DE102018113064A1

DE102018113064A1 - Verfahren zur montage eines leistungsmoduls durch falten

Info

Publication number: DE102018113064A1
Application number: DE102018113064.3A
Authority: DE
Inventors: Evan J. Dawley; Roger M. Brisbane
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-06-02
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2018-12-06
Also published as: CN108987785B; US10375830B2; CN108987785A; US20180352656A1

Abstract

Ein Verfahren zum Montieren eines Leistungsmoduls beinhaltet das Platzieren einer ersten Vielzahl von Zellen angrenzend aneinander, um eine erste Zellschicht zu bilden. Über der ersten Zellschicht ist eine flexible Schaltungsschicht angeordnet, die elektrisch leitfähig ist. Eine zweite Vielzahl von Zellen ist angrenzend aneinander angeordnet, um eine zweite Zellschicht zu bilden, die mit der ersten Zellschicht so ausgerichtet ist, dass die flexible Schaltungsschicht zwischen der ersten Zellschicht und der zweiten Zellschicht zwischengeschaltet ist. Die flexible Schaltungsschicht wird entlang jeder einer Vielzahl von Drehachsen so gefaltet, dass jede der ersten Vielzahl von Zellen einer anderen der zweiten Vielzahl von Zellen zugewandt ist. Jede der ersten Vielzahl von Zellen und der zweiten Vielzahl von Zellen weist jeweilige erste und zweite Laschen auf (die sich von ihren jeweiligen kurzen Enden aus erstrecken), die mit der flexiblen Schaltungsschicht verschweißt sind.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zur Montage eines Leistungsmoduls durch Falten. Leistungsmodule, wie beispielsweise Batteriemodule, zum Erzeugen von Leistung, können in einer Vielzahl von Einstellungen eingesetzt werden. So können beispielsweise Hybridfahrzeuge Leistungsmodule verwenden, um einen Motor/Generator mit Energie zu versorgen. Leistungsmodule werden im Allgemeinen aus mehreren Lagen von elektrischen Leitern und Isolatoren zusammengebaut.
KURZDARSTELLUNG
Ein Verfahren zum Montieren eines Leistungsmoduls beinhaltet das Platzieren einer ersten Vielzahl von Zellen angrenzend aneinander, um eine erste Zellschicht zu bilden. Über der ersten Zellschicht ist eine flexible Schaltungsschicht angeordnet, die elektrisch leitfähig ist. Eine zweite Vielzahl von Zellen ist angrenzend zueinander angeordnet, um eine zweite Zellschicht zu bilden, die in Bezug auf die erste Zellschicht ausgerichtet ist. Die flexible Schaltungsschicht ist so konfiguriert, dass sie zwischen der ersten Zellschicht und der zweiten Zellschicht zwischengeschaltet wird. Die flexible Schaltungsschicht wird entlang jeder einer Vielzahl von Drehachsen so gefaltet, dass jede der ersten Vielzahl von Zellen einer anderen der zweiten Vielzahl von Zellen zugewandt ist.
Jede der ersten und zweiten Vielzahl von Zellen weist einen jeweiligen Zellkörper mit jeweiligen langen und kurzen Enden auf. Jede der ersten und zweiten Vielzahl von Zellen weist jeweilige erste Laschen auf, die sich von einem der jeweiligen kurzen Enden erstrecken, und jeweilige zweite Laschen, die sich von einem anderen der jeweiligen kurzen Enden erstrecken.
Die jeweiligen ersten Laschen und die jeweiligen zweiten Laschen der ersten Vielzahl von Zellen und der zweiten Vielzahl von Zellen können vor dem Falten oder nach dem Falten mit der flexiblen Schaltungsschicht verschweißt werden. Die jeweiligen ersten und zweiten Laschen können aus mindestens einer der folgenden Komponenten zusammengesetzt sein: Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Kupfer und eine Kupferlegierung. Das Verfahren kann das Komprimieren des Leistungsmoduls nach dem Falten der flexiblen Schaltungsschicht beinhalten.
In einer ersten Ausführungsform ist jede der ersten Vielzahl von Zellen angrenzend aneinander entlang ihrer jeweiligen kurzen Enden angeordnet. Die jeweiligen ersten Laschen und die jeweiligen zweiten Laschen der angrenzenden der ersten Vielzahl von Zellen können konfiguriert werden, um sich an einer Überlappungszone zu überlappen, sodass die jeweiligen ersten Laschen und die jeweiligen zweiten Laschen mit der flexiblen Schaltungsschicht an der Überlappungszone verschweißt werden. Alternativ können die jeweiligen ersten Laschen und die jeweiligen zweiten Laschen der angrenzenden der ersten Vielzahl von Zellen so konfiguriert werden, dass sie durch eine entsprechende Lücke voneinander beabstandet sind. Die jeweiligen ersten Laschen können in einer ersten Schweißzone mit der flexiblen Schaltungsschicht und die jeweiligen zweiten Laschen können in einer zweiten Schweißzone mit der flexiblen Schaltungsschicht verschweißt werden. In diesem Beispiel liegen die Drehachsen an den jeweiligen Lücken, d. h. die flexible Schaltungsschicht kann an den jeweiligen Lücken gefaltet werden.
In einer zweiten Ausführungsform ist jede der ersten Vielzahl von Zellen angrenzend aneinander entlang ihrer jeweiligen langen Enden angeordnet. Die flexible Schaltungsschicht kann jeweilige erste und zweite freiliegende Abschnitte beinhalten, die so konfiguriert sind, dass sie mit den jeweiligen ersten und zweiten Laschen verschweißt werden können.
Mehrere elastische Abschnitte können zwischen den ersten und zweiten Zellschichten so angeordnet werden, dass die mehreren elastischen Abschnitte mit den jeweiligen Zellkörpern der ersten Vielzahl von Zellen deckungsgleich sind. Die mehreren elastischen Abschnitte sind konfiguriert, um eine Federkraft zur Aufnahme einer Aufweitung und Kontraktion der ersten und zweiten Vielzahl von Zellen bereitzustellen. Ein Wärmespreizer kann über der ersten Zellschicht oder unter der zweiten Zellschicht positioniert werden, wobei der Wärmespreizer konfiguriert ist, um die Wärme von der flexiblen Schaltungsschicht abzuführen.
