-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Montagevorrichtung zum elektrischen Kontaktieren mindestens einer Zellfahne mindestens eines elektrochemischen Speichers, aufweisend mindestens eine Platte mindestens eine Deckplatte und mindestens einen Isolator, wobei die Platte mindestens ein Führungselement zum Führen und Fixieren der mindestens einen Deckplatte aufweist und wobei zwischen der Platte und der Deckplatte die mindestens eine Zellfahne elektrisch leitend kontaktierbar ist.
-
Elektrochemische Speicher, insbesondere Lithium-Ionen-Zellen werden üblicherweise untereinander elektrisch leitend verbunden, um serielle und parallele Schaltungen zu ermöglichen. Insbesondere bei Lithium-Ionen-Zellen bestehen die Zellfahnen aus Kupfer und Aluminium. Eine direkte Materialverbindung, beispielsweise durch Schweißen oder Löten, ist zwischen Kupfer und Aluminium nicht ohne Weiteres bzw. problemlos möglich. Schraubverbindungen oder Klemmverbindungen zwischen mehreren Zellfahnen können einen hohen Montageaufwand und lange Montagezeiten aufweisen. Des Weiteren ist eine langfristige Haltbarkeit bei Schraubverbindungen oder einfachen Klemmverbindungen problematisch, da aufgrund nachlassender Presskraft auf die Zellfahnen ein elektrischer Übergangswiderstand sich einstellen kann, welcher elektrische Verluste und einen materialschädigenden Wärmeeintrag verursachen kann.
-
DE 10 2010 052 507 A1 offenbart ein Batteriezellen-Modul mit einem Verbindungselement zum elektrischen Kontaktieren von zwei Zellfahnen. Die Zellfahnen werden dabei durch eine Schraubverbindung in dem Verbindungselement mechanisch eingespannt und somit elektrisch miteinander verbunden.
-
WO 2013/073179 A2 zeigt eine Stromversorgung mit mehreren Batteriezellen. Die jeweiligen Zellfahnen der Batteriezellen werden über elastische Klemmen elektrisch leitend miteinander verbunden.
-
WO 2013/150737 A1 offenbart eine Stromversorgung mit mehreren nebeneinander angeordneten Batteriezellen. Zum Verbinden von mehreren Zellfahnen werden elastische Klemmen verwendet.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Montagevorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Kontaktieren von elektrochemischen Speichern vorzuschlagen, welche eine Montage eines Batteriesystems vereinfachen und beschleunigen.
-
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Montagevorrichtung zum elektrischen Kontaktieren mindestens einer Zellfahne mindestens eines elektrochemischen Speichers. Die Montagevorrichtung weist mindestens eine Platte, mindestens eine Deckplatte und mindestens einen Isolator auf. Erfindungsgemäß ist die Platte auf dem Isolator angeordnet und der Isolator ist mit einer der Platte gegenüberliegenden Seite auf dem mindestens einen elektrochemischen Speicher anbringbar. Ferner weist die Platte mindestens ein Führungselement zum Führen und Fixieren der mindestens einen Deckplatte auf einer dem Isolator abgewandten Seite der Platte auf, wobei durch Fixieren der Deckplatte auf der Platte zwischen der Platte und der Deckplatte die mindestens eine Zellfahne elektrisch leitend kontaktierbar ist.
