DE102018218050A1

DE102018218050A1 - A method of manufacturing an assembly comprising a battery cover and a battery terminal

Info

Publication number: DE102018218050A1
Application number: DE102018218050.4A
Authority: DE
Inventors: Anton Ringel; Andreas Ringk
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-10-22
Filing date: 2018-10-22
Publication date: 2020-04-23
Also published as: CN111081911A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe (12), einen Batteriedeckel (10) und ein Batterieterminal (22) umfassend, mit zumindest den nachfolgenden Verfahrensschritten:
a) Platzieren eines Batterieterminals (22) auf einer Fördervorrichtung (30,
b) Aufbringen eines Klebstoffes (20) auf einen unteren Bereich (24) des Batterieterminals (22),
c) Platzieren des Batteriedeckels (10) auf der Seite des Batterieterminals (22), auf der sich der Klebstoff (20) befindet,
d) Aushärten des Klebstoffes (20) derart,
e) dass der Aushärteschritt (d) durch ein Durchführen von Batteriedeckel (10) und mit diesem verklebten Batterieterminal (22) durch eine Härtungsvorrichtung (36) erfolgt, oder
f) dass der Aushärteschritt (d) durch an die auf der Fördereinrichtung (30) transportierten Baugruppen (12) aus Batteriedeckel (10) mit diesem verklebten Batterieterminal (22) an- und abstellbare Heizstempel (54, 56) erfolgt.

The invention relates to a method for producing an assembly (12), comprising a battery cover (10) and a battery terminal (22), with at least the following method steps:
a) placing a battery terminal (22) on a conveyor (30,
b) applying an adhesive (20) to a lower region (24) of the battery terminal (22),
c) placing the battery cover (10) on the side of the battery terminal (22) on which the adhesive (20) is located,
d) curing the adhesive (20) in such a way
e) the hardening step (d) is carried out by passing the battery cover (10) and the battery terminal (22) bonded to it by a hardening device (36), or
f) that the curing step (d) is carried out by means of heating stamps (54, 56) which can be switched on and off on the modules (12) made of battery cover (10) transported on the conveyor (30) and which are bonded to this battery terminal (22).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe, einen Batteriedeckel und ein Batterieterminal umfassend, und die Verwendung einer Baugruppe an einer Batteriezelle.The invention relates to a method for producing an assembly comprising a battery cover and a battery terminal, and the use of an assembly on a battery cell.

US 2012/0114989 A1 bezieht sich auf ein Speichersystem für elektrische Energie. Dieses umfasst zumindest ein spulenförmiges Energiespeicherelement, welches innerhalb eines Gehäuses aufgenommen ist. Dieses Gehäuse nimmt das spulenförmig ausgebildete elektrische Energiespeicherelement in einem Hauptkörper des Gehäuses auf, der mindestens einen Deckel umfasst. Der Deckel ist auf ein Ende des Hauptkörpers des Gehäuses aufgebracht und elektrisch mit elektrischen Verbindungseinrichtungen zum spulenartigen elektrischen Energiespeicherelement verbunden. Der Deckel ist mit dem Hauptkörper des Gehäuses durch ein Klebemittel verbunden. Die Lösung gemäß US 2012/0114989 A1 ist insbesondere geeignet zur Produktion von elektrischen Energiespeichereinheiten, wie beispielsweise Supercaps-Batterien oder Generatoren. US 2012/0114989 A1 refers to an electrical energy storage system. This comprises at least one coil-shaped energy storage element, which is accommodated within a housing. This housing accommodates the coil-shaped electrical energy storage element in a main body of the housing, which comprises at least one cover. The lid is attached to one end of the main body of the housing and is electrically connected to electrical connection devices for the coil-like electrical energy storage element. The lid is connected to the main body of the case by an adhesive. The solution according to US 2012/0114989 A1 is particularly suitable for the production of electrical energy storage units, such as supercaps batteries or generators.

US 2016/0197317 A1 bezieht sich auf eine Lithium-Ionen-Batteriezelle mit Mehrfachversiegelung. Eine Lithium-Ionen-Batteriezelle umfasst ein prismatisches Gehäuse, welches die aktiven Komponenten der Lithium-Ionen-Batteriezelle aufnimmt. Die Lithium-Ionen-Batteriezelle umfasst des Weiteren ein Terminal mit einem Terminalanschluss, der sich durch eine Öffnung im Gehäuse erstreckt und elektrisch mit den Aktivkomponenten verbunden ist. Ein erstes Versiegelungselement ist derart ausgebildet, dass ein erster Teil des Anschlusses gegen das Gehäuse versiegelt ist und ein zweites Versiegelungselement vorgesehen ist, welches sich um einen zweiten Teil des Anschlusses herum erstreckt und gegen das erste Versiegelungselement dichtet. Die zweite Versiegelung ist aus einem aushärtbaren Harz mit Adhäsionseigenschaften gebildet und beständig gegen den Elektrolyten, der aus der Lithium-Ionen-Batteriezelle austreten kann und so beschaffen ist, dass dieser den Eintritt von Feuchtigkeit in die Lithium-Ionen-Batteriezelle verhindert. US 2016/0197317 A1 refers to a lithium-ion battery cell with multiple seals. A lithium-ion battery cell includes a prismatic housing that houses the active components of the lithium-ion battery cell. The lithium-ion battery cell further comprises a terminal with a terminal connection, which extends through an opening in the housing and is electrically connected to the active components. A first sealing element is designed such that a first part of the connection is sealed against the housing and a second sealing element is provided which extends around a second part of the connection and seals against the first sealing element. The second seal is made of a curable resin with adhesive properties and is resistant to the electrolyte, which can escape from the lithium-ion battery cell and is designed to prevent moisture from entering the lithium-ion battery cell.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe, einen Batteriedeckel und ein Batterieterminal umfassend, wobei zumindest die nachfolgenden Verfahrensschritte durchlaufen werden:

