DE102017218906A1 - Electrical bridging element, electrical energy storage and device - Google Patents

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Eduard Reimer
Thomas Dittert
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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Überbrückungselement (1, 101) aufweisend zumindest einen ersten und einen zweiten elektrischen Leiter (2, 6), eine Lotschicht (3) und eine elektrisch isolierende Isolierschicht (4, 104), die die elektrischen Leiter (2, 6) elektrisch voneinander isoliert, wobei die Isolierschicht (4, 104) zumindest eine Ausnehmung (5, 105), aufweisend einen ersten und einen zweiten Ausnehmungsabschnitt (5a, 5b, 105a, 105b) aufweist, wobei die Isolierschicht (4) und die Lotschicht (3) derart gestapelt zwischen den elektrischen Leitern (2, 6) angeordnet sind, dass bei einem Schmelzen der Lotschicht (3) das Lotmaterial durch den ersten Ausnehmungsabschnitt (5a, 105a) strömt, wobei ein Gas in den zweiten Ausnehmungsabschnitt (5b, 105b) verdrängt wird und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den elektrischen Leitern (2, 6) hergestellt wird.The invention is based on an electrical bridging element (1, 101) having at least first and second electrical conductors (2, 6), a solder layer (3) and an electrically insulating insulating layer (4, 104) which surrounds the electrical conductors (2 , 6) electrically isolated from each other, wherein the insulating layer (4, 104) at least one recess (5, 105), comprising a first and a second recess portion (5a, 5b, 105a, 105b), wherein the insulating layer (4) and the Lotschicht (3) stacked between the electrical conductors (2, 6) are arranged such that upon melting of the solder layer (3), the solder material through the first recessed portion (5a, 105a) flows, wherein a gas in the second recessed portion (5b, 105b) is displaced and an electrically conductive connection between the electrical conductors (2, 6) is produced.

Description

Feld der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Überbrückungselement, einen elektrischen Energiespeicher und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The present invention relates to an electrical bypass element, an electrical energy storage and a device according to the preamble of the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

EP 2 642 582 B1 zeigt ein elektrisches Überbrückungselement, insbesondere zur Überbrückung von defekten Speicherzellen eines Energiespeichers. Dabei ist zwischen zwei elektrischen Leitern eine Schichtfolge mit einer elektrischen Isolationsschicht und einem reaktiven Schichtstapel angeordnet, der mittels einer exothermen Reaktion die Isolationsschicht auflösen und somit eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den elektrischen Leitern herstellen kann. EP 2 642 582 B1 shows an electrical bridging element, in particular for bridging defective memory cells of an energy storage device. In this case, a layer sequence with an electrical insulation layer and a reactive layer stack is arranged between two electrical conductors, which dissolve the insulating layer by means of an exothermic reaction and thus can produce an electrically conductive connection between the electrical conductors.

US 2014/0210110 A1 zeigt ein Verfahren zum Verbinden von mikroelektronischen Komponenten mittels einer Reaktionsfolie und Lot. US 2014/0210110 A1 shows a method for connecting microelectronic components by means of a reaction foil and solder.

US 6 623 283 B1 zeigt ein oberflächenmontiertes Bauteil einer Leiterplatte mit einer Unterseite, die Kanäle zur Verbesserung der Lotverbindung mit der Leiterplatte aufweist. US Pat. No. 6,623,283 B1 shows a surface mounted component of a printed circuit board with a bottom, which has channels for improving the solder connection to the circuit board.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Überbrückungselement aufweisend zumindest einen ersten und einen zweiten elektrischen Leiter, eine Lotschicht und eine elektrisch isolierende Isolierschicht, die die elektrischen Leiter elektrisch voneinander isoliert, wobei die Isolierschicht zumindest eine Ausnehmung, aufweisend einen ersten und einen zweiten Ausnehmungsabschnitt aufweist, wobei die Isolierschicht und die Lotschicht in axialer Richtung derart gestapelt zwischen den elektrischen Leitern angeordnet sind, dass bei einem Schmelzen der Lotschicht das Lotmaterial durch den ersten Ausnehmungsabschnitt strömt, wobei ein Gas in den zweiten Ausnehmungsabschnitt verdrängt wird und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den elektrischen Leitern hergestellt wird.The invention is based on an electrical bridging element having at least a first and a second electrical conductor, a solder layer and an electrically insulating insulating layer, which electrically insulates the electrical conductors from each other, wherein the insulating layer has at least one recess, having a first and a second recess section, wherein the insulating layer and the solder layer are stacked in the axial direction between the electrical conductors such that when the solder layer melts, the solder material flows through the first recess portion, displacing a gas into the second recess portion and providing an electrically conductive connection between the electrical conductors will be produced.