-
Die Montagevorrichtung kann im Bereich von mindestens einem elektrochemischen Speicher angeordnet werden. Insbesondere kann die Montagevorrichtung im Bereich von mehreren Zellen bzw. Batteriezellen angeordnet werden. Die die Pole der Zellen elektrisch verbindenden Zellfahnen können an die Montagevorrichtung angelegt bzw. angelehnt und um die Montagevorrichtung herum geführt oder umgebogen werden. Es können auch elektrische Leiter bzw. mindestens ein elektrischer Leiter zum elektrischen Kontaktieren der Zellfahnen auf die Platte gelegt bzw. auf der Platte, beispielsweise in Form einer auf einer bspw. isolierenden Platine aufgedruckten Leiterbahn, angeordnet werden. Alternativ können die elektrischen Leiter bzw. kann der mindestens eine elektrische Leiter auch durch bzw. an dem Isolator angeordnet sein. Der Isolator kann beispielsweise ein Festkörper oder ein Gas, wie beispielsweise Luft sein. Die elektrischen Leiter können auch auf die Platte oder je nach Beschaffenheit des Isolators auf den Isolator aufgedruckt oder aufgedampft sein. An einer oberen Seite der Montagevorrichtung ist die Platte angeordnet, auf welche die umgebogenen Zellfahnen aufgelegt werden können. Die obere Seite der Montagevorrichtung kann beispielsweise eine der Zelle bzw. einem Zell-Pol gegenüberliegende Seite der Montagevorrichtung sein. Die eine oder mehreren Zellfahnen können auf die Platte aufgelegt werden und von der mindestens einen Deckplatte verdeckt werden. Durch das mindestens eine Führungselement kann die Deckplatte optimal geführt auf die Platte aufgelegt werden. Zwischen der Deckplatte und der Platte sind hierbei die mindestens eine Zellfahne und der mindestens eine elektrische Leiter und/oder mindestens zwei Zellfahnen angeordnet. Die Deckplatte kann mit der Platte kraftschlüssig verbunden werden, sodass die elektrisch leitfähigen zwischen der Deckplatte und der Platte angeordneten Komponenten, d. h. die mindestens eine Zellfahne und der mindestens eine Leiter bzw. die mindestens zwei Zellfahnen, gegeneinander gedrückt werden und einen geringen elektrischen Übergangswiderstand aufweisen. Die Platte und die Deckplatte können zwar vorzugsweise elektrisch leitfähig ausgeführt sein, können jedoch auch aus einem Kunststoff bestehen. Durch die Montagevorrichtung können auch mehrere Zellfahnen und/oder elektrische Leiter schnell und dauerhaft elektrisch leitend miteinander verbunden bzw. kontaktiert werden. Insbesondere können auch unterschiedliche Materialverbindungen miteinander elektrisch leitend verbunden werden. Durch die Montagevorrichtung können massiv ausgeführte Stromsammler in einem Batteriesystem entfallen und ein kompakteres und preiswerteres Batteriesystem ermöglicht werden.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Montagevorrichtung sind die Platte und die mindestens eine Deckplatte miteinander verpressbar. Insbesondere kann eine maschinelle Verpressung von elektrisch leitfähigen zwischen der Platte und der Deckplatte angeordneten Komponenten, d. h. zwischen dort angeordneten Zellfahnen und/oder elektrischen Leitern, verwendet werden. Hierdurch kann eine besonders effektive und widerstandsarme Kontaktstelle zwischen der mindestens einen Zellfahne und dem mindestens einen elektrischen Leiter oder zwischen mindestens zwei Zellfahnen erstellt werden. Zum Verbessern einer mechanischen Stabilität und einer elektrischen Leitfähigkeit können die Deckplatte und die Platte jeweils eine raue oder perforierte Oberfläche aufweisen.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform der Montagevorrichtung sind die Platte und die mindestens eine Deckplatte miteinander verschweißbar. Während dem Verpressen der Platte, der Deckplatte, der mindestens einen Zellfahne und des elektrischen Leiters miteinander, kann die Deckplatte mit der Platte oder mit dem mindestens einen Führungselement verschweißt werden. Durch ein Verschweißen der Deckplatte mit dem mindestens einen Führungselement können die zwischen der Deckplatte und der Platte eingespannten Komponenten besonders materialschonend miteinander verbunden werden. Insbesondere beschränkt sich der durch das Schweißen erzeugte Hitzeeintrag lokal auf die Deckplatte und das mindestens eine Führungselement. Hierdurch kann eine Materialversprödung der Zellfahnen verhindert und ein üblicher Versagensmechanismus unterbunden werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Montagevorrichtung ist die mindestens eine Deckplatte durch mindestens ein an dem mindestens einen Führungselement angeordnetes Verbindungselement gegen die Platte pressbar oder verpresst haltbar. Das