellpol mit einer definierten Kraft gedrückt. Das metallische Verbindungelement weist - wie beispielhaft dargestellt - einen Schlitz auf, der durch den Kontakt mit dem Zellpol elektrisch überbrückt wird. Der Schweißkopf weist zwei Elektroden auf, die jeweils auf der einen und anderen Seite des Schlitzes aufliegen. Für das Schweißen wird ein hoher Strom durch die beiden Elektroden des Schweißkopfs geführt, der wegen der Überbrückung des Schlitzes durch das Zellpolblech getragen wird. Durch die Übergangswiderstände zwischen metallischem Verbindungelement und Zellpolblech wird dieser Bereich so stark erhitzt, dass das Metall der beiden Kontaktpartner schmilzt und diese somit zusammengelötet werden.
  • Das metallische Verbindungselement wird erfindungsgemäß an mehreren Stellen mit den Zellträgern fest verbunden, bevor der Zellträger mit Akkumulatorzellen bestückt wird, wobei verschiedene Verbindungsverfahren eingesetzt werden können, wie beispielhaft in 2a- 2d dargestellt.
  • 2a zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Halten, beispielhaft eine Verschraubung 20,
  • 2b zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Halten, beispielhaft Heißverstämmen 21.
  • 2c zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Halten, beispielhaft Klippverbindung 22.
  • 2d zeigt einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Halten, beispielhaft Blindniet 23.
  • 3 zeigt erfindungsgemäße Vorrichtung umfassend einen Zellträger 8 und ein ausgesetztes Verbindungsmittel 4, das mittels beispielhafter Verbinungsverfahren, wie in 2a-2d dargestellt zunächst verbunden wird und dann Akkumulatoren eingesetzt werden und mittels eines Verbindungsverfahrens zum Pol, beispielsweise Widerstandsschweißen, verbunden werden können.
  • 4 zeigt einen Zellträger 8 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die nicht dargestellten Batterieelemente durch Positionierungselemente 15 untereinander auf vorbestimmten Positionen im Zellträger 8 zu halten sind, wobei die Verbindungspositionen am leitenden, plattenartigen Verbindungsmittel an dem Zellträger 8 insbesondere an Positionierungserhöhungen 16 zwischen Aufnahmevertiefungen 17 für Batterieelemente vorgesehen sind.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Vorrichtung zum Halten
    2
    Bauelement
    3
    Pack
    4
    Verbindungsmittel
    5
    Akkumulatorzelle
    8
    Zellträger
    11
    oberer Endbereich
    12
    unterer Endbereich
    13
    Verbindungspositionierungen
    14
    Mittelstrebe
    15
    Positionierungselement
    16
    Positionierungserhöhungen
    17
    Aufnahmevertiefungen
    18
    Randbereich
    19
    Umgreifung
    20
    Verschraubung
    21
    Heißverstämmen
    22
    Klipverbindung
    23
    Blindniet
    24
    Pol

Claims (10)