Hintergrund der Erfindung ist die Bereitstellung eines zuverlässigen Überbrückungselementes. Mittels des zweiten Ausnehmungsabschnitts ist in der Ausnehmung befindliche Luft oder Schutzgas aus der Ausnehmung evakuierbar. Dadurch ist die Kontaktfläche zwischen dem geschmolzenen Lotmaterial und den elektrischen Leitern vergrößert, da der erste Ausnehmungsabschnitt nahezu vollständig mit Lotmaterial befüllbar ist. Weiter vorteilhaft ist die Porosität des Lotmaterials in dem ersten Ausnehmungsabschnitt reduzierbar.Background of the invention is the provision of a reliable bridging element. By means of the second recessed portion located in the recess air or inert gas from the recess can be evacuated. Thereby, the contact area between the molten solder material and the electrical conductors is increased, since the first recess portion is almost completely filled with solder material. Further advantageously, the porosity of the solder material in the first recess portion is reducible.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the present invention are the subject of the dependent claims.

Vorteilhafterweise sind der erste und zweite Ausnehmungsabschnitt miteinander verbunden. Dadurch kann Gas vom ersten Ausnehmungsabschnitt in den zweiten Ausnehmungsabschnitt strömen.Advantageously, the first and second recessed portions are interconnected. As a result, gas can flow from the first recess section into the second recess section.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste Ausnehmungsabschnitt in einer ersten Querrichtung zur axialen Richtung breiter als der zweite Ausnehmungsabschnitt. Von Vorteil ist dabei, dass das Lot in axialer Richtung, insbesondere in Gravitationsrichtung, durch den ersten Ausnehmungsabschnitt zu dem elektrischen Leiter strömt und das Gas quer zur axialen Richtung aus dem elektrischen Überbrückungselement hinaus strömt.According to an advantageous embodiment, the first recessed portion is wider in a first transverse direction to the axial direction than the second recessed portion. The advantage here is that the solder in the axial direction, in particular in the direction of gravity, flows through the first recess portion to the electrical conductor and the gas flows transversely to the axial direction of the electrical bypass element addition.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt sich der erste Ausnehmungsabschnitt in axialer Richtung weiter als der zweite Ausnehmungsabschnitt. Dabei erstreckt sich der erste Ausnehmungsabschnitt in axialer Richtung durch die Isolierschicht hindurch, wobei der zweite Ausnehmungsabschnitt sich in Querrichtung zu einer Seitenfläche der Isolierschicht erstreckt.According to a further advantageous embodiment, the first recess section extends further in the axial direction than the second recess section. In this case, the first recess portion extends in the axial direction through the insulating layer, wherein the second recess portion extends in the transverse direction to a side surface of the insulating layer.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn eine Ausdehnung der Ausnehmung in axialer Richtung sich in einer zweiten Querrichtung stufenartig verbreitert. Dadurch sind der erste und zweite Ausnehmungsabschnitt der Ausnehmung in einfacher Art und Weise fertigbar als erste und zweite Stufe der Ausnehmung.Furthermore, it is advantageous if an expansion of the recess in the axial direction widens in steps in a second transverse direction. As a result, the first and second recess portion of the recess can be manufactured in a simple manner as the first and second stages of the recess.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das elektrische Überbrückungsmittel eine Spannvorrichtung, insbesondere ein Federelement, auf, das eingerichtet ist, eine Druckkraft in axialer Richtung auf die elektrischen Leiter auszuüben. Von Vorteil ist dabei, dass das geschmolzene Lotmaterial mittels der Druckkraft in die Ausnehmung gedrückt wird und das Gas in der Ausnehmung aus dem elektrischen Überbrückungselement herausgedrückt wird.According to a further advantageous embodiment, the electrical bridging means on a clamping device, in particular a spring element, which is adapted to exert a compressive force in the axial direction of the electrical conductors. It is advantageous in this case that the molten solder material is pressed into the recess by means of the pressure force and the gas in the recess is pressed out of the electrical bridging element.

