DE102017218931A1 - Electrical bridging element, energy storage and device - Google Patents

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DE102017218931A1
DE102017218931A1 DE102017218931.2A DE102017218931A DE102017218931A1 DE 102017218931 A1 DE102017218931 A1 DE 102017218931A1 DE 102017218931 A DE102017218931 A DE 102017218931A DE 102017218931 A1 DE102017218931 A1 DE 102017218931A1
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Inventor
Eduard Reimer
Enno Lorenz
Thorsten Droigk
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • 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
    • 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

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Überbrückungselement (1) aufweisend zumindest einen ersten und einen zweiten elektrischen Leiter (2, 7), eine Reaktionsfolie (6), eine Lotschicht (3) und eine Isolierschicht (4), die die elektrischen Leiter (2, 7) elektrisch voneinander isoliert,
wobei die Reaktionsfolie (6), die Isolierschicht (4) und die Lotschicht (3) derart zwischen den elektrischen Leitern (2, 7) angeordnet sind, dass die Reaktionsfolie (6) bei einer exothermen Reaktion die Lotschicht (3) aufschmilzt und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den elektrischen Leitern (2, 7) hergestellt wird, wobei das elektrische Überbrückungselement (1) ein Aktivierungselement zur Aktivierung der Reaktionsfolie (6) aufweist, das eine Leiterplatte (5) aufweist, die die Reaktionsfolie (6) berührt.

Figure DE102017218931A1_0000
The invention is based on an electrical bridging element (1) comprising at least first and second electrical conductors (2, 7), a reaction foil (6), a solder layer (3) and an insulating layer (4) which surrounds the electrical conductors (2 , 7) electrically insulated from each other,
wherein the reaction film (6), the insulating layer (4) and the solder layer (3) between the electrical conductors (2, 7) are arranged such that the reaction film (6) in an exothermic reaction melts the solder layer (3) and an electrically conductive connection between the electrical conductors (2, 7) is produced, wherein the electrical bridging element (1) comprises an activation element for activating the reaction film (6) having a printed circuit board (5) which contacts the reaction film (6).
Figure DE102017218931A1_0000

Description

Feld der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Überbrückungselement, einen Energiespeicher und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The present invention relates to an electrical bypass element, an energy storage device 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 2011/0300438 A1 zeigt ein Verfahren zum Verbinden von Zellterminals eines Batteriemoduls mittels einer exothermen reaktiven Schicht. US 2011/0300438 A1 shows a method for connecting cell terminals of a battery module by means of an exothermic reactive layer.

US 2014/0210110 zeigt ein Verfahren zum Verbinden von zwei mikroelektronischen Komponenten mittels einer exothermen Reaktion in einer Reaktionsschicht. US 2014/0210110 shows a method of joining two microelectronic components by means of an exothermic reaction in a reaction layer.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Überbrückungselement, aufweisend zumindest einen ersten und einen zweiten elektrischen Leiter, eine Reaktionsfolie, eine Lotschicht und eine Isolierschicht, die die elektrischen Leiter elektrisch voneinander isoliert, wobei die Reaktionsfolie, die Isolierschicht und die Lotschicht derart zwischen den elektrischen Leitern angeordnet sind, dass die Reaktionsfolie bei einer exothermen Reaktion die Lotschicht aufschmilzt und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den elektrischen Leitern hergestellt wird.The invention is based on an electrical bridging element, comprising at least a first and a second electrical conductor, a reaction foil, a solder layer and an insulating layer which electrically isolates the electrical conductors from each other, wherein the reaction foil, the insulating layer and the solder layer between the electrical conductors are arranged so that the reaction film melts the solder layer in an exothermic reaction and an electrically conductive connection between the electrical conductors is produced.

Der Kern der Erfindung besteht darin, dass das elektrische Überbrückungselement ein Aktivierungselement zur Aktivierung der Reaktionsfolie aufweist, das eine Leiterplatte aufweist, die die Reaktionsfolie berührt.The essence of the invention is that the electrical bridging element comprises an activating element for activating the reaction foil, which has a printed circuit board which contacts the reaction foil.