a) Platzieren eines Batterieterminals auf einer Fördervorrichtung,
b) Aufbringen eines Klebstoffes auf einen unteren Bereich am Batterieterminal,
c) Platzieren des Batteriedeckels auf der Seite des Batterieterminals, auf der sich der Klebstoff befindet,
d) Aushärten des Klebstoffes derart,
e) dass der Aushärteschritt d) durch ein Durchführen der Baugruppe aus Batteriedeckel und mit diesem verklebten Batterieterminal durch eine Härtungseinrichtung erfolgt, oder
f) dass der Aushärteschritt d) durch an die auf der Fördervorrichtung transportierten Baugruppen aus Batteriedeckel und mit diesem verklebten Batterieterminal an- und abstellbare Heizstempel erfolgt.

The present invention relates to a method for producing an assembly comprising a battery cover and a battery terminal, at least the following method steps being carried out:

a) placing a battery terminal on a conveyor,
b) applying an adhesive to a lower area on the battery terminal,
c) placing the battery cover on the side of the battery terminal on which the adhesive is located,
d) curing the adhesive in such a way
e) the hardening step d) is carried out by passing the assembly comprising the battery cover and the battery terminal bonded to it by a hardening device, or
f) that the curing step d) is carried out by means of heating stamps which can be switched on and off from the battery cover assemblies transported on the conveying device and to the battery terminal bonded thereto.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung wird eine schnelle und kosteneffiziente Aushärtung des Klebstoffes im Batteriedeckel ermöglicht. Bei einem kontinuierlichen Produktionsprozess lassen sich durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren besonders kurze Taktzeiten erreichen, wodurch eine hohe Ausbringungsrate erzielt wird. Des Weiteren ist das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren hinsichtlich seiner Peripherie äußerst kostengünstig und erlaubt eine Herstellung von Baugruppen, umfassend einen Batteriedeckel und einen mit diesem verklebten Batterieterminal in kurzen Taktzeiten.The solution proposed according to the invention enables quick and cost-effective curing of the adhesive in the battery cover. In a continuous production process, particularly short cycle times can be achieved by the method proposed according to the invention, as a result of which a high output rate is achieved. Furthermore, the method proposed according to the invention is extremely cost-effective with regard to its periphery and allows the production of assemblies comprising a battery cover and a battery terminal glued to it in short cycle times.

Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung weiter folgend, werden die auf der Fördervorrichtung aufgenommenen Baugruppen in Förderrichtung durch eine tunnelartig ausgeführte Härtungsvorrichtung transportiert.Following the solution proposed according to the invention, the assemblies accommodated on the conveying device are transported in the conveying direction through a tunnel-like hardening device.

Dies bietet den Vorteil, dass die Baugruppe, den Batteriedeckel und das mit diesem verklebte Batterieterminal umfassend, von allen Seiten induktiv bestrahlt wird, so dass eine zuverlässige Aushärtung der Klebeverbindung erreicht wird und Ausschuss vermieden werden kann.This offers the advantage that the assembly, the battery cover and the battery terminal glued to it are irradiated inductively from all sides, so that reliable curing of the adhesive connection is achieved and rejects can be avoided.

Dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren weiter folgend, wird der Klebstoff auf dem unteren Bereich des Batterieterminals appliziert, wobei dort eine Umrandung ausgebildet sein kann. In vorteilhafter Weise wird durch die Umrandung eine Art Wanne gebildet, die durch die Klebstoffzuführeinrichtung dazu benutzt werden kann, einen eine zuverlässige Klebung ermöglichenden genau definierten Vorrat an Klebstoff zu applizieren.Following the method proposed according to the invention, the adhesive is applied to the lower area of the battery terminal, and a border can be formed there. Advantageously, the border forms a type of tub, which can be used by the adhesive feed device to apply a precisely defined supply of adhesive that enables reliable bonding.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kommen gemäß Verfahrensschritt f) Heizstempel zum Einsatz, die an eine Oberseite und/oder eine Unterseite der Fördervorrichtung gleichzeitig durch Anstellbewegungen angefahren werden können. Dadurch kann erreicht werden, dass die Wärmeübertragung an die auszuhärtende Baugruppe durch Wärmeleitung übertragen werden kann. Nach einer bestimmten Einwirkzeit der an die auszuhärtende Baugruppe angestellten Heizstempel erfolgende Freigabebewegung, erfolgt für beide Heizstempel gleichzeitig, wobei die Freigabebewegung, ausgehend von einer Oberseite und einer Unterseite der Fördereinrichtung in die ursprünglichen Positionen des ersten und des zweiten Heizstempels erfolgt.In the method according to the invention, in accordance with method step f), heating stamps are used which can be approached to an upper side and / or a lower side of the conveying device simultaneously by adjusting movements. It can thereby be achieved that the heat transfer to the component to be hardened can be transferred by heat conduction. After a The specific action time of the release movement of the heating stamp employed on the component to be hardened takes place simultaneously for both heating stamps, the release movement taking place from an upper side and a lower side of the conveying device into the original positions of the first and second heating stamps.

Dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren weiter folgend, kann durch die Härteeinrichtung ein Temperaturniveau zwischen 50°C bis 300°C eingestellt werden kann, abhängig vom eingesetzten Klebstoff und von der Fördergeschwindigkeit.Following the method proposed according to the invention, a temperature level between 50 ° C. and 300 ° C. can be set by the hardening device, depending on the adhesive used and the conveying speed.

Dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren weiter folgend, können der erste Heizstempel und der zweite Heizstempel jeweils eine definierte Temperatur aufweisen, die zwischen 50°C und 300°C eingestellt werden kann.Following the method proposed according to the invention, the first heating stamp and the second heating stamp can each have a defined temperature which can be set between 50 ° C and 300 ° C.

Dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren weiter folgend, wird die Baugruppe, einen Batteriedeckel und ein Batterieterminal umfassend, über eine Zeitspanne gehärtet. Diese Zeitspanne ist abhängig von der Fördergeschwindigkeit, der Temperatur und dem jeweils verwendeten Klebstoff. Die Zeitspannen reichen von 1 min bis zu 60 min.Following the method proposed according to the invention, the assembly, comprising a battery cover and a battery terminal, is hardened over a period of time. This time period depends on the conveying speed, the temperature and the adhesive used. The time spans range from 1 minute to 60 minutes.

Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren wird beim Fügen des Batteriedeckels gemäß Verfahrensschritt c) auf den unteren mit Klebstoff versehenen Bereich des Batterieterminals eingestellter Spalt beibehalten. Dieser eingestellte Spalt dient der Aufnahme des wohldefinierten Klebstoffvolumens, so dass über die Umrandung im unteren Bereich des Batterieterminals kein überschüssiger Klebstoff nach oben austritt.In the method proposed according to the invention, when the battery cover is joined according to method step c), the gap set on the lower area of the battery terminal provided with adhesive is retained. This set gap is used to hold the well-defined adhesive volume, so that no excess adhesive escapes through the border in the lower area of the battery terminal.

In Weiterführung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens erfolgt die Förderung der Baugruppen in Förderrichtung auf der Förderrichtung getaktet.In a continuation of the method proposed according to the invention, the conveying of the assemblies takes place in the conveying direction, clocked on the conveying direction.

Aufgrund der Taktung in Förderrichtung werden die einzelnen Baugruppen sequentiell nacheinander gefördert, wobei in Vorschubpausen eine Klebstoffzufuhr, eine Batteriedeckelzufuhr und ein Aushärtevorgang einer Baugruppe simultan erfolgen kann.Due to the clocking in the conveying direction, the individual assemblies are conveyed sequentially one after the other, with adhesive feeding, a battery cover feed and a curing process of an assembly being able to take place simultaneously during feed breaks.

Darüber hinaus bezieht sich die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung auf die Verwendung der Baugruppe, die gemäß einem oder mehrerer der vorstehenden Verfahrensansprüche gefertigt ist, an einer Batteriezelle für ein Electric Vehicle (EV), ein HEV, ein Hybrid Electric Vehicle und/oder ein PHEV, ein Plug-in-Hybrid Vehicle (-Fahrzeug).Furthermore, the solution proposed according to the invention relates to the use of the assembly, which is manufactured according to one or more of the preceding method claims, on a battery cell for an electric vehicle (EV), a HEV, a hybrid electric vehicle and / or a PHEV Plug-in hybrid vehicle.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Vorteile der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung sind vor allem darin zu erblicken, dass in einem sequentiellen getakteten Verfahren die Baugruppen, einen Batteriedeckel und ein mit diesem zu verklebendes Batterieterminal umfassend, in relativ kurzen Taktzeiten hergestellt werden können. Neben den kurzen Taktzeiten, welche sich beim Einsatz der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung erzielen lassen, können insbesondere Kostenvorteile erreicht werden, da das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren eine relativ unkomplizierte Peripherie benötigt, was die Klebstoffzufuhr und die Zufuhr von Batteriedeckel bzw. den Abtransport von fertig ausgehärteten Baugruppen betrifft. Darüber hinaus ist festzuhalten, dass durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren, sei es unter Verwendung einer tunnelförmigen Härtungsvorrichtung, sei es unter Verwendung von an- und abstellbaren Heizstempeln, eine schnelle und kosteneffiziente Herstellungsmöglichkeit für Baugruppen von Batteriezellen bietet.The advantages of the solution proposed according to the invention can be seen above all in the fact that the assemblies, comprising a battery cover and a battery terminal to be bonded to it, can be produced in relatively short cycle times in a sequential clocked method. In addition to the short cycle times that can be achieved when using the solution proposed according to the invention, cost advantages can be achieved in particular since the method proposed according to the invention requires a relatively uncomplicated periphery with regard to the supply of adhesive and the supply of battery covers or the removal of fully cured assemblies . In addition, it should be noted that the method proposed according to the invention, be it using a tunnel-shaped hardening device or be it using heat stamps that can be switched on and off, offers a quick and cost-effective production possibility for assemblies of battery cells.

