DE102019205051A1 - Method for contacting a battery cell and battery contact arrangement designed as a round cell - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kontaktieren mindestens einer als Rundzelle ausgebildeten Batteriezelle (10) mit einer Kontakteinheit (12), welche zumindest einen ersten elektrischen Kontakt (18, 20) aufweist, wobei die Batteriezelle (10) eine erste Seite (10a) aufweist, an welcher zumindest ein erster Zellkontakt (14, 16) angeordnet ist, wobei beim Kontaktieren der zumindest einen Batteriezelle (10) der erste Zellkontakt (14, 16) der Batteriezelle (10) mit dem ersten Kontakt (18, 20) der Kontakteinheit (12) elektrisch leitend verbunden wird. Dabei wird vor dem elektrisch leitenden Verbinden die mindestens eine Batteriezelle (10) derart relativ zu der Kontakteinheit (12) positioniert, dass sich die mindestens eine Batteriezelle (10) bezüglich einer Richtung der Schwerkraft (G) oberhalb der Kontakteinheit (12) befindet und die erste Seite (10a) der mindestens einen Batteriezelle (10) der Kontakteinheit (12) zugewandt ist.

Figure DE102019205051A1_0000
The invention relates to a method for contacting at least one battery cell (10) designed as a round cell with a contact unit (12) which has at least one first electrical contact (18, 20), the battery cell (10) having a first side (10a), on which at least one first cell contact (14, 16) is arranged, wherein when the at least one battery cell (10) is contacted, the first cell contact (14, 16) of the battery cell (10) with the first contact (18, 20) of the contact unit (12 ) is electrically connected. Before the electrically conductive connection, the at least one battery cell (10) is positioned relative to the contact unit (12) in such a way that the at least one battery cell (10) is above the contact unit (12) with respect to a direction of gravity (G) and the the first side (10a) of the at least one battery cell (10) facing the contact unit (12).
Figure DE102019205051A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kontaktieren mindestens einer als Rundzelle ausgebildeten Batteriezelle mit einer Kontakteinheit, welche zumindest einen ersten elektrischen Kontakt aufweist, wobei die Batteriezelle eine erste Seite aufweist, an welcher zumindest ein erster Zellkontakt angeordnet ist, und wobei beim Kontaktieren der zumindest einen Batteriezelle der erste Zellkontakt der Batteriezelle mit dem ersten Kontakt der Kontakteinheit elektrisch leitend verbunden wird. Zur Erfindung gehört auch eine Batterie-Kontaktanordnung mit mindestens einer als Rundzelle ausgebildeten Batteriezelle und einer Kontakteinheit.The invention relates to a method for contacting at least one battery cell designed as a round cell with a contact unit which has at least one first electrical contact, the battery cell having a first side on which at least one first cell contact is arranged, and when contacting the at least one battery cell the first cell contact of the battery cell is electrically conductively connected to the first contact of the contact unit. The invention also includes a battery contact arrangement with at least one battery cell designed as a round cell and a contact unit.

Als Rundzellen ausgebildete Batteriezellen, zum Beispiel für Hochvoltbatterien von Kraftfahrzeugen, weisen üblicherweise eine zylinderförmige Geometrie auf, wobei üblicherweise an einer oder beiden Stirnseiten dieser zylinderförmigen Geometrie die Zellpole angeordnet sind. Um höhere Spannungen und/oder Kapazitäten zu erreichen, können solche Batteriezellen durch entsprechende Serien- und/oder Parallelschaltungen miteinander verschaltet werden. Zu diesem Zweck werden üblicherweise mehrere solcher Batteriezellen zueinander in Reihen und/oder Spalten mit ihren jeweiligen Mantelflächen einander zugewandt angeordnet und dann stirnseitig elektrisch leitend miteinander kontaktiert. Diese Kontaktierung erfolgt üblicherweise über den jeweiligen Batteriezellen zugeordnete Kontakteinheiten, die beispielsweise auf gemeinsamen Trägerelementen oder einer Trägerplatte oder Ähnlichem angeordnet sein können. Die jeweiligen auf einem solchen gemeinsamen Träger angeordneten Kontakteinheiten können wiederum untereinander in geeigneter Weise elektrisch leitend verbunden sein, um die entsprechend gewünschte Serien- und/oder Parallelschaltung der jeweiligen Batteriezellen zu realisieren.Battery cells designed as round cells, for example for high-voltage batteries in motor vehicles, usually have a cylindrical geometry, the cell poles usually being arranged on one or both end faces of this cylindrical geometry. In order to achieve higher voltages and / or capacities, such battery cells can be interconnected by appropriate series and / or parallel connections. For this purpose, a plurality of such battery cells are usually arranged in rows and / or columns with their respective jacket surfaces facing one another and then electrically conductively contacted with one another at the end. This contact is usually made via contact units assigned to the respective battery cells, which can be arranged, for example, on common carrier elements or a carrier plate or the like. The respective contact units arranged on such a common carrier can in turn be electrically conductively connected to one another in a suitable manner in order to implement the correspondingly desired series and / or parallel connection of the respective battery cells.

Allerdings weisen Rundzellen fertigungsbedingt Toleranzen in ihren Abmessungen auf, insbesondere auch in Bezug auf die Länge ihres zylindrischen Körpers. Entsprechend können die stirnseitig angeordneten Zellkontakte mehr oder weniger große Abstände zu ihren zugeordneten Kontakten der Kontakteinheit aufweisen, was das Verbinden bzw. Fügen der Batteriezellkontakte an ihre jeweiligen Kontakteinheiten erschwert. Entsprechend müssen also diese toleranzbedingten Längenunterschiede ausgeglichen werden. Dazu sind üblicherweise sehr aufwändige Ausgleichmechanismen erforderlich, da die Längenunterschiede von Batteriezelle zu Batteriezelle unterschiedlich sein können und somit eine individuelle Anpassung für jede der Batteriezellen bereitgestellt werden muss. Dies macht die Fertigung von Batteriemodulen mit Rundzellen besonders aufwändig und teuer.However, due to the manufacturing process, round cells have tolerances in their dimensions, in particular with regard to the length of their cylindrical body. Correspondingly, the cell contacts arranged on the end face can have more or less great distances from their associated contacts of the contact unit, which makes it more difficult to connect or join the battery cell contacts to their respective contact units. Accordingly, these tolerance-related differences in length must be compensated for. This usually requires very complex compensation mechanisms, since the differences in length from battery cell to battery cell can be different and an individual adaptation must therefore be provided for each of the battery cells. This makes the production of battery modules with round cells particularly complex and expensive.

Die DE 10 2014 106 414 A1 beschreibt einen Batteriepack mit wenigstens zwei Batteriezellen, die als Rundzellen ausgebildet sein können, wobei jede Batteriezelle jeweils einen positiven und einen negativen elektrischen Anschlusskontakt aufweist, die auf gegenüberliegenden Seiten der Batteriezelle angeordnet sind. Dabei ist den elektrisch positiven Anschlusskontakten der Batteriezellen eine erste Anschlussstruktur und den elektrisch negativen Anschlusskontakten der Batteriezellen eine zweite Anschlussstruktur zugeordnet. Weiterhin ist jede Batteriezelle über ein Anschlusselement mit der ersten Anschlussstruktur und ein weiteres Anschlusselement mit der zweiten Anschlussstruktur verbunden. Die Anschlusselemente können an der betreffenden Anschlussstruktur angeschweißt sein. Die betreffenden Pole der jeweiligen Batteriezellen werden damit also nicht direkt mit den Anschlussstrukturen verbunden, sondern indirekt über die Anschlusselemente. Die oben beschriebene Problematik besteht hierbei weiterhin.The DE 10 2014 106 414 A1 describes a battery pack with at least two battery cells which can be designed as round cells, each battery cell having a positive and a negative electrical connection contact, which are arranged on opposite sides of the battery cell. A first connection structure is assigned to the electrically positive connection contacts of the battery cells and a second connection structure is assigned to the electrically negative connection contacts of the battery cells. Furthermore, each battery cell is connected to the first connection structure via a connection element and a further connection element to the second connection structure. The connection elements can be welded to the connection structure in question. The relevant poles of the respective battery cells are therefore not connected directly to the connection structures, but rather indirectly via the connection elements. The problem described above still exists here.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Kontaktieren mindestens einer als Rundzelle ausgebildeten Batteriezelle mit einer Kontakteinheit, sowie eine Batterie-Kontaktanordnung bereitzustellen, die eine möglichst effiziente und einfache Kontaktierung einer als Rundzelle ausgebildeten Batteriezelle mit der Kontakteinheit ermöglichen.The object of the present invention is therefore to provide a method for contacting at least one battery cell designed as a round cell with a contact unit, as well as a battery contact arrangement which enable a battery cell designed as a round cell to contact the contact unit as efficiently and simply as possible.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und durch eine Batterie-Kontaktanordnung mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung, sowie der Figuren.This object is achieved by a method and by a battery contact arrangement having the features according to the respective independent claims. Advantageous refinements of the invention are the subject matter of the dependent claims, the description and the figures.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Kontaktieren mindestens einer Rundzelle ausgebildeten Batteriezelle mit einer Kontakteinheit, welche zumindest einen ersten elektrischen Kontakt aufweist, und wobei die Batteriezelle eine erste Seite aufweist, an welcher zumindest ein erster Zellkontakt angeordnet ist, wird beim Kontaktieren der zumindest einen Batteriezelle der erste Zellkontakt der Batteriezelle mit dem ersten Kontakt der Kontakteinheit elektrisch leitend verbunden, insbesondere gefügt. Dabei wird vor dem elektrisch leitenden Verbinden, insbesondere dem Fügen, die mindestens eine Batteriezelle derart relativ zu der Kontakteinheit positioniert, dass sich die mindestens eine Batteriezelle bezüglich einer Richtung der Schwerkraft oberhalb der Kontakteinheit befindet und die erste Seite der mindestens einen Batteriezelle der Kontakteinheit zugewandt ist.In a method according to the invention for contacting at least one round cell formed battery cell with a contact unit which has at least one first electrical contact, and wherein the battery cell has a first side on which at least one first cell contact is arranged, when contacting the at least one battery cell, the first Cell contact of the battery cell electrically conductively connected to the first contact of the contact unit, in particular joined. Before the electrically conductive connection, in particular the joining, the at least one battery cell is positioned relative to the contact unit in such a way that the at least one battery cell is above the contact unit with respect to a direction of gravity and the first side of the at least one battery cell faces the contact unit .