In einer dritten und einer vierten Ausführungsform beinhaltet die flexible Schaltungsschicht einen oder mehrere freiliegende Abschnitte, die so konfiguriert sind, dass sie mit den jeweiligen ersten und zweiten Laschen verschweißt werden können. Die freiliegenden Abschnitte können ein im Wesentlichen bogenförmiges Profil aufweisen. In den dritten und vierten Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren nach dem Positionieren der zweiten Vielzahl von Zellen und vor dem Schweißen weiterhin das Biegen der jeweiligen ersten und zweiten Laschen nach oben oder nach unten. In der vierten Ausführungsform beinhaltet die flexible Schaltungsschicht einen zentralen Abschnitt und eine Vielzahl von Abtastlinienspuren, die sich zumindest teilweise entlang eines Umfangs des zentralen Abschnitts erstrecken. Die Abtastlinienspuren sind vom zentralen Abschnitt galvanisch getrennt.
Die vorstehend genannten Funktionen und Vorteile sowie andere Funktionen und Vorteile der vorliegenden Offenbarung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bestmöglichen praktischen Umsetzung der dargestellten Offenbarung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen hervor.
Figurenliste

1 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Montage eines Leistungsmoduls;
2 ist eine schematische Draufsicht einer Vielzahl von aneinander angrenzenden Zellen;
3 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines fertigen Leistungsmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform;
4 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines fertigen Leistungsmoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform;
5 ist eine schematische, fragmentarische Explosionsdarstellung eines Abschnitts des Leistungsmoduls von 3 während der Montage;
6 ist eine schematische, fragmentarisch perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Leistungsmoduls von 4 während der Montage;
7 ist eine schematische, fragmentarisch perspektivische Ansicht einer Zelllaschenverbindung gemäß der ersten Ausführungsform;
8 ist eine schematische, fragmentarisch perspektivische Ansicht einer alternativen Zelllaschenverbindung gemäß der ersten Ausführungsform;
9 ist eine schematische, fragmentarisch perspektivische Ansicht einer Zelllaschenverbindung vor dem Falten gemäß einer dritten Ausführungsform;
10 ist eine schematische, fragmentarisch perspektivische Ansicht der Zelllaschenverbindung von 9 nach dem Falten;
11 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Leistungsmoduls vor dem Biegen gemäß der vierten Ausführungsform; und
12 ist eine schematische, fragmentarisch perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Leistungsmoduls von 11 nach dem Biegen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Bezugnehmend auf die Zeichnungen, worin sich die gleichen Referenznummern auf die gleichen Komponenten beziehen, veranschaulicht 1 ein Flussdiagramm eines Verfahrens 200 zur Montage eines Leistungsmoduls. Leistungsmodule werden im Allgemeinen durch das Stapeln mehrerer Schichten von elektrischen Leitern und Isolatoren und anschließendes Verschweißen der Verbindungen der verschiedenen Schichten montiert. Anstatt das Modul zu stapeln und anschließend zu verschweißen, werden beim Verfahren 200 einzelne Zellgruppen angrenzend nebeneinander geschichtet und anschließend zum Leistungsmodul gefaltet. Das Verfahren 200 rationalisiert den Montageprozess und reduziert die Anzahl der Montageschritte, die Anzahl der Gesamtteile und die Anzahl der elektrischen Verbindungen, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen.
Das Verfahren 200 beinhaltet die Blöcke 202, 204, 206, 208 und 210, die in 1 dargestellt sind und im Folgenden mit Bezug auf zwei Ausführungsformen beschrieben werden. Das Verfahren 200 muss nicht in der hierin genannten bestimmten Reihenfolge angewendet werden, und es versteht sich, dass manche Schritte ausgelassen werden können.
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform wird in Bezug auf die 1-2, 3, 5 und 7-8 beschrieben. Pro Block 202 aus 1 wird eine erste Vielzahl von Zellen 12 angrenzend aneinander angeordnet, um eine erste Zellschicht zu bilden (Li). 2 ist eine schematische Draufsicht einer ersten Vielzahl von aneinander angrenzenden Zellen 12. Die erste Vielzahl von Zellen 12 können Beutelzellen sein, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Lithium-Mangan, Lithium-Eisen-Phosphat, Lithium-Kobalt, auf Lithium-Nickel basierende Zellen. Unter Bezugnahme auf 2 weist jede der ersten Vielzahl von Zellen 12 einen jeweiligen Zellkörper 14 mit jeweils mindestens zwei langen Enden 16 und mindestens zwei kurzen Enden 18 auf. In der ersten Ausführungsform ist die erste Vielzahl von Zellen 12 angrenzend aneinander entlang ihrer jeweiligen kurzen Enden 18 angeordnet.
Unter Bezugnahme auf 2 weist jede der ersten Vielzahl von Zellen eine jeweilige erste Lasche 24 auf, die sich von einem der kurzen Enden 18 erstreckt, und eine jeweilige zweite Lasche 26, die sich von einem anderen der jeweiligen kurzen Enden 18 erstreckt. Die jeweiligen ersten und zweiten Laschen 24, 26 sind elektrisch leitfähig konfiguriert und können aus mindestens einem der folgenden zusammengesetzt sein: Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Kupfer und eine Kupferlegierung. Zelltechnisch können die erste Lasche und die zweite Lasche als Kathode und Anode bezeichnet werden (oder umgekehrt). Die Kathode kann aus Aluminium (positiv) und die Anode aus Kupfer (negativ) bestehen.
3 stellt ein Leistungsmodul 10 nach der Montage dar. Das Leistungsmodul 10 kann viele verschiedene Formen annehmen und mehrere und/oder alternative Komponenten beinhalten. Ein Beispiel einer ersten Zelle 12A angrenzend an eine zweite Zelle 12B der ersten Vielzahl von Zellen 12 ist in der fragmentarischen Explosionsansicht von 5 dargestellt. Unter Bezugnahme auf 5 kann der Zellkörper 14 der ersten Zelle 12A ein chemisches Element 20 beinhalten, das funktionsfähig mit einer abgedichteten Basis 22 verbunden ist. Die erste Lasche 24 der ersten Zelle 12A wird ebenso wie die zweite Lasche 26 der zweiten Zelle 12B dargestellt.