In vorteilhafter Weise kann durch eine Prozesssteuerung in den einzelnen Vorschubpausen jeweils an unterschiedlichen Baugruppen eine Klebstoffzufuhr, eine Zufuhr eines Batteriedeckels aus einer Zuführstation, sowie ein Aushärtevorgang erfolgen. Sind diese Vorgänge bzw. Verfahrensschritte an den einzelnen Stationen synchronisiert, so lässt sich abhängig von der Taktung des Vorschubs der Fördervorrichtung ein kontinuierlicher Produktionsprozess gewährleisten, welcher sich durch eine besonders geringe Ausschussrate auszeichnet.Advantageously, a process control in the individual feed pauses can be used to supply adhesive to a different assembly, a battery cover to be fed from a supply station, and a curing process. If these processes or procedural steps are synchronized at the individual stations, then depending on the timing of the feed of the conveyor device, a continuous production process can be ensured, which is characterized by a particularly low reject rate.

FigurenlisteFigure list

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.The invention is described in more detail below with reference to the drawing.

Es zeigt:

1 eine fertigte Baugruppe, einen Batteriedeckel und ein Batterieterminal umfassend,
2 einzelne Komponenten der Baugruppe gemäß 1, nämlich einen einzelnen Batteriedeckel mit Öffnung, ein Batterieterminal, eine Umrandung sowie eine Klebstoffschicht,
3 die Darstellung eines definierten Spaltes zwischen Batterieterminal und Batteriedeckel,
4 eine erste Prozessführung zur Herstellung der Baugruppen gemäß 1 und
5a, 5b eine zweite Prozessführung zur Herstellung der Baugruppen, mit ersten Heizstempel und zweiten Heizstempel.

It shows:

1 comprising a finished assembly, a battery cover and a battery terminal,
2nd individual components of the assembly according to 1 , namely a single battery cover with opening, a battery terminal, a border and an adhesive layer,
3rd the representation of a defined gap between the battery terminal and the battery cover,
4th a first process control for manufacturing the assemblies according to 1 and
5a , 5b a second process control for the production of the assemblies, with first heating stamp and second heating stamp.

Ausführungsvarianten Design variants

1 ist eine erfindungsgemäß hergestellte Baugruppe 12 zu entnehmen, einen Batteriedeckel 10 und ein Batterieterminal 22 umfassend. 1 is an assembly manufactured according to the invention 12th to remove a battery cover 10th and a battery terminal 22 full.

Die in 1 in perspektivischer Wiedergabe dargestellte Baugruppe 12 umfasst den Batteriedeckel 10, der ein im Wesentlichen streifenförmiges Aussehen hat und eben ausgeführt ist. Eine Oberseite des Batteriedeckels 10 ist mit Bezugszeichen 14 bezeichnet; eine Unterseite mit Bezugszeichen 16. Im Material des Batteriedeckels 10 ist eine Öffnung ausgeführt, durch die sich ein Batterieterminal 22 erstreckt. Das Batterieterminal 22 umfasst einen in 1 verdeckten unteren Bereich, der einen Klebstoffvorrat aufnimmt, mit dem der untere Bereich des Batterieterminals 22 mit der Unterseite 16 des Batteriedeckels 10 verklebt ist. Vom Klebstoff 20 ist in 1 noch ein Teil eines Klebstoffwulstes 21 zu erkennen. Der untere Bereich des Batterieterminals 22 ist von einer Umrandung 26 umgeben. Eine Oberseite des Batterieterminals 22 ist durch Bezugszeichen 22.1 bezeichnet, während Batterieterminalwände mit Bezugszeichen 22.2 identifiziert sind. Die in 1 dargestellte Baugruppe 12 stellt eine fertige Baugruppe dar, welche an einer Batteriezelle montiert wird. In the 1 Assembly shown in perspective 12th includes the battery cover 10th which has an essentially strip-like appearance and is flat. A top of the battery cover 10th is with reference numerals 14 designated; a bottom with reference numerals 16 . In the material of the battery cover 10th is an opening through which there is a battery terminal 22 extends. The battery terminal 22 includes an in 1 hidden lower area, which holds an adhesive supply with which the lower area of the battery terminal 22 with the bottom 16 of the battery cover 10th is glued. From the adhesive 20th is in 1 another part of an adhesive bead 21 to recognize. The lower area of the battery terminal 22 is surrounded by a border 26 surround. A top of the battery terminal 22 is by reference number 22.1 designated, while battery terminal walls with reference numerals 22.2 are identified. In the 1 assembly shown 12th represents a finished assembly, which is mounted on a battery cell.

2 zeigt die einzelnen Komponenten der Baugruppe 12, die in 1 dargestellt ist. 2nd shows the individual components of the assembly 12th , in the 1 is shown.

