DE102017216878A1 - Verfahren zum Herstellen eines Klebstoffs und einer Klebung, insbesondere in Form einer Kleberschicht innerhalb einer Batteriezelle - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines Klebstoffs und einer Klebung, insbesondere in Form einer Kleberschicht innerhalb einer Batteriezelle Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Klebung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem Schritt des Applizierens ein Klebstoff (102) mit ausrichtbaren Partikeln (110) zwischen zwei zu verklebenden Bauteilen (106, 108) appliziert wird, in einem Schritt des Ausrichtens die ausrichtbaren Partikel (110) im Klebstoff (102) ausgerichtet werden, und in einem Schritt des Aushärtens der Klebstoff (102) ausgehärtet wird, wobei die ausgerichteten Partikel (110) in ihrer ausgerichteten Ausrichtung fixiert werden. Die Partikel (110) werden dabei mittels eines extern applizierten Feldes ausgerichtet.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Klebstoffs, ein Verfahren zum Herstellen einer Klebung sowie eine entsprechend herstellbare Klebung, insbesondere in Form einer Kleberschicht zwischen einem Terminal einer Batteriezelle und einer Deckelplatte der Batteriezelle.
  • Stand der Technik
  • Zum Abdichten einer Batteriezelle kann ein Klebstoff verwendet werden, der zwischen zwei zu klebende Bauteile eingebracht und ausgehärtet wird. Aufgrund von unterschiedlichen Partialdrücken und/oder Konzentrationen von Stoffen auf unterschiedlichen Seiten der Klebung ergibt sich ein individueller Diffusionsdruck der Stoffe durch den Klebstoff. Die Stoffe werden also in Richtung ihres Konzentrationsgefälles in den Klebstoff eindringen und innerhalb des Klebstoffs zwischen den Bauteilen entlang von Diffusionspfaden diffundieren.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Herstellen eines Klebstoffs und ein Verfahren zum Herstellen einer Klebung gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des hier vorgestellten Ansatzes ergeben sich aus der Beschreibung und sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Vorteile der Erfindung
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ermöglichen, das Diffundieren von Stoffen innerhalb einer Klebung zu erschweren. Durch den hier vorgestellten Ansatz können Batteriezellen mit einer verbesserten Dichtung hergestellt werden. Durch die verbesserte Dichtung kann eine Lebensdauer der Batteriezellen verlängert werden.
  • Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines Klebstoffs vorgestellt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem Schritt des Hinzufügens einem Ausgangsmaterial des Klebstoffs Partikel hinzugefügt werden wobei die Partikel mittels eines extern applizierten Feldes ausrichtbar sind.
  • Ferner wird ein Verfahren zum Herstellen einer Klebung vorgestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem Schritt des Applizierens ein Klebstoff mit ausrichtbaren Partikeln zwischen zwei zu verklebenden Bauteilen appliziert wird, in einem Schritt des Ausrichtens die ausrichtbaren Partikel im Klebstoff ausgerichtet werden, und in einem Schritt des Aushärtens der Klebstoff ausgehärtet wird, wobei die ausgerichteten Partikel in ihrer ausgerichteten Ausrichtung fixiert werden.
  • Außerdem wird eine Klebung, insbesondere in Form einer Kleberschicht zwischen einem Terminal einer Batteriezelle und einer Deckelplatte der Batteriezelle vorgestellt, wobei die Klebung einen Klebstoff und in dem Klebstoff verteilt angeordnete mittels eines extern applizierten Feldes ausrichtbare Partikeln aufweist.
  • Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
  • Ein Klebstoff oder Polymer weist einen spezifischen Diffusionswiderstand auf. Um einen absoluten Diffusionswiderstand über ein Dichtungsbauteil zu beeinflussen, kann der spezifische Diffusionswiderstand über eine Änderung einer chemischen Zusammensetzung des Klebstoffs oder Polymers des Dichtungsbauteils verändert werden. Alternativ kann das Dichtungsbauteil geometrisch verändert werden, um eine Länge eines Diffusionswegs anzupassen.
  • Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird der Diffusionsweg durch in den Klebstoff integrierte Diffusionshindernisse beeinflusst. Dadurch kann der Diffusionsweg ohne geometrische Veränderungen des Dichtungsbauteils und ohne chemische Veränderungen des Klebstoffs verlängert werden.
  • Die Diffusionshindernisse werden durch beigemengte, insbesondere mineralische Partikel bereitgestellt, die vorzugsweise quer zu dem Diffusionsweg im Klebstoff ausgerichtet und durch das Aushärten des Klebstoffs in dieser Ausrichtung fixiert werden. Ein Ausgangsmaterial kann beispielsweise eine der Komponenten eines Zweikomponentenklebstoffs sein. Ebenso kann das Ausgangsmaterial bereits aktivierter Klebstoff ohne Partikel sein.
  • Der Klebstoff kann beispielsweise durch Gießen, Rakeln oder Dispensen auf ein Bauteil appliziert werden. Das zweite Bauteil kann dann auf den Klebstoff aufgesetzt werden. Ein Spaltmaß, also eine Dicke des Klebstoffs zwischen den Teilen kann durch ein Zusammenpressen der Bauteile eingestellt werden. Der Klebstoff kann auch in einen Spalt zwischen den Bauteilen gepresst werden.
  • Die Partikel können anisotrope Eigenschaften aufweisen. Insbesondere können die Partikel anisotrope Geometrien, beispielsweise eine längliche oder flächige Form, aufweisen. Die Partikel können durch eine Krafteinwirkung ausgerichtet werden. Die Krafteinwirkung kann durch ein extern generiertes Feld bewirkt werden. Beispielsweise können die Partikel auf ein elektrisches und/oder magnetisches Feld ansprechen. Die Partikel können also Dipoleigenschaften aufweisen und/oder magnetisierbar sein. Das elektrische und/oder das magnetische Feld können von außen her generiert werden und/oder sich über Volumina erstrecken, welche im Vergleich zu Abmessungen der Partikel groß sind. Die Partikel können sich an Feldlinien des Felds ausrichten. Insbesondere können durch die Feldeinwirkung zumindest Partikel innerhalb eines Teilbereichs einer Klebung parallel oder annähernd, d.h. z.B. innerhalb von ± 10°, parallel zueinander aufgerichtet werden. Das Feld kann bis zum Aushärten des Klebstoffs aufrechterhalten werden.
  • Der Klebstoff kann beispielsweise durch Erwärmen ausgehärtet werden, da eine chemische Reaktionsgeschwindigkeit mit steigender Temperatur zunimmt.
  • Ebenso kann der Klebstoff durch ein Bestrahlen, beispielsweise mit UV-Licht ausgehärtet werden. Dabei kann ein Bereich durch den Klebstoff wandern, in dem die Reaktion stattfindet. Aushärtender Klebstoff in dem Bereich kann benachbarten, noch nicht ausgehärteten Klebstoff vor dem Bereich zum Reagieren anregen.
  • Dem Ausgangsmaterial können ausrichtbare Partikel mit einem hohen Aspektverhältnis hinzugefügt werden. Die Partikel können dünne, flächige Partikel sein. Die Partikel können Plättchen sein. Die Plättchen können überlappend zueinander im Klebstoff fixiert werden. Durch flächige Plättchen quer zu einem direkten Diffusionsweg wird der resultierende Diffusionsweg stark verlängert.
  • Das Verfahren kann einen Schritt des Modifizierens aufweisen, in dem nichtausrichtbare Ausgangspartikel der Partikel unter Verwendung eines Hilfsmediums ausrichtbar gemacht werden. Das Hilfsmedium kann auf das Feld ansprechen. Wenn sich das Hilfsmedium mit den Partikeln verbindet, kann das Feld über die Verbindung zu den Partikeln auf die Partikel wirken und diese ausrichten.
  • Als Hilfsmedium können ausrichtbare Hilfsmoleküle an die Ausgangspartikel angelagert werden. Ein Hilfsmolekül kann beispielsweise ausgeprägte Dipoleigenschaften, wie Flüssigkristall aufweisen. Die Hilfsmoleküle können für eine Sperrwirkung bzw. Diffusionsbarrierenwirkung des ausgehärteten Klebstoffs unerheblich sein.