Hintergrund der Erfindung ist, ein kompaktes und zuverlässiges Aktivierungselement für die Reaktionsfolie vorzusehen. Die Leiterplatte ist in einfacher Art und Weise kontaktierbar. Die Herstellung des elektrischen Überbrückungselementes ist erleichtert. Vorteilhafterweise ist die Leiterplatte zumindest teilweise zwischen den elektrischen Leitern angeordnet. Somit weist das Aktivierungselement eine geringe Bauhöhe auf im Vergleich zum Stand der Technik.Background of the invention is to provide a compact and reliable activation element for the reaction film. The circuit board can be contacted in a simple manner. The production of the electrical bridging element is facilitated. Advantageously, the circuit board is at least partially disposed between the electrical conductors. Thus, the activation element has a low height compared to the prior art.

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

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Leiterplatte eine Leiterbahn auf, die elektrisch leitend mit der Reaktionsfolie verbunden ist. Dadurch ist die Reaktionsfolie mittels eines Spannungspulses, der an der Leiterbahn anliegt, aktivierbar.In an advantageous embodiment, the printed circuit board on a conductor, which is electrically connected to the reaction film. As a result, the reaction foil can be activated by means of a voltage pulse which is applied to the conductor track.

Von Vorteil ist es dabei, wenn die Leiterbahn von der Reaktionsfolie beabstandet ist mittels einer Isolationslage der Leiterplatte, und/oder dass zwischen der Leiterbahn und der Reaktionsfolie eine Isolationslage der Leiterplatte angeordnet ist. Somit ist ein Punktkontakt zwischen der Reaktionsfolie und der Kontaktfläche ermöglicht, der eine lokale Erhöhung der Stromdichte ermöglicht, die die Zündung der Reaktionsfolie verbessert.It is advantageous if the conductor track is spaced from the reaction foil by means of an insulating layer of the printed circuit board, and / or that an insulating layer of the printed circuit board is arranged between the conductor track and the reaction foil. Thus, a point contact between the reaction foil and the contact surface is made possible, which allows a local increase in the current density, which improves the ignition of the reaction foil.

Vorteilhafterweise weist die Leiterplatte eine Ausnehmung auf, die sich durch die Leiterbahn und die Isolationslage hindurch erstreckt. Durch die Ausnehmung ist ein Mittel zur elektrisch leitenden Verbindung der Leiterbahn mit der Reaktionsfolie in die Leiterplatte einbringbar.Advantageously, the circuit board has a recess which extends through the conductor track and the insulation layer. Through the recess, a means for electrically conductive connection of the conductor track with the reaction film in the circuit board can be introduced.

Weiter ist es von Vorteil, wenn in der Ausnehmung ein elektrisch leitendes Klebemittel angeordnet ist, das die Leiterbahn elektrisch leitend mit der Reaktionsfolie verbindet. Dabei verbindet das Klebemittel die Leiterplatte und die Reaktionsfolie formschlüssig.Further, it is advantageous if in the recess, an electrically conductive adhesive is arranged, which connects the conductor electrically conductively connected to the reaction film. The adhesive connects the circuit board and the reaction foil positively.

Vorteilhafterweise ist die Ausnehmung stufenartig ausgeführt. Dadurch ist zum einen ein Flächenkontakt ausbildbar zwischen der Leiterbahn und dem elektrisch leitenden Klebemittel, so dass eine sichere elektrisch leitende Verbindung über die Lebensdauer des elektrischen Überbrückungselementes erreicht wird. Zum anderen ist eine kleinere Kontaktfläche, insbesondere ein Punktkontakt, ausbildbar zwischen dem elektrisch leitenden Klebemittel und der Reaktionsfolie, so dass eine lokale Erhöhung der Stromdichte ermöglicht ist, die die Zündung der Reaktionsfolie verbessert.Advantageously, the recess is designed step-like. As a result, on the one hand, a surface contact can be formed between the conductor track and the electrically conductive adhesive, so that a reliable electrically conductive connection is achieved over the service life of the electrical bridging element. On the other hand, a smaller contact surface, in particular a point contact, can be formed between the electrically conductive adhesive and the reaction foil, so that a local increase in the current density is made possible, which improves the ignition of the reaction foil.