mindestens eine Führungselement kann beispielsweise eine Öffnung zum Aufnehmen des Verbindungselements aufweisen. Hierdurch kann während dem Verpressen der Deckplatte mit der Platte ein Keil oder ein Bolzen als Verbindungselement zum Blockieren der Deckplatte in die Öffnung eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Verpressung zwischen der Platte und der Deckplatte auch durch ein Einführen des Keils in die Öffnung erfolgen. Hierdurch kann eine Kontaktstelle besonders materialschonend hergestellt werden, da kein Wärmeeintrag in die verpressten Komponenten erfolgt. Das Verbindungselement kann vorzugsweise mit einer Fügevorrichtung in mindestens ein Führungselement eingepresst werden. Insbesondere bei einer keilförmigen Ausführung des Verbindungselements kann bei einem Einpressen des Verbindungselements eine Presskraft zwischen der Deckplatte und der Platte erhöht oder erzeugt werden. Das keilförmige Verbindungselement kann beispielsweise nach Erreichen einer maximalen Druckkraft durch geometrische Selbsthemmung in seiner Endposition gehalten werden.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform der Montagevorrichtung ist die Platte auf dem Isolator angeordnet, wobei der Isolator mit einer der Platte gegenüberliegenden Seite auf dem mindestens einen elektrochemischen Speicher formschlüssig anbringbar ist. Hierdurch kann der Isolator optimal in ein Batteriesystem integriert werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Montagevorrichtung weist der Isolator eine längliche Ausdehnung und abgerundete Flanken auf. Somit können entlang der länglichen Ausdehnung der Montagevorrichtung ein oder mehrere Zellfahnen auf der Platte angeordnet werden. Durch die abgerundeten Kanten des Isolators können die Zellfahnen ohne Beschädigungen um den Isolator umgebogen werden. Hierdurch kann die Montagevorrichtung gleichzeitig als ein Umbiegewerkzeug verwendet werden.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform der Montagevorrichtung ist die mindestens eine elektrische Leitung mindestens eine Zellfahne. Vorzugsweise können dadurch mehrere Zellfahnen auf die Platte aufgebracht und zum Herstellen einer elektrischen Kontaktstelle miteinander verpresst werden.
-
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum elektrischen Kontaktieren mindestens eines elektrochemischen Speichers. Erfindungsgemäß wird mindestens ein elektrochemischer Speicher bereitgestellt, mindestens eine Zellfahne des mindestens einen elektrochemischen Speichers ausgerichtet und mindestens eine erfindungsgemäße Montagevorrichtung an dem mindestens einen elektrochemischen Speicher angeordnet. Die mindestens eine Zellfahne wird um eine Flanke des Isolators der Montagevorrichtung umgebogen und auf die mindestens eine Platte der Montagevorrichtung gelegt. Anschließend wird die mindestens eine Deckplatte der Montagevorrichtung mit der Platte zum elektrischen Kontaktieren der mindestens einen Zellfahne verpresst.
-
Die Montagevorrichtung kann beispielsweise zwischen mehreren Zellfahnen von mehreren Zellen bzw. Batteriezellen angeordnet werden. Durch ein Aufsetzen oder Einfügen der Montagevorrichtung auf die in einem Zellmodulgehäuse platzierten Zellen können die jeweiligen Zellfahnen vorgebogen und in Form gebracht werden. Die jeweiligen Zellfahnen können übereinander geschachtelt und als Zellfahnenbündel um die Montagevorrichtung umgebogen und auf die Montagevorrichtung bzw. deren mindestens eine Platte zumindest bereichsweise aufgelegt werden. Nach einem Umbiegen der Zellfahnen werden die Zellfahnen auf die Platte der Montagevorrichtung aufgesetzt und mit der mindestens einen Deckplatte verpresst. Im verpressten Zustand kann die Deckplatte mit dem mindestens einen Führungselement verschweißt oder verbunden werden. Beispielsweise kann die Deckplatte per Laser geschweißt werden. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest eine Deckplatte mit mindestens einem Führungselement durch Bolzen oder Keile in einem verpressten Zustand gesichert oder blockiert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren weist einen geringen Aufwand zum Kontaktieren von mindestens einer Zellfahne auf. Die so hergestellte Kontaktierung kann besonders robust ausgeführt sein. Die jeweiligen Zellfahnen müssen hierbei nicht exakt positioniert oder vollflächig gegen die Platte umgebogen werden, da dies durch das Andrücken der Deckplatte auf die Platte kompensiert werden kann. Die gemäß dem Verfahren hergestellte elektrische Kontaktierung kann schnell und unkompliziert, beispielsweise durch eine Sichtprüfung, kontrolliert werden.