Mit anderen Worten wird die mindestens eine als Rundzelle ausgebildete Batteriezelle sozusagen über Kopf auf der Kontakteinheit positioniert. Schwerkraftbedingt wird die Batteriezelle somit automatisch gegen die Kontakteinheit gedrückt. Somit spielen unterschiedliche Toleranzen in der Länge der Batteriezellen bei der Kontaktierung mehrerer Batteriezellen mit jeweils zugeordneten Kontakteinheiten keine Rolle mehr. Folglich sind auch keine Ausgleichsmechanismen mehr erforderlich, um solche Toleranzunterschiede auszugleichen. Der mindestens eine Zellkontakt der Batteriezelle kann somit auf besonders einfache, effektive und kostengünstige Art und Weise in direkten Kontakt mit dem ersten Kontakt der Kontakteinheit gebracht werden, und dann beispielsweise an diesem angeschweißt werden oder durch ein anderes Fügeverfahren vorzugsweise stoffschlüssig mit diesem verbunden werden. Statt also eine gemeinsame Kontaktplatte auf aufrecht stehenden Batteriezellen zu positionieren, was bei unterschiedlichen Längen der Batteriezellen zu mehr oder wenig großen Spalten zwischen ihren Stirnseiten und der Kontaktplatte führen würde, können die Batteriezellen einfach gedreht und kopfüber auf einer gemeinsamen Kontaktplatte angeordnet werden, wodurch Längentoleranzen und Längenunterschiede unter den Batteriezellen beim Fügen keine Rolle mehr spielen beziehungsweise durch die Schwerkraft automatisch ausgeglichen werden. Somit sind vorteilhafterweise keine Ausgleichselemente oder Ausgleichsmechanismen erforderlich. Damit kann die Kontaktierung der mindestens einen Batteriezelle mit der zugeordneten Kontakteinheit auf besonders einfache, effiziente, zeitsparende und somit effektive Art und Weise erfolgen.In other words, the at least one battery cell designed as a round cell is positioned upside down on the contact unit, so to speak. Due to the force of gravity, the battery cell is therefore automatic pressed against the contact unit. Thus, different tolerances in the length of the battery cells no longer play a role when several battery cells are contacted with the respectively assigned contact units. Consequently, compensation mechanisms are no longer required to compensate for such tolerance differences. The at least one cell contact of the battery cell can thus be brought into direct contact with the first contact of the contact unit in a particularly simple, effective and inexpensive manner, and then, for example, welded to it or connected to it by another joining method, preferably materially. So instead of positioning a common contact plate on upright battery cells, which would lead to more or less large gaps between their end faces and the contact plate with different lengths of the battery cells, the battery cells can simply be rotated and arranged upside down on a common contact plate, which results in length tolerances and Differences in length between the battery cells no longer play a role during joining or are automatically compensated for by gravity. Thus, advantageously, no compensation elements or compensation mechanisms are required. In this way, the at least one battery cell can be contacted with the associated contact unit in a particularly simple, efficient, time-saving and thus effective manner.

Unter dem elektrisch leitenden Verbinden soll im Rahmen der Erfindung dabei vorzugsweise eine Fügeverbindung verstanden werden, als zum Beispiel ein dauerhaftes oder stoffschlüssiges Verbinden, insbesondere mittels eines geeigneten Fügeverfahrens, zum Beispiel Schweißen. Besonders geeignet ist hierzu Stahl-Schweißen, insbesondere mittels eines Lasers. Unter dem elektrisch leitenden Verbinden soll als nicht lediglich das Berühren des zumindest einen ersten Zellkontakts und des ersten Kontakts der Kontakteinheit verstanden werden. Auch im Folgenden soll unter einem elektrisch leitenden Verbinden vorzugsweise ein Fügen, insbesondere ein stoffschlüssiges Verbinden, verstanden werden und nicht lediglich ein berührendes miteinander In-Kontakt-Stehen.In the context of the invention, the electrically conductive connection is preferably to be understood as a joint connection, for example as a permanent or material connection, in particular by means of a suitable joining method, for example welding. Steel welding is particularly suitable for this, in particular by means of a laser. The electrically conductive connection should not be understood as merely touching the at least one first cell contact and the first contact of the contact unit. Also in the following, an electrically conductive connection should preferably be understood to mean a joining, in particular a material connection, and not just a touching contact with one another.

Die als Rundzelle ausgebildete mindestens eine Batteriezelle kann dabei wie eingangs beschrieben hinsichtlich ihrer Geometrie, das heißt also zylinderförmig, ausgebildet sein. Der mindestens eine Zellkontakt kann dann entsprechend ein Pluspol oder ein Minuspol der Batteriezelle darstellen. Ein solcher Zellkontakt ist dabei an einer Stirnseite der zylinderförmig ausgebildeten Rundzelle angeordnet, wobei eine solche Stirnseite von der Mantelfläche der Batteriezelle verschieden ist. Mit anderen Worten weist die mindestens einen Batteriezelle zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten auf, die durch die zylindrische Mantelfläche der mindestens einen Batteriezelle miteinander verbunden sind. Die Stirnseiten selbst müssen dabei nicht notwendigerweise eben ausgebildet sein. Bevorzugt sind dabei beide Zellkontakte, das heißt also ein positiver Zellkontakt und ein negativer Zellkontakt, auf der gleichen Seite der Batteriezelle angeordnet, das heißt also auf der gleichen Stirnseite. Eine der beiden Zellkontakte kann zum Beispiel in einem zentralen Bereich der Stirnseite angeordnet sein und der andere der beiden Zellkontakte in einem Randbereich der Stirnseite. Entsprechend kann die der Batteriezelle zugeordnete Kontakteinheit zusätzlich zum genannten ersten Kontakt auch einen zweiten Kontakt zum Kontaktieren des korrespondierenden zweiten Zellkontakts aufweisen. Dass beide Zellkontakte auf der gleichen Seite der Batteriezelle angeordnet sind, hat dabei den großen Vorteil, dass eine Verschaltung der jeweiligen Batteriezellen untereinander über zugeordnete Kontakteinheiten auf einer Seite der Batteriezellen-Anordnung mit mehreren solchen Batteriezellen erfolgen kann, und zum Beispiel keine zwei Kontaktlatten, eine oberseitige und eine unterseitige Kontaktplatte, verwendet werden müssen. Dadurch vereinfacht sich die Montage. Zusätzlich hat dies jedoch den besonders großen Vorteil, dass der Längentoleranzausgleich unter den Batteriezellen durch Ausnutzung der Schwerkraft beim Über-Kopf-Fügen für die Kontaktierung sowohl des ersten als auch des zweiten Zellkontakts der mindestens einen Batteriezelle gleichzeitig genutzt werden kann.The at least one battery cell designed as a round cell can be designed as described above with regard to its geometry, that is to say cylindrical. The at least one cell contact can then correspondingly represent a positive pole or a negative pole of the battery cell. Such a cell contact is arranged on an end face of the cylindrical round cell, such an end face being different from the lateral surface of the battery cell. In other words, the at least one battery cell has two opposite end faces which are connected to one another by the cylindrical outer surface of the at least one battery cell. The end faces themselves do not necessarily have to be flat. Both cell contacts, that is to say a positive cell contact and a negative cell contact, are preferably arranged on the same side of the battery cell, that is to say on the same end face. One of the two cell contacts can, for example, be arranged in a central area of the end face and the other of the two cell contacts in an edge area of the end face. Correspondingly, the contact unit assigned to the battery cell can also have a second contact for making contact with the corresponding second cell contact in addition to the first contact mentioned. The fact that both cell contacts are arranged on the same side of the battery cell has the great advantage that the respective battery cells can be connected to one another via assigned contact units on one side of the battery cell arrangement with several such battery cells, and for example not two contact bars, one contact plate on the top and one on the bottom must be used. This simplifies assembly. In addition, however, this has the particularly great advantage that the length tolerance compensation under the battery cells can be used simultaneously by using gravity during overhead joining for contacting both the first and the second cell contact of the at least one battery cell.

Der erste Kontakt der Kontakteinheit, sowie auch der optionale zweite Kontakt der Kontakteinheit, können beispielsweise als korrespondierende Kontaktfahnen bereitgestellt sein. Aufgrund ihrer sehr dünnen Ausbildung sind solche Kontaktfahnen flexibel und können damit weitere Fertigungstoleranzen zwischen den beiden Zellkontakten der Batteriezelle ausgleichen.The first contact of the contact unit, as well as the optional second contact of the contact unit, can for example be provided as corresponding contact lugs. Because of their very thin design, such contact lugs are flexible and can thus compensate for further manufacturing tolerances between the two cell contacts of the battery cell.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird nach dem Positionieren und vor dem elektrisch leitenden Verbinden die mindestens eine Batteriezelle derart in einer Halteeinrichtung gehalten, dass die mindestens eine Batteriezelle zumindest in Richtung der Schwerkraft relativ zur Halteeinrichtung beweglich ist, sodass der erste Zellkontakt der mindestens einen Batteriezelle zumindest aufgrund der auf die mindestens eine Batteriezelle wirkenden Schwerkraft gegen den erste Kontakt der Kontakteinheit gedrückt wird.In an advantageous embodiment of the invention, after the positioning and before the electrically conductive connection, the at least one battery cell is held in a holding device in such a way that the at least one battery cell is movable at least in the direction of gravity relative to the holding device, so that the first cell contact of the at least one battery cell is pressed against the first contact of the contact unit at least due to the force of gravity acting on the at least one battery cell.