Ferner ist es von Vorteil, wenn auf der von der Reaktionsfolie abgewandten Oberfläche der Leiterbahn eine weitere Isolationslage angeordnet ist, wobei sich die Ausnehmung durch beide Isolationslagen und die Leiterbahn hindurch erstreckt, insbesondere wobei die Ausnehmung sich parallel zu einer Normalenrichtung der Oberfläche der Leiterbahn erstreckt. Vorteilhafterweise ist diese Isolationslage einstückig mit der Isolierschicht ausbildbar.Furthermore, it is advantageous if a further insulation layer is arranged on the surface of the conductor track facing away from the reaction film, wherein the recess extends through both insulation layers and the conductor track, in particular wherein the recess extends parallel to a normal direction of the surface of the conductor track. Advantageously, this insulation layer is integrally formed with the insulating layer.

Vorteilhafterweise weist die Ausnehmung im Bereich der weiteren Isolationslage einen ersten Durchmesser, im Bereich der Leiterbahn einen zweiten Durchmesser und im Bereich der Isolationslage einen dritten Durchmesser auf. Somit sind die Durchmesser in den Lagen der Leiterplatte an die Systemanforderungen an das elektrische Überbrückungselement anpassbar.Advantageously, the recess has a first diameter in the region of the further insulation layer, a second diameter in the region of the conductor track and in the region of the insulation layer a third diameter. Thus, the diameters in the layers of the circuit board are adaptable to the system requirements for the electrical bypass element.

Dabei ist es von Vorteil, wenn der erste Durchmesser größer ist als der zweite Durchmesser, und/oder der erste Durchmesser größer ist als der dritte Durchmesser, und/oder der zweite Durchmesser kleiner ist als der dritte Durchmesser. Dadurch ist ein geringer elektrischer Übergangswiderstand zwischen der Leiterbahn und dem elektrisch leitenden Klebemittel ermöglicht.It is advantageous if the first diameter is greater than the second diameter, and / or the first diameter is greater than the third diameter, and / or the second diameter is smaller than the third diameter. As a result, a low electrical contact resistance between the conductor track and the electrically conductive adhesive is made possible.

Vorteilhafterweise füllt das elektrisch leitende Klebemittel die Ausnehmung vollständig aus, insbesondere wobei das elektrisch leitende Klebemittel kuppelartig ausgeführt ist und die weitere Isolationslage teilweise überdeckt. Von Vorteil ist dabei, dass eine sichere formschlüssige Verbindung des Klebemittels mit der Leiterplatte über die Lebensdauer des elektrischen Überbrückungselementes erreicht wird.Advantageously, the electrically conductive adhesive fills the recess completely, in particular wherein the electrically conductive adhesive is dome-like and partially covers the further insulation layer. The advantage here is that a secure positive connection of the adhesive is achieved with the circuit board over the life of the electrical bridging element.

Der Kern der Erfindung bei dem elektrischen 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 elektrischen Energiespeichers angeordnet ist.The core of the invention in the electrical 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 bridging element related claims, is that the electrical bypass element is connected in parallel to at least one energy storage cell of the electrical energy store.

Hintergrund der Erfindung ist, dass die Energiespeicherzelle in einer Gefahrensituation mittels des Überbrückungselements kurzgeschlossen wird. Dadurch wird der Separator in der Zelle aufgeschmolzen und ein Überhitzen der Energiespeicherzelle zum Beispiel durch einen Kurzschluss oder einen kritischen Ladezustand ist vermeidbar.Background of the invention is that the energy storage cell is short-circuited in a dangerous situation by means of the bridging element. As a result, the separator is melted in the cell and overheating of the energy storage 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, dass mittels des Überbrückungselementes der Energiespeicher in kritischen Fahrzeugsituationen und/oder bei kritischen Energiespeicherzuständen kurzgeschlossen wird. 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 is short-circuited in critical vehicle situations and / or critical energy storage conditions. 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.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.

