DE102020207893A1 - Conductor element of an electrode arrangement from a plurality of electrochemical cells - Google Patents

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Abstract

Ableiterelement einer Elektrodenanordnung von einer Mehrzahl von elektrochemischen Zellen, umfassend einen ersten elektrisch leitfähigen Bereich sowie zweite elektrisch leitfähige Bereiche, wobei die zweiten elektrisch leitfähigen Bereiche jeweils zumindest zwei elektrisch leitfähige fingerartige Elemente umfassen, wobei jeweils eine Elektrode der elektrochemischen Zellen der Elektrodenanordnung, insbesondere eine Anode oder Kathode, mit zumindest zwei der fingerartigen Elementen eines der zweiten Bereiche elektrisch verbindbar ist, wobei der erste elektrisch leitfähige Bereich mit den zweiten elektrisch leitfähigen Bereichen elektrisch verbunden ist und die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich zumindest teilweise elektrisch nicht leitend unterbrochen ist, wobei das Ableiterelement aus einem vernickelten Stahl ausgebildet ist.Conductor element of an electrode arrangement of a plurality of electrochemical cells, comprising a first electrically conductive area and second electrically conductive areas, the second electrically conductive areas each comprising at least two electrically conductive finger-like elements, one electrode of the electrochemical cells of the electrode arrangement, in particular an anode or cathode, one of the second areas can be electrically connected to at least two of the finger-like elements, the first electrically conductive area being electrically connected to the second electrically conductive areas and the electrically conductive connection between the first area and the second area being at least partially electrically non-conductive is interrupted, wherein the conductor element is made of a nickel-plated steel.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Ableiterelement einer Elektrodenanordnung von einer Mehrzahl von elektrochemischen Zellen, einem Verfahren zur Herstellung eines Batteriesystems mit dem Ableiterelement sowie einer Verwendung des Ableiterelements in elektrischen Energiespeichern gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The invention is based on a diverter element of an electrode arrangement of a plurality of electrochemical cells, a method for producing a battery system with the diverter element and a use of the diverter element in electrical energy stores according to the preamble of the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

Die am 29.11.2018 veröffentliche Druckschrift EP 3631882 der Anmelderin ist Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung und offenbart ein Ableiterelement einer Elektrodenanordnung von einer Mehrzahl von elektrochemischen Zellen.The publication published on November 29, 2018 EP 3631882 of the applicant is the starting point of the present invention and discloses a diverter element of an electrode arrangement of a plurality of electrochemical cells.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise umfasst, dass das Ableiterelement einen ersten elektrisch leitfähigen Bereich sowie zweite elektrisch leitfähige Bereiche umfasst, wobei die zweiten elektrisch leitfähigen Bereiche jeweils zumindest zwei elektrisch leitfähige fingerartige Elemente umfassen, wobei jeweils eine Elektrode der elektrochemischen Zellen der Elektrodenanordnung, insbesondere eine Anode oder Kathode, mit zumindest zwei der fingerartigen Elementen eines der zweiten Bereiche elektrisch verbindbar ist, wobei der erste elektrisch leitfähige Bereiche mit den zweiten elektrisch leitfähigen Bereichen elektrisch verbunden ist und die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Bereich und den zweiten Bereichen zumindest teilweise elektrisch nicht leitend unterbrochen ist. Weiterhin ist das Ableiterelement erfindungsgemäß aus einem vernickelten Stahl ausgebildet ist.The procedure according to the invention includes that the conductor element comprises a first electrically conductive area and second electrically conductive areas, the second electrically conductive areas each comprising at least two electrically conductive finger-like elements, with one electrode of the electrochemical cells of the electrode arrangement, in particular an anode or cathode , one of the second areas can be electrically connected to at least two of the finger-like elements, the first electrically conductive area being electrically connected to the second electrically conductive areas and the electrically conductive connection between the first area and the second areas being at least partially electrically non-conductive interrupted . Furthermore, according to the invention, the diverter element is made from nickel-plated steel.

Dadurch können elektrochemische Zellen elektrisch leitend miteinander verbunden werden und elektrischer Strom, insbesondere ein Nennstrom, ohne wesentliche Spannungsverluste zwischen dem ersten Bereich und den zweiten Bereichen fließen kann.As a result, electrochemical cells can be connected to one another in an electrically conductive manner and electrical current, in particular a nominal current, can flow between the first region and the second regions without significant voltage losses.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass der vernickelte Stahl insbesondere ein hochreiner, vernickelter Stahl ist, welcher auch unter dem Namen Hilumin bekannt ist.At this point it should be noted that the nickel-plated steel is in particular a high-purity, nickel-plated steel, which is also known under the name Hilumin.