Pro Block 204 von 1 und wie in 5 dargestellt, wird eine flexible Schaltungsschicht 32 über der ersten Zellschicht positioniert (Li). Die flexible Schaltungsschicht 32 ist elektrisch leitfähig konfiguriert und bietet eine Zellspannungsabtastung in Bezug auf die erste Vielzahl von Zellen 12. Unter Bezugnahme auf 5 beinhaltet die flexible Schaltungsschicht 32 ein Muster von Leiterbahnen 34, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Abtastlinienspuren, die mit einem flexiblen Substrat 36 verklebt sind. Die leitfähigen Spuren 34 können durch Ätzen von Metallfolienummantelungen (wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer), Plattieren von Metall, Drucken von leitfähigen Tinten, Laserbelichtung, Fotobelichtung und anderen Verfahren, die von Fachleuten auf dem Gebiet eingesetzt werden, gebildet werden. Zur Verbesserung der strukturellen Integrität kann das flexible Substrat 36 Kreuzschraffurflächen 39 beinhalten. Die Kreuzschraffurflächen 39 können auch zur Wärmeverteilung über die Flächen der ersten Zellschicht verwendet werden (Li). Die flexible Schaltungsschicht 32 kann hinreichend gebogen oder gefaltet werden. Die flexible Schaltungsschicht 32 kann einen polymeren Isolierfilm (einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Polyimid, PET und PEN) beinhalten, um die Leiterbahnen 34 vor Umwelteinflüssen zu isolieren. Der polymere Isolierfilm kann inhärent zur flexiblen Schaltungsschicht 32 sein.
Unter Bezugnahme auf 5 können die jeweiligen ersten und zweiten Laschen 24, 26 zu einem Ende (in vertikaler Richtung) des Zellkörpers 14 versetzt sein. Die jeweiligen ersten und zweiten Laschen 24, 26 können jedoch in der Mitte (in vertikaler Richtung) des Zellkörpers 14 oder am gegenüberliegenden Ende (d. h. ausgehend vom Boden des chemischen Elements 20) positioniert werden. Der Vorteil einer versetzten Position liegt darin, dass die Zellenlaschen (wie beispielsweise die jeweiligen ersten und zweiten Laschen 24, 26) in unmittelbarer Nähe der Schweißbereiche (z. B. der in 8 dargestellte und nachfolgend beschriebene Schweißbereich 68) der flexiblen Schaltungsschicht 32 gebracht werden können, ohne die Zellenlaschen zu verbiegen.
Pro Block 206 aus 1 und wie in 5 dargestellt, wird eine zweite Vielzahl von Zellen 40, wie beispielsweise die dritte Zelle 40A und die vierte Zelle 40B, angrenzend aneinander angeordnet (entlang ihrer jeweiligen kurzen Enden 48, die in 7 markiert sind), um eine zweite Zellschicht (L₂) zu bilden, die mit der ersten Zellschicht (Li) deckungsgleich ist. Ähnlich zur ersten Vielzahl von Zellen 12 kann die zweite Vielzahl von Zellen 40 Beutelzellen sein, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Lithium-Mangan, Lithium-Eisen-Phosphat, Lithium-Kobalt, auf Lithium-Nickel basierende Zellen. Die zweite Zellschicht (L₂) ist so positioniert, dass die flexible Schaltungsschicht 32 zwischen der ersten Zellschicht (Li) und der zweiten Zellschicht (L₂) zwischengeschaltet ist. Unter Bezugnahme auf 5 sind die jeweiligen Zellkörper 14 der ersten Zellschicht (Li) mit den jeweiligen Zellkörpern 41 der zweiten Zellschicht (L₂) (d. h. deckungsgleich) ausgerichtet. Unter Bezugnahme auf 5 sind die ersten und zweiten Zellschichten (L₁, L₂) so ausgerichtet, dass die Kathode (z. B. die erste Lasche 50) von Zelle 40A mit der Kathode (z. B. die erste Lasche 24) von Zelle 12A und die Anode (z. B. die zweite Lasche 52) von Zelle 40B mit der Anode (z. B. die zweite Lasche 26) von Zelle 12B ausgerichtet ist.
Darüber hinaus können pro Block 206 aus 1 mehrere elastische Abschnitte 54 (in 8 leicht schattiert dargestellt) zwischen den ersten und zweiten Zellschichten (L₁, L₂) so angeordnet werden, dass sich die mehreren elastischen Abschnitte 54 über die jeweiligen Zellkörper 14 der ersten Vielzahl von Zellen 12 erstrecken. Die mehreren elastischen Abschnitte 54 (wie in 3 zu sehen) sind konfiguriert, um eine Federkraft zur Aufnahme einer Aufweitung und Kontraktion der ersten und zweiten Vielzahl von Zellen 12, 40 bereitzustellen. In einer Ausführungsform sind die mehreren elastischen Abschnitte 54 Einzelstücke. In einer weiteren Ausführungsform sind die mehreren elastischen Abschnitte 54 Teil einer einzelnen durchgehenden Schaumstoffplatte mit gestanzten Bereichen (oder „Fenstern“) wobei die Zellenlaschen miteinander verschweißt sind.
Darüber hinaus kann das Leistungsmodul 10 eine Vielzahl von Wärmespreizern 56A, 56B (siehe 8) beinhalten, die konfiguriert sind, um die Wärme von der flexiblen Schaltungsschicht 32 zu einem Kühlkörper abzuleiten (nicht dargestellt). Unter Bezugnahme auf 8 ist der Wärmespreizer 56A über der dritten Zelle 40A (d. h. über der zweiten Zellschicht (L₂ )) und der Wärmespreizer 56B unter der zweiten Zelle 12B (d. h. unter der ersten Zellschicht (L₁ )) positioniert. In einem Beispiel sind die Wärmespreizer 56A, 56B in einem abwechselnden Muster über der zweiten Zellschicht (L₂ ) jeder geradlinigen Zellgruppe und unter der ersten Zellschicht (L₁ ) jeder ungeraden Zellgruppe angeordnet. Die Wärmespreizer 56A, 56B können konfiguriert werden, um die Wärme direkt von der Zelloberfläche abzuführen oder zu verteilen, ohne die flexible Schaltungsschicht 32 zu berühren. Die Wärmespreizer 56A, 56B können als C-Kanalplatte ausgebildet sein.
Pro Block 208 aus 1 und wie in 5 dargestellt, werden die jeweiligen ersten und zweiten Laschen 24, 26 der angrenzenden Zellen in der ersten Zellschicht (Li) und die jeweiligen ersten und zweiten Laschen 50, 52 der angrenzenden Zellen in der zweiten Zellschicht (L₂ ) mit der flexiblen Schaltungsschicht 32 ausgerichtet und verschweißt. Unter Bezugnahme auf die 5 und 7 können die jeweiligen ersten und zweiten Laschen 24, 26, 50, 52 an einem freiliegenden Abschnitt 38, der ein beidseitig freiliegendes Metall ist, d. h. an gegenüberliegenden Seiten, die jeweils den ersten und zweiten Laschen 24, 26, 50, 52 zugewandt sind, mit der flexiblen Schaltungsschicht 32 verschweißt werden. Der freiliegende Abschnitt 38 kann eigensicher mit den Bahnen 34 als Teil des vorgenannten flexiblen Schaltungsstrukturierungsprozesses verbunden werden. Durch Verschweißen mit dem freiliegenden Abschnitt 38 können sowohl der Hochstrom- als auch der Niederspannungsanschluss gleichzeitig ausgeführt werden.