Mittels der Halteeinrichtung ist es vorteilhafterweise möglich, die Batteriezellen in zumindest einer Richtung senkrecht zur Schwerkraft, vorzugsweise in zwei voneinander unabhängige Richtungen senkrecht zur Schwerkraft bezüglich der Kontakteinheit auszurichten, und dadurch insbesondere den ersten Zellkontakt relativ zum ersten Kontakt der Kontakteinheit auszurichten. Durch diese Ausrichtung kann es erreicht werden, dass sich der erste Zellkontakt der Batteriezelle direkt oberhalb des ersten Kontakts der Kontakteinheit befindet. Durch die Schwerkraft wird die Batteriezelle dann automatisch gegen die Kontakteinheit gedrückt und dadurch der erste Zellkontakt gegen den ersten Kontakt der Kontakteinheit. Gleiches gilt in entsprechender Weise auch für den zweiten Zellkontakt der Batteriezelle und den zweiten Kontakt der Kontakteinheit. Die Halteeinrichtung ermöglicht damit vorteilhafterweise eine Beweglichkeit der Batteriezelle in Richtung der Schwerkraft, sodass ein Toleranzausgleich unter Ausnutzung der Schwerkraft bereitgestellt kann.By means of the holding device, it is advantageously possible to align the battery cells in at least one direction perpendicular to gravity, preferably in two mutually independent directions perpendicular to gravity with respect to the contact unit, and thereby in particular the align the first cell contact relative to the first contact of the contact unit. As a result of this alignment, it can be achieved that the first cell contact of the battery cell is located directly above the first contact of the contact unit. The battery cell is then automatically pressed against the contact unit by gravity and the first cell contact is thereby pressed against the first contact of the contact unit. The same applies in a corresponding manner to the second cell contact of the battery cell and the second contact of the contact unit. The holding device thus advantageously enables the battery cell to be moved in the direction of gravity, so that tolerance compensation can be provided using gravity.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird nach dem Positionieren und vor dem elektrisch leitenden Verbinden der erste Zellkontakt der mindestens einen Batteriezelle zusätzlich zu der auf die mindestens eine Batteriezelle wirkenden Schwerkraft durch ein eine Kraft auf eine zweite Seite der mindestens einen Batteriezelle ausübendes Federelement gegen den ersten Kontakt der Kontakteinheit gedrückt. Die zweite Seite der mindestens einen Batteriezelle stellt dabei die der ersten Seite gegenüberliegende Seite, d.h. ebenfalls eine Stirnseite, dar. Durch ein solches zusätzliches Federelement kann die Anpresskraft des Zellkontakts auf den ersten Kontakt erhöht werden und dadurch bei Bedarf eine noch robustere Verbindung zwischen den beiden Kontakten geschaffen werden, wodurch zum Beispiel ein Verrutschen dieser beiden Kontakte zueinander während des Schweißvorgangs oder anderen Fügevorgangs zusätzlich erschwert wird. Bevorzugt ist es allerdings, kein solches zusätzliches Federelement zu verwenden, da bei üblichen Batteriezellen die durch diese Batteriezellen bereitgestellte Gewichtskraft vollkommend ausreichend ist, um eine zuverlässige Kontaktierung der Zellkontakte mit der Kontakteinheit zu ermöglichen. Durch Verzicht auf eine solche zusätzlichen Spann- und Federelemente kann der Aufwand vorteilhafterweise noch weiter verringert werden.In a further embodiment of the invention, after the positioning and before the electrically conductive connection, the first cell contact of the at least one battery cell is in addition to the force of gravity acting on the at least one battery cell by a spring element exerting a force on a second side of the at least one battery cell against the first Contact of the contact unit pressed. The second side of the at least one battery cell represents the side opposite the first side, i.e. also an end face. Such an additional spring element can increase the pressing force of the cell contact on the first contact and, if necessary, create an even more robust connection between the two contacts, which means, for example, that these two contacts slip with respect to one another during the welding process or other joining process is additionally made more difficult. However, it is preferred not to use such an additional spring element, since in conventional battery cells the weight force provided by these battery cells is completely sufficient to enable reliable contacting of the cell contacts with the contact unit. By dispensing with such additional tensioning and spring elements, the effort can advantageously be reduced even further.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zum Positionieren der mindestens einen Batteriezelle relativ zur Kontakteinheit die mindestens eine Batteriezelle mittels einer Positioniervorrichtung ausgehend von einer bestimmten Ausgangsorientierung der mindestens einen Batteriezelle, in welcher sich eine der ersten Seite der mindestens einen Batteriezelle gegenüberliegende zweite Seite der mindestens einen Batteriezelle bezüglich der Richtung der Schwerkraft unterhalb der ersten Seite der mindestens einen Batteriezelle befindet, gedreht, insbesondere um 180 Grad. Das Drehen der Batteriezelle, um diese kopfüber relativ zur zugeordneten Kontakteinheit zu positionieren, kann damit vorteilhafterweise automatisiert erfolgen. Dabei kann die Positioniervorrichtung beispielsweise auch mit der oben beschriebenen Halteeinrichtung identisch sein, das heißt nach dem Drehen der Batteriezelle durch die Positioniervorrichtung kann diese dann als Halteeinrichtung zum Halten und richtigen Ausrichten der Batteriezelle senkrecht zur Schwerkraft, wie im Zusammenhang mit der Halteeinrichtung bereits beschrieben, fungieren. Beispielsweise kann die Positioniervorrichtung dazu ausgebildet sein, die mindestens eine Batteriezelle zu greifen, indem die Positioniervorrichtung beispielsweise dazu ausgelegt ist, eine Haltekraft beziehungsweise Klemmkraft auf die Mantelfläche der Rundzelle auszuüben. Eine solche Haltekraft ist damit senkrecht zur Längserstreckungsrichtung der Rundzelle ausgerichtet, wobei die Längserstreckungsrichtung in Richtung von der zweiten Seite zur ersten Seite der Batteriezelle oder umgekehrt verläuft. Dadurch lässt es sich vorteilhafterweise bewerkstelligen, dass nach dem Positionieren der Batteriezelle, das heißt nach deren Drehen, insbesondere um 180 Grad, diese Klemmkraft beziehungsweise Haltekraft reduziert wird, sodass nunmehr eine schwerkraftbedingte Ausrichtung der Batteriezelle in Richtung der Schwerkraft möglich ist, das heißt die Batteriezelle sich unter dem Einfluss der Schwerkraft in Richtung der zugeordneten Kontakteinheit bewegen kann. Somit lässt es sich also vorteilhafterweise bewerkstelligen, dass durch ein und dieselbe Vorrichtung ein Positionieren sowie Ausrichten der Batteriezelle gegenüber der Kontakteinheit auf besonders einfache Weise ermöglicht wird.In a further advantageous embodiment of the invention, in order to position the at least one battery cell relative to the contact unit, the at least one battery cell is moved by means of a positioning device based on a specific starting orientation of the at least one battery cell in which a second side of the at least one opposite the first side of the at least one battery cell is located a battery cell is located below the first side of the at least one battery cell with respect to the direction of gravity, rotated, in particular by 180 degrees. The rotation of the battery cell in order to position it upside down relative to the assigned contact unit can thus advantageously be automated. The positioning device can, for example, also be identical to the holding device described above, i.e. after the battery cell has been rotated by the positioning device, it can then function as a holding device for holding and correctly aligning the battery cell perpendicular to gravity, as already described in connection with the holding device . For example, the positioning device can be designed to grip the at least one battery cell in that the positioning device is designed, for example, to exert a holding force or clamping force on the outer surface of the round cell. Such a holding force is thus oriented perpendicular to the direction of longitudinal extension of the round cell, the direction of longitudinal extension running in the direction from the second side to the first side of the battery cell or vice versa. This advantageously makes it possible to reduce this clamping force or holding force after the battery cell has been positioned, i.e. after it has been rotated, in particular by 180 degrees, so that the battery cell can now be aligned in the direction of gravity, i.e. the battery cell can move under the influence of gravity in the direction of the associated contact unit. It is thus advantageously possible to use one and the same device to enable the battery cell to be positioned and aligned with respect to the contact unit in a particularly simple manner.