  • Die Hilfsmoleküle können in einem Lösungsmittel gelöst werden. Zum Anlagern können die in dem Lösungsmittel gelösten Hilfsmoleküle mit den Ausgangspartikeln gemischt werden. Das Lösungsmittel kann wieder entfernt werden. Das Lösungsmittel kann die Hilfsmoleküle so verdünnen, dass sich an ein Ausgangspartikel nur wenige Hilfsmoleküle anlagern. So werden Eigenschaften der Ausgangspartikel nur wenig beeinflusst. Wenn das Lösungsmittel entfernt wird, können sich die Hilfsmoleküle fest mit den Ausgangspartikeln zu den Partikeln verbinden.
  • Wenn die Partikel durch ein Magnetfeld ausgerichtet werden, richten sie sich unabhängig von einer Bauteilgeometrie entlang der Feldlinien des Magnetfelds aus. Wenn eines der Bauteile ferromagnetisch ist, beeinflusst es den Verlauf der Feldlinien wesentlich.
  • Wenn die Partikel durch ein elektrisches Feld ausgerichtet werden, richten sie sich zwischen den elektrisch leitenden Bauteilen auf der kürzesten Strecke zwischen den Bauteilen aus. Damit folgt die Ausrichtung der Partikel der Bauteilgeometrie.
  • Zum Erzeugen des elektrischen Felds kann zwischen den Bauteilen eine elektrische Spannung angelegt werden. Die Bauteile können mit unterschiedlichen Polen einer Gleichspannungsquelle verbunden werden. Die Gleichspannungsquelle kann so lange mit den Bauteilen verbunden bleiben, bis der Klebstoff ausgehärtet ist.
  • Der Klebstoff kann als Kleberschicht zwischen einem Terminal einer Batteriezelle und einer Deckelplatte einer Batteriezelle appliziert werden. Die Partikel können quer zu einer Haupterstreckungsebene der Kleberschicht ausgerichtet werden. Der Klebstoff kann mit den ausgerichteten Partikeln zu einer Dichtung der Batteriezelle ausgehärtet werden. Die Partikel können als Diffusionshindernisse in der Dichtung ein Eindiffundieren von Wasser und/oder Sauerstoff in die Batteriezelle behindern. Ebenso können sie ein Ausdiffundieren von Elektrolyt aus der Batteriezelle behindern.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
    • 1 zeigt eine Teildarstellung einer Batteriezelle mit einem Klebstoff gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    • 2 zeigt eine Teildarstellung einer Batteriezelle mit ausgerichteten Partikeln in Klebstoff gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    • 3 zeigt eine Teildarstellung einer Batteriezelle mit einer Dichtung mit ausgerichteten Partikeln in Klebstoff gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    • 4 zeigt eine Darstellung eines Diffusionswegs zwischen ausgerichteten Partikeln eines Klebstoffs gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
    • 5 zeigt eine Darstellung von ausrichtbaren Partikeln zum Hinzufügen zu einem Klebstoff gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt eine Teildarstellung einer Batteriezelle 100 mit einem Klebstoff 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Hier ist ein Ausschnitt eines Deckels 104 der Batteriezelle 100 dargestellt. Der Deckel 104 besteht aus einem ersten Bauteil 106 und einem zweiten Bauteil 108. Das erste Bauteil 106 kann als Deckelplatte bezeichnet werden. Das zweite Bauteil 108 kann als Terminal bezeichnet werden. Das Terminal ist in einem Durchbruch der Deckelplatte angeordnet. In einem Spalt zwischen den Bauteilen 106, 108 beziehungsweise dem Terminal und der Deckelplatte ist der Klebstoff 102 angeordnet.
  • Das Abdichten der Batterie wird in der Regel mit Hilfe eines isolierenden Polymers, wie PPS, EPDM oder Klebstoff 102 durchgeführt. Ein kritischer Punkt der Dichtung ist hierbei die Langzeitstabilität hinsichtlich Ihrer Barrierefunktion gegenüber Flüssigkeiten, wie Elektrolyt und Wasser, und Gasen, wie Sauerstoff (O2).