Vorteilhafterweise ist der auf die elektrischen Leiter wirkende Druck inhomogen, wobei die Ausnehmung von Bereichen mit erhöhtem Druck beabstandet ist. Dadurch wird das Lotmaterial aus den Bereichen mit erhöhtem Druck in die Ausnehmung gedrückt. Vorteilhafterweise wird dabei ein Verschließen der Ausnehmung durch eine Verformung der Isolierschicht vermieden.Advantageously, the pressure acting on the electrical conductors is inhomogeneous, the recess being spaced from regions of increased pressure. As a result, the solder material is pressed from the areas with increased pressure in the recess. Advantageously, a closure of the recess is avoided by a deformation of the insulating layer.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Isolierschicht als eine elektrisch isolierende Reaktionsfolie ausgeführt, die mittels eines Aktivierungselements aktivierbar ist, um eine exotherme Reaktion zum Aufschmelzen der Lotschicht auszulösen, insbesondere wobei das Aktivierungselement als elektrisches und/oder thermisches Aktivierungselement und/oder als Lichtquelle ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Überbrückungselement von extern mittels des Aktivierungselementes ansteuerbar ist. Dadurch ist eine gezielte Auslösung des Überbrückungselementes ermöglicht. Vorteilhafterweise ist die Reaktionsfolie zwischen den elektrischen Leitern angeordnet, so dass das elektrische Überbrückungselement kompakt ausführbar ist. According to a further advantageous embodiment, the insulating layer is as an electrical carried out insulating reaction film which is activated by means of an activation element to trigger an exothermic reaction for melting the solder layer, in particular wherein the activation element is designed as an electric and / or thermal activation element and / or as a light source. The advantage here is that the bridging element can be controlled externally by means of the activation element. This allows a targeted triggering of the bridging element. Advantageously, the reaction foil is arranged between the electrical conductors so that the electrical bridging element can be made compact.

Vorteilhafterweise weist das Aktivierungselement eine Spannungsquelle, ein Kontaktierungsmittel und ein Schaltelement auf, wobei ein erster Anschluss der Spannungsquelle mit einem der elektrischen Leiter elektrisch leitend verbunden ist, wobei ein zweiter Anschluss der Spannungsquelle mittels des Kontaktierungsmittels, insbesondere einer Spitze, und des Schaltelements, insbesondere eines MOSFET-Schalters, mit der Reaktionsfolie verbindbar ist. Somit ist das Aktivierungselement mittels einer elektronischen Schaltung auslösbar. Vorteilhafterweise ist die Spitze gefedert ausgeführt.Advantageously, the activation element has a voltage source, a contacting means and a switching element, wherein a first terminal of the voltage source is electrically connected to one of the electrical conductors, wherein a second terminal of the voltage source by means of the contacting means, in particular a tip, and the switching element, in particular one MOSFET switch, with the reaction film is connectable. Thus, the activation element can be triggered by means of an electronic circuit. Advantageously, the tip is sprung executed.

Der Kern der Erfindung bei dem Energiespeicher aufweisend zumindest eine Energiespeicherzelle und zumindest ein elektrisches Überbrückungselement wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach einem der auf das Überbrückungselement bezogenen Ansprüche, besteht darin, dass das elektrische Überbrückungselement parallel geschaltet zu zumindest einer Energiespeicherzelle des Energiespeichers angeordnet ist.The core of the invention in the energy storage having at least one energy storage cell and at least one electrical bridging element as described above or according to one of the claims related to the bridging element, is that the electrical bridging element is arranged in parallel with at least one energy storage cell of the energy store.