Wie bereits beschrieben, ist es bevorzugt, dass gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung an der ersten Seite der mindestens einen Batteriezelle ein zweiter Zellkontakt angeordnet ist, der beim Kontaktieren elektrisch leitend mit einem zweiten elektrischen Kontakt der Kontakteinheit verbunden wird. Dies kann wie oben bereits beschrieben erfolgen. Insbesondere kann die Kontaktierung des zweiten Zellkontakts mit dem zweiten elektrischen Kontakt der Kontakteinheit ganz analog zur Kontaktierung des ersten Zellkontakts mit dem ersten Kontakt der Kontakteinheit erfolgen.As already described, it is preferred that, according to a further advantageous embodiment of the invention, a second cell contact is arranged on the first side of the at least one battery cell, which when contacting is electrically connected to a second electrical contact of the contact unit. This can be done as described above. In particular, the contacting of the second cell contact with the second electrical contact of the contact unit can take place quite analogously to the contacting of the first cell contact with the first contact of the contact unit.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der erste und zweite elektrische Kontakt der Kontakteinheit auf einem Träger angeordnet sind, insbesondere auf einem gemeinsamen Träger, wobei zumindest einer der beiden elektrischen Kontakte derart flexibel ausgebildet ist, dass sich ein Abstand eines mit dem korrespondierenden Zellkontakt elektrisch leitend zu verbindenden Kontaktendes des flexiblen Kontakts zum Träger bei Kraftbeaufschlagung des Kontaktendes mit einer Kraft in Richtung des Trägers verringert. Mit anderen Worten kann durch eine solche flexible Ausbildung zumindest eines der beiden elektrischen Kontakte der Kontakteinheit ein Toleranzausgleich eines Höhenunterschieds, d.h. in Richtung de Schwerkraft, zwischen den beiden Zellkontakten der zumindest einen Batteriezelle bereitgestellt werden. Auch die beiden Zellkontakte der Batteriezelle können sich in ihrer Höhe, das heißt in Längserstreckungsrichtung der Batteriezelle fertigungsbedingt von Batteriezelle zu Batteriezelle unterscheiden. Um auch hierbei eine geeignete Anpassungsmöglichkeit bereitzustellen, kann auf einfache Weise zumindest eine der beiden elektrischen Kontakte der Kontakteinheit wie oben beschrieben flexibel ausgebildet sein. Auch können beide elektrische Kontakte der Kontakteinheit derart flexibel ausgebildet sein. Beispielsweise können die elektrischen Kontakte der Kontakteinheit oder zumindest einer der beiden Kontakte durch eine jeweilige Kontaktfahne bereitgestellt sein. Eine solche Kontaktfahne stellt üblicherweise einen sehr dünnen beziehungsweise flachen elektrischen Leiter dar, der zum Beispiel eine Dicke im Bereich von maximal einem Millimeter, vorzugsweise weniger, zum Beispiel 0,5 Millimeter, aufweisen kann. Dadurch ist eine solche Fahne elastisch biegbar und kann somit Fertigungstoleranzen ausgleichen.Furthermore, it is advantageous if the first and second electrical contacts of the contact unit are arranged on a carrier, in particular on a common carrier, with at least one of the two electrical contacts being flexible in such a way that a distance between one and the corresponding cell contact becomes electrically conductive connecting contact end of the flexible contact to the carrier when a force is applied to the contact end with a force in the direction of the carrier. In other words, such a flexible design of at least one of the two electrical contacts of the contact unit allows a tolerance compensation of a height difference, ie in the direction of gravity, between the two cell contacts the at least one battery cell can be provided. The two cell contacts of the battery cell can also differ in their height, that is to say in the longitudinal direction of the battery cell, from battery cell to battery cell due to the manufacturing process. In order to provide a suitable adaptation option in this case as well, at least one of the two electrical contacts of the contact unit can easily be designed to be flexible, as described above. Both electrical contacts of the contact unit can also be designed so flexibly. For example, the electrical contacts of the contact unit or at least one of the two contacts can be provided by a respective contact tab. Such a contact tab usually represents a very thin or flat electrical conductor which, for example, can have a thickness in the range of a maximum of one millimeter, preferably less, for example 0.5 millimeter. As a result, such a flag is elastically bendable and can thus compensate for manufacturing tolerances.

Weiterhin können solche Fahnen beispielsweise eine Länge von drei Millimetern und eine Breite von einem Millimeter aufweisen. Solche Kontaktfahnen stellen also sehr filigrane Strukturen dar, die entsprechend ein hohes Maß an Flexibilität erlauben.Furthermore, such flags can have a length of three millimeters and a width of one millimeter, for example. Such contact lugs therefore represent very filigree structures that accordingly allow a high degree of flexibility.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden mehrere als jeweilige Rundzellen ausgebildeten Batteriezellen umfassend die mindestens eine Batteriezelle mit jeweils zugeordneten Kontakteinheiten, die vorzugsweise auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind, kontaktiert, indem zumindest ein jeweiliger erster Zellkontakt einer jeweiligen Batteriezelle mit einem ersten Kontakt der jeweils zugeordneten Kontakteinheit elektrisch leitend, vorzugsweise stoffschlüssig, verbunden wird, wobei vor einem jeweiligen elektrisch leitenden Verbinden eine jeweilige Batteriezelle derart relativ zu der zugeordneten Kontakteinheit positioniert wird, dass sie die jeweilige Batteriezelle bezüglich der Richtung der Schwerkraft oberhalb der Kontakteinheit befindet und die jeweilige erste Seite der jeweiligen Batteriezelle der zugeordneten Kontakteinheit zugewandt ist.In a further advantageous embodiment of the invention, a plurality of battery cells designed as respective round cells comprising the at least one battery cell with respectively assigned contact units, which are preferably arranged on a common carrier, are contacted by at least one respective first cell contact of a respective battery cell with a first contact of the respective associated contact unit is electrically conductively, preferably cohesively connected, with a respective battery cell being positioned relative to the associated contact unit prior to a respective electrically conductive connection such that the respective battery cell is located above the contact unit with respect to the direction of gravity and the respective first side of the respective battery cell facing the associated contact unit.

Mit anderen Worten können nunmehr mehrere Batteriezelle ganz analog wie zur mindestens einen Batteriezelle beschrieben mit jeweils zugeordneten Kontakten einer zugeordneten Kontakteinheit elektrisch leitend verbunden werden, wobei die jeweils zugeordneten Kontakteinheiten durch einen gemeinsamen Träger bereitgestellt sind beziehungsweise auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind. Gerade im Zusammenhang mit der Kontaktierung mehrerer solcher als Rundzellen ausgebildeter Batteriezellen mit korrespondierenden Kontakteinheiten zeigt sich die Effizienz des Verfahrens, denn gerade dann können auch fertigungsbedingte Toleranzen unter den Batteriezellen hinsichtlich ihrer Längen durch die beschriebene Kopfüberpositionierung auf einfache Weise unter Ausnutzung der Schwerkraft ausgeglichen werden. Unter dem Einfluss der Schwerkraft werden also die jeweiligen Batteriezellen automatisch korrekt bezüglich ihrer zugeordneten Kontakteinheiten ausgerichtet, nämlich so, dass ihre jeweiligen Zellkontakte gegen die korrespondierenden Kontakte ihrer zugeordneten Kontakteinheit gedrückt werden, vorzugsweise ausschließlich basierend auf ihrer jeweiligen Gewichtskraft.In other words, a plurality of battery cells can now be electrically conductively connected to the respectively assigned contacts of an assigned contact unit in a manner analogous to that described for at least one battery cell, the respectively assigned contact units being provided by a common carrier or being arranged on a common carrier. The efficiency of the method becomes apparent precisely in connection with the contacting of several such battery cells designed as round cells with corresponding contact units, because it is precisely then that production-related tolerances among the battery cells with regard to their lengths can be compensated for in a simple manner by using the force of gravity by the above-described positioning. Under the influence of gravity, the respective battery cells are automatically correctly aligned with respect to their assigned contact units, namely such that their respective cell contacts are pressed against the corresponding contacts of their assigned contact unit, preferably based exclusively on their respective weight force.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden weiterhin alle der Batteriezellen zuerst relativ zur zugeordneten Kontakteinheit positioniert, bevor irgendeine der Batteriezellen elektrisch leitend, insbesondere stoffschlüssig, mit der zugeordneten Kontakteinheit verbunden wird. Mit anderen Worten können zunächst alle der Batteriezellen korrekt bezüglich ihrer zugeordneten Kontakteinheit ausgerichtet und gegen diese gepresst werden, insbesondere wiederum schwerkraftbedingt, und anschließend können die jeweiligen zugeordneten Kontaktelemente miteinander verschweißt werden. Denkbar wäre es jedoch auch, dass jede Batteriezelle zunächst einzeln relativ zu ihrer zugeordneten Kontakteinheit korrekt positioniert und verschweißt wird, dann die nächste Batteriezelle, und so weiter. Die erste Variante hat jedoch den Vorteil, dass die Batteriezellen beispielsweise mit einer gemeinsamen Positionier- und/oder Halteeinrichtung zunächst gleichzeitig korrekt bezüglich ihrer jeweiligen Kontakteinheiten ausgerichtet werden können und anschließend der Verbindungsprozess bzw. Fügeprozess, zum Beispiel der Schweißprozess, stattfinden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, all of the battery cells are first positioned relative to the associated contact unit before any of the battery cells is connected to the associated contact unit in an electrically conductive, in particular materially, bonded manner. In other words, all of the battery cells can first be correctly aligned with respect to their assigned contact unit and pressed against it, in particular again as a result of gravity, and then the respective assigned contact elements can be welded to one another. However, it would also be conceivable that each battery cell is initially correctly positioned and welded individually relative to its assigned contact unit, then the next battery cell, and so on. The first variant, however, has the advantage that the battery cells can initially be correctly aligned with respect to their respective contact units at the same time, for example with a common positioning and / or holding device, and the connection process or joining process, for example the welding process, can then take place.