Ein solch vernickelter Stahl weist eine vergleichbar hohe Korrosionsbeständigkeit und eine vergleichbar gute elektrische Leitfähigkeit auf. Weiterhin kann hiermit eine Auslösegeschwindigkeit der Schmelzsicherung merklich erhöht werden; im Vergleich zu reinem Nickel sinkt bspw. die Auslösezeit um etwa 40 Prozent. Durch eine solche zügigere Auslösung nimmt einerseits das Risiko einer thermischen Propagation deutlich ab, wodurch insgesamt die Sicherheit erhöht werden kann. Andererseits könnte aufgrund der solch zügigeren Auslösung auch die Materialstärke des Ableiterelements erhöht werden; im Vergleich zu reinem Nickel könnte die Materialstärke bspw. von 0,2 mm auf 0,3 mm erhöht werden. Ableiterelemente mit einer höheren Materialstärke sind insgesamt mechanisch robuster gegenüber Vibrationen und Schockbelastungen. Weiterhin sind Ableiterelemente mit einer höheren Materialstärke vergleichbar besser schweißbar und können hierbei robustere und zuverlässigere Verbindung ausbilden.Such a nickel-plated steel has a comparably high corrosion resistance and a comparatively good electrical conductivity. Furthermore, a triggering speed of the fuse can be increased noticeably in this way; Compared to pure nickel, for example, the release time is reduced by around 40 percent. Such a more rapid triggering, on the one hand, significantly reduces the risk of thermal propagation, which means that overall security can be increased. On the other hand, the material thickness of the arrester element could also be increased due to the more rapid tripping; Compared to pure nickel, the material thickness could be increased from 0.2 mm to 0.3 mm, for example. Arrester elements with a higher material thickness are overall mechanically more robust against vibrations and shock loads. Furthermore, arrester elements with a higher material thickness are comparably easier to weld and can thereby form more robust and reliable connections.

Ferner ist vernickelter Stahl auch vergleichbar kostengünstig; etwa im Vergleich zu Nickel.Furthermore, nickel-plated steel is also comparably inexpensive; roughly compared to nickel.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments are the subject of the subclaims.

Durch die elektrisch nichtleitenden Unterbrechungen werden Schmelzbereiche gebildet, wodurch eine Stromtragfähigkeit der elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem ersten Bereich und den zweiten Bereichen reduziert wird.Melting areas are formed by the electrically non-conductive interruptions, as a result of which the current-carrying capacity of the electrically conductive connection between the first area and the second areas is reduced.

Vorteilhafterweise sind die Schmelzbereiche mit Hilfe gängiger Stanz- Biege-Verfahren prozesssicher herstellbar und weisen eine ausreichend hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Belastungen, beispielsweise Vibrationen, und Temperaturwechseln auf.Advantageously, the melting areas can be reliably produced with the aid of common stamping and bending processes and have a sufficiently high resistance to mechanical loads, for example vibrations, and temperature changes.

Die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Bereich und einem der zweiten Bereiche wird bei einem Überschreiten eines Schwellenwerts des zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich fließenden Stroms unterbrochen. Durch die Schmelzbereiche ist eine Stromtragfähigkeit der elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich verringert, so dass mittels der elektrischen Verbindung in Form eines Stegs eine Schmelzsicherung gebildet wird. Die Unterbrechung der elektrischen Verbindung kann beispielsweise in einem Fehlerfall durch ein Aufschmelzen der Schmelzbereiche der elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich eigenständig erfolgen.The electrical connection between the first area and one of the second areas is interrupted when a threshold value of the current flowing between the first area and the second area is exceeded. As a result of the melting areas, a current-carrying capacity of the electrical connection between the first area and the second area is reduced, so that a fuse is formed by means of the electrical connection in the form of a web. The interruption of the electrical connection can take place independently, for example in the event of a fault, by melting the melting areas of the electrical connection between the first area and the second area.

Dadurch kann beispielweise während eines abnormen Betriebszustands zumindest eine kurzgeschlossene elektrochemische Zelle von einem Stromkreis abgetrennt werden, wodurch eine weitere Erhitzung zuverlässig verhindert wird. In this way, for example, at least one short-circuited electrochemical cell can be disconnected from a circuit during an abnormal operating state, which reliably prevents further heating.

Dadurch wird gegenüber dem Stand der Technik eine Kettenreaktion mit einer hohen Zuverlässigkeit im Wesentlichen verhindert.As a result, a chain reaction with a high level of reliability is essentially prevented compared to the prior art.

Durch eine geeignete Wahl einer Geometrie der Schmelzbereiche kann die Stromtragfähigkeit an einen jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden, also der Schwellenwert des zwischen dem ersten Bereich und den zweiten Bereich maximal zulässigen fließenden Stroms, definiert werden.By suitably selecting a geometry for the melting areas, the current-carrying capacity can be adapted to a particular application, that is to say the threshold value of the maximum permissible current flowing between the first area and the second area can be defined.