Hintergrund der Erfindung ist, dass die Energiespeicherzelle in einer Gefahrensituation mittels des Überbrückungselements überbrückbar ist. Somit ist ein Überhitzen der Batteriezelle zum Beispiel durch einen Kurzschluss oder einen kritischen Ladezustand vermeidbar.Background of the invention is that the energy storage cell can be bridged in a dangerous situation by means of the bridging element. Thus, overheating of the battery cell, for example by a short circuit or a critical state of charge is avoidable.

Der Kern der Erfindung bei der Vorrichtung und/oder dem Fahrzeug besteht darin, dass die Vorrichtung und/oder das Fahrzeug einen Energiespeicher wie zuvor beschrieben beziehungsweise nach dem auf den Energiespeicher bezogenen Anspruch aufweist.The essence of the invention in the device and / or the vehicle is that the device and / or the vehicle has an energy store as described above or according to the claim related to the energy store.

Hintergrund der Erfindung ist das mittels des Überbrückungselementes der Energiespeicher in kritischen Fahrzeugsituationen und/oder kritischen Energiespeicherzuständen überbrückbar ist. Beispielsweise ist das Überbrückungselement mittelbar oder unmittelbar mit Fahrzeugsensoren verbunden, die eine kritische Fahrzeugsituation detektieren, das Überbrückungselement auslösen und so den Energiespeicher in einen sicheren Zustand bringen können.Background of the invention is that by means of the bridging element of the energy storage in critical vehicle situations and / or critical energy storage conditions can be bridged. For example, the bridging element is indirectly or directly connected to vehicle sensors, which detect a critical vehicle situation, trigger the bridging element and thus bring the energy storage in a safe state.

Figurenlistelist of figures

Im folgenden Abschnitt wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf die die Erfindung aber in ihrem Umfang nicht beschränkt ist, erläutert. Die Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

  • 1 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen elektrischen Überbrückungselementes 1;
  • 2 eine transparente Draufsicht auf das elektrische Überbrückungselement 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und
  • 3 eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des elektrischen Überbrückungselementes 101.
In the following section, the invention will be explained with reference to embodiments, from which further inventive features may result, but to which the invention is not limited in scope. The embodiments are shown in the drawings. It shows:
  • 1 a schematic sectional view of a first embodiment of an electrical bypass element according to the invention 1 ;
  • 2 a transparent top view of the electrical bridging element 1 according to the first embodiment and
  • 3 a schematic sectional view of a second embodiment of the electrical bypass element 101 ,

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den 1 und 2 ist das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektrischen Überbrückungselements 1 dargestellt.In the 1 and 2 is the first embodiment of the electrical bridging element according to the invention 1 shown.

Das elektrische Überbrückungselement 1 weist einen ersten und einen zweiten elektrischen Leiter (2, 6), auf denen jeweils eine Lotschicht 3 angeordnet ist, und eine Isolierschicht 4 auf.The electrical bridging element 1 has a first and a second electrical conductor ( 2 . 6 ), on each of which a layer of solder 3 is arranged, and an insulating layer 4 on.

Die Lotschichten 3 und die Isolierschicht 4 sind in axialer Richtung 7 gestapelt zwischen den elektrischen Leitern (2, 6) angeordnet.The solder layers 3 and the insulating layer 4 are in the axial direction 7 stacked between the electrical conductors ( 2 . 6 ) arranged.

Die Schichtdicke der jeweiligen Lotschicht 3 beträgt 5 µm bis 400 µm, vorzugsweise 10 µm bis 200 µm.The layer thickness of the respective solder layer 3 is 5 microns to 400 microns, preferably 10 microns to 200 microns.

Vorzugsweise sind die Schichtdicken der Lotschichten 3 identisch. Vorteilhafterweise sind die jeweiligen Lotschichten 3 in einem Arbeitsschritt auf den ersten beziehungsweise zweiten Leiter (2, 6) aufbringbar. Vorzugsweise weisen die Lotschichten 33 zinnhaltige Lotmaterialien auf.Preferably, the layer thicknesses of the solder layers 3 identical. Advantageously, the respective solder layers 3 in one step on the first or second conductor ( 2 . 6 ) applicable. Preferably, the solder layers 33 tin-containing solder materials.