Entsprechend stellt es eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn alle der Batteriezellen vor dem Kontaktieren vor dem Kontaktieren gleichzeitig relativ zur zugeordneten Kontakteinheit positioniert werden. Da dies, wie bereits beschrieben, durch eine gemeinsame Vorrichtung, wie zum Beispiel die oben beschriebene Positioniervorrichtung und/oder die oben genannte Halteeinrichtung, erfolgen kann, lässt sich dieses Positionierverfahren besonders effizient und zeitsparend ausgestalten. Beispielsweise können zunächst alle der Batteriezellen in eine solche Positionier- und Halteeinrichtung eingesetzt werden und/oder von dieser gegriffen werden oder Ähnliches, insbesondere entsprechend fixiert werden, dann wird diese Gesamtanordnung der einzelnen Batteriezellen insgesamt um 180 Grad oder um einen anderen Winkel, je nach Ausgangsorientierung der Batteriezellenanordnung, gedreht und auf den Träger mit den jeweiligen Kontakteinheiten aufgesetzt und die Fixierung gelöst, sodass nunmehr die einzelnen Batteriezellen in Richtung der Schwerkraft allein basierend auf ihrer jeweiligen Gewichtskraft korrekt zu ihren zugeordneten Kontakteinheiten ausgerichtet werden können. Weiterhin kann auch eine korrekte Ausrichtung senkrecht zur Schwerkraft durch die Halteeinrichtung erfolgen. Anschließend werden die jeweiligen Zellkontakte mit den zugeordneten Kontakten ihrer zugeordneten Kontakteinheit verschweißt. Somit können die Rundzellen durch Ausnutzung der Schwerkraft ohne zusätzliche Spanntechnik auf besonders einfache und effiziente Weise auf die Kontaktanschlüsse gedrückt werden und ebenfalls über Kopf per Laser-Remote-Schweißen angebunden werden. Durch dieses Verfahren und diese dadurch bereitgestellte Aufbauanordnung kann damit vorteilhafterweise auf jegliche Art von Spannmimik verzichtet werden, um einen Toleranzausgleich der Längentoleranz unter den Batteriezellen bereitzustellen.Accordingly, it represents a further particularly advantageous embodiment of the invention if all of the battery cells are positioned simultaneously relative to the assigned contact unit before contacting before contacting. Since this, as already described, can be done by a common device, such as the positioning device described above and / or the holding device mentioned above, this positioning method can be designed to be particularly efficient and time-saving. For example, all of the battery cells can first be inserted into such a positioning and holding device and / or gripped by it or the like, in particular fixed accordingly, then this overall arrangement of the individual battery cells is a total of 180 degrees or another angle, depending on the initial orientation the battery cell arrangement, rotated and placed on the carrier with the respective contact units and the fixation released so that now the individual battery cells in the direction of gravity based solely on their respective weight force correctly to their assigned contact units can be aligned. Furthermore, correct alignment perpendicular to gravity can also take place by the holding device. The respective cell contacts are then welded to the assigned contacts of their assigned contact unit. In this way, the round cells can be pressed onto the contact connections in a particularly simple and efficient manner by using gravity without additional clamping technology and can also be connected overhead using laser remote welding. With this method and this structure arrangement provided thereby, it is advantageously possible to dispense with any type of tensioning mimic in order to provide a tolerance compensation of the length tolerance among the battery cells.

Denkbar wäre im Zusammenhang mit diesen mehreren Batteriezellen aber auch eine Unterstützung durch beispielsweise Federkraft, wie durch das oben beschriebene Federelement bereitgestellt. Eine solche zusätzlich durch ein solches Federelement bereitgestellte Anpresskraft lässt sich besonders einfach realisieren, da das betreffende Federelement außerhalb des Fügebereichs liegend umsetzbar ist. Dieses kann nämlich an der zweiten Seite der jeweiligen Batteriezellen angreifen.In connection with these multiple battery cells, support would also be conceivable, for example, by spring force, as provided by the spring element described above. Such a pressing force, which is additionally provided by such a spring element, can be implemented in a particularly simple manner, since the relevant spring element can be implemented lying outside the joining area. This can namely attack the second side of the respective battery cells.

Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Batterie-Kontaktanordnung mit mindestens einer als Rundzelle ausgebildeten Batteriezelle und einer Kontakteinheit, die mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens oder eine seiner Ausgestaltungen miteinander elektrisch leitend verbunden sind. Mit anderen Worten soll auch eine mittels des erfindungsgemäßen Kontaktierungsverfahrens oder einer seiner Ausgestaltungen bereitgestellte Batterie-Kontaktanordnung als zur Erfindung gehörend angesehen werden. Furthermore, the invention also relates to a battery contact arrangement with at least one battery cell in the form of a round cell and a contact unit, which are electrically conductively connected to one another by means of a method according to the invention or one of its configurations. In other words, a battery contact arrangement provided by means of the contacting method according to the invention or one of its configurations should also be regarded as belonging to the invention.

Entsprechend soll auch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Batterie-Kontaktanordnung als zur Erfindung gehörend angesehen werden.Accordingly, a motor vehicle with such a battery contact arrangement should also be regarded as belonging to the invention.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der Batterie-Kontaktanordnung, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der Batterie-Kontaktanordnung hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the battery contact arrangement which have features as they have already been described in connection with the further developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the battery contact arrangement are not described again here.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger vehicle or truck, or as a passenger bus or motorcycle.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes the combinations of the features of the described embodiments.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung einer als Rundzelle ausgebildeten Batteriezelle in ihrer Ausgangsposition sowie eine Kontakteinheit, mit welcher die Batteriezelle mittels eines Kontaktierungsverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung elektrisch leitend verbunden wird;
  • 2 eine schematische Darstellung der Batteriezelle und der Kontakteinheit aus 1, wobei nunmehr die Batteriezelle kopfüber bezüglich der Kontakteinheit ausgerichtet wurde, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
  • 3 eine schematische Darstellung der Batteriezelle und der Kontakteinheit aus 1, wobei die Batteriezelle kopfüber bezüglich der Kontakteinheit positioniert wurde und zusätzlich mittels eines Federelements in Richtung der Kontakteinheit gedrückt wird, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Exemplary embodiments of the invention are described below. This shows:
  • 1 a schematic representation of a battery cell designed as a round cell in its starting position and a contact unit to which the battery cell is electrically conductively connected by means of a contacting method according to an embodiment of the invention;
  • 2 a schematic representation of the battery cell and the contact unit 1 , the battery cell has now been aligned upside down with respect to the contact unit, according to an embodiment of the invention; and
  • 3 a schematic representation of the battery cell and the contact unit 1 , wherein the battery cell was positioned upside down with respect to the contact unit and is additionally pressed in the direction of the contact unit by means of a spring element, according to a further exemplary embodiment of the invention.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and that also develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is intended to include combinations of the features of the embodiments other than those shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference symbols denote functionally identical elements.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer als Rundzelle ausgebildeten Batteriezelle 10 in einer Ausgangsposition bzw. Ausgangsorientierung, sowie einer Kontakteinheit 12, mit welcher die Batteriezelle 10 gemäß einem Kontaktierungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung elektrisch leitend verbunden werden soll. Die Batteriezelle 10 weist eine zylinderförmige Geometrie auf, wobei eine erste Seite 10a eine erste, von einer Mantelfläche 10c der Batteriezelle 10 verschiedene Stirnseite der Batteriezelle 10 darstellt, wobei diese erste Seite 10a einer zweiten Seite 10b der Batteriezelle 10 gegenüberliegt, und wobei diese zweite Seite 10b eine zweite Stirnseite der Batteriezelle 10 darstellt. An der ersten Seite 10a weist die Batteriezelle 10 zwei Zellkontakte, nämlich einen ersten Zellkontakt 14, sowie einen zweiten Zellkontakt 16 auf. Einer dieser Zellkontakte 14, 16 stellt dabei einen Pluspol der Batteriezelle 10 bereit und der andere der beiden Zellkontakte 14, 16 einen Minuspol der Batteriezelle 10. 1 shows a schematic representation of a battery cell designed as a round cell 10 in a starting position or starting orientation, as well as a contact unit 12 with which the battery cell 10 is to be electrically conductively connected according to a contacting method according to an embodiment of the invention. The battery cell 10 has a cylindrical geometry with a first side 10a a first, from a lateral surface 10c the battery cell 10 different face of the battery cell 10 represents, this first page 10a a second page 10b the battery cell 10 opposite, and being this second side 10b a second end face of the battery cell 10 represents. On the first page 10a indicates the battery cell 10 two cell contacts, namely a first cell contact 14th and a second cell contact 16 on. One of those cell contacts 14th , 16 represents a positive pole of the battery cell 10 ready and the other of the two Cell contacts 14th , 16 a negative pole of the battery cell 10 .

Um mehrere solcher Batteriezellen 10 miteinander zu verschalten, zum Beispiel in einer Serien- und/oder Reihenschaltung, werden diese Zellkontakte 14, 16 mit korrespondierenden Kontakten 18, 20 der zugeordneten Kontakteinheit 12 elektrisch leitend verbunden. Diese Kontakte 18, 20 können dabei auf einer Kontaktplatte 22 oder ähnlichem angeordnet sein. Eine solche Kontaktplatte 22 kann dabei im Übrigen, wenngleich hier auch nicht dargestellt, mehrere solcher Kontaktelemente 18, 20 aufweisen, wobei ein jeweiliges Paar solcher Kontakte 18, 20 eine korrespondierende Kontakteinheit 12 bildet und einer jeweiligen Batteriezelle 10 von mehreren Batteriezellen 10 zugeordnet ist, die in ihrer Gesamtheit ein Batteriemodul bilden können, welches im Rahmen der Erfindung auch als Batterie-Kontaktanordnung 23 (vgl. 2 und 3) bezeichnet wird.To several such battery cells 10 These cell contacts are to be interconnected with one another, for example in a series and / or series circuit 14th , 16 with corresponding contacts 18th , 20th the assigned contact unit 12 electrically connected. These contacts 18th , 20th can be placed on a contact plate 22nd or the like. Such a contact plate 22nd can moreover, although not shown here, several such contact elements 18th , 20th having a respective pair of such contacts 18th , 20th a corresponding contact unit 12 forms and a respective battery cell 10 of several battery cells 10 is assigned, which can form a battery module in their entirety, which in the context of the invention also as a battery contact arrangement 23 (see. 2 and 3 ) referred to as.