Es zeigt:

  • 1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen elektrischen Überbrückungselementes 1 und
  • 2 eine Detailansicht eines Aktivierungselementes des elektrischen Überbrückungselementes 1.
It shows:
  • 1 a schematic sectional view of an electrical bypass element according to the invention 1 and
  • 2 a detailed view of an activation element of the electrical bypass element 1 ,

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Das in 1 dargestellte elektrische Überbrückungselement 1 weist einen ersten elektrischen Leiter 2 und einen zweiten elektrischen Leiter 7, die jeweils eine Lotschicht 3 aufweisen, eine Reaktionsfolie 6, eine elektrisch isolierende Isolierschicht 4, insbesondere Isolierfolie, und Aktivierungselement, das eine Leiterplatte 5 aufweist, auf.This in 1 illustrated electrical bridging element 1 has a first electrical conductor 2 and a second electrical conductor 7 , each one a Lotschicht 3 have a reaction film 6 , an electrically insulating insulating layer 4 , in particular insulating film, and activating element comprising a printed circuit board 5 has, on.

Die Lotschichten 3, die Reaktionsfolie 6, die Leiterplatte 5 und die Isolierschicht 4 sind stapelförmig, insbesondere als Schichtstapel, zwischen den elektrischen Leitern (2, 7) angeordnet.The solder layers 3 , the reaction film 6 , the circuit board 5 and the insulating layer 4 are stacked, in particular as a layer stack, between the electrical conductors ( 2 . 7 ) 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, 7) aufbringbar. Vorzugsweise weisen die Lotschichten 3 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 . 7 ) applicable. Preferably, the solder layers 3 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.

Zwischen der auf dem zweiten elektrischen Leiter 7 angeordneten Lotschicht 3 und der Isolierschicht 4 ist die Reaktionsfolie 6 angeordnet. Die Reaktionsfolie 6 ist mittels des Aktivierungselements aktivierbar, um eine exotherme Reaktion zum Aufschmelzen der Lotschicht 3 auszulösen. Dadurch wird eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den elektrischen Leitern (2, 7) hergestellt, insbesondere indem die Isolierschicht 4 sich zumindest teilweise auflöst.Between the on the second electrical conductor 7 arranged solder layer 3 and the insulating layer 4 is the reaction foil 6 arranged. The reaction film 6 is activated by means of the activation element to an exothermic reaction to melt the solder layer 3 trigger. This creates an electrically conductive connection between the electrical conductors ( 2 . 7 ), in particular by the insulating layer 4 at least partially dissolves.

Die Reaktionsfolie 6 ist 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.The reaction film 6 For example, a reactive layer stack comprising a plurality of Nano layers, 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.

Das in 2 im Detail dargestellte Aktivierungselement weist eine Leiterplatte 5, die mit einer Spannungsquelle und einem Schaltelement verbunden ist, auf. Die Leiterplatte 5 berührt die Reaktionsfolie 6. Die Leiterplatte 5 ist zumindest teilweise zwischen der Isolierschicht 4 und der Reaktionsfolie 6 angeordnet.This in 2 shown in detail activation element has a circuit board 5 , which is connected to a voltage source and a switching element on. The circuit board 5 touches the reaction foil 6 , The circuit board 5 is at least partially between the insulating layer 4 and the reaction film 6 arranged.

Die Leiterplatte 5 weist eine Leiterbahn 10 und zwei Isolationslagen 11 auf, zwischen denen die Leiterbahn 10, insbesondere als metallische Lage, angeordnet ist. Die Leiterplatte 5 weist eine Ausnehmung 14 auf, die sich durch die Leiterbahn 10 und die Isolationslagen 11 hindurch erstreckt, insbesondere in einer Normalenrichtung einer Leiterplattenebene der Leiterplatte 5.The circuit board 5 has a trace 10 and two insulation layers 11 on, between which the conductor track 10 , in particular as a metallic layer, is arranged. The circuit board 5 has a recess 14 on, moving through the track 10 and the insulation layers 11 extends, in particular in a normal direction of a circuit board level of the circuit board 5 ,

Die Leiterplatte 5 ist als flexible Leiterplatte oder starre Leiterplatte oder Starrflex-Leiterplatte oder Semiflex-Leiterplatte ausgeführt.The circuit board 5 is designed as a flexible circuit board or rigid circuit board or rigid flex circuit board or semiflex circuit board.