-
Nach einer Ausführungsform des Verfahrens weist die mindestens eine Zellfahne eine an das mindestens eine Führungselement der Montagevorrichtung angepasste Form auf, wobei nach einem Umbiegen um eine Flanke des Isolators der Montagevorrichtung die mindestens eine Zellfahne in der Regel über eine halbe Breite der Platte hinausragt. Hierdurch entsteht eine besonders großflächige Kontaktierung der Zellfahnen. Insbesondere kann eine Erwärmung der Kontaktstellen durch einen hohen Übergangswiderstand vermieden werden. Aufgrund der Verschränkung der Zellfahnen kann eine mechanische Stabilität der jeweiligen Kontaktstelle erhöht werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird die Platte bei einem Verpressen mit der Deckplatte gegengehalten. Dabei kann eine Gegenhaltevorrichtung an der Platte angeordnet werden, die die erzeugte auf die Deckplatte gerichtete Druckkraft aufnimmt. Hierdurch kann verhindert werden, dass eine auf mehreren Zellen angeordnete Montagevorrichtung die Zellen beim Durchführen des Verfahrens mechanisch verformt oder beschädigt.
-
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter beschrieben. Es zeigt:
- 1 in schematischen Darstellungen unterschiedliche Schritte einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 2 in schematischen Darstellungen unterschiedliche Schritte einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 3 in schematischen Darstellungen unterschiedliche Ansichten einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Montagevorrichtung a) Querschnitt b) Seitenansicht c) Seitenansicht mit Deckplatte und Gegenhaltevorrichtung;
- 4 in einer schematischen Draufsicht eine auf eine Platte aufgelegte Zellfahne.
-
1 zeigt in schematischen Darstellungen unterschiedliche Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens nach einer Ausführungsform.
-
1a veranschaulicht einen ersten Schritt des Verfahrens, bei dem die elektrochemischen Speicher 1 bzw. die Zellen 1 aneinander gereiht sind. Zum Veranschaulichen werden sechs Lithium-Ionen-Pouch-Zellen 1 einseitig dargestellt, wobei jeweils drei Zellen 1 parallel verbunden werden, wobei sich hier entsprechend zwei Gruppen von parallel miteinander verschalteten Zellen 1 ergeben und die zwei Gruppen anschließend seriell miteinander elektrisch verbunden werden. Es ergibt sich damit eine sogenannte 2S3P Anordnung der Zellen 1. Drei der Zellen 1, die parallel zueinander geschaltet werden und von denen hier jeweils der Plus-Pol gezeigt ist, weisen hierbei an ihrem Plus-Pol eine jeweilige erste Zellfahne 2.1 aus Kupfer auf. Drei der Zellen 1, die ebenfalls parallel zueinander geschaltet werden und von denen hier jeweils der Minus-Pol gezeigt ist, weisen an ihrem Minus-Pol eine jeweilige zweite Zellfahne 2.2 aus Aluminium auf. Es ergeben sich somit zwei Gruppen von Zellen 1 mit entsprechend zwei Gruppen von jeweils sortenreinen Zellfahnen 2.1 bzw. 2.2. Das bedeutet, dass bei der Gruppe aus Zellfahnen 2.1 alle Zellfahnen 2.1 aus einem Material, hier Kupfer (Cu), und bei der Gruppe aus Zellfahnen 2.2 alle Zellfahnen aus einem anderen Material, hier Aluminium (Al), bestehen. Die beiden Gruppen von Zellen 1, die sich durch die jeweils parallel zueinander zu verschaltenden Zellen 1 ergeben, werden in Reihe zueinander geschaltet. Die Zellen 1 weisen im Bereich der Zellfahnen 2.1 bzw. 2.2 eine zahnförmige Geometrie auf. Die jeweiligen Zellfahnen 2.1 bzw. 2.2 können im Vorfeld temporär vorgebogen sein oder zum Umbiegen geklemmt oder fixiert sein. Insbesondere können die Zellfahnen 2.1 bzw. 2.2 gebündelt sein, d. h. die sortenreinen Zellfahnen 2.1 bzw. 2.2 werden jeweils untereinander zusammengeführt, d. h. die drei aus Kupfer bestehenden Zellfahnen 2.1 werden zusammen gebündelt und die drei aus Aluminium bestehenden Zellfahnen 2.2 werden zusammen gebündelt.