Die Schichtdicke der Isolierschicht 4 beträgt zwischen 30µm und 200 µm.The layer thickness of the insulating layer 4 is between 30μm and 200μm.

Die Isolierschicht 4 weist zumindest eine Ausnehmung 5 auf, die einen ersten Ausnehmungsabschnitt 5a und einen zweiten Ausnehmungsabschnitt 5b aufweist, insbesondere wobei der erste Ausnehmungsabschnitt 5a und der zweite Ausnehmungsabschnitt 5b miteinander verbunden sind. Dabei ist der erste Ausnehmungsabschnitt 5a in einer ersten Querrichtung 11 zur axialen Richtung 7 breiter als der zweite Ausnehmungsabschnitt 5b.The insulating layer 4 has at least one recess 5 on, which has a first recess section 5a and a second recess portion 5b in particular, wherein the first recess portion 5a and the second recess portion 5b connected to each other. In this case, the first recess section 5a in a first transverse direction 11 to the axial direction 7 wider than the second recess portion 5b ,

Der erste und zweite Ausnehmungsabschnitt (7a, 7b) erstrecken sich in axialer Richtung 7 von der auf dem zweiten elektrischen Leiter 6 angeordneten Lotschicht 3 zu der auf dem ersten elektrischen Leiter 2 angeordneten Lotschicht 3. The first and second recesses section ( 7a . 7b) extend in the axial direction 7 from the on the second electrical conductor 6 arranged solder layer 3 to the one on the first electrical conductor 2 arranged solder layer 3 ,

Die axiale Projektion des ersten Ausnehmungsabschnitts 5a wird vollständig überdeckt von der axialen Projektion der Lotschichten 3.The axial projection of the first recess section 5a is completely covered by the axial projection of the solder layers 3 ,

Der zweite Ausnehmungsabschnitt 5b erstreckt sich von dem ersten Ausnehmungsabschnitt 5a zu einer Seitenkante der Isolierschicht 4. Dabei erstreckt sich der zweite Ausnehmungsabschnitt 5b in einer zweiten Querrichtung 8 zur Axialrichtung 7 weiter als die Lotschichten 3. Vorzugsweise ist die erste Querrichtung 11 im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Querrichtung 8 ausgerichtet.The second recess section 5b extends from the first recess portion 5a to a side edge of the insulating layer 4 , In this case, the second recess portion extends 5b in a second transverse direction 8th to the axial direction 7 further than the solder layers 3 , Preferably, the first transverse direction 11 substantially perpendicular to the second transverse direction 8th aligned.

Auf die elektrischen Leiter (2, 6) wirkt eine Kraft in axialer Richtung 7, die den Schichtstapel zwischen den elektrischen Leitern (2, 6) zusammendrückt. Diese Kraft wird beispielsweise durch ein nicht dargestelltes Gehäuse oder ein Federelement auf die elektrischen Leiter (2, 6) ausgeübt.On the electrical conductors ( 2 . 6 ) a force acts in the axial direction 7 covering the layer stack between the electrical conductors ( 2 . 6 ). This force is, for example, by an unillustrated housing or a spring element on the electrical conductors ( 2 . 6 ) exercised.

Der auf die elektrischen Leiter (2, 6) wirkende Druck ist üblicherweise inhomogen. Das elektrische Überbrückungselement weist also Bereiche 10, die erhöhtem Druck unterliegen, auf. Dabei ist die Ausnehmung 5 derart in der Isolierschicht 4 angeordnet, dass die Ausnehmung 5 beabstandet ist von diesen Bereichen 10.The on the electrical conductors ( 2 . 6 ) acting pressure is usually inhomogeneous. The electrical bridging element thus has areas 10 , which are subject to increased pressure on. Here is the recess 5 such in the insulating layer 4 arranged that the recess 5 is spaced from these areas 10 ,

Das elektrische Überbrückungselement ist thermisch aktivierbar mittels einer nicht dargestellten Wärmequelle, beispielsweise mittels einer überhitzenden Energiespeicherzelle (Thermal Runaway).The electrical bridging element is thermally activated by means of a heat source, not shown, for example by means of an overheating energy storage cell (thermal runaway).