  1. Vorrichtung (1) zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen (2) eines Packs (3) von Batterieelementen, insbesondere Akkumulatorzellen (5), insbesondere Lithium-Ionen-Akkumulatoren, die insbesondere mit einem Batteriemanagementsystem ausgestattet sind, wobei die Vorrichtung zum Energiespeichern und/oder Energieabgeben vorgesehen ist, die mehrfach aufladbar ist, umfassend mindestens einen Zellträger (8) zum Aufnehmen der Batterieelemente, insbesondere Akkumulatorzellen (5), und/oder des Batteriemanagementsystems, mindestens ein elektrisch leitendes Verbindungsmittel (4), insbesondere umfassend ein oder mehrere elektrisch leitende Bandmittel und/oder Plattenmittel, zur elektrisch leitenden Verbindung zwischen zumindest zwei Bauelementen, insbesondere einer oder mehrerer Akkumulatorzellen (5) und/oder dem Batteriemanagementsystem, wobei das leitende Verbindungsmittel (4) an dem Zellträger derart abgestützt befestigt ist, dass eine Biegefestigkeit des Verbindungsmittel (4) erreicht ist, wobei die Batterieelemente, insbesondere Akkumulatorzellen (5), unabhängig davon einzusetzen sind, insbesondere vorab und/oder anschließend, und eine anschließende Verbindungskontaktierung von Polen (24) der Akkumulatorzellen am leitenden Verbindungsmittel (4) vorzunehmen ist, insbesondere mittels Widerstandsschweißen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Zellträger (8) an einem oberen Endbereich (11) und einem unteren Endbereich (12) vorgesehen sind und jeweils zumindest ein leitende Verbindungsmittel (4) an dem Zellträger (8) abgestützt befestigt ist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das leitende Verbindungsmittel (4) an dem Zellträger (8) an mehreren Verbindungspositionen (13) zu befestigen ist, insbesondere an Mittelstreben (14) des Zellträgers (8).
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieelemente durch Positionierungselemente (15) untereinander auf vorbestimmten Positionen im Zellträger (8) zu halten sind, wobei die Verbindungspositionen (13) am leitenden, plattenartigen Verbindungsmittel (4) an dem Zellträger insbesondere an Positionierungserhöhungen (16) zwischen Aufnahmevertiefungen (17) für Batterieelemente vorgesehen sind.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine positionierende Abstützung, insbesondere Umgreifung (19) des leitenden Verbindungsmittel (4) an zumindest einem Randbereich (18) des Zellträgers vorgesehen ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das leitende Verbindungsmittel (4) an dem Zellträger mittels Verschraubung (20) und/oder Heißverstämmen (21) und/oder Klipverbindung (22) und/oder Blindniet (23) zu befestigen ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pack (3) umfassend mehrere Akkumulatorzellen (5) umfassend Verbindungsmittel (4), als Gesamtheit ein Abstandsmittel, insbesondere außen oder im Inneren, insbesondere als Gehäusemittel, zum Abstandshalten zu einem weiteren oberen und/oder unteren Pack aufweist und/oder die Verbindungsmittel (4) gegen eine mechanische Belastung durch ein Sicherungsmittel gesichert sind.
  8. Vorrichtung zur Verwendung für die Aufnahme von Bauelemente (2) eines Packs (3) von Batterieelementen, insbesondere Akkumulatorzellen (5), insbesondere Lithium-Ionen-Akkumulatoren, die insbesondere mit einem Batteriemanagementsystem ausgestattet sind, insbesondere zur Verwendung in einer Vorrichtung der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass umfassend mindestens einen Zellträger (8) zum Aufnehmen der Batterieelemente, insbesondere Akkumulatorzellen (5), und/oder des Batteriemanagementsystems, mindestens ein elektrisch leitendes Verbindungsmittel (4), insbesondere umfassend ein oder mehrere elektrisch leitende Bandmittel und/oder Plattenmittel, zur elektrisch leitenden Verbindung zwischen zumindest zwei Bauelementen, insbesondere einer oder mehrerer Akkumulatorzellen (5) und/oder dem Batteriemanagementsystem, wobei das leitende Verbindungsmittel (4) an dem Zellträger derart abgestützt befestigt ist, dass eine Biegefestigkeit des Verbindungsmittels (4) erreicht ist, wobei eine anschließende Verbindungskontaktierung von Polen (24) der aufzunehmenden Akkumulatorzellen am leitenden Verbindungsmittel (4) vorzunehmen ist, insbesondere mittels Widerstandsschweißen.
  9. Verwendung einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, für Paks (3) umfassend Akkumulatorenzellen (5) für Elektrofahrzeuge, insbesondere Elektrokleintransporter, und/oder stationäre Stromspeicher.
  10. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung (1) zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen (2) eines Packs (3) von Batterielementen, insbesondere Akkumulatorzellen (5), insbesondere Lithium-Ionen-Akkumulatoren, insbesondere für insbesondere für Powertoolgeräte und/oder Gartengeräte, die insbesondere mit einem Batteriemanagementsystem ausgestattet sind, nach Anspruch 1 bis 9, wobei die Vorrichtung zum Energiespeichern und/oder Energieabgeben vorgesehen ist, die mehrfach aufladbar ist, umfassend mindestens einen Zellträger (8) zum Aufnehmen der Batterieelemente, insbesondere Akkumulatorzellen (5), und/oder des Batteriemanagementsystems, wobei mindestens ein elektrisch leitendes Verbindungsmittel (4), insbesondere umfassend ein oder mehrere leitende Bandmittel und/oder Plattenmittel, mittels einer Verbindungskontaktierung, zur leitenden Verbindung zwischen zumindest zwei Bauelementen vorgesehen ist, insbesondere einer oder mehrerer Akkumulatorzellen (5) und/oder dem Batteriemanagementsystem, wobei zunächst das leitende Verbindungsmittel (4) an dem Zellträger derart abgestützt befestigt wird, dass eine Biegefestigkeit des Verbindungsmittel (4) erreicht wird, wobei die Batterieelemente, insbesondere Akkumulatorzellen (5), unabhängig davon eingesetzt werden, insbesondere vorab und/oder anschließend, und eine anschließende Verbindungskontaktierung von Polen der Akkumulatorzellen am leitenden Verbindungsmittel (4) vorgenommen wird, insbesondere mittels Widerstandsschweißen.
DE102017006518.7A 2017-07-11 2017-07-11 Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen Withdrawn DE102017006518A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017006518.7A DE102017006518A1 (de) 2017-07-11 2017-07-11 Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen
EP18000594.4A EP3428994A1 (de) 2017-07-11 2018-07-11 Vorrichtung zum halten von elektrisch leitend verbundenen bauelementen, eine verwendung und verfahren zur herstellung einer vorrichtung zum halten von elektrisch leitend verbundenen bauelementen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017006518.7A DE102017006518A1 (de) 2017-07-11 2017-07-11 Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017006518A1 true DE102017006518A1 (de) 2019-01-17