-
1b zeigt einen weiteren Schritt des Verfahrens, bei dem eine Montagevorrichtung 4 bereitgestellt wird. Die Montagevorrichtung 4 wird zwischen den miteinander elektrisch zu verbindenden Zellen 1 angeordnet.
-
Vorzugsweise wird die Montagevorrichtung 4 zwischen die Zellfahnenbündel bzw. die Zellfahnengruppen, die hier jeweils drei alle aus ein und demselben Material bestehende Zellfahnen umfassen, d.h. beispielsweise sortenrein gebündelte Zellfahnen 2.1 bzw. 2.2 umfassen, aufgesetzt.
-
In 1c und 1d wird die Montagevorrichtung 4 an den Zellen 1 positioniert. Die Montagevorrichtung 4 weist einen Isolator 6 auf. Der Isolator 6 dient als Abstandshalter zu den Zellen 1. Aufgrund der gerundeten Flanken des Isolators 6 können die gebündelten Zellfahnen 2.1 bzw. 2.2 ohne Beschädigung um den Isolator 6 der Montagevorrichtung 4 umgebogen werden. Der Isolator 6 weist einseitig eine an die zahnförmige Geometrie der Zellen 1 angepasste Form auf und kann somit an dieser Seite formschlüssig auf die Zellen 1 im Bereich der Zellfahnen 2.1 bzw. 2.2 angeordnet werden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist der Isolator 6 einseitig zahnförmig ausgeführt und kann passgenau zwischen zwei Zellfahnen 2.1 und 2.2 auf zwei Zellen 1 positioniert werden. Auf dem Isolator 6 ist auf einer den Zellen 1 gegenüberliegenden Seite eine Platte 8 positioniert. Gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Platte 8 eine Stahlplatte, auf welcher auf einer dem Isolator 6 und den Zellen 1 abgewandten Seite eine isolierende Leiterplatte bzw. Platine 9, beispielsweise mit aufgedruckter Leiterbahn, aufgebracht ist. Die Leiterplatte bzw. Platine ist optional. Die Platte 8 kann, wie erwähnt, aus Stahl oder auch aus einem anderen beliebigen Material, wie beispielsweise Aluminium, Kupfer, Edelstahl, Kunststoff, einer Kombination daraus und dergleichen, bestehen. Die Stahlplatte 8 weist Führungselemente 10 (siehe 3) in Form von Führungsstiften 10 auf, die hier die auf der Stahlplatte angeordnete Platine 9 durchstoßen. Die Führungsstifte 10 sind hierbei aus Stahl und hier als Stehbolzen ausgeführt. Die Platte 8 und die Führungsstifte 10 können integral ausgebildet sein. Die gebündelten Zellfahnen 2.1 bzw. 2.2 werden derart um den Isolator 6 umgebogen, dass die Zellfahnen 2.1 bzw. 2.2 auf der Stahlplatte 8 bzw. auf der auf der Stahlplatte 8 angeordneten Platine 9 aufliegen. Es können mehrere Zellfahnen 2.1 bzw. 2.2 gebündelt auf die Stahlplatte 8 aufgelegt werden. Alternativ können Zellfahnen 2.1 bzw. 2.2 auch abwechselnd von unterschiedlichen Richtungen auf die Platte 8 aufgelegt werden. Eine maximale Anzahl an auflegbaren Zellfahnen 2.1, 2.2 ist abhängig von einer Höhe der Führungselemente 10. Die Zellfahnen 2.1, 2.2 erstrecken sich über eine halbe Breite der Platte 8 und damit an den Führungselementen 10 vorbei. Hierdurch kann bei beidseitig auf die Platte 8 aufgelegten Zellfahnen 2.1, 2.2 ein großflächiger Überlappbereich und damit können viele Schichten von Zellfahnen gebildet werden. Dies wird in 1e verdeutlicht. Somit können die einzelnen Zellfahnen 2.1 bzw. 2.2 abwechselnd entweder links, rechts, links, rechts usw. übereinander geschachtelt oder als sortenreine Zellfahnenbündel 2.1 bzw. 2.2 auf die Montagevorrichtung 4 bzw. hier auf die Oberfläche der Platine 9 umgebogen werden. Nachdem alle Zellfahnen 2.1, 2.2 vollständig umgebogen sind und aufeinander gestapelt sind, wird die Deckplatte 12 aufgesetzt und mit der Platte 8 verpresst und in diesem Zustand mit den Führungselementen 10, beispielsweise per Laser, verschweißt. Um die elektrische Verbindung zwischen den einzelnen Zellfahnen 2.1, 2.2 zu verbessern, weist die Deckplatte 12 in Ausgestaltung eine verhältnismäßig raue Oberfläche auf.