Die Ausnehmung 14 weist Stufen mit verschiedenen Durchmessern (D1, D2, D3) auf. Dabei weist die Ausnehmung 14 im Bereich einer von der Reaktionsfolie 6 abgewandten Isolationslage 11, insbesondere an der Oberfläche der Leiterplatte 5, einen größten ersten Durchmesser D1 auf. Im Bereich der Leiterbahn 10 weist die Ausnehmung 14 einen kleinsten zweiten Durchmesser D2 auf. Im Bereich einer der Reaktionsfolie 6 zugewandten Isolationslage 11 weist die Ausnehmung 14 einen dritten Durchmesser D3 auf, der größer ist als der zweite Durchmesser D2 und kleiner ist als der dritte Durchmesser D1.The recess 14 has steps with different diameters ( D1 . D2 . D3 ) on. In this case, the recess 14 in the region of one of the reaction film 6 remote insulation layer 11 , in particular on the surface of the printed circuit board 5 , a largest first diameter D1 on. In the area of the conductor track 10 has the recess 14 a smallest second diameter D2 on. In the area of one of the reaction film 6 facing insulation layer 11 has the recess 14 a third diameter D3 on, which is larger than the second diameter D2 and smaller than the third diameter D1 ,

Die Ausnehmung 14 ist rund, insbesondere zylindrisch, oder eckig, insbesondere quaderförmig ausführbar. Der erste Durchmesser D1 beträgt maximal 1mm, der zweite Durchmesser D2 beträgt minimal 200 µm. Dabei ist der erste Durchmesser D1 deutlich größer als der zweite Durchmesser D2 und dritte Durchmesser D3.The recess 14 is round, in particular cylindrical, or square, in particular cuboid executable. The first diameter D1 is a maximum of 1mm, the second diameter D2 is a minimum of 200 μm. Here is the first diameter D1 significantly larger than the second diameter D2 and third diameter D3 ,

In der Ausnehmung 14 ist ein elektrisch leitendes Klebemittel 13 angeordnet, das die Ausnehmung 14 vollständig ausfüllt. Dabei erstreckt sich das Klebemittel 13 von der Oberfläche der Leiterplatte 5 zu der an die Leiterplatte 5 angrenzend angeordneten Reaktionsfolie 6. Vorzugsweise ist das Klebemittel 13 kuppelartig angeordnet, wobei das Klebemittel 13 die Leiterplatte 5 zumindest teilweise überdeckt.In the recess 14 is an electrically conductive adhesive 13 arranged that the recess 14 completely filled out. In this case, the adhesive extends 13 from the surface of the circuit board 5 to the on the circuit board 5 adjacent arranged reaction foil 6 , Preferably, the adhesive is 13 dome-like, with the adhesive 13 the circuit board 5 at least partially covered.

Die Leiterbahn 10 und die Reaktionsfolie 6 sind elektrisch leitend miteinander verbunden mittels des Klebemittels 13. Ein Leitungspfad 12 erstreckt sich entlang der Leiterbahn 10 und durch das Klebemittel 13 bis zu der Reaktionsfolie 6.The conductor track 10 and the reaction film 6 are electrically connected to each other by means of the adhesive 13 , A conduction path 12 extends along the track 10 and through the adhesive 13 up to the reaction film 6 ,