Die jeweiligen den einzelnen Batteriezellen 10 zugeordneten Kontakteinheiten 12 können dabei durch geeignete auf der gemeinsamen Platte 22 verlaufende Leiterbahnen in gewünschter Weise miteinander kontaktiert sein, um so die gewünschte Verschaltung der einzelnen Batteriezellen 10 bereitzustellen, wenn deren Zellkontakte 14, 16 letztendlich in entsprechender Weise elektrisch leitend mit den korrespondierenden Kontakten 18, 20 der Kontakteinheit 12 verbunden bzw. gefügt sind.The respective individual battery cells 10 assigned contact units 12 can be done by suitable on the common plate 22nd running conductor tracks can be contacted with one another in the desired manner in order to achieve the desired interconnection of the individual battery cells 10 provide when their cell contacts 14th , 16 ultimately electrically conductive in a corresponding manner with the corresponding contacts 18th , 20th the contact unit 12 are connected or joined.

In diesen Beispielen wird nun ein Kontaktierungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung exemplarisch anhand lediglich einer einzelnen Batteriezelle 10 und einer Kontakteinheit 12 beschrieben, diese Verfahren können jedoch für mehrere Batteriezellen 10 und solche zugeordneten Kontakteinheiten 12 ganz analog ausgeführt werden.In these examples, a contacting method according to an exemplary embodiment of the invention is now exemplified using only a single battery cell 10 and a contact unit 12 however, these methods can be used for multiple battery cells 10 and such associated contact units 12 be carried out completely analogously.

Sollen mehrere solcher Batteriezellen 10 mit den zugeordneten Kontakteinheiten 12 elektrisch verbunden werden, die sich auf einer gemeinsamen Trägerplatte 22 befinden, so besteht bei herkömmlichen Verfahren das Problem, dass sich die einzelnen Batteriezellen 10 fertigungsbedingt in ihrer Länge L entlang ihrer Längserstreckungsrichtung, das heißt in Richtung von ihrer zweiten Seite 10b zu ihrer korrespondierenden ersten Seite 10a unterscheiden. Werden nun beispielsweise solche Batteriezellen auf einer Ebene aufrecht positioniert und anschließend von oben eine solche Kontaktplatte 22 aufgesetzt, so entstehen mehr oder weniger große Spalte zwischen den Zellkontakten 14, 16 und den korrespondierenden Kontakten 18, 20, die gemäß herkömmlicher Kontaktierungsverfahren auf aufwändige Weise ausgeglichen werden müssten, und zwar für jede Batteriezelle 10 individuell. Derartige Ausgleichsmaßnahmen können nun erfindungsgemäß vorteilhafterweise vermieden werden. Dies wird dadurch bewerkstelligt, dass vor dem elektrisch leitenden Verbinden, das heißt dem stoffschlüssigen elektrisch leitenden Verbinden, was zum Beispiel durch Laserschweißen erfolgen kann, die Batteriezelle 10 derart relativ zu der Kontakteinheit 12 positioniert wird, dass sich die mindestens eine Batteriezelle 10 bezüglich einer Richtung der Schwerkraft G (vergleiche 2) oberhalb der Kontakteinheit 12 und die erste Seite 10a der Batteriezelle 10 der Kontakteinheit 12 zugewandt ist, so wie dies in 2 schematisch veranschaulicht ist.Should several such battery cells 10 with the assigned contact units 12 be electrically connected, which are on a common carrier plate 22nd are located, the problem with conventional methods is that the individual battery cells 10 Due to the manufacturing process, in their length L along their direction of longitudinal extension, that is, in the direction of their second side 10b to their corresponding first page 10a distinguish. For example, such battery cells are now positioned upright on a plane and then such a contact plate from above 22nd put on, more or less large gaps arise between the cell contacts 14th , 16 and the corresponding contacts 18th , 20th that would have to be compensated for in a complex manner in accordance with conventional contacting methods, specifically for each battery cell 10 individually. Such compensatory measures can now advantageously be avoided according to the invention. This is accomplished by the fact that the battery cell is placed before the electrically conductive connection, that is to say the materially bonded electrically conductive connection, which can be done for example by laser welding 10 such relative to the contact unit 12 is positioned that the at least one battery cell 10 with respect to a direction of gravity G (compare 2 ) above the contact unit 12 and the first page 10a the battery cell 10 the contact unit 12 facing like this in 2 is illustrated schematically.

2 zeigt dabei eine schematische Darstellung der Batteriezelle 10 aus 1, sowie auch der Kontakteinheit 12 aus 1, wobei nunmehr die Batteriezelle 10 bezüglich der Kontakteinheit 12 kopfüber positioniert ist, das heißt die Batteriezelle 10 ist oberhalb der Kontakteinheit 12 bezüglich der Richtung der Schwerkraft beziehungsweise der Gewichtskraft G angeordnet und die erste Seite 10a mit den Zellkontakten 14, 16 ist der Kontakteinheit 12 zugewandt. Durch eine solche Kopfüberpositionierung der Batteriezelle 10 bezüglich der Kontakteinheit 12 werden die Zellkontakte 14, 16 automatisch bedingt durch die Gewichtskraft G der Batteriezelle 10 gegen die korrespondierenden Kontakte 18, 20 der Kontakteinheit 12 gedrückt. Die Batteriezelle 10 kann dabei durch eine Positionier- und Halteeinrichtung 24 gehalten werden, welche eine Bewegung der Batteriezelle 10 relativ zu dieser Positionier- und Halteeinrichtung 24 in Richtung der Schwerkraft G ermöglicht. Somit kann sich die Batteriezelle 10 automatisch bedingt durch die Gewichtskraft G spaltfrei bezüglich der Kontakteinheit 12 ausrichten. Dies gilt im Übrigen auch für mehrere mit korrespondierenden Kontakteinheiten 12 zu kontaktierenden Batteriezellen 10, sodass fertigungsbedingte Toleranzen hinsichtlich der Länge L der jeweiligen Batteriezellen 10 somit vorteilhafterweise ohne irgendwelche Hilfsmaßnahmen und Ausgleichsmechanismen kompensiert werden können. 2 shows a schematic representation of the battery cell 10 out 1 , as well as the contact unit 12 out 1 , now the battery cell 10 regarding the contact unit 12 is positioned upside down, i.e. the battery cell 10 is above the contact unit 12 with regard to the direction of gravity or the force of weight G arranged and the first page 10a with the cell contacts 14th , 16 is the contact unit 12 facing. By positioning the battery cell upside down in this way 10 regarding the contact unit 12 become the cell contacts 14th , 16 automatically due to the weight G the battery cell 10 against the corresponding contacts 18th , 20th the contact unit 12 pressed. The battery cell 10 can be done by a positioning and holding device 24 which are a movement of the battery cell 10 relative to this positioning and holding device 24 in the direction of gravity G enables. Thus, the battery cell can 10 automatically due to the weight G gap-free with respect to the contact unit 12 align. This also applies to several with corresponding contact units 12 battery cells to be contacted 10 , so that manufacturing-related tolerances with regard to the length L of the respective battery cells 10 can thus advantageously be compensated without any auxiliary measures and compensation mechanisms.

Die Positionier- und Halteeinrichtung 24 kann zudem genutzt werden, um die Batteriezelle 10 senkrecht zur Richtung der Schwerkraft G auszurichten. Die Zellkontakte 14, 16 können dabei so angeordnet sein, dass sich der erste Zellkontakt 14, zum Beispiel kreisförmig, im Zentrum der ersten Seite 10a, wie dargestellt, befindet, während der zweite Zellkontakt 16 den ersten Zellkontakt 14 in einem Abstand ringförmig umgibt. Mit anderen Worten stellt der zweite Zellkontakt 16 vorzugsweise einen geschlossenen Ring dar, sodass die Batteriezelle 10 bezüglich der Anordnung ihrer Zellkontakte 14, 16 vollkommen rotationssymmetrisch bezüglich ihrer entlang ihrer Länge L verlaufenden Rotationsachse ausgebildet ist, und damit keine Ausrichtung der Batteriezelle 10 hinsichtlich einer Rotation um diese Achse erfolgen muss, um eine möglichst genaue Positionierung der Zellkontakte 14, 16 bezüglich der Kontakte 18, 20 der Kontakteinheit 12 zu erreichen. Entsprechend ist es vollkommen ausreichend, wenn beispielsweise der zentrale erste Zellkontakt 14 möglichst mittig bezüglich des zugeordneten ersten Kontakts 18 der Kontakteinheit 12 ausgerichtet wird, insbesondere senkrecht zur Richtung der Schwerkraft G. Die beiden anderen zugeordneten Kontakte 16, 20 sind dann automatisch richtig zueinander ausgerichtet.The positioning and holding device 24 can also be used to power the battery cell 10 perpendicular to the direction of gravity G align. The cell contacts 14th , 16 can be arranged so that the first cell contact 14th , for example circular, in the center of the first page 10a , as shown, is located during the second cell contact 16 the first cell contact 14th surrounds annularly at a distance. In other words, the second makes cell contact 16 preferably a closed ring, so that the battery cell 10 regarding the arrangement of their cell contacts 14th , 16 is completely rotationally symmetrical with respect to its axis of rotation running along its length L, and thus no alignment of the battery cell 10 with regard to a rotation around this axis must take place in order to position the cell contacts as precisely as possible 14th , 16 regarding contacts 18th , 20th of the Contact unit 12 to reach. Accordingly, it is completely sufficient if, for example, the central first cell contact 14th as centrally as possible with respect to the assigned first contact 18th the contact unit 12 is aligned, in particular perpendicular to the direction of gravity G . The other two associated contacts 16 , 20th are then automatically correctly aligned with one another.

Weiterhin sind die Kontakte 18, 20 der Kontakteinheit 12 vorzugsweise als Kontaktfahnen, wie hier dargestellt, ausgebildet. Solche Kontaktfahnen 18, 20 können durch sehr dünne Metallstreifen, zum Beispiel mit einer Dicke im Bereich von 0,5 Millimetern, bereitgestellt sein. Dadurch sind diese Kontakte 18, 20 sehr flexibel und lassen sich auch zum Teil in Richtung der Schwerkraft G bei entsprechender Kraftbeaufschlagung biegen beziehungsweise neigen oder beugen. Dadurch können zusätzlich Höhentoleranzen zwischen den Zellkontakten 14, 16 ausgeglichen werden.Furthermore are the contacts 18th , 20th the contact unit 12 preferably designed as contact lugs, as shown here. Such contact flags 18th , 20th can be provided by very thin metal strips, for example with a thickness in the range of 0.5 millimeters. This makes these contacts 18th , 20th very flexible and can also be partially moved in the direction of gravity G Bend, incline or bend when the appropriate force is applied. This also allows height tolerances between the cell contacts 14th , 16 be balanced.

Um die Batteriezelle 10 so zu positionieren wie beschrieben, kann diese aus ihrer Ausgangsposition, wie dies in 1 illustriert ist, einfach um 180 Grad gedreht werden. Die Ausgangsposition kann aber auch jede beliebige andere Position darstellen. Um diese Batteriezelle 10 geeignet zu drehen, kann eine Positioniervorrichtung verwendet werden, welche zum Beispiel mit der beschriebenen Positionier- und Halteeinrichtung 24 identisch sein kann. Diese Positionier- und Halteeinrichtung 24 kann zum Beispiel mit einem Greifmechanismus ausgebildet sein. Die jeweiligen Batteriezellen 10 können, insbesondere auch gleichzeitig, in zugeordnete Aufnahmen dieser Positionier- und Halteeinrichtung 24 eingebracht werden, durch den entsprechenden Haltemechanismus zum Beispiel festgeklemmt werden, in ihrer Gesamtheit um 180 Grad gedreht werden, bezüglich der zugeordneten Kontakteinheiten 12 in den jeweiligen Richtungen senkrecht zur Richtung der Gewichtskraft G mittels der Positionier- und Halteeinrichtung 24 ausgerichtet werden, auch ungefähr in ihrer Position in Richtung der Schwerkraft G ausgerichtet werden, und dann kann der Haltemechanismus der Positionier- und Halteeinrichtung 24 gelöst oder zumindest gelockert werden, sodass eine freie Bewegung der jeweiligen Batteriezellen 10 in Richtung ihrer Schwerkraft G erfolgen kann, wodurch Höhentoleranzen beziehungsweise Längentoleranzen der jeweiligen Batteriezellen 10 ausgeglichen werden und die jeweiligen Batteriezellen 10 automatisch so weit absinken, bis diese ihrer zugeordneten Kontakte 14, 16 der Kontakteinheit 12 kontaktieren beziehungsweise berühren. Anschließend können die sich jeweils berührenden Kontakte 14 und 18 beziehungsweise 16 und 20 miteinander verschweißt werden, insbesondere durch Laserschweißen, oder irgendein anderes geeignetes Fügeverfahren. Dieses Schweißen ist in 2 schematisch durch den Laserstrahl 26 veranschaulicht. Dieses Schweißen 26 erfolgt dabei von unten, das heißt entgegen der Richtung der Schwerkraft G. Zu diesem Zweck kann die Kontaktplatte 22 im Bereich der Kontaktfahne beziehungsweise im Allgemeinen im Bereich der Kontakte 18, 20 eine entsprechende Aussparung 28 aufweisen, durch welche der Schweißvorgang erfolgen kann, insbesondere der Laserstrahl 26 zum Schweißen durchgeführt werden kann. Während des elektrisch leitenden Kontaktierens kann die Kontaktplatte 22 im Übrigen auf einer geeigneten Auflage 30 positioniert sein.To the battery cell 10 to be positioned as described, this can be moved from its starting position as shown in 1 illustrated is simply rotated 180 degrees. The starting position can, however, also represent any other position. To this battery cell 10 suitable to rotate, a positioning device can be used, which, for example, with the positioning and holding device described 24 can be identical. This positioning and holding device 24 can for example be designed with a gripping mechanism. The respective battery cells 10 can, in particular also simultaneously, in assigned receptacles of this positioning and holding device 24 are introduced, for example clamped by the corresponding holding mechanism, are rotated in their entirety by 180 degrees, with respect to the associated contact units 12 in the respective directions perpendicular to the direction of the weight force G by means of the positioning and holding device 24 aligned, also roughly in their position in the direction of gravity G can be aligned, and then the holding mechanism of the positioning and holding device 24 be released or at least loosened, so that a free movement of the respective battery cells 10 in the direction of their gravity G can take place, whereby height tolerances or length tolerances of the respective battery cells 10 are balanced and the respective battery cells 10 automatically drop until these of their assigned contacts 14th , 16 the contact unit 12 contact or touch. Then the contacts that touch each other can 14th and 18th respectively 16 and 20th are welded to one another, in particular by laser welding, or any other suitable joining method. This welding is in 2 schematically through the laser beam 26th illustrated. This welding 26th takes place from below, i.e. against the direction of gravity G . For this purpose, the contact plate 22nd in the area of the contact tab or generally in the area of the contacts 18th , 20th a corresponding recess 28 have, through which the welding process can take place, in particular the laser beam 26th for welding can be carried out. During the electrically conductive contact, the contact plate 22nd otherwise on a suitable edition 30th be positioned.

Die jeweiligen Batteriezellen 10 können dabei vorzugsweise durch eine gemeinsame Positionier- und Halteeinrichtung 24 zunächst gemeinsam gedreht werden und bezüglich ihrer jeweils zugeordneten Kontakteinheiten 12 ausgerichtet werden, und erst dann erfolgt ein solches Schweißen 26. Dadurch lässt sich das Kontaktierungsverfahren noch effizienter gestalten.The respective battery cells 10 can preferably by a common positioning and holding device 24 are first rotated together and with respect to their respective associated contact units 12 are aligned, and only then is such welding carried out 26th . This allows the contacting process to be made even more efficient.

Bei einer weiteren, leicht modifizierten Variante, die in 3 schematisch dargestellt ist, kann die Batteriezelle 10 zusätzlich zu ihrer Gewichtskraft G noch durch ein Federelement 32, welches eine entsprechende zusätzliche Kraft F in Richtung der Gewichtskraft G auf die zweite Seite 10b der Batteriezelle 10 ausübt, in Richtung der zugeordneten Kontakteinheit 12 gepresst werden, insbesondere vor und während des Schweißens 26. Die Anpresskraft, mit welcher die Zellkontakte 14, 16 nun gegen die korrespondierende Kontakte 18, 20 der Kontakteinheit 12 gepresst werden, setzt sich nun in diesem Beispiel aus der Gewichtskraft G der Batteriezelle 10 sowie dieser zusätzlichen Federkraft F zusammen. Eine solche durch ein zusätzliches Federelement 32 bereitstellbare unterstützende Federkraft F lässt sich besonders einfach realisieren, da das Federelement 32, wie in 3 dargestellt, außerhalb des Fügebereichs, der den Bereich um die Zellkontakte 14, 16 und die Kontakten 18, 20 der Kontakteinheit 12 darstellt, angeordnet werden kann. Ein solches Federelement 32 wird vorzugsweise in Kontakt mit der zweiten Seite 10b der betreffenden Batteriezellen 10 gebracht, nachdem diese geeignet relativ zur zugeordneten Kontakteinheit 12 positioniert wurde, das heißt nachdem diese in ihre Kopfüberstellung gedreht wurde.Another, slightly modified variant, which is available in 3 is shown schematically, the battery cell 10 in addition to their weight G still by a spring element 32 which is a corresponding additional force F. in the direction of weight G on the second page 10b the battery cell 10 exercises in the direction of the associated contact unit 12 be pressed, especially before and during welding 26th . The pressing force with which the cell contacts 14th , 16 now against the corresponding contacts 18th , 20th the contact unit 12 are pressed, is now made up of the weight in this example G the battery cell 10 and this additional spring force F together. One such by an additional spring element 32 The supporting spring force F that can be provided can be implemented in a particularly simple manner, since the spring element 32 , as in 3 shown outside of the joining area, the area around the cell contacts 14th , 16 and the contacts 18th , 20th the contact unit 12 represents, can be arranged. Such a spring element 32 is preferably in contact with the second side 10b of the battery cells concerned 10 brought after this suitable relative to the associated contact unit 12 has been positioned, i.e. after it has been turned upside down.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine Anordnung zum Fügen von Rundzell-Modulen an Kontaktierungen im Zuge eines korrespondierenden Fertigungsverfahrens für Batteriemodule bereitgestellt werden kann, gemäß welcher der Aufbau und das Verbinden der Zellen mit den Kontaktbahnen upsidedown, das heißt über Kopf erfolgt, sodass die Rundzellen durch Ausnutzung der Schwerkraft ohne zusätzliche Spanntechnik auf die Kontaktanschlüsse gedrückt werden können und ebenfalls über Kopf per Laser-Remote-Schweißen angebunden werden können. Durch diese Aufbauanordnung können aufwändige Ausgleichsmechanismen für den Toleranzausgleich vermieden werden und das Kontaktierungsverfahren lässt sich damit deutlich kostengünstiger, einfacher und zeitsparender und gestalten.Overall, the examples show how the invention can provide an arrangement for joining round cell modules to contacts in the course of a corresponding manufacturing process for battery modules, according to which the construction and connection of the cells with the contact tracks takes place upsidedown, i.e. overhead, so that the round cells can be pressed onto the contact connections by using gravity without additional clamping technology and also overhead using laser remote welding can be connected. With this structural arrangement, complex compensation mechanisms for tolerance compensation can be avoided and the contacting method can thus be designed and made significantly more cost-effective, simpler and more time-saving.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102014106414 A1 [0004]DE 102014106414 A1 [0004]

Claims (10)

Verfahren zum Kontaktieren mindestens einer als Rundzelle ausgebildeten Batteriezelle (10) mit einer Kontakteinheit (12), welche zumindest einen ersten elektrischen Kontakt (18, 20) aufweist, wobei die Batteriezelle (10) eine erste Seite (10a) aufweist, an welcher zumindest ein erster Zellkontakt (14, 16) angeordnet ist, wobei beim Kontaktieren der zumindest einen Batteriezelle (10) der erste Zellkontakt (14, 16) der Batteriezelle (10) mit dem ersten Kontakt (18, 20) der Kontakteinheit (12) elektrisch leitend verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem elektrisch leitenden Verbinden die mindestens eine Batteriezelle (10) derart relativ zu der Kontakteinheit (12) positioniert wird, dass sich die mindestens eine Batteriezelle (10) bezüglich einer Richtung der Schwerkraft (G) oberhalb der Kontakteinheit (12) befindet und die erste Seite (10a) der mindestens einen Batteriezelle (10) der Kontakteinheit (12) zugewandt ist.Method for contacting at least one battery cell (10) designed as a round cell with a contact unit (12) which has at least one first electrical contact (18, 20), the battery cell (10) having a first side (10a) on which at least one first cell contact (14, 16) is arranged, wherein when contacting the at least one battery cell (10) the first cell contact (14, 16) of the battery cell (10) is electrically conductively connected to the first contact (18, 20) of the contact unit (12) is, characterized in that before the electrically conductive connection, the at least one battery cell (10) is positioned relative to the contact unit (12) in such a way that the at least one battery cell (10) is above the contact unit (G) with respect to a direction of gravity (G). 12) and the first side (10a) of the at least one battery cell (10) of the contact unit (12) faces. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Positionieren und vor dem elektrisch leitenden Verbinden die mindestens eine Batteriezelle (10) derart in einer Halteeinrichtung (24) gehalten wird, dass die mindestens eine Batteriezelle (10) zumindest in Richtung der Schwerkraft (G) relativ zur Halteeinrichtung (24) beweglich ist, so dass der erste Zellkontakt (14, 16) der mindestens einen Batteriezelle (10) zumindest aufgrund der auf die mindestens eine Batteriezelle (10) wirkenden Schwerkraft (G) gegen den ersten Kontakt (18, 20) der Kontakteinheit (12) gedrückt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that after the positioning and before the electrically conductive connection, the at least one battery cell (10) is held in a holding device (24) in such a way that the at least one battery cell (10) at least in the direction of gravity (G) relative to the holding device (24) is movable so that the first cell contact (14, 16) of the at least one battery cell (10) against the first contact (18, 20) of the contact unit at least due to the force of gravity (G) acting on the at least one battery cell (10) (12) is pressed. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Positionieren und vor dem elektrisch leitenden Verbinden der erste Zellkontakt (14, 16) der mindestens einen Batteriezelle (10) zusätzlich zu der auf die mindestens eine Batteriezelle (10) wirkenden Schwerkraft (G) durch ein eine Kraft (F) auf die zweite Seite (10b) der mindestens einen Batteriezelle (10) ausübendes Federelement (32) gegen den ersten Kontakt (18, 20) der Kontakteinheit (12) gedrückt wird.Procedure according to Claim 2 , characterized in that after the positioning and before the electrically conductive connection, the first cell contact (14, 16) of the at least one battery cell (10) in addition to the force of gravity (G) acting on the at least one battery cell (10) by a force ( F) the spring element (32) exerting on the second side (10b) of the at least one battery cell (10) is pressed against the first contact (18, 20) of the contact unit (12). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Positionieren der mindestens einen Batteriezelle (10) relativ zur Kontakteinheit (12), die mindestens eine Batteriezelle (10) mittels einer Positioniervorrichtung (24) ausgehend von einer bestimmten Ausgangorientierung der mindestens einen Batteriezelle (10), in welcher sich eine der ersten Seite (10a) der mindestens einen Batteriezelle (10) gegenüberliegende zweite Seite (10b) der mindestens einen Batteriezelle (10) bezüglich der Richtung der Schwerkraft (G) unterhalb der ersten Seite (10a) der mindestens einen Batteriezelle (10) befindet, gedreht wird, insbesondere um 180 Grad.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for positioning the at least one battery cell (10) relative to the contact unit (12), the at least one battery cell (10) by means of a positioning device (24) based on a specific starting orientation of the at least one battery cell ( 10), in which one of the first side (10a) of the at least one battery cell (10) opposite second side (10b) of the at least one battery cell (10) with respect to the direction of gravity (G) below the first side (10a) of the at least a battery cell (10) is located, is rotated, in particular by 180 degrees. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Seite (10a) der mindestens einen Batteriezellen (10) ein zweiter Zellkontakt (16, 14) angeordnet ist, der beim Kontaktieren elektrisch leitend mit einem zweiten elektrischen Kontakt (20, 18) der Kontakteinheit (12) verbunden wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a second cell contact (16, 14) is arranged on the first side (10a) of the at least one battery cell (10), which when making contact is electrically conductive with a second electrical contact (20, 18 ) the contact unit (12) is connected. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite elektrische Kontakt (18, 20) der Kontakteinheit (12) auf einem Träger (22) angeordnet sind, wobei zumindest einer der beiden elektrischen Kontakte (18, 20) derart flexibel ausgebildet ist, dass sich ein Abstand eines mit dem korrespondierenden Zellkontakt (14, 16) elektrisch leitend zu verbindenden Kontaktendes des flexiblen Kontakts (18, 20) zum Träger bei Kraftbeaufschlagung des Kontaktendes mit einer Kraft (G, F) in Richtung des Trägers (22) verringert.Procedure according to Claim 5 , characterized in that the first and second electrical contacts (18, 20) of the contact unit (12) are arranged on a carrier (22), at least one of the two electrical contacts (18, 20) being designed so flexibly that a Distance of a contact end of the flexible contact (18, 20) to be connected in an electrically conductive manner to the corresponding cell contact (14, 16) to the carrier when a force (G, F) is applied to the contact end in the direction of the carrier (22). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere als jeweilige Rundzellen ausgebildete Batteriezellen (10) umfassend die mindestens eine Batteriezelle (10) mit jeweils zugeordneten Kontakteinheiten (12), die auf einem gemeinsamen Träger (22) angeordnet sind, kontaktiert werden, indem zumindest ein jeweiliger erster Zellkontakt (14, 16) einer jeweiligen Batteriezelle (10) mit einem ersten Kontakt (18, 20) der jeweils zugeordneten Kontakteinheit (12) elektrisch leitend verbunden wird, wobei vor einem jeweiligen elektrisch leitenden Verbinden eine jeweilige Batteriezelle (10) derart relativ zu der zugeordneten Kontakteinheit (12) positioniert wird, dass sich die jeweilige Batteriezelle (10) bezüglich der Richtung der Schwerkraft (G) oberhalb der Kontakteinheit (12) befindet und die jeweilige erste Seite (10a) der jeweiligen Batteriezelle (10) der zugeordneten Kontakteinheit (12) zugewandt ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that several battery cells (10) designed as respective round cells comprising the at least one battery cell (10) are contacted with respectively assigned contact units (12) which are arranged on a common carrier (22), in that at least one respective first cell contact (14, 16) of a respective battery cell (10) is electrically conductively connected to a first contact (18, 20) of the respectively associated contact unit (12), with a respective battery cell (10 ) is positioned relative to the associated contact unit (12) in such a way that the respective battery cell (10) is above the contact unit (12) with respect to the direction of gravity (G) and the respective first side (10a) of the respective battery cell (10) the associated contact unit (12) faces. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass alle der Batteriezellen (10) zuerst relativ zur zugeordneten Kontakteinheit (12) positioniert werden bevor irgendeine der Batteriezellen (10) elektrisch leitend mit der zugeordneten Kontakteinheit (12) verbunden wird.Procedure according to Claim 7 , characterized in that all of the battery cells (10) are first positioned relative to the assigned contact unit (12) before any one of the battery cells (10) is electrically conductively connected to the assigned contact unit (12). Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass alle der Batteriezellen (10) vor dem Kontaktieren gleichzeitig relativ zur zugeordneten Kontakteinheit (12) positioniert werden.Method according to one of the Claims 7 or 8th , characterized in that all of the battery cells (10) are positioned simultaneously relative to the associated contact unit (12) prior to contacting. Batterie-Kontaktanordnung (23) mit mindestens einer als Rundzelle ausgebildeten Batteriezellen (10) und einer Kontakteinheit (12), die mittels eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche miteinander elektrisch leitend verbunden sind.Battery contact arrangement (23) with at least one battery cell (10) designed as a round cell and a contact unit (12) which are connected to one another in an electrically conductive manner by means of a method according to one of the preceding claims.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10122682A1 (en) * 2000-05-12 2001-11-29 Honda Motor Co Ltd Cell module structure has inner, outer cell connectors coaxially aligned at end of cell that contact inner, outer joining connectors coaxially aligned in connector joining part when connected
DE102015110243A1 (en) * 2015-06-25 2016-12-29 Schuler Pressen Gmbh Battery cell housing, carrier and method for grouping a plurality of battery cell housings

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10122682A1 (en) * 2000-05-12 2001-11-29 Honda Motor Co Ltd Cell module structure has inner, outer cell connectors coaxially aligned at end of cell that contact inner, outer joining connectors coaxially aligned in connector joining part when connected
DE102015110243A1 (en) * 2015-06-25 2016-12-29 Schuler Pressen Gmbh Battery cell housing, carrier and method for grouping a plurality of battery cell housings

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