Unter Bezugnahme auf 5 werden die jeweiligen Zellkörper 14 der ersten Zellschicht (L₁ ) mit den jeweiligen Zellkörpern 41 der zweiten Zellschicht (L₂ ) ausgerichtet. Das Schweißen kann mittels Ultraschall unter Verwendung eines einachsigen Schweißsystems erfolgen. So kann beispielsweise eine stationäre Schweißstation (nicht dargestellt) eingesetzt werden, die in einer Richtung betätigt wird. Das Schweißen verbindet funktionsfähig die Leiterbahnen 34 der flexiblen Schaltungsschicht 32 und die jeweiligen ersten und zweiten Laschen 24, 26, 50, 52 in einem Schritt. Dies ermöglicht das Abtasten der Zellspannung und das Abgleichen von Zellgruppen in Verbindung mit einem Batteriemanagementsystem.
Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass keine Stromschienen (wie beispielsweise U-förmige, gestanzte Kanäle) erforderlich sind, um Strom zwischen den Zelllaschen zu führen. Darüber hinaus sind keine Nachbearbeitungen oder elektrischen Verbindungen wie beispielsweise Nieten, Löten, Widerstandsschweißen oder Faksimile zum Verbinden von Spannungsabtastschaltungen erforderlich.
7 ist eine schematische, fragmentarisch perspektivische Ansicht einer Zelllaschenverbindung 60 zwischen angrenzenden Zellen der zweiten Vielzahl von Zellen 40, z. B. der dritten Zelle 40A und der vierten Zelle 40B. 8 ist eine schematische, fragmentarisch perspektivische Ansicht einer alternativen Zelllaschenverbindung 65 zwischen der dritten Zelle 40A und der vierten Zelle 40B. Unter Bezugnahme auf die 5, 7 und 8 weist jede der zweiten Vielzahl von Zellen 40 einen jeweiligen Zellkörper 41 mit jeweils mindestens zwei langen Enden 46 (siehe 7) und mindestens zwei jeweiligen kurzen Enden 48 (siehe 7) auf. Unter Bezugnahme auf die 5, 7 und 8 kann der jeweilige Zellkörper 41 ein chemisches Element 42 beinhalten, das funktionsfähig mit einer abgedichteten Basis 44 (siehe 5, 7 und 8) verbunden ist.
Unter Bezugnahme auf die 5, 7 und 8 weist jede der zweiten Vielzahl von Zellen 40 eine jeweilige erste Lasche 50 auf, die sich von einem der kurzen Enden 48 (siehe 7) erstreckt, und eine jeweilige zweite Lasche 52, die sich von einem anderen der jeweiligen kurzen Enden 48 (siehe 7) erstreckt. Die jeweiligen ersten und zweiten Laschen 50, 52 sind elektrisch leitfähig konfiguriert und können aus mindestens einem der Folgenden zusammengesetzt sein: Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Kupfer und eine Kupferlegierung.
Die jeweiligen ersten und zweiten Laschen 50, 52 können so konfiguriert werden, dass sie voneinander beabstandet sind, wie in 5 und 7 dargestellt. Unter Bezugnahme auf 7 können die jeweiligen ersten Laschen 50 in einer ersten Schweißzone 62 (leicht schattiert in 7) mit der flexiblen Schaltungsschicht 32 und die jeweiligen zweiten Laschen 52 in einer zweiten Schweißzone 64 (leicht schattiert in 7) mit der flexiblen Schaltungsschicht 32 verschweißt werden.
Alternativ können die jeweiligen ersten Laschen 50 und die jeweiligen zweiten Laschen 52 so konfiguriert werden, dass sie sich in einer Überlappungszone 66 überlappen, wie in 8 dargestellt. Unter Bezugnahme auf 8 können die jeweiligen ersten und zweiten Laschen 50, 52 im Bereich der Überlappungszone 66 mit der flexiblen Schaltungsschicht 32 verschweißt werden, beispielsweise der Schweißbereich 68 (in 8 leicht schattiert). Der technische Vorteil dabei ist, dass die flexible Schaltungsschicht 32 nicht die Hauptstromkreislast tragen muss und nur eine Zelllaschenverbindung anstatt zwei vorhanden ist, was den Gesamtwiderstand senkt.
Pro Block 210 aus 1 ist die flexible Schaltungsschicht 32 entlang jeder einer Vielzahl von Drehachsen gefaltet, wie beispielsweise die Achsen 70A, 70B, 70C und 70D, wie in 2 dargestellt, sodass jede der ersten Vielzahl von Zellen 12 einer anderen der zweiten Vielzahl von Zellen 14 entgegengesetzt ist. Andere Teile der Anordnung 10, wie beispielsweise die mehreren elastischen Abschnitte 54 und die Zellenlaschen, können ebenfalls gefaltet werden. 3 stellt das Leistungsmodul 10 nach dem Faltvorgang dar. Unter Bezugnahme auf 2 können benachbarte oder angrenzende Zellgruppen durch Falten um alternierende Achsen zusammengeführt werden, sodass die Achsen 70A und 70C den Achsen 70B und 70D gegenüberliegen. Das Falten kann ein Wickelfalz, ein Z-Falz (geformter Buchstabe Z in der Profilansicht) oder ein anderer für die jeweilige Anwendung geeigneter Faltvorgang sein.
Zur Unterstützung des Faltvorgangs kann ein druckempfindliches Klebe- oder Transferband oder ein anderes Befestigungsverfahren verwendet werden, um die flexible Schaltungsschicht 32 auf die erste und zweite Zellschicht (L₁ L₂ ) zu kleben und umgekehrt. Der Klebstoff kann lokal aufgebracht werden (z. B. nur die erste und letzte Zelle oder eine Kombination von Zellen oder über die gesamte Länge).