Durch die Wärmezufuhr schmilzt die auf dem zweiten elektrischen Leiter 6 angeordnete Lotschicht 3 und strömt in axialer Richtung 7 in den ersten Ausnehmungsabschnitt 5a, dadurch wird ein Gas, beispielsweise Luft oder ein Schutzgas, insbesondere Edelgas, in der zweiten Querrichtung 8 aus dem ersten Ausnehmungsabschnitt 5a in den zweiten Ausnehmungsabschnitt 5b verdrängt. Mittels des zweiten Ausnehmungsabschnitts 5a tritt das Gas aus dem elektrischen Überbrückungselement aus.The heat melts on the second electrical conductor 6 arranged solder layer 3 and flows in the axial direction 7 in the first recess section 5a , thereby a gas, for example air or a protective gas, in particular noble gas, in the second transverse direction 8th from the first recess section 5a in the second recess section 5b repressed. By means of the second recess section 5a the gas exits the electrical bridging element.

Die Isolierschicht 4 ist beispielsweise als Keramikschicht oder Polymerschicht ausgeführt.The insulating layer 4 is designed for example as a ceramic layer or polymer layer.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Isolierschicht 4 als eine elektrisch isolierende Reaktionsfolie ausgeführt, die mittels eines Aktivierungselements aktivierbar ist, um eine exotherme Reaktion zum Aufschmelzen der Lotschicht 3 auszulösen.According to a further embodiment, the insulating layer 4 carried out as an electrically insulating reaction foil, which is activatable by means of an activating element to an exothermic reaction for melting the solder layer 3 trigger.

Dabei ist die Isolierschicht 4 beispielsweise ein reaktiver Schichtstapel, der eine Vielzahl von Nanoschichten aufweist, wobei die Nanoschichten eine Schichtdicke von 1 nm bis 500 nm aufweisen. Der reaktive Schichtstapel weist alternierend angeordnete Nanoschichten auf, wie sie beispielsweise in der WO 01/83182 beschrieben sind.Here is the insulating layer 4 For example, a reactive layer stack having a plurality of nanolayers, wherein the nanolayers have a layer thickness of 1 nm to 500 nm. The reactive layer stack has alternately arranged nanolayers, as described, for example, in US Pat WO 01/83182 are described.

Durch eine Aktivierung der elektrisch isolierenden Reaktionsfolie wird eine exotherme Reaktion ausgelöst, die zumindest eine Lotschicht 3 zumindest teilweise aufschmilzt. Das geschmolzene Lot der Lotschicht 3 durchdringt die Ausnehmung 5 in der Isolierschicht 4 und stellt eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den elektrischen Leitern (2, 6) her. Dabei ist die Ausnehmung 5 derart ausgeführt, dass das Lot in dem ersten Ausnehmungsabschnitt 5a in axialer Richtung 7 strömt und in der Ausnehmung 5 vorhandenes Gas durch den zweiten Ausnehmungsabschnitt 5b in der zweiten Querrichtung 8 verdrängt.By activating the electrically insulating reaction foil, an exothermic reaction is triggered which comprises at least one layer of solder 3 at least partially melted. The molten solder of the solder layer 3 penetrates the recess 5 in the insulating layer 4 and provides an electrically conductive connection between the electrical conductors ( 2 . 6 ) ago. Here is the recess 5 executed such that the solder in the first recessed portion 5a in the axial direction 7 flows and in the recess 5 existing gas through the second recess portion 5b in the second transverse direction 8th repressed.