Ein erster Anschluss der Spannungsquelle ist mit dem zweiten elektrischen Leiter 7 elektrisch leitend verbunden. Ein zweiter Anschluss der Spannungsquelle ist mittels der Leiterbahn 10, des elektrisch leitenden Klebemittels 13 und des Schaltelements, insbesondere eines MOSFET-Schalters, elektrisch leitend mit der Reaktionsfolie 5 verbindbar. Dabei ist das Schaltelement zwischen der Leiterbahn 10 und dem zweiten Anschluss der Spannungsquelle angeordnet, insbesondere auf der Leiterplatte 5 bestückt.A first terminal of the voltage source is connected to the second electrical conductor 7 electrically connected. A second connection of the voltage source is by means of the conductor track 10 , the electrically conductive adhesive 13 and the switching element, in particular a MOSFET switch, electrically conductive with the reaction film 5 connectable. In this case, the switching element between the conductor track 10 and the second terminal of the voltage source, in particular on the circuit board 5 stocked.

Durch ein Schließen des Schaltelementes wird der zweite Anschluss elektrisch leitend mit der Reaktionsfolie 6 verbunden, so dass die Reaktionsfolie 6 elektrisch aktiviert wird und eine exotherme Reaktion ausgelöst wird.By closing the switching element, the second terminal becomes electrically conductive with the reaction film 6 connected so that the reaction film 6 is electrically activated and an exothermic reaction is triggered.

Die beschriebene Verwendung eines erfindungsgemäßen elektrischen Überbrückungselementes 10 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 10 for an energy storage is possible in vehicle technology and in stationary applications such as energy technology, in particular solar energy technology and / or wind energy technology and / or water energy technology.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2642582 B1 [0002]EP 2642582 B1 [0002]
  • US 2011/0300438 A1 [0003]US 2011/0300438 A1 [0003]
  • US 2014/0210110 [0004]US 2014/0210110 [0004]
  • WO 0183182 [0030]WO 0183182 [0030]

Claims (12)