2 zeigt, dass der Batteriedeckel 10 seitlich eine Öffnung 18 aufweist. Die in 2 dargestellte Öffnung 18 im Batteriedeckel 10 kann auch mittig in diesem ausgeführt werden oder auf der gegenüberliegenden Seite des Batteriedeckels 10. Die Unterseite 16 des Batteriedeckels 10 wird über den Klebstoff 20 mit dem unteren Bereich 24 des Batterieterminals 22 verklebt. Das Batterieterminal 22 ist in seinem unteren Bereich 24 von einer Umrandung 26 umgeben. Aus der Explosionsdarstellung der Baugruppe 12 gemäß 2 geht hervor, dass die Unterseite 16 des Batteriedeckels 10 und die Oberseite des unteren Bereiches 24 des Batterieterminals 22 durch den Klebstoff 20 miteinander verbunden sind. Komplementär zur Ausbildung der Öffnung 18 bildet sich am Klebstoff 20 der Klebstoffwulst 21 auf, welcher an den Batterieterminalwänden 22.2 des Batterieterminals 22 anliegt. Die Umrandung 26 umschließt den unteren Bereich 24 des Batterieterminals 22 vollumfänglich und bildet mit dem Boden des unteren Bereiches 24 eine Art Wanne, welche der Aufnahme des Klebstoffs 20 dient, wie nachfolgend noch beschrieben werden wird. 2nd shows that the battery cover 10th an opening on the side 18th having. In the 2nd shown opening 18th in the battery cover 10th can also be carried out in the middle or on the opposite side of the battery cover 10th . The bottom 16 of the battery cover 10th is about the glue 20th with the bottom area 24th of the battery terminal 22 glued. The battery terminal 22 is in its lower area 24th of a border 26 surround. From the exploded view of the assembly 12th according to 2nd shows that the bottom 16 of the battery cover 10th and the top of the bottom section 24th of the battery terminal 22 through the glue 20th are interconnected. Complementary to the formation of the opening 18th forms on the adhesive 20th the adhesive bead 21 on which on the battery terminal walls 22.2 of the battery terminal 22 is present. The border 26 encloses the lower area 24th of the battery terminal 22 completely and forms with the bottom of the lower area 24th a kind of tub, which holds the adhesive 20th serves as will be described below.

Der Darstellung gemäß 3 ist eine vergrößerte Darstellung des Batterieterminals 22 zu entnehmen, dessen unterer Bereich 24 von der Umrandung 26 umschlossen ist.According to the presentation 3rd is an enlarged view of the battery terminal 22 can be seen from its lower area 24th from the border 26 is enclosed.

Wie aus der Darstellung gemäß 3 hervorgeht, ist der untere Bereich 24 des Batterieterminals 22 von einer vollumfänglichen Umrandung 26 umschlossen. Die Umrandung 26 steht seitlich über eine Oberseite 25 des plattenförmig ausgebildeten unteren Bereiches 24 des Batterieterminals 22 erhaben hervor. Dadurch wird zwischen der Innenseite der Umrandung 26 und der Oberseite 25 des unteren Bereiches 24 eine Wanne gebildet, welche zur Aufnahme des Klebstoffs 20 über eine in 3 nicht näher dargestellte Klebstoffzufuhr 38 dient. Durch den Überstand der Umrandung 26 und der sich im Wesentlichen eben erstreckenden Oberseite 25 des unteren Bereiches 24 des Batterieterminals 22, wird ein eingestellter Spalt 28 vorgegeben, welcher durch das Volumen des Klebstoffs 20 ausgefüllt wird. Bei der Applikation des Klebstoffes 20 auf die Oberseite 25 des unteren Bereiches 24 des Batterieterminals 22 kommt es zur Ausbildung eines im Wesentlichen schichtförmig ausgebildeten Volumens von Klebstoff 20 auf der Oberseite 25. An den Batterieterminalwänden 22.2 bilden sich die in 3 in vergrößerter Darstellung ausgebildete Klebstoffwülste 21 aus, während die Oberseite 22.1 des Batterieterminals 22 frei von Klebstoff 20 bleibt.As shown in the illustration 3rd emerges is the lower area 24th of the battery terminal 22 with a full outline 26 enclosed. The border 26 stands laterally over a top 25th of the plate-shaped lower area 24th of the battery terminal 22 sublime. This will separate the inside of the border 26 and the top 25th of the lower area 24th a tub is formed, which is used to hold the adhesive 20th about an in 3rd Adhesive feed, not shown 38 serves. Due to the overhang of the border 26 and the substantially flat top 25th of the lower area 24th of the battery terminal 22 , a set gap becomes 28 given by the volume of the adhesive 20th is filled out. When applying the adhesive 20th on top 25th of the lower area 24th of the battery terminal 22 this results in the formation of an essentially layer-shaped volume of adhesive 20th on the top 25th . On the battery terminal walls 22.2 form in 3rd trained adhesive beads in an enlarged view 21 out while the top 22.1 of the battery terminal 22 free of glue 20th remains.

Der Darstellung gemäß 4 ist eine erste Ausführungsvariante eines Herstellungsprozesses von Baugruppen 12 gemäß 1 zu entnehmen.According to the presentation 4th is a first embodiment of a manufacturing process of assemblies 12th according to 1 refer to.