Das ebenfalls nicht dargestellte Aktivierungselement ist beispielsweise als elektrisches oder thermisches Aktivierungselement oder Lichtquelle ausgeführt. Vorzugsweise ist das Aktivierungselement elektrisch ausgeführt und weist eine Spannungsquelle auf. Ein erster Anschluss der Spannungsquelle ist mit einem der elektrischen Leiter (2, 6) elektrisch leitend verbunden. Ein zweiter Anschluss der Spannungsquelle ist mittels eines Kontaktierungsmittels, insbesondere einer gefederten Spitze, und eines Schaltelements, insbesondere eines MOSFET-Schalters, mit der Reaktionsfolie verbindbar. Dabei ist das Schaltelement zwischen dem Kontaktierungsmittel und dem zweiten Anschluss der Spannungsquelle angeordnet.The activation element, also not shown, is designed for example as an electrical or thermal activation element or light source. Preferably, the activation element is designed electrically and has a voltage source. A first connection of the voltage source is connected to one of the electrical conductors ( 2 . 6 ) electrically conductively connected. A second terminal of the voltage source can be connected to the reaction foil by means of a contacting means, in particular a spring-loaded tip, and of a switching element, in particular of a MOSFET switch. In this case, the switching element is arranged between the contacting means and the second terminal of the voltage source.

In 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des elektrischen Überbrückungselements 101 dargestellt.In 3 is a second embodiment of the electrical bypass element 101 shown.

Im Unterschied zu dem elektrischen Überbrückungselement gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erstreckt sich bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der erste Ausnehmungsabschnitt 105a in axialer Richtung 7 weiter als der zweite Ausnehmungsabschnitt 105b.In contrast to the electrical bridging element according to the first embodiment extends in the second embodiment, the first recess portion 105a in the axial direction 7 further than the second recess portion 105b ,

Die axiale Projektion des zweiten Ausnehmungsabschnitts 105b wird also vollständig überdeckt von der axialen Projektion der Isolierschicht 104. Die Ausdehnung der Ausnehmung 105 in axialer Richtung 7 verbreitert sich in der zweiten Querrichtung 8 stufenartig.The axial projection of the second recess section 105b is thus completely covered by the axial projection of the insulating layer 104 , The extent of the recess 105 in the axial direction 7 widens in the second transverse direction 8th stepwise.

Die beschriebene Verwendung eines erfindungsgemäßen elektrischen Überbrückungselementes (1, 101) für einen Energiespeicher ist in der Fahrzeugtechnik und auch in stationären Anwendungen wie der Energietechnik, insbesondere Solarenergietechnik und/oder Windenergietechnik und/oder Wasserenergietechnik, möglich.The described use of an electrical bridging element according to the invention ( 1 . 101 ) for an energy storage is in vehicle technology and also in stationary applications such as energy technology, in particular Solar energy technology and / or wind energy technology and / or water energy technology, possible.

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Claims (10)