  • Der Klebstoff 102 weist ausrichtbare Partikel 110 auf. Der Klebstoff 102 ist hier gerade appliziert worden und noch flüssig beziehungsweise zähflüssig. Hier sind die Partikel 110 ungeordnet beziehungsweise nicht ausgerichtet in einer Kunststoffmatrix des Klebstoffs 102 verteilt.
  • Beim Herstellen des Klebstoffs 102 beziehungsweise beim Vorbereiten der Klebung ist ein Ausgangsmaterial des Klebstoffs 102 mit den ausrichtbaren Partikeln 110 als Füllmaterial gefüllt worden. Die Partikel 110 sind gleichmäßig im Ausgangsmaterial verteilt. Beispielsweise weisen die Partikel 110 Eigenschaften eines Dipols auf, der sich ähnlich einer Kompassnadel an einem elektrischen und/oder magnetischen Feld ausrichtet. Das Ausgangsmaterial ist beispielsweise ein Kunstharz, das vor dem Applizieren noch mit einer zweiten Komponente genmischt wird, um aktiviert zu werden. Nach dem Aktivieren ist der Klebstoff 102 für eine Topfzeit verarbeitbar, beginnt danach zu gelieren beziehungsweise auszuhärten und erreicht nach einer Aushärtezeit seine Endfestigkeit. Die Topfzeit und Aushärtezeit sind abhängig von einer Verarbeitungstemperatur. Wenn der Klebstoff 102 beginnt zu gelieren, werden die Partikel 110 in ihrer Ausrichtung zum Zeitpunkt des Gelierens immobilisiert.
  • 2 zeigt eine Teildarstellung einer Batteriezelle 100 mit ausgerichteten Partikeln 110 in Klebstoff 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Batteriezelle entspricht im Wesentlichen der Batteriezelle in 1. Im Gegensatz dazu sind die Partikel 110 hier in der flüssigen Kunststoffmatrix des Klebstoffs 102 systematisch ausgerichtet. Die Partikel 110 sind dabei quer zu einem Spalt zwischen den Bauteilen 106, 108 beziehungsweise der Deckelplatte und dem Terminal ausgerichtet.
  • In einem Ausführungsbeispiel sind die Bauteile 106, 108 beziehungsweise die Deckelplatte und das Terminal mit unterschiedlichen Polen einer Spannungsquelle 200 verbunden. Der Klebstoff 102 ist elektrisch isolierend. Daher bildet sich aufgrund der angelegten Spannung im Spalt ein elektrisches Feld aus, an dem sich die Partikel 110 ausrichten.
  • In einem Ausführungsbeispiel wirkt auf den Deckel 104 mit dem flüssigen Klebstoff 102 ein Magnetfeld 202. Die Partikel 110 richten sich an dem Magnetfeld aus.
  • Nach einer Ausrichtzeit haben sich die Partikel 110 ausgerichtet. Die Ausrichtzeit hängt beispielsweise von einer Viskosität des Klebstoffs 102 und/oder einer Stärke des Felds und/oder Magnetfelds 202 und/oder einer Ausrichtbarkeit der Partikel 110 ab.
  • Nach Ablauf der Ausrichtzeit wird der Klebstoff 102 ausgehärtet. Beispielsweise wird der Deckel 104 erhitzt oder UV-Licht in den Klebstoff 102 geleitet. Ebenso kann eine Schockwelle durch den Klebstoff 102 die Aktivierungsenergie zum Beschleunigen des Aushärtens bereitstellen. Das Feld beziehungsweise Magnetfeld 202 wird aufrechterhalten, bis der Klebstoff 102 zumindest geliert ist.