Aus der Darstellung gemäß 4 geht hervor, dass auf einer Oberseite 50 einer Fördervorrichtung 30, die beispielsweise als Förderband ausgebildet sein kann, welches über Rollen 34 geführt wird, einzelne Batterieterminals 22 platziert werden. Deren unterer Bereich 24 ist von der sich vollumfänglich um den unteren Bereich 24 erstreckenden Umrandung 26 umschlossen. Dadurch bildet die Oberseite 25 des unteren Bereiches 24 des Batterieterminals 22 eine auszufüllende wannenförmig konfigurierte Fläche 40, in welche über eine Klebstoffzufuhr 38 Klebstoff 20 gefüllt wird. Entsprechend der Höhe der Umrandung ergibt sich ein Volumen von Klebstoff 20, welches auf der auszufüllenden Fläche 40 appliziert wird und der in Zusammenhang mit 3 beschriebene, eingestellte Spalt 28 zwischen der Unterseite 16 des Batteriedeckels 10 einerseits und der Oberseite 25 des unteren Bereiches 24 des Batterieterminals 22 andererseits. Die Fördervorrichtung 30 bewegt sich in Förderrichtung 32. Die Bewegung der bandförmig ausgebildeten Fördervorrichtung 30 erfolgt vorzugsweise in getakteter Weise.From the representation according to 4th shows that on a top 50 a conveyor 30th , which can be designed, for example, as a conveyor belt, which has rollers 34 is led, individual battery terminals 22 to be placed. Their lower area 24th is of the full extent around the lower area 24th extending border 26 enclosed. This forms the top 25th of the lower area 24th of the battery terminal 22 a trough-shaped area to be filled 40 , in which via an adhesive feed 38 adhesive 20th is filled. Depending on the height of the border, there is a volume of adhesive 20th which is on the area to be filled 40 is applied and in connection with 3rd described, set gap 28 between the bottom 16 of the battery cover 10th one hand and the top 25th of the lower area 24th of the battery terminal 22 on the other hand. The conveyor 30th moves in the conveying direction 32 . The movement of the belt-shaped conveyor 30th is preferably done in a clocked manner.

Sobald das Batterieterminal 22 die Klebstoffzufuhr 38 passiert hat, und demnach die auszufüllende Fläche 40 mit einem Vorrat von Klebstoff 20 versehen ist, erfolgt der Vorschub des Batterieterminals 22 in Förderrichtung 32 auf der Oberseite 50 der Fördervorrichtung 30.Once the battery terminal 22 the glue supply 38 has happened, and therefore the area to be filled 40 with a supply of glue 20th is provided, the battery terminal is advanced 22 in the conveying direction 32 on the top 50 the conveyor 30th .

Als nächster Schritt wird an einer Zuführstation 42 der Batteriedeckel 10 in vertikale Richtung auf den mit einem Vorrat von Klebstoff 20 versehenen unteren Bereich 24 des Batterieterminals 22 aufgebracht. Damit entsteht eine Baugruppe 12 aus Batteriedeckel 10 und Batterieterminal 22, die miteinander durch den Vorrat von Klebstoff 20 stoffschlüssig verbunden werden. The next step is at a feed station 42 the battery cover 10th in the vertical direction with a supply of glue 20th provided lower area 24th of the battery terminal 22 upset. This creates an assembly 12th from battery cover 10th and battery terminal 22 that are linked together by the supply of glue 20th be cohesively connected.

Bei Weiterförderung der Baugruppe 12 passiert diese eine Härtungsvorrichtung 36. In der in 4 dargestellten Variante des Herstellungsprozesses von Baugruppen 12 hat die Härtungsvorrichtung 36 ein tunnelförmiges Aussehen. Innerhalb der Härtungsvorrichtung 36 wird der Klebstoff 20, d.h. die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Batteriedeckel 10 und dem Batterieterminal 22 durch Einbringen von Energie durch elektromagnetische Wechselfelder im Kilohertzbereich gehärtet. Da der Batteriedeckel 10 und das Batterieterminal 22 aus leitfähigem metallischen Materialien hergestellt sind, erwärmen sich diese induktiv sehr schnell und damit wird auch die Klebeverbindung aus Klebstoff 20 erwärmt. Dieser härtet innerhalb weniger Minuten oder gar Sekunden aus, so dass sich eine stoffschlüssige Verbindung aus Klebstoff 20 zwischen der Unterseite 16 des Batteriedeckels 10 einerseits und der Oberseite des Batterieterminals 22 andererseits ergibt. Vorzugsweise ist die Fördervorrichtung 30 als Transportband gestaltet, welches mit einzelnen Batterieterminals 22 hintereinander beaufschlagt werden kann. Vorzugsweise wird die als Transportband ausgeführte Fördervorrichtung 30 taktweise betrieben. Dies bedeutet, dass die Klebstoffzufuhr 38 beispielsweise an einer ersten Station erfolgt und die Batteriedeckel 10 aus einer Zuführstation 42 auf das mit Klebstoff 20 beschichtete Batterieterminal 22 aufgebracht werden. Gleichzeitig befindet sich bereits eine Baugruppe 12 innerhalb der Härtungsvorrichtung 36. Die Taktung der Fördervorrichtung 30 ist nun so beschaffen, dass die einzelnen Aufenthaltszeiten des Batterieterminals 22 an der Klebstoffzufuhr 38, an der Zuführstation 42 für die Batteriedeckel 10 sowie innerhalb der Härtungsvorrichtung 36 aufeinander abgestimmt sind und die einzelnen Stationen 38, 42, 36 taktweise durchlaufen werden, ehe die ausgehärteten Baugruppen 12 am Ende der Fördervorrichtung 30 entnommen und abtransportiert werden. Die Taktung ist vorzugsweise so eingestellt, dass die Aufenthaltszeiten der einzelnen Batterieterminals 22 an der Klebstoffzufuhr 38, an der Zuführstation 42 und innerhalb der Härtungsvorrichtung 36 identisch sind, und sich ein getakteter, jedoch kontinuierlich ablaufender Herstellungsprozess realisieren lässt. Bei der Ausführungsvariante gemäß 4 kann die Peripherie, die an der Fördervorrichtung 30 vorzuhalten ist, sehr einfach gehalten werden; es ist lediglich eine taktweise Klebstoffzufuhr 38 vorzusehen, eine Zuführstation 42, die die zu applizierenden Batteriedeckel 10 vereinzelt sowie eine hier tunnelförmig ausgebildete Härtungsvorrichtung 36 vorzuhalten, welche von den auszuhärtenden Baugruppen 12 durchlaufen wird. In der Prozessführungsvariante gemäß 4 ist die Härtungsvorrichtung 36 in den Förderweg der vorzugsweise als Förderband ausgebildeten Fördervorrichtung 30 integriert.If the assembly is conveyed further 12th it passes through a hardening device 36 . In the in 4th shown variant of the manufacturing process of assemblies 12th has the hardening device 36 a tunnel-like appearance. Inside the curing device 36 becomes the glue 20th , ie the integral connection between the battery cover 10th and the battery terminal 22 hardened by introducing energy through alternating electromagnetic fields in the kilohertz range. Because the battery cover 10th and the battery terminal 22 are made of conductive metallic materials, they heat up very quickly inductively and thus the adhesive connection also becomes adhesive 20th warmed up. This hardens within a few minutes or even seconds, so that a cohesive connection of adhesive 20th between the bottom 16 of the battery cover 10th one hand and the top of the battery terminal 22 on the other hand results. Preferably, the conveyor 30th designed as a conveyor belt, which with individual battery terminals 22 can be applied in succession. The conveyor device designed as a conveyor belt is preferably used 30th operated in cycles. This means that the glue feed 38 for example at a first station and the battery cover 10th from a feed station 42 on that with glue 20th coated battery terminal 22 be applied. At the same time there is already an assembly 12th inside the curing device 36 . The timing of the conveyor 30th is now such that the individual times of stay of the battery terminal 22 on the adhesive feed 38 , at the feed station 42 for the battery cover 10th as well as within the curing device 36 are coordinated and the individual stations 38 , 42 , 36 be cycled through before the hardened assemblies 12th at the end of the conveyor 30th be removed and transported away. The timing is preferably set so that the residence times of the individual battery terminals 22 on the adhesive feed 38 , at the feed station 42 and within the curing device 36 are identical, and a clocked, but continuously running manufacturing process can be realized. In the variant according to 4th can the periphery attached to the conveyor 30th should be kept very simple; it is just an intermittent supply of glue 38 to provide a feed station 42 that the battery cover to be applied 10th isolated as well as a hardening device designed here tunnel-shaped 36 to maintain which of the components to be hardened 12th is going through. In the process control variant according to 4th is the hardening device 36 in the conveyor path of the conveyor device, which is preferably designed as a conveyor belt 30th integrated.