In dem in 7 dargestellten Beispiel wird mindestens die flexible Schaltungsschicht 32 um die Drehachse 70 gebogen. Die jeweiligen ersten und zweiten Laschen 50, 52 können ebenfalls bis zu einem gewissen Grad gebogen werden. Die Drehachse 70 kann der Mittelpunkt zwischen den jeweiligen ersten und zweiten Laschen 50, 52 der zweiten Zellschicht (L₂ ) sein (was dem Mittelpunkt der ersten und zweiten Laschen 24, 26 der ersten Zellschicht (L₁ ) entspricht, da diese ausgerichtet sind). In dem in 8 dargestellten Beispiel ist die flexible Schaltungsschicht 32 zusammen mit einem Abschnitt der Überlappungszone 66 ebenfalls gebogen. Nach dem Falten kann das Leistungsmodul 10 komprimiert werden, um die Verpackungseffizienz zu verbessern und die Lebensdauer der Zelle zu maximieren.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform wird in Bezug auf die 1-2, 4 und 6 beschrieben. Die zweite Ausführungsform ist ähnlich zur ersten Ausführungsform, mit Ausnahme der nachfolgend aufgeführten Unterschiede. 4 stellt ein Leistungsmodul 110 nach der Montage dar. Das Leistungsmodul 110 kann viele verschiedene Formen annehmen und mehrere und/oder alternative Komponenten beinhalten. 6 ist eine schematische, fragmentarisch perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Leistungsmoduls 110 während der Montage.
Pro Block 202 aus 1 und wie im Phantom in 2 dargestellt, wird eine erste Vielzahl von Zellen 112 angrenzend aneinander angeordnet, um eine erste Zellschicht (Li) zu bilden. Unter Bezugnahme auf 2 beinhaltet die erste Vielzahl von Zellen 112 jeweilige Zellkörper 114 mit jeweiligen langen Enden 116 und jeweiligen kurzen Enden 118. In der zweiten Ausführungsform ist jede der ersten Vielzahl von Zellen 112 entlang ihrer jeweiligen langen Enden 116 angrenzend aneinander angeordnet (im Gegensatz zu den jeweiligen kurzen Enden in der ersten Ausführungsform). Unter Bezugnahme auf 2 beinhaltet die erste Vielzahl von Zellen 112 erste und zweite Laschen 124, 126, die sich von den jeweiligen kurzen Enden 118 erstrecken. Die erste Vielzahl von Zellen 112 können Beutelzellen sein, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Lithium-Mangan, Lithium-Eisen-Phosphat, Lithium-Kobalt, auf Lithium-Nickel basierende Zellen.
Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform ist pro Block 204 aus 1 eine flexible Schaltungsschicht 132 (siehe 6) über der ersten Zellschicht (Li) angeordnet (siehe 2). Die flexible Schaltungsschicht 132 ist elektrisch leitfähig konfiguriert und bietet eine Zellspannungsabtastung von den jeweiligen positiven und negativen Zelllaschenverbindungen zu einer separaten Spannungsabtastschaltung oder einem Batteriemanagementsystem (nicht dargestellt). Unter Bezugnahme auf 6 beinhaltet die flexible Schaltungsschicht 132 ein Muster aus Leiterbahnen 134, die mit einem flexiblen Substrat 136 verklebt sind. Die flexible Schaltungsschicht 132 kann hinreichend gebogen oder gefaltet werden und kann aus einem Polymer oder Kunststoff bestehen. Unter Bezugnahme auf 6 beinhalten die Leiterbahnen 134 Abtastleiterbahnen 134B (Niederspannung) und einen Hauptstromabschnitt 134A, der zum Verbinden von Zellen konfiguriert ist. Der Hauptstromabschnitt 134A ist auf eine ausreichende Größe zur Handhabung der elektrischen Last ausgelegt. Der mit „C“ gekennzeichnete Hochstrompfad ist der Hochstrombus zwischen benachbarten Zelllaschen. In der dargestellten Ausführungsform werden benachbarte Zelllaschen nicht direkt miteinander verbunden, außer durch die flexible Schaltungsschicht 132. Die Leiterbahnen 134 können an den Enden des Leistungsmoduls 110 verpresst oder anderweitig abgeschlossen werden.
Die flexible Schaltungsschicht 132 beinhaltet eine Vielzahl von freiliegenden Abschnitten 138 (schraffiert in 6), die zum Verschweißen mit den jeweiligen ersten und zweiten Laschen 124, 126 konfiguriert sind. Die freiliegenden Abschnitte 138 können beidseitig freiliegende Metalle sein, das heißt, sie können beidseitig freiliegendes Metall aufweisen. Unter Bezugnahme auf 8 können die jeweiligen ersten und zweiten Laschen 50, 52 im Bereich der Überlappungszone 66, wie beispielsweise im Schweißbereich 68, mit der flexiblen Schaltungsschicht 32 verschweißt werden. In einer Ausführungsform kann ein Steckverbinder 172, beispielsweise ein Schneidklemm- oder ZIF-Typ, (siehe 4) verwendet werden, um den Strom vom Leistungsmodul 110 abzuführen. In einer weiteren Ausführungsform kann ein Nachlötvorgang zum Einsatz kommen. Alternativ kann, wenn das Ende der flexiblen Schaltungsschicht 134 freiliegende Anschlüsse aufweist (mindestens auf einer Seite), die flexible Schaltungsschicht 132 direkt in eine entsprechende Buchse auf einer Leiterplatte zur Aufnahme der flexiblen Schaltungsanschlussklemmen eingeführt werden.
Pro Block 206 aus 1 wird eine zweite Vielzahl von Zellen (wie die in 6 dargestellten vierten, fünften und sechsten Zellen 140A, 140B und 140C) angrenzend aneinander angeordnet, um eine zweite Zellschicht (L₂ ) zu bilden, die mit der ersten Zellschicht (L₁ ) deckungsgleich ist. Unter Bezugnahme auf 6 weist die dritte Zelle 140A jeweils erste und zweite Laschen 150A, 152A auf. Die vierte Zelle 140B weist jeweilige erste und zweite Laschen 150B, 152B und die fünfte Zelle 140C jeweilige erste und zweite Laschen 150C, 152C auf. Die flexible Schaltungsschicht 132 ist zwischen der zweiten Zellschicht (L₂ ) und der ersten Zellschicht (L₁ ) zwischengeschaltet.
Ebenfalls können pro Block 206 mehrere elastische Abschnitte 154 (siehe 4) zwischen den ersten und zweiten Zellschichten (L₁ , L₂ ) so angeordnet werden, dass sich die mehreren elastischen Abschnitte 154 über die jeweiligen Zellkörper 114 der ersten Vielzahl von Zellen 112 erstrecken. Die mehreren elastischen Abschnitte 154 sind konfiguriert, um eine Federkraft zur Aufnahme einer Aufweitung und Kontraktion der ersten und zweiten Vielzahl von Zellen 112, 140 (siehe 4) bereitzustellen. Die Anordnung 110 kann einen Wärmespreizer 154 beinhalten, der zum Ableiten oder Verteilen von Wärme konfiguriert ist. In der zweiten Ausführungsform fungiert die flexible Schaltungsschicht 132 selbst als Wärmespreizer. Eine Kühlplatte (nicht dargestellt) kann in Kontakt mit dem Wärmespreizer 154 platziert werden, um die Wärmeübertragung von der Zelloberfläche zu gewährleisten, wodurch der Hochstrompfad „C“ in 6 gekühlt wird. Die Wärmespreizer 54A, 54B, 154 beider Ausführungsformen können verschiedene Formen annehmen und können je nach Anwendung ausgewählt werden.