-
1f veranschaulicht den letzten Schritt des Verfahrens, bei dem eine Deckplatte 12 mit der Platte 8 verpresst wird. Die Deckplatte 12 weist nicht dargestellte mit den Führungselementen 10 korrespondierende bzw. dazu komplementäre Ausnehmungen auf. Die Deckplatte 12 kann somit präzise auf die sich überlappenden Zellfahnen 2.1, 2.2 gelegt werden. Durch das Verpressen der Platte 8 und der Deckplatte 12 miteinander werden die dazwischen angeordneten Zellfahnen 2.1, 2.2 miteinander verpresst, sodass eine elektrische Verbindung zwischen den Zellfahnen 2.1, 2.2 hergestellt wird. Im verpressten Zustand wird die Deckplatte 12 mit den Führungselementen 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel verschweißt oder verlötet. Vorzugsweise sind die Deckplatte 12 und die Platte 8 mit den Führungselementen 10 als leicht miteinander verschweißbare oder verlötbare Fügepartner ausgeführt. Hierdurch kann auch bei unterschiedlichen Materialen der Zellfahnen 2.1, 2.2 eine dauerhafte und optimale elektrische Verbindung zwischen mehreren Zellfahnen 2.1, 2.2 hergestellt werden.
-
2a und 2b zeigen einen alternativen letzten Schritt des Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform. Hier weisen die Führungselemente 10 jeweils einen Pilzkopf 11 auf. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist das Verbindungselement 14 ein Keil 14. Nachdem alle Zellfahnen 2.1, 2.2 vollständig umgebogen sind und auf der Platte 8 bzw. auf der darauf angeordneten Platine 9 aufeinander gestapelt sind, wird die Deckplatte 12 seitlich aufgeschoben, wobei die Deckplatte 12 von einer Geometrie-Draufsicht ähnlich ausgeführt ist wie Zellfahnen (siehe 4), um an bzw. um die Führungselemente 10 angeordnet werden zu können. Anschließend wird das Verbindungselement 14 bzw. der Keil in gleicher Fügerichtung wie die Deckplatte 12 aufgelegt. Mit einer hier halbkreisförmig dargestellten Fügevorrichtung 15 wird das Verbindungselement 14 bzw. der Keil zwischen Pilzkopf 11 und Deckplatte 12 eingepresst. Dadurch werden die Zellfahnen 2.1, 2.2 zusammengepresst und der Keil 14 nach Erreichen einer Maximalkraft durch geometrische Selbsthemmung fixiert. Vorzugsweise wird das Verbindungselement 14 derart zwischen Pilzkopf 11 und Deckplatte 12 eingebracht, dass aufgrund von Reibungskraft oder plastischer Verformung ein unbeabsichtigtes Entfernen des Verbindungselements 14 nicht mehr möglich ist. Auf der Platte 8 kann optional eine Platine 9, wie hier dargestellt, angeordnet sein, auf welcher bspw. eine Leiterbahn aufgedruckt oder aufgedampft ist.