  • 3 zeigt eine Teildarstellung einer Batteriezelle 100 mit einer Dichtung 300 mit ausgerichteten Partikeln 110 in Klebstoff 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Batteriezelle entspricht im Wesentlichen der Darstellung in den 1 bis 2. Hier ist der Klebstoff 102 ausgehärtet und hat die Dichtung 300 ausgebildet. Die Dichtung 300 verbindet die Bauteile 106, 108 Deckelplatte und Terminal fluiddicht. Der Klebstoff 102 ist unter dem Einfluss eines elektrischen Felds ausgehärtet worden. Daher sind die Partikel 110 hier ausgerichtet, wie die Feldlinien zwischen den Bauteilen 106, 108 ausgerichtet waren. Die Partikel 110 haben im übertragenen Sinn das elektrische Feld eingefroren. Dadurch, dass der Klebstoff 102 hier im elektrischen Feld ausgehärtet worden ist, stehen die Partikel 110 alle im Wesentlichen senkrecht zwischen gegenüberliegenden Oberflächen der Bauteile 106, 108. An den Kanten ist die Ausrichtung der Partikel 110 gemäß der Änderung des Feldes gedreht. Die Partikel 110 haben sich nach dem Feld ausgerichtet und bilden somit einen optimal verlängerten Diffusionsweg aus.
  • 4 zeigt eine Darstellung eines Diffusionswegs 400 zwischen ausgerichteten Partikeln 110 eines Klebstoffs 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Diffusionsweg 400 ist an einer Dichtung 300 einer Batteriezelle 100 gezeigt, wie sie beispielsweise in 3 dargestellt ist. Im Gegensatz dazu ist der Klebstoff 102 hier in einem Magnetfeld ausgehärtet worden. Die Partikel 110 sind so in der Kunststoffmatrix des Klebstoffs 102 ausgerichtet, wie die Feldlinien des Magnetfelds verlaufen sind. Die Partikel 110 haben im übertragenen Sinn das Magnetfeld eingefroren. Die Partikel 110 stehen hier im Wesentlichen senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des ersten Bauteils 106.
  • Der Diffusionsweg 400 ist gegenüber dem kürzesten Weg parallel zu der Oberfläche der Bauteile 106, 108 Deckelplatte Terminal vervielfacht beziehungsweise deutlich verlängert, da die Partikel 110 im Wesentlichen senkrecht zu dem kürzesten Weg ausgerichtet sind. So verläuft der Diffusionsweg 400 in Schlangenlinien um Enden der Partikel 110 herum und zwischen den Partikeln 110 im Wesentlichen quer zu dem kürzesten Weg.
  • 5 zeigt eine Darstellung von ausrichtbaren Partikeln 110 zum Hinzufügen zu einem Klebstoff gemäß einem Ausführungsbeispiel. Es ist hier ein Schichtsilikat dargestellt. Das Schichtsilikat weist viele im Wesentlichen flächige, aufeinander liegende Schichten 500 auf. Zwischen den Schichten 500 sind Bindepartikel 502 angeordnet, die die Schichten 500 miteinander lose verbinden. Die Schichten 500 können einfach voneinander abgelöst werden. Wenn die Schichten 500 vereinzelt werden, ergeben sich eine Vielzahl von ähnlich großen, flächigen Partikeln 110, die in ein Ausgangsmaterial des Klebstoffs gemischt werden können.
  • Die Dichtung, beispielsweise aus dem Klebstoff oder einem Polymer wird vor dem Aushärten mit Partikeln 110 befüllt, welche sich in einem elektrischen oder magnetischen Feld ausrichten lassen. Die Partikel 110 haben idealerweise ein hohes Aspektverhältnis (>1). Die partikulären Materialien können beispielsweise aus synthetischem oder natürlichen Glimmer, Schichtsilikaten, Glas, Siliziumdioxid, Eisenoxid, Metallen, Titandioxid, Aluminiumoxid, oder auch organischen Materialien, wie Organoclay oder Flüssigkristall bestehen. Hier ist ein Beispiel eines Schichtsilicats mit einem Aspektverhältnis >1 dargestellt.
  • Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Klebstoffs (102), dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt des Hinzufügens einem Ausgangsmaterial des Klebstoffs (102) Partikel (110) hinzugefügt werden, wobei die Partikel (110) mittels eines extern applizierten Feldes ausrichtbar sind.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem im Schritt des Hinzufügens ausrichtbare Partikel (110) mit einem hohen Aspektverhältnis hinzugefügt werden.