Pro Block 208 aus 1 werden die jeweiligen ersten und zweiten Laschen 124, 126 (siehe 2) der angrenzenden Zellen in der ersten Zellschicht (L₁ ) und die jeweiligen ersten und zweiten Laschen 150, 152 (siehe 4) der angrenzenden Zellen in der zweiten Zellschicht (L₂ ) mit der flexiblen Schaltungsschicht 132 ausgerichtet und verschweißt. Das Schweißen (siehe Schweißbereich 168 in 4) kann mittels Ultraschall unter Verwendung eines einachsigen Schweißsystems erfolgen. So kann beispielsweise eine stationäre Schweißstation (nicht dargestellt) eingesetzt werden, die in einer Richtung betätigt wird. Sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Ausführungsform besteht der technische Vorteil darin, dass die Verbindungen der jeweiligen ersten und zweiten Laschen 124, 126, 150, 152 (4) und der Niederspannungsabtastanschlüsse der flexiblen Schaltungsschicht 132 in der gleichen Schweißstation zeitgleich ausgeführt werden können.
In der ersten Ausführungsform erfolgt das Schweißen von Block 208 vor dem Falten von Block 210. In der zweiten Ausführungsform kann das Schweißen des Blocks 208 jedoch entweder vor dem Falten des Blocks 210 oder danach erfolgen (wie die gestrichelten Linien 212, 214 in 1 darstellen).
Pro Block 210 aus 1 ist die flexible Schaltungsschicht 132 entlang einer Vielzahl von Drehachsen gefaltet, wie die in 2 dargestellten Achsen 170A, 170B, 170C und 170D. 4 stellt das Leistungsmodul 110 nach dem Faltvorgang dar. Unter Bezugnahme auf 2 können benachbarte oder angrenzende Zellgruppen durch Falten um alternierende Achsen zusammengeführt werden, sodass die Achsen 170A und 170C den Achsen 170B und 170D gegenüberliegen.
Somit ermöglichen die flexiblen Schaltungsschichten 32, 132 einen Faltvorgang zur Montage eines jeweiligen Leistungsmoduls 10, 110. Die Zellgruppen sind aneinandergereiht in einem Förderstreifen mit der flexiblen Schaltungsschicht 32, 132 zwischen den Zellflächen untergebracht. Die Zellgruppen können in Förderform in eine stationäre Schweißstation (nicht dargestellt) indiziert werden. Sobald die elektrischen Verbindungen des Moduls abgeschlossen sind (oder vorher), findet ein Faltvorgang statt, bei dem benachbarte Zellgruppen zusammengeführt werden, um das Leistungsmodul 10, 110 für die Verpackung zu montieren. Das Verfahren 200 führt zu Prozessverbesserungen (Reduzierung von Prozessschritten und Anzahl der Verbindungen), verbesserter Zuverlässigkeit und Reduzierung der Masse.
Dritte Ausführungsform
Eine dritte Ausführungsform wird in Bezug auf die 9-10 beschrieben. Die Anordnung ist ähnlich zur ersten Ausführungsform, mit Ausnahme der nachfolgend beschriebenen Unterschiede. 9 stellt einen Abschnitt einer Zelllaschenverbindung 360 dar. Unter Bezugnahme auf 9 ist die flexible Schaltungsschicht 332 konfiguriert, um mindestens einen freiliegenden Abschnitt (z. B. siehe freiliegende Abschnitte 338A, 338B, dargestellt in gestrichelten Linien in 9) aufzuweisen, der eine „freie Zuleitung“ oder einen „Finger“ anstelle eines flachen Bereichs ist. Die freiliegenden Abschnitte 338A, B weisen auf ihren gesamten Oberflächen freiliegendes Metall (oder einen anderen elektrischen Leiter) auf. Die Funktion kann durch Ausschneiden eines „Fensters“ in der flexiblen Schaltungsschicht 332 oder durch Entfernen der tragenden Isolationsschichten über und unter den jeweiligen Bereichen erzeugt werden. Die freiliegenden Abschnitte 338A, B können ein im Wesentlichen bogenförmiges Profil aufweisen.
Unter Bezugnahme auf die 9-10 werden die freiliegenden Abschnitte 338A, 338B („freie Zuleitung“) der flexiblen Schaltungsschicht 332 zwischen Zellenlaschen (jeweilige erste und zweite Laschen 324, 326, 350 und 352) erfasst. Die Größe, Form und Lage der freiliegenden Abschnitte 338A, B (bezogen auf die Zellenlaschen) kann je nach Anwendung variiert werden. Es ist zu verstehen, dass die Zelllaschenverbindung 360 einen einzelnen freiliegenden Abschnitt zwischen zwei Aluminium-Zellenlaschen oder mehrere freiliegende Abschnitte beinhalten kann, die konfiguriert sind, um zwischen Kupfer-Zellenlaschen oder Kupfer- und Aluminium-Zellenlaschen eingebracht zu werden. Der technische Vorteil bei mehreren freigelegten Teilen liegt in der Redundanz und Langlebigkeit, da mehrere Abtastleitungen anstatt einer an der Zellenlasche 360 verwendet werden.
Die dritte Ausführungsform beinhaltet einen zusätzlichen Schritt des Zusammenbiegens der Zellenlaschen und der flexiblen Schaltungsschicht 332, wie in Block 207 von 1 dargestellt. Die Zellenlaschen können in Block 207 gebogen werden, nachdem die erste und zweite Vielzahl von Zellen 312, 340 (siehe 9) wie in der ersten Ausführungsform pro Block 206 (entlang ihrer jeweiligen kurzen Enden) positioniert wurde. Die Zellenlaschen können einzeln gebogen werden, bevor sie in die ersten und zweiten Zellschichten (L₁ , L₂ ) eingebracht werden. Dementsprechend kann der Block 207 in 1 optional am Anfang vor dem Block 202 platziert werden. Die Zellenlaschen können nach oben oder nach unten gebogen werden. Die dritte Ausführungsform ermöglicht es, dass sich die Zellenlaschen unabhängig von den restlichen Komponenten biegen. Das Schweißen pro Block 208 kann wie bisher mit einem einachsigen Schweißsystem vor dem Falten erfolgen. In dieser Ausführungsform können die freiliegenden Abschnitte 338A, B zusammen mit den Zellenlaschen gebogen werden.