-
3 zeigt in schematischen Darstellungen unterschiedliche Ansichten der erfindungsgemäßen Montagevorrichtung 4.
-
3a zeigt einen Querschnitt durch die Montagevorrichtung 4. Die Montagevorrichtung 4 weist einen Isolator 6 auf. Der Isolator 6 ist vorzugsweise ein elektrischer Isolator. Der Isolator 6 weist eine Form entsprechend einer äußeren Kontur der Zellen 1 zum formschlüssigen Anordnen der Montagevorrichtung 4 auf mehreren Zellen 1 auf. Der Isolator 6 dient als Abstandselement für eine Platte 8, die oberhalb der Zellen 1 in einem durch den Isolator definierten Abstand anzuordnen ist. Es werden insbesondere die beidseitig angeordneten und gerundet geformten Flanken des Isolators 6 veranschaulicht. Durch die gerundeten Flanken können an dem Isolator 6 die Zellfahnen 2.1 bzw. 2.2 ohne Beschädigungen umgebogen werden. Hierdurch dient die Montagevorrichtung 4 sowohl zum Herstellen eines elektrischen Kontakts als auch als Werkzeug zum Umformen der Zellfahnen 2.1, 2.2. Die Platte 8 wird durch den Isolator 6 von Zellen 1 beabstandet. Die Platte 8 weist Führungselemente 10 in Form von Führungsstiften auf. Auf der Platte 8 ist optional eine Platine 9, auf der bspw. eine Leiterbahn aufgedruckt ist, angeordnet.
-
3b zeigt eine Seitenansicht der Montagevorrichtung 4 aus 3a. Die Platte 8 ragt beidseitig über den Isolator 6 hinaus.
-
3c zeigt eine Seitenansicht der Montagevorrichtung 4 mit einer auf die Platte 8 und die Führungselemente 10 aufgesetzten Deckplatte 12. Zum Verpressen der Platte 8 mit der Deckplatte 12 wird die Platte 8 mit einer Gegenhaltevorrichtung 16 beidseitig gestützt. Die Gegenhaltevorrichtung 16 besteht hierbei aus zwei beidseitig angeordneten Haken 16. Die Gegenhaltevorrichtung 16 kann einen auf die Deckplatte 12 ausgeübten Druck aufnehmen und eine Beschädigung der unter dem Isolator 6 bzw. an einer der Platte 8 gegenüberliegenden Seite des Isolators 6 angeordneten Zellen 1 verhindern.
-
4 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine auf eine Platte 8 aufgelegte Zellfahne 2.1. Die einzelnen Zellen 1 sind an ihren Zellfahnen 2.1, 2.2 derart geformt, dass sie eine Geometrie bzw. Form aufweisen, die es ermöglicht, mehrere auch von gegenüberliegenden Seiten des Isolators 6 umgebogene Zellfahnen 2.1, 2.2 an den Führungselementen 10 vorbei auf die Platte 8 zu legen bzw. übereinander zu legen. Die Zellfahnen 2.1, 2.2 weisen endseitige Ausnehmungen 18 zum Führen bzw. Aufnehmen von Führungselementen 10 auf. Insbesondere sind die Ausnehmungen 18 an die Anzahl und die Form der Führungselemente 10 angepasst. Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Zellfahnen 2.1, 2.2 derart lang ausgeführt, dass mehrere auf der Platte 8 sich gegenüberliegende Zellfahnen 2.1, 2.2 sich überlappen und demnach in entsprechend mehreren Lagen übereinander gelegt werden können.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Zelle
- 2.1
- erste Zellfahne
- 2.2
- zweite Zellfahne
- 4
- Montagevorrichtung
- 6
- Isolator
- 8
- Platte
- 9
- Platine
- 10
- Führungselement
- 11
- Pilzkopf
- 12
- Deckplatte
- 14
- Verbindungselement
- 15
- Fügevorrichtung
- 16
- Gegenhaltevorrichtung
- 18
- Ausnehmung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102010052507 A1 [0003]
- WO 2013/073179 A2 [0004]
- WO 2013/150737 A1 [0005]