Elektrisches Überbrückungselement (1, 101) aufweisend zumindest einen ersten und einen zweiten elektrischen Leiter (2, 6), eine Lotschicht (3) und eine elektrisch isolierende Isolierschicht (4, 104), die die elektrischen Leiter (2, 6) elektrisch voneinander isoliert, wobei die Isolierschicht (4, 104) zumindest eine Ausnehmung (5, 105), aufweisend einen ersten und einen zweiten Ausnehmungsabschnitt (5a, 5b, 105a, 105b) aufweist, wobei die Isolierschicht (4, 104) und die Lotschicht (3) in axialer Richtung (7) derart gestapelt zwischen den elektrischen Leitern (2, 6) angeordnet sind, dass bei einem Schmelzen der Lotschicht (3) das Lotmaterial durch den ersten Ausnehmungsabschnitt (5a, 105a) strömt, wobei ein Gas in den zweiten Ausnehmungsabschnitt (5b, 105b) verdrängt wird und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den elektrischen Leitern (2, 6) hergestellt wird.An electrical bridging element (1, 101) comprising at least a first and a second electrical conductor (2, 6), a solder layer (3) and an electrically insulating insulating layer (4, 104) electrically insulating the electrical conductors (2, 6) from each other . wherein the insulating layer (4, 104) has at least one recess (5, 105), comprising a first and a second recess section (5a, 5b, 105a, 105b), wherein the insulating layer (4, 104) and the solder layer (3) are stacked between the electrical conductors (2, 6) in the axial direction (7) such that when the solder layer (3) melts, the solder material passes through the first recess section (FIG. 5a, 105a) flows, with a gas in the second recessed portion (5b, 105b) is displaced and an electrically conductive connection between the electrical conductors (2, 6) is produced. Elektrisches Überbrückungselement (1, 101) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Ausnehmungsabschnitt (5a, 5b, 105a, 105b) miteinander verbunden sind.Electrical bridging element (1, 101) according to Claim 1 , characterized in that the first and second recess portions (5a, 5b, 105a, 105b) are interconnected. Elektrisches Überbrückungselement (1, 101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ausnehmungsabschnitt (5a) in einer ersten Querrichtung (11) zur axialen Richtung (7) breiter ist als der zweite Ausnehmungsabschnitt (5b).Electrical bridging element (1, 101) according to any one of the preceding claims, characterized in that the first recessed portion (5a) in a first transverse direction (11) to the axial direction (7) is wider than the second recessed portion (5b). Elektrisches Überbrückungselement (1, 101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ausnehmungsabschnitt (105a) sich in axialer Richtung (7) weiter erstreckt als der zweite Ausnehmungsabschnitt (105b).Electrical bridging element (1, 101) according to one of the preceding claims, characterized in that the first recess section (105a) extends in the axial direction (7) further than the second recess section (105b). Elektrisches Überbrückungselement (1, 101) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausdehnung der Ausnehmung (105) in axialer Richtung (7) sich in einer zweiten Querrichtung (8) stufenartig verbreitert.Electrical bridging element (1, 101) according to Claim 4 , characterized in that an expansion of the recess (105) in the axial direction (7) widened stepwise in a second transverse direction (8). Elektrisches Überbrückungselement (1, 101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Überbrückungsmittel eine Spannvorrichtung, insbesondere ein Federelement, aufweist, das eingerichtet ist, eine Druckkraft in axialer Richtung auf die elektrischen Leiter (2, 6) auszuüben.Electrical bridging element (1, 101) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical bridging means comprises a clamping device, in particular a spring element, which is adapted to exert a compressive force in the axial direction on the electrical conductors (2, 6). Elektrisches Überbrückungselement (1, 101) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der auf die elektrischen Leiter (2, 6) wirkende Druck inhomogen ist, wobei die Ausnehmung (5, 105) von Bereichen (10) mit erhöhtem Druck beabstandet ist.Electrical bridging element (1, 101) according to Claim 6 , characterized in that on the electrical conductors (2, 6) acting pressure is inhomogeneous, wherein the recess (5, 105) of regions (10) is spaced at elevated pressure. Elektrisches Überbrückungselement (1, 101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (4, 104) als eine elektrisch isolierende Reaktionsfolie ausgeführt ist, die mittels eines Aktivierungselements aktivierbar ist, um eine exotherme Reaktion zum Aufschmelzen der Lotschicht (3) auszulösen, insbesondere wobei das Aktivierungselement als elektrisches und/oder thermisches Aktivierungselement und/oder als Lichtquelle ausgeführt ist.Electrical bridging element (1, 101) according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating layer (4, 104) is designed as an electrically insulating reaction foil which can be activated by means of an activating element in order to produce an exothermic reaction for melting the solder layer (3). trigger, in particular wherein the activation element is designed as an electrical and / or thermal activation element and / or as a light source. Elektrischer Energiespeicher aufweisend zumindest eine Energiespeicherzelle und zumindest ein elektrisches Überbrückungselement (1, 101) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Überbrückungselement (1, 101) parallel geschaltet zu zumindest einer Energiespeicherzelle des Energiespeichers angeordnet ist.Electric energy storage having at least one energy storage cell and at least one electrical bridging element (1, 101) according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the electrical bridging element (1, 101) is arranged in parallel with at least one energy storage cell of the energy store. Vorrichtung und/oder Fahrzeug aufweisend zumindest einen elektrischen Energiespeicher nach Anspruch 9.Device and / or vehicle having at least one electrical energy storage Claim 9 ,
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