In den 5a und 5b ist eine weitere Ausführungsvariante eines Herstellungsprozesses für die Baugruppen 12 dargestellt.In the 5a and 5b is a further embodiment variant of a manufacturing process for the assemblies 12th shown.

Auch in dieser Ausführungsvariante ist die Fördervorrichtung 30 als Förderband ausgebildet, welches in Förderrichtung 32 bewegt wird. Auch hier erfolgt vorzugsweise ein getakteter Vorschub der Fördervorrichtung 30 in Förderrichtung 32. Die vorzugsweise als Förderband ausgebildete Fördervorrichtung 30 wird über Rollen 34 geführt. Auf der Oberseite 50 der Fördervorrichtung 30 werden die Batterieterminals 22 platziert, deren untere Bereich 24 von der Umrandung 26 analog zur Prozessführungsvariante gemäß 4, umschlossen ist. Dadurch wird die mit Klebstoff 20 auszufüllende Fläche 40 definiert. An der Klebstoffzufuhr 38 wird Klebstoff 20 auf die auszufüllende Fläche 40 (vergleiche Darstellung gemäß 3) aufgebracht. Anschließend erfolgt bei dem Halt an der Zuführstation 42 das Aufbringen des Batteriedeckels 10, der im Wesentlichen in vertikale Richtung auf das vorbehandelte Batterieterminal 22 aufgebracht wird. Die Baugruppe 12, bestehend aus miteinander verklebtem Batteriedeckel 10 und Batterieterminal 22, erfährt einen weiteren Vorschub in Förderrichtung 32. Die fertig gefügte Baugruppe wird nun von einem eine definierte Temperatur aufweisenden ersten Heizstempel 54 und von einem an der Unterseite 52 der Fördervorrichtung 30 angeordneten zweiten Heizstempel 56 beaufschlagt. Die beiden Heizstempel 54, 56 weisen jeweils eine wohldefinierte Temperatur auf und werden mit einer ersten Anstellbewegung 58 von der Oberseite her und einer zweiten Anstellbewegung 60 von der Unterseite her, an die Fördervorrichtung 30 angestellt. Dabei überdeckt der zweite Heizstempel 56 die Unterseite 52 der Fördervorrichtung 30, so dass ein Wärmeeintrag von der Unterseite 52 her erfolgt, während der erste Heizstempel 54 nach Ausführung der ersten Anstellbewegung 58 die Baugruppe 12 von oben her im Rahmen der ersten Anstellbewegung 58 beaufschlagt. Nach Ablauf einer Einwirkzeit, die im Bereich zwischen 0,5 min und 10 min liegen kann, werden die beiden Heizstempel 54, 56 im Rahmen einer Freigabebewegung 64 (vergleiche Darstellung gemäß 5b) in ihrer Ausgangsposition zurückgefahren. Solange die beiden Heizstempel 54, 56 an die Baugruppe 12 angestellt sind, erfolgt ein Energieeintrag in den Klebstoff 20, so dass dieser aushärtet, vergleiche Darstellung gemäß 5b, beispielsweise durch eine Härtung 62 durch Konduktion.The conveying device is also in this embodiment variant 30th formed as a conveyor belt, which is in the conveying direction 32 is moved. Here, too, preferably a clocked feed of the conveying device takes place 30th in the conveying direction 32 . The conveyor device, which is preferably designed as a conveyor belt 30th is about roles 34 guided. On the top 50 the conveyor 30th become the battery terminals 22 placed whose lower area 24th from the border 26 analogous to the process control variant according to 4th , is enclosed. This will make the glue 20th area to be filled 40 Are defined. At the glue feed 38 becomes glue 20th on the area to be filled 40 (compare illustration according to 3rd ) applied. This is followed by the stop at the feed station 42 the application of the battery cover 10th which is essentially vertical to the pretreated battery terminal 22 is applied. The assembly 12th consisting of a battery cover glued together 10th and battery terminal 22 , experiences a further feed in the conveying direction 32 . The finished assembly is now a first heating stamp having a defined temperature 54 and one at the bottom 52 the conveyor 30th arranged second heating stamp 56 acted upon. The two heating stamps 54 , 56 each have a well-defined temperature and are activated with a first movement 58 from the top and a second movement 60 from the bottom, to the conveyor 30th employed. The second heating stamp overlaps 56 the bottom 52 the conveyor 30th so that a heat input from the bottom 52 forth while the first heating stamp 54 after executing the first adjustment movement 58 the assembly 12th from above as part of the first adjustment movement 58 acted upon. After an exposure time, which can range between 0.5 min and 10 min, the two heating stamps 54 , 56 as part of a release movement 64 (compare illustration according to 5b) retracted to their starting position. As long as the two heating stamps 54 , 56 to the assembly 12th are employed, there is an energy input into the adhesive 20th , so that it hardens, compare illustration according to 5b , for example by hardening 62 through conduction.