  3. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Schritt des Modifizierens, in dem nichtausrichtbare Ausgangspartikel der Partikel (110) unter Verwendung eines Hilfsmediums mittels eines extern applizierten Feldes ausrichtbar gemacht werden.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 3, bei dem im Schritt des Modifizierens als Hilfsmedium ausrichtbare Hilfsmoleküle an die Ausgangspartikel angelagert werden.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem im Schritt des Modifizierens die Hilfsmoleküle in einem Lösungsmittel gelöst werden, zum Anlagern die in dem Lösungsmittel gelösten Hilfsmoleküle mit den Ausgangspartikeln gemischt werden und das Lösungsmittel wieder entfernt wird.
  6. Verfahren zum Herstellen einer Klebung, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt des Applizierens ein Klebstoff (102) mit mittels eines extern applizierten Feldes ausrichtbaren Partikeln (110) zwischen zwei zu verklebenden Bauteilen (106, 108) appliziert wird, in einem Schritt des Ausrichtens die ausrichtbaren Partikel (110) im Klebstoff (102) ausgerichtet werden, und in einem Schritt des Aushärtens der Klebstoff (102) ausgehärtet wird, wobei die ausgerichteten Partikel (110) in ihrer ausgerichteten Ausrichtung fixiert werden.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem im Schritt des Ausrichtens die Partikel (110) durch ein Magnetfeld (202) ausgerichtet werden.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem im Schritt des Ausrichtens die Partikel (110) durch ein elektrisches Feld ausgerichtet werden.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem im Schritt des Ausrichtens zum Erzeugen des elektrischen Felds zwischen den Bauteilen (106, 108) eine elektrische Spannung angelegt wird.
  10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem im Schritt des Applizierens der Klebstoff (102) als Kleberschicht zwischen einem Terminal einer Batteriezelle (100) und einer Deckelplatte der Batteriezelle (100) appliziert wird, im Schritt des Ausrichtens die Partikel (110) quer zu einer Haupterstreckungsebene der Kleberschicht ausgerichtet werden, und im Schritt des Aushärtens der Klebstoff (102) mit den ausgerichteten Partikeln (110) zu einer Dichtung (300) der Batteriezelle (100) ausgehärtet wird.
  11. Klebung, insbesondere in Form einer Kleberschicht zwischen einem Terminal einer Batteriezelle (100) und einer Deckelplatte der Batteriezelle (100), wobei die Klebung einen Klebstoff (102) und in dem Klebstoff verteilt angeordnete mittels eines extern applizierten Feldes ausrichtbare Partikeln (110) aufweist.
  12. Klebung nach Anspruch 11, wobei zumindest innerhalb eines Teilbereichs der Klebung angeordnete Partikel parallel zueinander angeordnet sind.
DE102017216878.1A 2017-09-25 2017-09-25 Verfahren zum Herstellen eines Klebstoffs und einer Klebung, insbesondere in Form einer Kleberschicht innerhalb einer Batteriezelle Withdrawn DE102017216878A1 (de)

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DE102017216878.1A Withdrawn DE102017216878A1 (de) 2017-09-25 2017-09-25 Verfahren zum Herstellen eines Klebstoffs und einer Klebung, insbesondere in Form einer Kleberschicht innerhalb einer Batteriezelle

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005062181A1 (de) * 2005-12-23 2007-07-05 Electrovac Ag Verbundmaterial
US20130053471A1 (en) * 2010-03-29 2013-02-28 Eth Zurich Method for the production of reinforced materials and reinforced materials obtained using this method
US20170152410A1 (en) * 2014-08-29 2017-06-01 Furukawa Electric Co., Ltd. Conductive adhesive composition

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005062181A1 (de) * 2005-12-23 2007-07-05 Electrovac Ag Verbundmaterial
US20130053471A1 (en) * 2010-03-29 2013-02-28 Eth Zurich Method for the production of reinforced materials and reinforced materials obtained using this method
US20170152410A1 (en) * 2014-08-29 2017-06-01 Furukawa Electric Co., Ltd. Conductive adhesive composition

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP 2002-146672 A *

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