10 stellt das Leistungsmodul 310 nach dem Falten pro Block 210 aus 1 dar. 9 stellt die Zellenlaschen als nach oben gebogen dar und definiert einen Spalt 362. Es kann eine abwechselnde Anordnung vorgenommen werden, sodass jede andere Zelllaschenverbindung 360 in entgegengesetzte Richtungen gebogen ist, beispielsweise können die ungeraden Zellverbindungen nach oben und die geraden Zellverbindungen nach unten gebogen werden. Die dritte Ausführungsform erzeugt ein potenziell flacheres Gehäuse als die erste Ausführungsform, da die Zellenlaschen nach innen gebogen sind, d. h. mit dem Spalt 362 nach außen.
Vierte Ausführungsform
Die vierte Ausführungsform wird in Bezug auf die 11-12 beschrieben. Die Anordnung ist ähnlich zu den zweiten und dritten Ausführungsformen, mit Ausnahme der nachfolgend beschriebenen Unterschiede. Unter Bezugnahme auf 11 und wie in der zweiten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Zellschichten (L₁ , L₂ ) entlang ihrer jeweiligen langen Enden angeordnet. Ähnlich wie bei der dritten Ausführungsform beinhaltet die vierte Ausführungsform einen zusätzlichen Schritt des Zusammenbiegens der Zellenlaschen und der flexiblen Schaltungsschicht 432, wie in Block 207 von 1 dargestellt.
11 stellt mehrere Zelllaschenverbindungen 460A-C vor dem Biegen der Zellenlaschen (jeweils erste und zweite Laschen 424, 426, 450, 452, siehe 12) dar. 12 repräsentiert eine Nahaufnahme der fertig gebogenen und verschweißten Zellenlaschen (nach dem Falten). Pro Block 207 von 1 können die Zellenlaschen nach oben oder unten gebogen werden. Ähnlich wie bei der dritten Ausführungsform können die Zellenlaschen vor oder nach dem Positionieren in den ersten und zweiten Zellschichten (L₁ , L₂ ) gebogen werden.
Es kann eine abwechselnde Anordnung vorgenommen werden, sodass jede andere Zelllaschenverbindung 460 in entgegengesetzte Richtungen gebogen ist, beispielsweise können die ungeraden Zellverbindungen 460 nach oben und die geraden Zellverbindungen 460 nach unten gebogen werden. Dadurch können die Zellenlaschen direkt während oder nach dem Falten pro Block 210 (aus 1) verbunden werden. Dies ist ein technischer Vorteil, da die flexible Schaltungsschicht 432 nicht mehr wie bei der zweiten Ausführungsform auf hohe Strombelastungen angewiesen ist. Das Verschweißen, pro Block 208 von 1, kann wie bisher mit einem einachsigen Schweißsystem nach dem Falten pro Leitung 212 und 214 aus 1 durchgeführt werden.
Das Muster der flexiblen Schaltungsschicht 432 unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform, nämlich dem Hochstrompfad „C“ (siehe 6), der nicht mehr vorhanden ist. Stattdessen wird die Mitte der flexiblen Schaltungsschicht 432 durch eine Platte ersetzt, die eine feste oder halbfeste Kreuzschraffur sein kann, um die Wärmeübertragung zwischen der Zelloberfläche und den angrenzenden Kühlsystemen zu ermöglichen (nicht dargestellt). Unter Bezugnahme auf 11 beinhaltet die flexible Schaltungsschicht 432 einen mittleren Abschnitt 433 (dargestellt mit Schattierung) und Abtastleitungsbahnen 434 (Niederspannung), die sich entlang eines Umfangs des mittleren Abschnitts 433 erstrecken oder bewegen. Die Abtastleitungsbahnen 434 sind vom mittleren Abschnitt 433 galvanisch getrennt. Der mittlere Abschnitt 433 kann aus einer massiven oder halbfesten kreuzschraffierten Platte zusammengesetzt sein.
Unter Bezugnahme auf 12 und ähnlich der dritten Ausführungsform beinhaltet die flexible Schaltungsschicht 432 mindestens einen freiliegenden Abschnitt 438, der eine „freie Zuleitung“ oder einen „Finger“ anstelle einer ebenen Fläche darstellt. Dies ermöglicht mehr Flexibilität beim Falten der Zellenlaschen (Block 210) im Verfahren 200. Die Größe, Form und Lage (in Bezug auf die Zellenlaschen) des freiliegenden Abschnitts 438 kann je nach Anwendung variiert werden. Es ist zu beachten, dass nicht alle Zelllaschenverbindungen 460 den Zugang zur flexiblen Schaltungsschicht 432 in dieser Ausführungsform erfordern. Die freiliegenden Abschnitte 438 oder „freien Zuleitungen“ können in der flexiblen Schaltungsschicht 432 an ausgewählten Zelllaschenpositionen gebildet werden.
In der in 11 dargestellten Ausführungsform sind die Zelllaschenverbindungen 460A und 460C über die Leitungen 435 und 437 mit den Abtasteiterbahnen 434 verbunden, nicht jedoch die Zelllaschenverbindung 460B. Der Grund dafür ist, dass die Zelllaschenverbindungen 460A in der endgültigen Form direkt mit der Zelllaschenverbindung 460B verbunden sind, während die Zelllaschenverbindung 460C mit der Zelllaschenverbindung 460D verbunden ist. Die Zelllaschenverbindungen 460A, B weisen somit die gleiche Spannung auf, während die Zelllaschenverbindungen 460C, D eine andere Spannung aufweisen. Nur eine der Zelllaschenverbindungen 460A, 460B muss zur Funktion der Konstruktion an eine Abtastleitungsbahn 434 angeschlossen werden. Die beiden Zelllaschenverbindungen 460A und 460B können jedoch für Redundanz und zusätzliche Zuverlässigkeit an einzelne Abtastleitungsbahnen 434 angeschlossen werden.
Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben die Offenbarung, während der Umfang der Offenbarung jedoch einzig und allein durch die Patentansprüche definiert wird. Während einige der besten Modi und weitere Ausführungsformen der beanspruchten Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, gibt es verschiedene alternative Konzepte und Ausführungsformen zur Umsetzung der in den hinzugefügten Ansprüchen definierten Offenbarung. Darüber hinaus sollen die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen oder die Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung erwähnt sind, nicht unbedingt als voneinander unabhängige Ausführungsformen aufgefasst werden. Vielmehr ist es möglich, dass jedes der in einem der Beispiele einer Ausführungsform beschriebenen Merkmale mit einem oder mehreren gewünschten Merkmalen aus anderen Ausführungsformen kombiniert werden kann, was andere Ausführungsformen zur Folge hat, die nicht in Worten oder durch Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben sind. Dementsprechend fallen derartige andere Ausführungsformen in den Rahmen des Schutzumfangs der angehängten Ansprüche.

Claims

Verfahren zur Montage eines Leistungsmoduls, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Platzieren einer ersten Vielzahl von Zellen angrenzend aneinander, um eine erste Zellschicht zu bilden; Positionieren einer flexiblen Schaltungsschicht über der ersten Zellschicht, wobei die flexible Schaltung elektrisch leitfähig ist; Positionieren einer zweiten Vielzahl von Zellen angrenzend aneinander, um eine zweite Zellschicht zu bilden, die in Bezug auf die erste Vielzahl von Zellen so ausgerichtet ist, dass die flexible Schaltungsschicht zwischen der ersten Zellschicht und der zweiten Zellschicht angeordnet ist; und Falten der flexiblen Schaltungsschicht entlang jeder einer Vielzahl von Drehachsen, sodass jede der ersten Vielzahl von Zellen einer anderen der zweiten Vielzahl von Zellen gegenüberliegt.
Verfahren zur Montage eines Leistungsmoduls, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Platzieren einer ersten Vielzahl von Zellen angrenzend aneinander, um eine erste Zellschicht zu bilden; Platzieren einer flexiblen Schaltungsschicht über der ersten Zellschicht, wobei die flexible Schaltung elektrisch leitfähig ist; Positionieren einer zweiten Vielzahl von Zellen angrenzend aneinander, um eine zweite Zellschicht zu bilden, die in Bezug auf die erste Zellschicht so ausgerichtet ist, dass die flexible Schaltungsschicht zwischen der ersten Zellschicht und der zweiten Zellschicht angeordnet ist; worin jede der ersten Vielzahl von Zellen und die zweite Vielzahl von Zellen einen jeweiligen Zellkörper mit jeweiligen langen Enden und jeweiligen kurzen Enden aufweist, wobei die jeweiligen Zellkörper der ersten und der zweiten Vielzahl von Zellen ausgerichtet sind; worin jede der ersten und der zweiten Vielzahl von Zellen jeweilige erste Laschen aufweist, die sich von einem der jeweiligen kurzen Enden erstrecken, und jeweilige zweite Laschen, die sich von einem anderen der jeweiligen kurzen Enden erstrecken; Verschweißen der jeweiligen ersten Laschen und der jeweiligen zweiten Laschen der ersten Vielzahl von Zellen und der zweiten Vielzahl von Zellen mit der flexiblen Schaltungsschicht; und Falten der flexiblen Schaltungsschicht entlang jeder einer Vielzahl von Drehachsen, sodass jede der ersten Vielzahl von Zellen einer anderen der zweiten Vielzahl von Zellen gegenüberliegt.
Verfahren nach Anspruch 2, worin: die jeweiligen ersten und die jeweiligen zweiten Laschen aus mindestens einem Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Kupfer und einer Kupferlegierung bestehen.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend: Platzieren mehrerer elastischer Abschnitte zwischen der ersten und der zweiten Zellschicht, sodass sich die mehreren elastischen Abschnitte über die jeweiligen Zellkörper der ersten Vielzahl von Zellen erstrecken; und worin die mehreren elastischen Abschnitte zum Bereitstellen einer Federkraft konfiguriert sind, um eine Aufweitung und Kontraktion der ersten und zweiten Vielzahl von Zellen aufzunehmen.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend: Platzieren eines Wärmespreizers über der ersten Zellschicht oder unter der zweiten Zellschicht, wobei der Wärmespreizer so konfiguriert ist, dass er Wärme von der flexiblen Schaltungsschicht weg ableitet.
Verfahren nach Anspruch 2, worin: das Platzieren der ersten Vielzahl von Zellen angrenzend aneinander das Positionieren der ersten Vielzahl von Zellen entlang ihrer jeweiligen kurzen Enden beinhaltet; die jeweiligen ersten Laschen und die jeweiligen zweiten Laschen der angrenzenden der ersten Vielzahl von Zellen so konfiguriert sind, dass sie sich in einer Überlappungszone überlappen; und die jeweiligen ersten Laschen und die jeweiligen zweiten Laschen so konfiguriert sind, um mit der flexiblen Schaltungsschicht an der Überlappungszone verschweißt zu werden.
Verfahren nach Anspruch 2, worin: das Platzieren der ersten Vielzahl von Zellen angrenzend aneinander das Positionieren der ersten Vielzahl von Zellen entlang ihrer jeweiligen kurzen Enden beinhaltet; die jeweiligen ersten Laschen und die jeweiligen zweiten Laschen von angrenzenden der ersten Vielzahl von Zellen so konfiguriert sind, dass sie durch einen entsprechenden Spalt beabstandet sind, wobei die Vielzahl von Drehachsen an den jeweiligen Spalten angeordnet ist; und das Verschweißen der Vielzahl von Laschen das Verschweißen der jeweiligen ersten Laschen in einer ersten Schweißzone und das Verschweißen der jeweiligen zweiten Laschen in einer zweiten Schweißzone beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 2, worin: das Platzieren der ersten Vielzahl von Zellen angrenzend aneinander das Positionieren der ersten Vielzahl von Zellen entlang ihrer jeweiligen langen Enden beinhaltet; und die flexible Schaltungsschicht jeweils einen ersten und einen zweiten freiliegenden Abschnitt beinhaltet, die so konfiguriert sind, dass sie mit den jeweiligen ersten und zweiten Laschen verschweißt werden können.
Verfahren nach Anspruch 2, worin: die flexible Schaltungsschicht einen oder mehrere freiliegende Abschnitte beinhaltet, die so konfiguriert sind, dass sie mit den jeweiligen ersten und zweiten Laschen verschweißt werden; und der eine oder die mehreren freiliegenden Abschnitte ein im Wesentlichen bogenförmiges Profil aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 9, worin das Verfahren nach dem Positionieren der zweiten Vielzahl von Zellen und vor dem Schweißen weiterhin Folgendes beinhaltet: Biegen der jeweiligen ersten und zweiten Laschen in einer Aufwärts- oder Abwärtsrichtung.