Nach Ablauf der Einwirkzeit werden der erste Heizstempel 54 sowie der zweite Heizstempel 56 von der Oberseite 50 bzw. der Unterseite 52 der Fördervorrichtung 30 zurückgefahren, so dass die fertig gefügte Baugruppe 44 wieder freigegeben wird und anschließend am Auslauf der Fördervorrichtung 30 von dieser entnommen und weiterverarbeitet werden kann. After the exposure time, the first heating stamp 54 as well as the second heating stamp 56 from the top 50 or the bottom 52 the conveyor 30th retracted so that the finished assembly 44 is released again and then at the outlet of the conveyor 30th can be removed from this and further processed.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not restricted to the exemplary embodiments described here and the aspects emphasized therein. Rather, a large number of modifications are possible within the scope specified by the claims, which lie within the framework of professional action.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

US 2012/0114989 A1 [0002]
US 2016/0197317 A1 [0003]

Claims

Method for producing an assembly (12), a battery cover (10) and a battery terminal (22) comprising at least the following method steps: a) placing a battery terminal (22) on a conveyor (30), b) applying an adhesive (20) to a lower region (24) of the battery terminal (22), c) placing the battery cover (10) on the side of the battery terminal (22) on which the adhesive (20) is located, d) curing the adhesive (20) in such a way e) the hardening step d) is carried out by carrying out the assembly (12) comprising the battery cover (10) and the battery terminal (22) bonded to it by a hardening device (36), or f) that the curing step d) is carried out by means of heating stamps (54, 56) which can be switched on and off on the assembly (12) transported on the conveyor device (30).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the assemblies (12) received on the conveying device (30) are transported in the conveying direction (32) through a tunnel-like hardening device (36).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the adhesive (20) according to method step b) is applied to the lower region (24) of the battery terminal (22), which is enclosed by a border (26).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that, according to method step f), the heating stamps (54, 56) on an upper side (50) and a lower side (52) of the conveying device (30) are approached simultaneously by adjusting movements (58, 60).

Procedure according to Claim 4 , characterized in that the heating stamps (54, 56) simultaneously perform a release movement (64) and are placed on an upper side (50) and an underside (52) of the conveying device (30).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the curing device (36) has a temperature between 50 ° C and 300 ° C.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the first heating stamp (54) and the second heating stamp (56) each have a defined, adhesive-dependent temperature between 50 ° C and 300 ° C.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the assembly (12) is hardened over a period of between 0.5 min and 60 min.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that when the battery cover (10) is joined according to method step c) onto the lower region (24) of the battery cover (10) provided with adhesive (20), an adjusted gap (28) is filled by the volume of the adhesive (20) is, remains.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the conveying device (30) is operated clocked in the conveying direction (32).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that seen in the conveying direction (32) of the conveying device (30), assemblies (12) are conveyed sequentially one after the other and in feeding breaks an adhesive supply (38), a supply of battery covers (10) and a curing process of an assembly (12) simultaneously he follows.

Use of the assembly (12) manufactured according to one or more of the Claims 1 to 11 on a battery cell for an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV) or a plug-in hybrid vehicle (PHEV vehicle).