Elektrisches Überbrückungselement (1) aufweisend zumindest einen ersten und einen zweiten elektrischen Leiter (2, 7), eine Reaktionsfolie (6), eine Lotschicht (3) und eine Isolierschicht (4), die die elektrischen Leiter (2, 7) elektrisch voneinander isoliert, wobei die Reaktionsfolie (6), die Isolierschicht (4) und die Lotschicht (3) derart zwischen den elektrischen Leitern (2, 7) angeordnet sind, dass die Reaktionsfolie (6) bei einer exothermen Reaktion die Lotschicht (3) aufschmilzt und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den elektrischen Leitern (2, 7) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Überbrückungselement (1) ein Aktivierungselement zur Aktivierung der Reaktionsfolie (6) aufweist, das eine Leiterplatte (5) aufweist, die die Reaktionsfolie (6) berührt.An electrical bridging element (1) comprising at least a first and a second electrical conductor (2, 7), a reaction foil (6), a solder layer (3) and an insulating layer (4) electrically insulating the electrical conductors (2, 7) from each other , wherein the reaction foil (6), the insulating layer (4) and the solder layer (3) are arranged between the electrical conductors (2, 7) such that the reaction foil (6) melts the solder layer (3) in an exothermic reaction and a electrically conductive connection between the electrical conductors (2, 7) is produced, characterized in that the electrical bridging element (1) comprises an activation element for activating the reaction film (6) having a printed circuit board (5), the reaction film (6) touched. Elektrisches Überbrückungselement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (5) eine Leiterbahn (10) aufweist, die elektrisch leitend mit der Reaktionsfolie (6) verbunden ist.Electrical bridging element (1) according to Claim 1 , characterized in that the circuit board (5) has a conductor track (10) which is electrically conductively connected to the reaction film (6). Elektrisches Überbrückungselement (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahn (10) von der Reaktionsfolie (6) beabstandet ist mittels einer Isolationslage (11) der Leiterplatte (5), und/oder dass zwischen der Leiterbahn (10) und der Reaktionsfolie (6) eine Isolationslage (11) der Leiterplatte (5) angeordnet ist.Electrical bridging element (1) according to Claim 2 , characterized in that the conductor track (10) from the reaction film (6) is spaced by means of an insulating layer (11) of the printed circuit board (5), and / or that between the conductor track (10) and the reaction foil (6) an insulating layer (11 ) of the printed circuit board (5) is arranged. Elektrisches Überbrückungselement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (5) eine Ausnehmung (14) aufweist, die sich durch die Leiterbahn (10) und die Isolationslage (11) hindurch erstreckt.Electrical bridging element after Claim 2 or 3 , characterized in that the printed circuit board (5) has a recess (14) which extends through the conductor track (10) and the insulating layer (11). Elektrisches Überbrückungselement (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ausnehmung (14) ein elektrisch leitendes Klebemittel (13) angeordnet ist, das die Leiterbahn (10) elektrisch leitend mit der Reaktionsfolie (6) verbindet.Electrical bridging element (1) according to Claim 4 , characterized in that in the recess (14) an electrically conductive adhesive (13) is arranged, which connects the conductor track (10) in an electrically conductive manner with the reaction foil (6). Elektrisches Überbrückungselement (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (14) stufenartig ausgeführt ist.Electrical bridging element (1) according to Claim 4 or 5 , characterized in that the recess (14) is designed step-like. Elektrisches Überbrückungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der von der Reaktionsfolie (6) abgewandten Oberfläche der Leiterbahn (10) eine weitere Isolationslage (11) angeordnet ist, wobei sich die Ausnehmung (14) durch beide Isolationslagen (11) und die Leiterbahn (10) hindurch erstreckt, insbesondere wobei die Ausnehmung (14) sich parallel zu einer Normalenrichtung der Oberfläche der Leiterbahn (10) erstreckt.Electrical bridging element (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a further insulation layer (11) is arranged on the surface of the conductor track (10) facing away from the reaction film (6), wherein the recess (14) extends through both insulation layers ( 11) and the conductor track (10) extends therethrough, in particular wherein the recess (14) extends parallel to a normal direction of the surface of the conductor track (10). Elektrisches Überbrückungselement (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (14) im Bereich der weiteren Isolationslage (11) einen ersten Durchmesser (D1), im Bereich der Leiterbahn (10) einen zweiten Durchmesser (D2) und im Bereich der Isolationslage (11) einen dritten Durchmesser aufweist.Electrical bridging element (1) according to Claim 7 , characterized in that the recess (14) in the region of the further insulating layer (11) has a first diameter (D1), in the region of the conductor track (10) has a second diameter (D2) and in the region of the insulating layer (11) has a third diameter , Elektrisches Überbrückungselement (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Durchmesser (D1) größer ist als der zweite Durchmesser (D2), und/oder dass der erste Durchmesser (D1) größer ist als der dritte Durchmesser (D3), und/oder dass der zweite Durchmesser (D2) kleiner ist als der dritte Durchmesser (D3).Electrical bridging element (1) according to Claim 8 , characterized in that the first diameter (D1) is greater than the second diameter (D2), and / or that the first diameter (D1) is greater than the third diameter (D3), and / or that the second diameter (D2 ) is smaller than the third diameter (D3). Elektrisches Überbrückungselement (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Klebemittel (13) die Ausnehmung (14) vollständig ausfüllt, insbesondere wobei das elektrisch leitende Klebemittel (13) kuppelartig ausgeführt ist und die weitere Isolationslage (11) teilweise überdeckt.Electric bridging element (1) according to one of Claims 5 to 9 , characterized in that the electrically conductive adhesive (13), the recess (14) completely fills, in particular wherein the electrically conductive adhesive (13) is designed like a dome and the other insulation layer (11) partially covered. Elektrischer Energiespeicher aufweisend zumindest eine Energiespeicherzelle und zumindest ein elektrisches Überbrückungselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Überbrückungselement (1) parallel geschaltet zu zumindest einer Energiespeicherzelle des Energiespeichers angeordnet ist.Electrical energy storage having at least one energy storage cell and at least one electrical bridging element (1) according to one of Claims 1 to 10 , characterized in that the electrical bridging element (1) is arranged in parallel with at least one energy storage cell of the energy store. Vorrichtung und/oder Fahrzeug aufweisend zumindest einen Energiespeicher nach Anspruch 11.Device and / or vehicle having at least one energy storage Claim 11 ,
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