Family

ID=64745010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017006518.7A Withdrawn DE102017006518A1 (de) 2017-07-11 2017-07-11 Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017006518A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021122739A1 (de) 2021-09-02 2023-03-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Transport von Speicherzellen und zum Herstellen eines Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021122739A1 (de) 2021-09-02 2023-03-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Transport von Speicherzellen und zum Herstellen eines Energiespeichers für ein Kraftfahrzeug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3140874B1 (de) Batteriepack und verfahren zur montage eines batteriepacks
EP2441104B1 (de) Trägermatrix für batteriezellenverbinder
DE102009050315B4 (de) Verbindungsvorrichtung, elektrochemische Vorrichtung und Verfahren zum elektrisch leitenden Verbinden von Zellterminals von elektrochemischen Zellen einer elektrochemischen Vorrichtung
EP2612392B1 (de) Batteriezelle mit terminals an den seitenflächen, batteriezellenmodul, verfahren zur herstellung eines batteriezellenmoduls und kraftfahrzeug
EP2497134B1 (de) Verfahren zur verbindung eines batteriepols an einer ersten batteriezelle mit einem batteriepol an einer zweiten batteriezelle sowie batterie mit miteinander verbundenen batteriezellen und batteriesystem
EP2441103A1 (de) Batteriezellenverbinder
WO2011045088A1 (de) Zellverbinder
DE102011013845A1 (de) Reversible Batterieanordnung und Werkzeug für automatisierte Grossserienproduktion
DE202009012647U1 (de) Batteriezellenverbinder
EP2735039B1 (de) Zellkontaktieranordnung für einen energiespeicher
DE102011109240A1 (de) Verfahren zum elektischen Verbinden von Kontaktelementen
DE102013201556B4 (de) Batteriesystem mit einem Kontaktelement
DE102013016617A1 (de) Batterie mit einer Vielzahl von Batterieeinzelzellen
DE102013019468B4 (de) Batterie mit einer Mehrzahl von Batteriezellen
DE102017006518A1 (de) Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen und Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Halten von elektrisch leitend verbundenen Bauelementen
EP2697847B1 (de) Speichereinheit mit einem federnd kontaktierten energiespeicher
DE102009050319A1 (de) Elektrochemische Vorrichtung
DE102016225252A1 (de) Elektrischer Energiespeicher, insbesondere Batteriezelle, mit Bauraum-optimierter Elektrodenverschaltung
EP2524407B1 (de) Batterie, batteriesystem und verfahren zur verbindung einer mehrzahl von batterien
EP3428994A1 (de) Vorrichtung zum halten von elektrisch leitend verbundenen bauelementen, eine verwendung und verfahren zur herstellung einer vorrichtung zum halten von elektrisch leitend verbundenen bauelementen
EP3797444B1 (de) Batteriezellenverbinder
DE102014206951A1 (de) Batteriemodul mit wenigstens zwei parallel verschalteten Batteriezellen
DE102017117590B4 (de) Positionier-Hilfsvorrichtung
DE102016116375B4 (de) Kontaktierungsvorrichtung
DE102019210535A1 (de) Verbindungs-Struktur einer Verteiler-Schiene und eines Elektro-Kabels und Verteiler-Schienen Modul

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01M0002100000

Ipc: H01M0050200000

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee