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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zellverbinder zum elektrisch leitenden Verbinden eines ersten Zellterminals einer ersten elektrochemischen Zelle und eines zweiten Zellterminals einer zweiten elektrochemischen Zelle, wobei der Zellverbinder einen ersten Kontaktbereich zum elektrisch leitenden Verbinden des Zellverbinders mit dem ersten Zellterminal und einen zweiten Kontaktbereich zum elektrisch leitenden Verbinden des Zellverbinders mit dem zweiten Zellterminal umfasst.
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Durch ein Überladen einer elektrochemischen Zelle oder bei einer Beschädigung einer elektrochemischen Zelle kann es dazu kommen, dass sich die Temperatur der elektrochemischen Zelle schlagartig erhöht (sogenannter „thermal runaway“), was zu einer Beschädigung der elektrochemischen Zelle führt. Durch Wärmeübertragung zu einer benachbarten elektrochemischen Zelle kann auch an der benachbarten elektrochemischen Zelle ein solcher „thermal runaway“ ausgelöst werden.
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Es ist bekannt, die thermische Propagation zwischen einander benachbarten elektrochemischen Zellen dadurch zu verringern, dass zwischen die einander benachbarten elektrochemischen Zelle ein wärmeisolierender Abstandshalter (sogenannter „spacer“) eingebracht wird, welcher den thermischen Übergangswiderstand zwischen den Gehäusen der beiden benachbarten elektrochemischen Zellen erhöht.
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Wenn die einander benachbarten elektrochemischen Zellen durch einen Zellverbinder elektrisch leitend miteinander verbunden sind, besteht jedoch das Risiko, dass eine thermische Propagation von einer defekten elektrochemischen Zelle zu der benachbarten elektrochemischen Zelle über den Zellverbinder hinweg erfolgt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zellverbinder der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher eine thermische Propagation von einer defekten elektrochemischen Zelle zu einer benachbarten elektrochemischen Zelle über den Zellverbinder hinweg reduziert oder verzögert, so dass die Gefahr verringert wird, dass ein „thermal runaway“ einer defekten elektrochemischen Zelle schon nach kurzer Zeit einen „thermal runaway“ einer benachbarten elektrochemischen Zelle auslöst.
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Diese Aufgabe wird bei einem Zellverbinder mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Zellverbinder im Strompfad zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kontaktbereich mindestens einen querschnittsreduzierten Bereich aufweist, in welchem der elektrisch leitende Querschnitt des Zellverbinders durch mindestens eine Ausnehmung reduziert ist.
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Der erfindungsgemäßen Lösung liegt das Konzept zugrunde, die thermische Leitfähigkeit des Zellverbinders deutlich zu erhöhen, während der elektrische Widerstand des Zellverbinders nur geringfügig erhöht wird, so dass eine thermische Propagation über den Zellverbinder hinweg reduziert wird, ohne die Brauchbarkeit des Zellverbinders für das Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der ersten elektrochemischen Zelle und der zweiten elektrochemischen Zelle zu beeinträchtigen.
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Das Funktionsprinzip des erfindungsgemäßen Zellverbinders ist ähnlich wie bei sogenannten Wärmefallen auf elektrischen Leiterbahnen.
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Dadurch, dass für den elektrischen Strom eine starke Querschnittsverjüngung im querschnittsreduzierten Bereich des Zellverbinders auf einer sehr kurzen Strecke wirksam wird, ist die Erhöhung des elektrischen Widerstands gering, vorzugsweise kleiner als 10 %, und zwischen den Ausnehmungen des Zellverbinders vorhandene Engstellen entwärmen sich trotz der hohen Stromdichte aufgrund der unmittelbar angrenzenden großen Außenflächen des Zellverbinders gut. Für die Übertragung von Wärme stellt die Querschnittsverringerung im querschnittsreduzierten Bereich, beispielsweise um mehr als zwei Drittel, jedoch ein erhebliches Hindernis dar, so dass der Wärmedurchgangskoeffizient des Zellverbinders sich in der Längsrichtung desselben deutlich erhöht, vorzugsweise um mehr als 200 %.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der querschnittsreduzierte Bereich des Zellverbinders eine oder mehrere, vorzugsweise mindestens drei, beispielsweise mindestens vier, Durchtrittsöffnungen umfasst.
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Solche Durchtrittsöffnungen erstrecken sich vorzugsweise von einer im montierten Zustand des Zellverbinders den miteinander zu verbindenden elektrochemischen Zellen zugewandten Unterseite des Zellverbinders bis zu einer im montierten Zustand des Zellverbinders den miteinander elektrisch leitend zu verbindenden elektrochemischen Zellen abgewandten Oberseite des Zellverbinders.
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Um einer Kerbwirkung vorzubeugen, welche zu einer Beschädigung des Zellverbinders führen könnte, ist vorzugsweise vorgesehen, dass mindestens eine der Durchtrittsöffnungen einen gerundeten Rand aufweist.
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Besonders günstig ist es, wenn alle Durchtrittsöffnungen des querschnittsreduzierten Bereichs des Zellverbinders einen gerundeten Rand aufweisen.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine der Durchtrittsöffnungen als ein Langloch ausgebildet ist.
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Besonders günstig ist es, wenn der querschnittsreduzierte Bereich mehrere Durchtrittsöffnungen umfasst, welche längs einer Perforationslinie aufeinander folgen und durch jeweils eine Engstelle voneinander getrennt sind.
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Dabei hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Erstreckung mindestens einer Engstelle längs der Perforationslinie kleiner ist als die Hälfte, insbesondere kleiner als ein Drittel, besonders bevorzugt kleiner als ein Viertel, der Erstreckung mindestens einer der der Engstelle benachbarten Durchtrittsöffnung längs der Perforationslinie.
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Vorzugsweise ist der elektrisch leitende Querschnitt des querschnittsreduzierten Bereichs kleiner als die Hälfte, insbesondere kleiner als ein Drittel, besonders bevorzugt kleiner als ein Viertel, des elektrisch leitenden Querschnitts, den der querschnittsreduzierte Bereich ohne das Vorhandensein der Ausnehmungen aufweisen würde.
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Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der elektrisch leitende Querschnitt des querschnittsreduzierten Bereichs kleiner ist als die Hälfte, insbesondere kleiner als ein Drittel, besonders bevorzugt kleiner als ein Viertel, des elektrisch leitenden Querschnitts eines sich im Strompfad zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kontaktbereich des Zellverbinders an den querschnittsreduzierten Bereich anschließenden Bereichs des Zellverbinders.
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Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass der Zellverbinder nur einen querschnittsreduzierten Bereich im Strompfad zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kontaktbereich aufweist.
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Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass der Zellverbinder mehrere voneinander beabstandete querschnittsreduzierte Bereiche im Strompfad zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kontaktbereich aufweist.
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Um den ersten Kontaktbereich und den zweiten Kontaktbereich des Zellverbinders relativ zueinander bewegen zu können, um beispielsweise Fertigungstoleranzen, Montagetoleranzen und/oder unterschiedliche Wärmedehnungen im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung ausgleichen zu können, ist es günstig, wenn der Zellverbinder einen elastisch und/oder plastisch verformbaren Verbindungsbereich umfasst, welcher im Strompfad zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kontaktbereich angeordnet ist.
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Ein solcher Verbindungsbereich kann insbesondere mindestens einen wellenförmigen Kompensationsabschnitt aufweisen.
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Ein solcher wellenförmiger Kompensationsabschnitt kann beispielsweise zwei Flanken und eine die beiden Flanken miteinander verbindende Kuppe aufweisen.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass mindestens ein querschnittsreduzierter Bereich in einer Flanke des wellenförmigen Kompensationsbereichs angeordnet ist.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens ein querschnittsreduzierter Bereich im Strompfad zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem Verbindungsbereich und/oder mindestens ein querschnittsreduzierter Bereich im Strompfad zwischen dem zweiten Kontaktbereich und dem Verbindungsbereich angeordnet ist.
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Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass ein querschnittsreduzierter Bereich in dem elastisch und/oder plastisch verformbaren Verbindungsbereich, welcher im Strompfad zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kontaktbereich angeordnet ist, angeordnet ist.
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Ein solcher querschnittsreduzierter Bereich kann längs einer Querrichtung des Zellverbinders verlaufen, so dass vorzugsweise eine Perforationslinie des querschnittsreduzierten Bereichs im Wesentlichen parallel zu der Querrichtung des Zellverbinders ausgerichtet ist.
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Ein solcher querschnittsreduzierter Bereich kann insbesondere außermittig oder im Wesentlichen mittig an dem Verbindungsbereich angeordnet sein.
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Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass ein im Verbindungsbereich angeordneter querschnittsreduzierter Bereich gegenüber einer mittigen Anordnung zu dem ersten Kontaktbereich oder zu dem zweiten Kontaktbereich des Zellverbinders hin versetzt angeordnet ist.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass der Zellverbinder mindesten einen querschnittsreduzierten Bereich aufweist, welcher sich schräg zu einer Querrichtung des Zellverbinders erstreckt, so dass vorzugsweise eine Perforationslinie des querschnittsreduzierten Bereichs mit der Querrichtung des Zellverbinders einen spitzen Winkel einschließt.
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Dieser spitze Winkel kann mindestens 10°, vorzugsweise mindestens 30°, besonders bevorzugt mindestens 40°, betragen.
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Ferner kann dieser spitze Winkel weniger als 80°, vorzugsweise weniger als 60°, besonders bevorzugt weniger als 50°, betragen.
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Ein solcher querschnittsreduzierter Bereich erstreckt sich vorzugsweise schräg zu dem Verbindungsbereich über den Verbindungsbereich hinweg, das heißt von einem Endbereich, der auf der dem ersten Kontaktbereich zugewandten Seite des Verbindungsbereichs liegt, durch den Verbindungsbereich hindurch bis zu einem weiteren Endbereich, der auf der dem zweiten Kontaktbereich zugewandten Seite des Verbindungsbereichs liegt.
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Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der querschnittsreduzierte Bereich mindestens einen Einschnitt und mindestens eine Ausstülpung umfasst.
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Der Zellverbinder umfasst vorzugsweise ein Material, das eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens 200 W/mK und/oder eine spezifische Wärmekapazität von mindestens 800 J/kgK aufweist.
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Vorzugsweise ist der Zellverbinder im Wesentlichen vollständig aus einem solchen Material gebildet.
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Der Zellverbinder kann insbesondere aus einem Material gebildet sein, welches überwiegend aus Aluminium oder überwiegend aus Kupfer besteht.
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Der erfindungsgemäße Zellverbinder eignet sich insbesondere zur Verwendung als Bestandteil einer elektrochemischen Vorrichtung, welche eine erste elektrochemische Zelle, die ein erstes Zellterminal aufweist, eine zweite elektrochemische Zelle, die ein zweites Zellterminal aufweist, und einen erfindungsgemäßen Zellverbinder umfasst, wobei der Zellverbinder das erste Zellterminal der ersten elektrochemischen Zelle und das zweite Zellterminal der zweiten elektrochemischen Zelle elektrisch leitend miteinander verbindet.
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Die erste elektrochemische Zelle kann ein erstes Zellgehäuse und die zweite elektrochemische Zelle kann ein zweites Zellgehäuse umfassen.
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Vorzugsweise ist zwischen dem ersten Zellgehäuse der ersten elektrochemischen Zelle und dem zweiten Zellgehäuse der zweiten elektrochemischen Zelle eine Wärmeisolierung angeordnet.
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Der thermische Widerstand der Wärmeisolierung ist vorzugsweise größer als ein Viertel, insbesondere größer als ein Drittel, besonders bevorzugt größer als die Hälfte, beispielsweise größer als zwei Drittel, des thermischen Widerstands des Zellverbinders.
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Die zwischen dem ersten Zellgehäuse der ersten elektrochemischen Zelle und dem zweiten Zellgehäuse der zweiten elektrochemischen Zelle angeordnete Wärmeisolierung kann eine Luftschicht und/oder eine Wärmeisolierungsschicht aus einem Festkörpermaterial umfassen.
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Die Wärmeisolierungsschicht aus dem Festkörpermaterial kann beispielsweise Glimmer umfassen und vorzugsweise im Wesentlichen vollständig aus Glimmer gebildet sein.
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Die Dicke der Schicht aus dem wärmeisolierenden Feststoffmaterial beträgt vorzugsweise mindestens 0,5 mm, insbesondere mindestens 1 mm.
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Die Dicke der Luftschicht der Wärmeisolierung beträgt vorzugsweise mindestens 0,5 mm, insbesondere mindestens 1 mm.
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Der erfindungsgemäße Zellverbinder kann eine Kette von kreisförmigen Löchern oder von Langlöchern aufweisen, welche entlang des Strompfades von dem ersten Kontaktbereich zu dem zweiten Kontaktbereich des Zellverbinders durch Lasern, Stanzen oder ähnliche Bearbeitungsmethoden in einen Grundkörper des Zellverbinders eingebracht werden. Kreisförmige Löcher neigen bei einer mechanischen Wechselbelastung des Zellverbinders weniger zum Ausreißen als Langlöcher.
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Die Langlöcher sind vorzugsweise sehr schmal geformt, wobei die zwischen den in der Kette aufeinander folgenden Langlöchern verbleibenden Engstellen des Zellverbinders einen elektrisch leitenden Querschnitt aufweisen, welcher vorzugsweise kleiner ist als ein Drittel des ursprünglichen Querschnitts des Zellverbinders ohne das Einbringen der Langlöcher.
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Die Kette von Langlöchern erstreckt sich vorzugsweise quer, besonders bevorzugt im Wesentlichen senkrecht, zu einer Verbindungsrichtung oder Längsrichtung des Zellverbinders.
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Wenn der Zellverbinder einen Verbindungsbereich aufweist, welcher einen wellenförmigen Kompensationsabschnitt umfasst, so kann die Langloch-Kette insbesondere in dem wellenförmigen Kompensationsabschnitt oder neben dem wellenförmigen Kompensationsabschnitt angeordnet sein.
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Die Kette von Langlöchern kann sich auch schräg zur Verbindungsrichtung oder Längsrichtung des Zellverbinders und/oder schräg zu einer Querrichtung des Zellverbinders über den wellenförmigen Kompensationsabschnitt des Zellverbinders hinweg erstrecken.
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Eine solche Ausgestaltung eines querschnittsreduzierten Bereichs des Zellverbinders ist aufgrund der mechanisch stabilisierenden Wirkung der schrägen Anordnung der Langloch-Kette besonders vorteilhaft.
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Der mindestens eine querschnittsreduzierte Bereich des Zellverbinders kann eine oder mehrere Einkerbungen an einem oder an mehreren äußeren Rändern des Zellverbinders umfassen, um eine gleichmäßige Entwärmung der Engstellen des querschnittsreduzierten Bereichs des Zellverbinders sicherzustellen. Liegt nämlich eine Engstelle des querschnittsreduzierten Bereichs an einem äußeren Rand des Zellverbinders, so steht dieser Engstelle nur eine geringere benachbarte Außenfläche des Zellverbinders für die Entwärmung zur Verfügung, so dass die betreffende Engstelle heißer wird als andere Engstellen des querschnittsreduzierten Bereichs.
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Die Engstellen des querschnittsreduzierten Bereichs sind vorzugsweise im Wesentlichen äquidistant voneinander angeordnet.
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Die Engstellen des querschnittsreduzierten Bereichs sind so dimensioniert, dass im Fall des Abrufs von Spitzenströmen durch den Zellverbinder der Strom stets weit unterhalb der Auslöseschwelle von im Stromkreis vorhandenen Sicherungen bleibt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
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In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines Zellverbinders zum elektrisch leitenden Verbinden eines ersten Zellterminals einer ersten elektrochemischen Zelle und eines zweiten Zellterminals einer zweiten elektrochemischen Zelle, wobei der Zellverbinder einen ersten Kontaktbereich zum elektrisch leitenden Verbinden des Zellverbinders mit dem ersten Zellterminal und einen zweiten Kontaktbereich zum elektrisch leitenden Verbinden des Zellverbinders mit dem zweiten Zellterminal umfasst und wobei der Zellverbinder im Strompfad zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kontaktbereich zwei querschnittsreduzierte Bereiche aufweist, in welchen der elektrisch leitende Querschnitt des Zellverbinders durch jeweils mehrere, beispielsweise sechs, Ausnehmungen reduziert ist, mit der Blickrichtung auf die im montierten Zustand des Zellverbinders den Zellterminals der miteinander zu verbindenden elektrochemischen Zellen abgewandte Seite des Zellverbinders;
- 2 eine weitere perspektivische Darstellung des Zellverbinders aus 1, mit der Blickrichtung auf die im montierten Zustand des Zellverbinders den Zellterminals der miteinander zu verbindenden elektrochemischen Zellen zugewandte Seite des Zellverbinders;
- 3 eine schematische Seitenansicht des Zellverbinders aus den 1 und 2, des ersten Zellterminals, des zweiten Zellterminals, der ersten elektrochemischen Zelle und der zweiten elektrochemischen Zelle;
- 4 eine Draufsicht von oben auf den Zellverbinder aus den 1 und 2;
- 5 einen Längsschnitt durch den Zellverbinder aus 4, längs der Linie 5 - 5 in 4;
- 6 einen Querschnitt durch den Zellverbinder aus 4, in einem querschnittsreduzierten Bereich des Zellverbinders, längs der Linie 6 - 6 in 4;
- 7 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Zellverbinders, bei welcher jeder der querschnittsreduzierten Bereiche jeweils mehrere Durchtrittsöffnungen in der Form von kreisförmigen Löchern umfasst, mit der Blickrichtung auf die im montierten Zustand des Zellverbinders den Zellterminals der miteinander zu verbindenden elektrochemischen Zellen abgewandte Seite des Zellverbinders;
- 8 eine weitere perspektivische Darstellung des Zellverbinders aus 7, mit der Blickrichtung auf die im montierten Zustand des Zellverbinders den Zellterminals der miteinander zu verbindenden elektrochemischen Zellen zugewandte Seite des Zellverbinders;
- 9 eine schematische Seitenansicht des Zellverbinders aus den 7 und 8, des ersten Zellterminals, des zweiten Zellterminals, der ersten elektrochemischen Zelle und der zweiten elektrochemischen Zelle;
- 10 eine Draufsicht von oben auf den Zellverbinder aus den 7 und 8;
- 11 einen Längsschnitt durch den Zellverbinder aus 10, längs der Linie 11 - 11 in 10;
- 12 einen Querschnitt durch den Zellverbinder aus 10, in einem querschnittsreduzierten Bereich des Zellverbinders, längs der Linie 12 - 12 in 10;
- 13 eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Zellverbinders, bei welcher die querschnittsreduzierten Bereiche jeweils mehrere Durchtrittsöffnungen in Form von kreisförmigen Löchern umfassen und jeweils in einer Flanke eines wellenförmigen Kompensationsabschnitts eines Verbindungsbereichs des Zellverbinders angeordnet sind, mit der Blickrichtung auf die im montierten Zustand des Zellverbinders den Zellterminals der miteinander zu verbindenden elektrochemischen Zellen abgewandte Seite des Zellverbinders;
- 14 eine weitere perspektivische Darstellung des Zellverbinders aus 13, mit der Blickrichtung auf die im montierten Zustand des Zellverbinders den Zellterminals der miteinander zu verbindenden elektrochemischen Zellen zugewandte Seite des Zellverbinders;
- 15 eine schematische Seitenansicht des Zellverbinders aus den 13 und 14, des ersten Zellterminals, des zweiten Zellterminals, der ersten elektrochemischen Zelle und der zweiten elektrochemischen Zelle;
- 16 eine Draufsicht von oben auf den Zellverbinder aus den 13 und 14;
- 17 einen Längsschnitt durch den Zellverbinder aus 16, längs der Linie 17 - 17 in 16;
- 18 einen Querschnitt durch den Zellverbinder aus 16, längs der Linie 18 - 18 in 16, mit Blick auf eine Flanke des wellenförmigen Kompensationsbereichs des Zellverbinders, in dem die kreisförmigen Löcher eines querschnittsreduzierten Bereichs des Zellverbinders angeordnet sind;
- 19 eine perspektivische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines Zellverbinders, bei welchem die querschnittsreduzierten Bereiche jeweils mehrere querschnittsreduzierende Elemente aus jeweils einem Einschnitt und jeweils einer Ausstülpung umfassen und jeweils in einer der Flanken eines wellenförmigen Kompensationsbereichs eines Verbindungsbereichs des Zellverbinders angeordnet sind, mit der Blickrichtung auf die im montierten Zustand des Zellverbinders den Zellterminals der miteinander zu verbindenden elektrochemischen Zellen abgewandte Seite des Zellverbinders;
- 20 eine weitere perspektivische Darstellung des Zellverbinders aus 19, mit der Blickrichtung auf die im montierten Zustand des Zellverbinders den Zellterminals der miteinander zu verbindenden elektrochemischen Zellen zugewandte Seite des Zellverbinders;
- 21 eine schematische Seitenansicht des Zellverbinders aus den 19 und 20, des ersten Zellterminals, des zweiten Zellterminals, der ersten elektrochemischen Zelle und der zweiten elektrochemischen Zelle;
- 22 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs I aus 20;
- 23 eine Draufsicht von oben auf den Zellverbinder aus den 19 und 20;
- 24 einen Längsschnitt durch den Zellverbinder aus 23, längs der Linie 24 - 24 in 23; und
- 25 einen Querschnitt durch den Zellverbinder aus 23, längs der Linie 25 - 25 in 23, mit dem Blick auf eine der Flanken des wellenförmigen Kompensationsabschnitts des Verbindungsbereichs des Zellverbinders, in welchem die Einschnitte und Ausstülpungen umfassenden querschnittsreduzierenden Elemente eines der querschnittsreduzierten Bereiche des Zellverbinders angeordnet sind.
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Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Ein in den 1 bis 6 dargestellter Zellverbinder 100 dient zum elektrisch leitenden Verbinden eines ersten Zellterminals 102 einer ersten elektrochemischen Zelle 104 und eines zweiten Zellterminals 106 einer zweiten elektrochemischen Zelle 108.
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Die elektrochemischen Zellen 104 und 108 bilden Bestandteile eines Batteriemoduls 109 einer als Ganzes mit 111 bezeichneten elektrochemischen Vorrichtung, welche mehrere Batteriemodule 109 umfassen kann, die ihrerseits jeweils mehrere elektrochemische Zellen 104, 108 umfassen.
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Die elektrochemische Vorrichtung 100 kann insbesondere als ein Akkumulator, insbesondere als ein Lithium-Ionen-Akkumulator, ausgebildet sein.
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Die elektrochemischen Zellen 104, 108 der elektrochemischen Module können entsprechend als Akkumulatorzellen, insbesondere als Lithium-Ionen-Akkumulatorzellen, ausgebildet sein.
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Das erste Zellterminal 102 kann positive oder negative Polarität aufweisen; das zweite Zellterminal 106 weist dann die jeweils entgegengesetzte Polarität, also beispielsweise die negative Polarität oder die positive Polarität, auf.
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Der Zellverbinder 100 umfasst einen Grundkörper 110, welcher seinerseits einen ersten Kontaktbereich 112, der im montierten Zustand des Zellverbinders 100 mit dem ersten Zellterminal 102 der ersten elektrochemischen Zelle 104 elektrisch leitend verbunden ist, und einen zweiten Kontaktbereich 114, der im montierten Zustand des Zellverbinders 100 mit dem zweiten Zellterminal 106 der zweiten elektrochemischen Zelle 108 elektrisch leitend verbunden ist, aufweist.
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Der Grundkörper 110 des Zellverbinders 100 ist vorzugsweise als ein Stanzbiegeteil hergestellt.
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Der Grundkörper 110 des Zellverbinders 100 kann insbesondere aus Aluminium, Kupfer, Zinn, Zink, Eisen, Gold oder Silber oder aus einer Legierung eines oder mehrerer der vorstehend genannten Metalle gebildet sein.
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Ferner kann der Grundkörper 110 des Zellverbinders 100 auch aus einem anderen Metall oder aus einer anderen metallischen Legierung gebildet sein.
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Außerdem kann der Grundkörper 110 des Zellverbinders 100 grundsätzlich auch aus einem leitfähigen Kunststoffmaterial und/oder aus einem leitfähigen Kohlenstoffmaterial gebildet sein.
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Der erste Kontaktbereich 112 und der zweite Kontaktbereich 114 des Zellverbinders 100 sind im montierten Zustand des Zellverbinders 100 durch Verschraubung oder vorzugsweise stoffschlüssig mit dem jeweils zugeordneten Zellterminal 102 beziehungsweise 106 verbunden.
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Eine solche stoffschlüssige Verbindung kann insbesondere durch Verschwei-ßung, insbesondere Laserverschweißung, oder durch Verlötung hergestellt sein.
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Um auch nach dem stoffschlüssigen Verbinden des Zellverbinders 100 mit den Zellterminals 102 und 106 einen direkten Zugang, beispielsweise für Messzwecke, zu den Zellterminals 102 beziehungsweise 106 zu ermöglichen, kann der erste Kontaktbereich 112 mit einer, beispielsweise im Wesentlichen rechteckigen, Durchtrittsöffnung 116 und/oder der zweite Kontaktbereich 114 des Grundkörpers 110 mit einer, beispielsweise im Wesentlichen rechteckigen, Durchtrittsöffnung 118 versehen sein.
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Im Betrieb der elektrochemischen Vorrichtung 111 kann es aufgrund unterschiedlicher Temperaturen und/oder aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten des Zellverbinders 100 einerseits und einer (nicht dargestellten) Aufnahmevorrichtung für die elektrochemischen Zellen 104, 108 andererseits zu einer Differenz zwischen einer Längsdehnung des Zellverbinders 100 einerseits und einer Änderung des Abstands zwischen der Längsachse 120 des ersten Zellterminals 102 und der Längsachse 122 des zweiten Zellterminals 106 andererseits kommen. Durch eine Temperaturänderung werden die Relativpositionen der durch den Zellverbinder 100 miteinander verbundenen Zellterminals 102, 106 in einer senkrecht zur Axialrichtung 124 der Zellterminals 102, 106 ausgerichteten Verbindungsrichtung 126 und/oder in einer senkrecht zur Axialrichtung 124 der Zellterminals 102, 106 und senkrecht zur Verbindungsrichtung 126 ausgerichteten Querrichtung 128 verändert.
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Die Verbindungsrichtung 126 liegt in einer Ebene, welche die Längsachsen 120, 122 der Zellterminals 102 und 106 enthält, und verläuft parallel zu einer Längsrichtung 130 des Zellverbinders 100.
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Insbesondere verläuft die Verbindungsrichtung 126 durch ein Zentrum 132 der Durchtrittsöffnung 116 in dem ersten Kontaktbereich 112 und durch ein Zentrum 134 der Durchtrittsöffnung 118 im zweiten Kontaktbereich 114 des Zellverbinders 100.
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Ferner kann es aufgrund unterschiedlicher Längsdehnungen der miteinander durch den Zellverbinder 100 verbundenen elektrochemischen Zellen 104 und 108 zu einer Veränderung der Relativpositionen zwischen den miteinander verbundenen Zellterminals 102 und 106 längs der Axialrichtung 124 der Zellterminals 102, 106 kommen.
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Um solche Relativbewegungen zwischen den miteinander verbundenen Zellterminals 102, 106 und damit zwischen dem ersten Kontaktbereich 112 und dem zweiten Kontaktbereich 114 des Zellverbinders 100 in der Längsrichtung 130 des Zellverbinders 100, in der Querrichtung 128 des Zellverbinders 100 und/oder in einer senkrecht zur Längsrichtung 130 und senkrecht zur Querrichtung 128 ausgerichteten Kontaktrichtung 136 des Zellverbinders 100 kompensieren zu können, umfasst der Grundkörper 110 des Zellverbinders 100 einen elastisch und/oder plastisch verformbaren Verbindungsbereich 138, welcher zwischen dem ersten Kontaktbereich 112 und dem zweiten Kontaktbereich 118 im Strompfad des Zellverbinders 100 angeordnet ist und die beiden Kontaktbereiche 112 und 114 miteinander verbindet.
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Bei der zeichnerisch dargestellten Ausführungsform eines Zellverbinders 100 umfasst der verformbare Verbindungsbereich 138 einen Kompensationsabschnitt 140, welcher vorzugsweise im Wesentlichen wellenförmig ausgebildet ist.
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Der Kompensationsabschnitt 140 erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der Querrichtung 128 des Zellverbinders 100.
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Ferner umfasst der Zellverbinder 100 im Strompfad zwischen dem ersten Kontaktbereich 112 und dem zweiten Kontaktbereich 114 mindestens einen, vorzugsweise mehrere, im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei, querschnittsreduzierte Bereiche 142, in denen der elektrisch leitende Querschnitt des Zellverbinders 100 durch jeweils mindestens eine oder vorzugsweise durch jeweils mehrere, im dargestellten Ausführungsbeispiel durch jeweils sechs, Ausnehmungen 144 reduziert ist.
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Vorzugsweise ist mindestens eine der Ausnehmungen 144 eines querschnittsreduzierten Bereichs 142 als eine Einkerbung 146 ausgebildet, welche sich von einem äußeren Rand 148 des Zellverbinders 100 aus längs einer Perforationslinie 150 des jeweiligen querschnittsreduzierten Bereichs 142 in den Grundkörper 100 des Zellverbinders 100 hinein erstreckt.
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Vorzugsweise umfasst jeder querschnittsreduzierte Bereich 142 jeweils zwei solcher Einkerbungen 146, welche vorzugsweise an einander gegenüberliegenden Rändern 148 des Zellverbinders 100 angeordnet sind.
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Ferner umfasst jeder querschnittsreduzierte Bereich 142 vorzugsweise eine oder besonders bevorzugt mehrere Ausnehmungen 144, die als Durchtrittsöffnungen 152 im Grundkörper 110 des Zellverbinders 100 ausgebildet sind und sich von einer im montierten Zustand des Zellverbinders 100 den miteinander zu verbindenden Zellterminals 102, 106 zugewandten Unterseite 154 bis zu einer im montierten Zustand des Zellverbinders 100 den miteinander zu verbindenden Zellterminals 102 und 106 abgewandten Oberseite 156 durch den ganzen Grundkörper 110 des Zellverbinders 100 hindurch erstrecken.
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Vorzugsweise umfasst jeder querschnittsreduzierte Bereich 142 mehrere solcher Durchtrittsöffnungen 152, insbesondere mindestens drei solche Durchtrittsöffnungen 152, besonders bevorzugt mindestens vier solche Durchtrittsöffnungen 152, wie im zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel.
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Die Durchtrittsöffnungen 152 folgen längs der Perforationslinie 150 des jeweiligen querschnittsreduzierten Bereichs 142 aufeinander und sind durch jeweils eine Engstelle 158 des querschnittsreduzierten Bereichs 142 von einer benachbarten anderen Durchtrittsöffnung 152 oder von einer benachbarten Einkerbung 146 des querschnittsreduzierten Bereichs 142 getrennt.
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Dabei ist die Erstreckung mindestens einer Engstelle 158 längs der Perforationslinie 150 vorzugsweise kleiner als die Hälfte, insbesondere kleiner als ein Drittel, besonders bevorzugt kleiner als ein Viertel, der Erstreckung mindestens einer der der Engstelle 158 benachbarten Durchtrittsöffnung 152 längs der Perforationslinie 150.
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Die Engstellen 158 sind also kurz im Verhältnis zu den Durchtrittsöffnungen 152 des querschnittsreduzierten Bereichs 142.
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Vorzugsweise ist mindestens eine der Durchtrittsöffnungen 152 des querschnittsreduzierten Bereichs 142 als ein Langloch 160 ausgebildet.
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Besonders bevorzugt sind alle Durchtrittsöffnungen 152 des querschnittsreduzierten Bereichs 142 als jeweils ein Langloch 160 ausgebildet.
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Der elektrisch leitende Querschnitt jedes querschnittsreduzierten Bereichs 142 ist vorzugsweise kleiner als die Hälfte, insbesondere kleiner als ein Drittel, besonders bevorzugt kleiner als ein Viertel, des elektrisch leitenden Querschnitts, den der betreffende querschnittsreduzierte Bereich 142 ohne das Vorhandensein der Ausnehmungen 144 aufweisen würde.
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Ferner ist der elektrisch leitende Querschnitt jedes querschnittsreduzierten Bereichs 142 des Zellverbinders 100 vorzugsweise kleiner als die Hälfte, insbesondere kleiner als ein Drittel, besonders bevorzugt kleiner als ein Viertel, des elektrisch leitenden Querschnitts eines sich im Strompfad zwischen dem ersten Kontaktbereich 112 und dem zweiten Kontaktbereich 114 des Zellverbinders 100 an den jeweiligen querschnittsreduzierten Bereich 142 anschließenden Bereichs 162 des Zellverbinders 100.
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Bei der dargestellten Ausführungsform eines Zellverbinders 100 weist der Zellverbinder 100 mehrere, insbesondere zwei, in der Längsrichtung 130 des Zellverbinders 100 voneinander beabstandete querschnittsreduzierte Bereiche 142 im Strompfad zwischen dem ersten Kontaktbereich 112 und dem zweiten Kontaktbereich 114 des Zellverbinders 100 auf.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein erster querschnittsreduzierter Bereich 142a im Strompfad zwischen dem ersten Kontaktbereich 112 und dem elastisch und/oder plastisch verformbaren Verbindungsbereich 138 des Zellverbinders 100 und/oder ein zweiter querschnittsreduzierter Bereich 142b im Strompfad zwischen dem zweiten Kontaktbereich 114 und dem elastisch und/oder plastisch verformbaren Verbindungsbereich 138 des Zellverbinders 100 angeordnet ist.
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Der Grundkörper 110 des Zellverbinders 100 ist vorzugsweise aus einem Material gebildet, das eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens 200 W/mK und/oder eine spezifische Wärmekapazität von mindestens 800 J/kgK aufweist.
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Ein solches Material kann insbesondere eine Aluminiumlegierung sein.
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Jeder der querschnittsreduzierten Bereiche 142 bildet entlang des Strompfades von dem ersten Kontaktbereich 112 zu dem zweiten Kontaktbereich 114 eine Kette von Ausnehmungen 144.
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Die Ausnehmungen 144 sind vorzugsweise nach der Bildung des Grundkörpers 110 aus demselben herausgetrennt, beispielsweise ausgestanzt, oder, vorzugsweise mittels eines Lasers, herausgeschnitten.
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Die Ausnehmungen 144 weisen vorzugsweise einen gerundeten Rand 164 auf, um ein Einreißen des Grundkörpers 110 nach der Herstellung der Ausnehmungen 144 in dem Grundkörper 110 zu vermeiden.
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Die Perforationslinie 150, längs welcher die Ausnehmungen 144 eines querschnittsreduzierten Bereichs 142 aufeinander folgen, verläuft vorzugsweise im Wesentlichen parallel zu der Querrichtung 128 des Zellverbinders 100.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Ausdehnung jeder Ausnehmung 144 eines querschnittsreduzierten Bereichs 142 längs der Längsrichtung 130 beziehungsweise längs der Verbindungsrichtung 126 des Zellverbinders 100 höchstens die Hälfte, insbesondere höchstens ein Drittel, besonders bevorzugt höchstens ein Viertel, der Ausdehnung derselben Ausnehmung 144 längs der Querrichtung 128 des Zellverbinders 100 beträgt.
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Aufgrund der geringen Ausdehnung der Ausnehmungen 144 in der Längsrichtung 130 beziehungsweise in der Verbindungsrichtung 126 des Zellverbinders 100 wird der elektrische Widerstand des Strompfads des Zellverbinders 100 von dem ersten Kontaktbereich 112 zu dem zweiten Kontaktbereich 114 durch den querschnittsreduzierten Bereich 142 nur geringfügig erhöht.
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Die thermische Leitfähigkeit des Zellverbinders 100 wird durch die Querschnittsreduktion im Bereich der querschnittsreduzierten Bereiche 142 des Zellverbinders jedoch stark reduziert.
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Die mechanischen Eigenschaften des Verbindungsbereichs 138 des Zellverbinders 100, welche zum Ausgleich von Positionstoleranzen zwischen dem ersten Kontaktbereich 112 und dem zweiten Kontaktbereich 140 dienen, bleiben dabei erhalten.
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Die Engstellen 158 in den querschnittsreduzierten Bereichen 142 entwärmen sich trotz der hohen Stromdichte aufgrund der unmittelbar angrenzenden großen Flächen der sich an die querschnittsreduzierten Bereiche 142 anschließenden Bereiche 162 des Zellverbinders 100 gut.
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Das Wirkprinzip der querschnittsreduzierten Bereiche 142 ist ähnlich wie bei sogenannten Wärmefallen auf elektrischen Leiterbahnen.
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Dadurch, dass für den elektrischen Strom, der zwischen dem ersten Kontaktbereich 112 und dem zweiten Kontaktbereich 114 des Zellverbinders 100 fließt, die starke Querschnittsreduktion in den querschnittsreduzierten Bereichen 142 nur über eine sehr kurze Strecke längs der Verbindungsrichtung 126 hinweg wirksam wird, ist die Erhöhung des elektrischen Widerstands des Zellverbinders 100 nur gering, vorzugsweise geringer als 10 %.
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Für die Übertragung von Wärme stellt die Querschnittsverringerung in den querschnittsreduzierten Bereichen 142 jedoch ein erhebliches Hindernis dar, so dass sich der thermische Widerstand des Zellverbinders 100 in der Längsrichtung 130 beziehungsweise in der Verbindungsrichtung 126 um vorzugsweise mindestens 200 % erhöht.
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Durch diese deutliche Erhöhung des thermischen Widerstands des Zellverbinders 100 wird die Propagation einer Temperaturerhöhung von der ersten elektrochemischen Zelle 104 zu der zweiten elektrochemischen Zelle 108 deutlich verzögert, vorzugsweise um mindestens 10 Sekunden, insbesondere um mindestens 15 Sekunden, besonders bevorzugt um mindestens 20 Sekunden.
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Somit kann verhindert werden, dass bei einem „thermal runaway“ der ersten elektrochemischen Zelle 104 aufgrund einer Wärmeübertragung über den Zellverbinder 100 auch ein „thermal runaway“ der zweiten elektrochemischen Zelle 108 ausgelöst wird.
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Diese Verzögerung der thermischen Propagation zwischen der ersten elektrochemischen Zelle 104 und der zweiten elektrochemischen Zelle 108 ist besonders wirksam, wenn zwischen einem ersten Zellgehäuse der ersten elektrochemischen Zelle 104 und einem zweiten Zellgehäuse der zweiten elektrochemischen Zelle 108 eine Wärmeisolierung angeordnet ist, wobei der thermische Widerstand der Wärmeisolierung vorzugsweise größer ist als ein Viertel, insbesondere größer als ein Drittel, besonders bevorzugt größer als die Hälfte, beispielsweise größer als zwei Drittel, des thermischen Widerstands des Zellverbinders 100.
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Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die zwischen den Zellgehäusen der elektrochemischen Zellen 104 und 108 angeordnete Wärmeisolierung eine Luftschicht und/oder eine Wärmeisolierungsschicht aus einem Festkörpermaterial umfasst.
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Die Schicht aus dem wärmeisolierenden Feststoffmaterial kann beispielsweise Glimmer umfassen.
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Die Dicke der Schicht aus dem wärmeisolierenden Feststoffmaterial beträgt vorzugsweise mindestens 0,5 mm, insbesondere mindestens 1 mm.
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Die Dicke der Luftschicht der Wärmeisolierung beträgt vorzugsweise mindestens 0,5 mm, insbesondere mindestens 1 mm.
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Dadurch, dass in den Endbereichen der querschnittsreduzierten Bereiche 142 die Einkerbungen 146 vorgesehen sind, wird eine gleichmäßige Entwärmung aller Engstellen 158 des jeweiligen querschnittsreduzierten Bereichs 142 sichergestellt.
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Würde nämlich eine der Engstellen 158 direkt am äußeren Rand 148 des Grundkörpers 110 des Zellverbinders 100 angeordnet sein, so würde einer solchen Engstelle 158 für die Entwärmung nur eine kleinere Fläche in der unmittelbaren Nachbarschaft zur Verfügung stehen. Diese Engstelle 158 am Rand des Zellverbinders 100 würde sich daher stärker erhitzen, was den elektrischen Widerstand des Zellverbinders 100 erhöhen würde.
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Vorzugsweise sind die Engstellen 158 eines querschnittsreduzierten Bereichs 142 im Wesentlichen äquidistant voneinander angeordnet.
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Die Engstellen 158 sind vorzugsweise so dimensioniert, dass sie im Fall des Abrufs von Spitzenströmen aus der elektrochemischen Vorrichtung 111 im jeweiligen Anwendungsfall stets weit unter der Auslöseschwelle von im Stromkreis vorhandenen Sicherungen arbeiten.
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Bei einer (zeichnerisch nicht dargestellten) Variante der in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsform eines Zellverbinders 100 entfällt einer der querschnittsreduzierten Bereiche 142, so dass beispielsweise nur ein querschnittsreduzierter Bereich 142a zwischen dem ersten Kontaktbereich 112 und dem Verbindungsbereich 138 des Zellverbinders 100 vorgesehen ist und im Strompfad zwischen dem zweiten Kontaktbereich 114 und dem Verbindungsbereich 138 des Zellverbinders 100 kein querschnittsreduzierter Bereich 142 vorgesehen ist.
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Umgekehrt kann auch vorgesehen sein, dass nur ein querschnittsreduzierter Bereich 142b im Strompfad zwischen dem zweiten Kontaktbereich 114 und dem Verbindungsbereich 138 des Zellverbinders 100 vorgesehen ist, während im Strompfad zwischen dem ersten Kontaktbereich 112 und dem Verbindungsbereich 138 des Zellverbinders 100 kein querschnittsreduzierter Bereich 142 vorgesehen ist.
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Bei einer anderen Variante der zeichnerisch dargestellten Ausführungsform eines Zellverbinders 100 kann vorgesehen sein, dass ein querschnittsreduzierter Bereich 142 in dem Verbindungsbereich 138, insbesondere im wellenförmigen Kompensationsabschnitt 140 des Verbindungsbereichs 138, angeordnet ist.
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Ein solcher querschnittsreduzierter Bereich 142 verläuft vorzugsweise längs der Querrichtung 128 des Zellverbinders 100, das heißt die Perforationslinie 150 des querschnittsreduzierten Bereichs 142 ist im Wesentlichen parallel zu der Querrichtung 128 des Zellverbinders 100 ausgerichtet.
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Der querschnittsreduzierte Bereich 142 kann im Wesentlichen mittig an dem Verbindungsbereich 138 angeordnet sein.
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Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass der im Verbindungsbereich 138 angeordnete querschnittsreduzierte Bereich 142 gegenüber einer mittigen Anordnung zu dem ersten Kontaktbereich 112 oder zu dem zweiten Kontaktbereich 114 des Zellverbinders 100 hin versetzt angeordnet ist.
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Bei einer weiteren Variante des zeichnerisch dargestellten Zellverbinders 100 ist vorgesehen, dass der Zellverbinder 100 mindestens einen querschnittsreduzierten Bereich 142 aufweist, welcher sich schräg zu der Querrichtung 128 des Zellverbinders 100 erstreckt, das heißt, dass die Perforationslinie 150 des querschnittsreduzierten Bereichs 142 mit der Querrichtung 128 einen spitzen Winkel einschließt.
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Dieser spitze Winkel kann mindestens 10°, vorzugsweise mindestens 30°, besonders bevorzugt mindestens 40°, betragen.
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Ferner kann dieser spitze Winkel weniger als 80°, vorzugsweise weniger als 60°, besonders bevorzugt weniger als 50°, betragen.
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Ein solcher querschnittsreduzierter Bereich 142 erstreckt sich vorzugsweise schräg zu dem Verbindungsbereich 138 über den Verbindungsbereich 138 hinweg, das heißt von einem Endbereich, der auf der dem ersten Kontaktbereich 112 zugewandten Seite des Verbindungsbereichs 138 liegt, durch den Verbindungsbereich 138 hindurch bis zu einem weiteren Endbereich, der auf der dem zweiten Kontaktbereich 114 zugewandten Seite des Verbindungsbereich 138 liegt.
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Eine solche schräg zur Querrichtung 128 verlaufende Ausgestaltung des querschnittsreduzierten Bereichs 142 weist eine den Zellverbinder 100 mechanisch stabilisierende Wirkung auf.
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Bei einer weiteren Variante des Zellverbinders 100 kann vorgesehen sein, dass der Zellverbinder 100 mindestens einen querschnittsreduzierten Bereich 142 aufweist, der sich ringförmig um den ersten Kontaktbereich 112 oder ringförmig um den zweiten Kontaktbereich 114 herum erstreckt. Die Perforationslinie 150 eines solchen querschnittsreduzierten Bereichs 142 ist ringförmig geschlossen ausgebildet, und die Ausnehmungen 144 eines solchen querschnittsreduzierten Bereichs 142 sind vorzugsweise alle als Durchtrittsöffnungen 152 im Grundkörper 110 des Zellverbinders 100, insbesondere als Langlöcher 160, ausgebildet.
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Im Übrigen stimmen alle vorstehend erläuterten Varianten der zeichnerisch dargestellten Ausführungsform eines Zellverbinders 100 hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellungsweise mit der in den 1 bis 6 zeichnerisch dargestellten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in den 7 bis 12 dargestellte zweite Ausführungsform eines Zellverbinders 100 unterscheidet sich von der in den 1 bis 6 dargestellten ersten Ausführungsform dadurch, dass die Durchtrittsöffnungen 152 der querschnittsreduzierten Bereiche 142 nicht als Langlöcher 160, sondern zumindest teilweise, vorzugsweise alle, als kreisförmige Löcher 166 ausgebildet sind.
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Solche kreisförmigen Löcher 166 neigen bei einer mechanischen Wechselbelastung des Zellverbinders 100 weniger zum Ausreißen als Langlöcher 160.
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Ferner entfallen bei dieser zweiten Ausführungsform des Zellverbinders 100 vorzugsweise die Einkerbungen 146, welche sich bei der ersten Ausführungsform des Zellverbinders 100 von dem äußeren Rand 148 des Zellverbinders 100 aus längs der Perforationslinie 150 des jeweiligen querschnittsreduzierten Bereichs 142 in den Grundkörper 110 des Zellverbinders 100 hinein erstrecken.
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Auch durch den Wegfall dieser Einkerbungen 146 wird die mechanische Stabilität des Zellverbinders 100 im Fall einer mechanischen Wechselbelastung des Zellverbinders 100 erhöht.
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Im Übrigen stimmt die in den 7 bis 12 dargestellte zweite Ausführungsform eines Zellverbinders 100 hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellungsweise mit der in den 1 bis 6 dargestellten ersten Ausführungsform sowie mit deren vorstehend beschriebenen Varianten überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in den 13 bis 18 dargestellte dritte Ausführungsform eines Zellverbinders 100 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform dadurch, dass die querschnittsreduzierten Bereiche 142 nicht außerhalb des wellenförmigen Kompensationsabschnitts 140 des Verbindungsbereichs 138 angeordnet sind, sondern stattdessen jeweils in einer der beiden Flanken 168 des wellenförmigen Kompensationsabschnitts 140.
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Die beiden Flanken 168 des wellenförmigen Kompensationsabschnitts 140 sind durch eine Kuppe 170 des wellenförmigen Kompensationsabschnitts 140 miteinander verbunden.
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Im Übrigen stimmt die in den 13 bis 18 dargestellte dritte Ausführungsform eines Zellverbinders 100 hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellungsweise mit der in den 7 bis 12 dargestellten zweiten Ausführungsform und deren Varianten überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Eine in den 19 bis 25 dargestellte vierte Ausführungsform eines Zellverbinders 100 unterscheidet sich von der in den 13 bis 18 dargestellten dritten Ausführungsform dadurch, dass die querschnittsreduzierten Bereiche 142 des Zellverbinders 100 keine als kreisförmige Löcher 166 ausgebildeten Durchtrittsöffnungen 152 umfassen, sondern stattdessen eine Mehrzahl von querschnittsreduzierenden Elementen 172, welche jeweils einen Einschnitt 174 und eine Ausstülpung 176 umfassen.
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Wie am besten aus 24 zu ersehen ist, nehmen die Ausstülpungen 176 nicht an der Stromleitung zwischen dem ersten Kontaktbereich 112 und dem zweiten Kontaktbereich 114 des Zellverbinders 100 teil, so dass der für die Stromleitung wirksame Querschnitt des Zellverbinders 100 auf die zwischen den Ausstülpungen 176 liegenden Zwischenbereiche 178 der querschnittsreduzierten Bereich 142 beschränkt ist.
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Durch diese Ausstülpungen 176 wird somit der elektrisch leitende Querschnitt des Zellverbinders, welcher die Querschnitte der Ausstülpungen 176 nicht umfasst, wirksam reduziert.
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Grundsätzlich können querschnittsreduzierte Bereiche 142, welche Einschnitte 174 und Ausstülpungen 176 umfassen, auch außerhalb der Flanken 178 des wellenförmigen Kompensationsabschnitts 140 des Verbindungsbereichs 138 des Zellverbinders 100 angeordnet sein.
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Im Übrigen stimmt die in den 19 bis 25 dargestellte vierte Ausführungsform eines Zellverbinders 100 hinsichtlich Aufbau, Funktion und Herstellungsweise mit der in den 13 bis 18 dargestellten dritten Ausführungsform und deren Varianten überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