Die fingerartigen Elemente weisen zumindest teilweise dritte elektrisch leitfähige Bereich auf, die mit den zweiten elektrisch leitfähigen Bereichen elektrisch verbunden sind.The finger-like elements have at least partially third electrically conductive areas, which are electrically connected to the second electrically conductive areas.

Durch die dritten elektrisch leitfähigen Bereiche ist vorteilhafterweise eine prozesssichere Kontaktierung der zweiten elektrisch leifähigen Bereiche mit elektrochemischen Zellen, insbesondere von Elektroden der elektrochemischen Zellen, mittels der dritten elektrisch leifähigen Bereiche möglich. Die dritten elektrisch leitfähigen Bereiche können vorteilhafterweise für ein Widerstandsschweißverfahren genutzt werden.The third electrically conductive areas advantageously enable process-reliable contacting of the second electrically conductive areas with electrochemical cells, in particular electrodes of the electrochemical cells, by means of the third electrically conductive areas. The third electrically conductive areas can advantageously be used for a resistance welding process.

Vorteilhafterweise sind die Schmelzbereiche zwischen 0,3 und 2 mm, insbesondere 0,5 mm, breit und/oder zwischen 1 und 5 mm, insbesondere 1 mm, lang.The melting areas are advantageously between 0.3 and 2 mm, in particular 0.5 mm, wide and / or between 1 and 5 mm, in particular 1 mm, long.

Vorteilhafterweise sind die Schmelzbereiche zwischen 0,3 und 2 mm, insbesondere 0,75 mm, breit und/oder zwischen 0,5 und 5 mm, insbesondere 1 mm, lang.The melting areas are advantageously between 0.3 and 2 mm, in particular 0.75 mm, wide and / or between 0.5 and 5 mm, in particular 1 mm, long.

Vorteilhafterweise weist das Ableiterelement eine Materialstärke zwischen 0,1 und 5 mm, insbesondere zwischen 0,2 und 0,5 mm, auf.The conductor element advantageously has a material thickness between 0.1 and 5 mm, in particular between 0.2 and 0.5 mm.

Die dritten elektrisch leitfähigen Bereiche weisen vorteilhafterweise eine konvexe oder konkave Form auf. Dadurch wird eine hinreichend kleine Kontaktfläche für einen Schweißstrom bei dem Widerstandsschweißverfahren erreicht. In einer Ausführungsform umfassen die dritten Bereiche einen Buckel, der während des Widerstandsschweißen im Wesentlich zurückverformt wird.The third electrically conductive areas advantageously have a convex or concave shape. As a result, a sufficiently small contact area for a welding current is achieved in the resistance welding process. In one embodiment, the third regions comprise a projection that is substantially deformed back during resistance welding.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Batteriesystems mit einer Mehrzahl von elektrochemischen Zellen und einem Ableiterelement umfasst folgende Schritte:

  • - Herstellung eines Ableiterelements durch:
    • - Walzen eines elektrisch leitfähigen Rohlings aus vernickeltem Stahl, wodurch ein erster Bereich des Ableiterelements geformt wird;
    • - Stanzen des gewalzten ersten Bereichs, wodurch zweite Bereiche, insbesondere zwei elektrisch leitfähige fingerartige Elemente umfassend, und/oder eine Mehrzahl von elektrisch nichtleitenden Unterbrechungen geformt werden;
  • - Einsetzen der Mehrzahl von Zellen in eine Zellhalterung, insbesondere mit abwechselnder Anordnung von Elektroden der Zellen;
  • - Einsetzen einer Mehrzahl von Ableiterelementen, um mechanisches Kontaktieren mit den Elektroden;
  • - Widerstandsschweißen mittels zumindest zwei die leitfähigen fingerartigen Elemente jeweils eines der zweiten Bereiche zum Kontaktieren der fingerartigen Elemente mit den Elektroden der Zellen zu einer Serienschaltung und/oder Parallelschaltung der Mehrzahl von Zellen;
  • - Elektrisches Kontaktieren der Ableiterelemente mit Anschlusspolen des Batteriesystems.
A method according to the invention for producing a battery system with a plurality of electrochemical cells and an arrester element comprises the following steps:
  • - Production of an arrester element by:
    • Rolling an electrically conductive blank made of nickel-plated steel, whereby a first region of the diverter element is formed;
    • - Punching the rolled first area, whereby second areas, in particular comprising two electrically conductive finger-like elements, and / or a plurality of electrically non-conductive interruptions are formed;
  • - Insertion of the plurality of cells in a cell holder, in particular with an alternating arrangement of electrodes of the cells;
  • Inserting a plurality of diverter elements in order to mechanically contact the electrodes;
  • Resistance welding by means of at least two conductive finger-like elements each one of the second areas for contacting the finger-like elements with the electrodes of the cells to form a series connection and / or parallel connection of the plurality of cells;
  • - Electrical contact between the arrester elements and the connection poles of the battery system.

In einer alternativen Ausführungsform werden die gestanzten zweiten Bereiche in der Art gebogen, dass mit den zweiten Bereichen elektrisch verbundene dritte Bereiche geformt und mittels Widerstandsschweißen zumindest zwei dritte Bereiche der leitfähigen fingerartigen Elemente jeweils eines der zweiten Bereiche der fingerartigen Elemente mit den Elektroden der Zellen zu einer Serienschaltung und/oder Parallelschaltung der Mehrzahl von Zellen kontaktiert werden.In an alternative embodiment, the punched second areas are bent in such a way that third areas electrically connected to the second areas are formed and at least two third areas of the conductive finger-like elements each form one of the second areas of the finger-like elements with the electrodes of the cells by means of resistance welding Series connection and / or parallel connection of the plurality of cells are contacted.

Vorteilhafterweise kann mittels herkömmlicher Herstellungsverfahren das Batteriesystem mit einer Mehrzahl von elektrochemischen Zellen und dem erfindungsgemäßen Ableiterelement hergestellt werden. Weiter ist ein hochautomatisierter Herstellungsprozess möglich.The battery system with a plurality of electrochemical cells and the arrester element according to the invention can advantageously be produced by means of conventional production methods. A highly automated manufacturing process is also possible.

Eine Anpassung einer Serienschaltung und/oder einer Parallelschaltung der Mehrzahl von Zellen, ist durch eine einfache geometrische Änderung des Ableiterelements möglich.An adaptation of a series connection and / or a parallel connection of the plurality of cells is possible by a simple geometric change in the arrester element.

Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemäße Ableiterelement in elektrischen Energiespeichern für Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Plug-In-Hybridfahrzeuge, Pedelecs, oder E-Bikes, für portable Einrichtungen zur Telekommunikation oder Datenverarbeitung, für elektrische Handwerkzeuge oder Küchenmaschinen, sowie in stationären Speichern zur Speicherung insbesondere regenerativ gewonnener elektrischer Energie verwendet.The arrester element according to the invention is advantageously used in electrical energy storage devices for electric vehicles, hybrid vehicles, plug-in hybrid vehicles, pedelecs, or e-bikes, for portable devices for telecommunication or data processing, for electrical hand tools or kitchen appliances, as well as in stationary storage devices for storing, in particular, regeneratively obtained electrical energy Uses energy.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the description below.

Es zeigen:

  • 1 ein Batteriesystem mit einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ableiterelements; und
  • 2 eine schematische Detaildarstellung der ersten Ausführungsform des Ableiterelements; und
  • 3 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ableiterelements; und
  • 4 eine schematische Darstellung eines Aufschmelzverhaltens der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ableiterelements.
Show it:
  • 1 a battery system with a first embodiment of a diverter element according to the invention; and
  • 2 a schematic detailed representation of the first embodiment of the diverter element; and
  • 3 a second embodiment of a diverter element according to the invention; and
  • 4th a schematic representation of a melting behavior of the first embodiment of the diverter element according to the invention.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the exemplary embodiments

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren gleiche Vorrichtungskomponenten.The same reference symbols denote the same device components in all figures.

1 zeigt ein Batteriesystem mit einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ableiterelements. Das Batteriesystem 100 umfasst eine Mehrzahl von elektrochemischen Zellen 109, 110, 111, 112, 113, welche in einer Zellhalterung 106 eingesetzt sind, ein Ableiterelement 101 mit einem ersten elektrisch leitfähigen Bereich 101 (1), zweiten elektrisch leitfähigen Bereichen 101 (2) sowie dritten elektrisch leitfähigen Bereichen 101 (3). Die zweiten Bereiche 101 (2) umfassen in der gezeigten Ausführungsform erste elektrisch leitfähige Finger 101 (2a) und zweite elektrisch leitfähige Finger 101 (2b). Ein erster dritter Bereich 101 (3a) ist auf den ersten Fingern 101 (2a) sowie ein zweiter dritter Bereich 101 (3b) auf den zweiten Fingern 101 (2b) ausgeprägt. Weiter umfassen die zweiten Bereiche 101 (2) einen Dehnungsbereich 105, wodurch beispielsweise Bewegungen der elektrochemischen Zellen in dem Zellhalter 106 ausgeglichen werden können und/oder ein räumlicher Abstand zwischen dem Ableiterelement 101 und dem Zellhalter 106 und/oder einem Gehäuse der elektrochemischen Zellen 109, 110, 111, 112, 113 sichergestellt wird. 1 shows a battery system with a first embodiment of a diverter element according to the invention. The battery system 100 comprises a plurality of electrochemical cells 109 , 110 , 111 , 112 , 113 which in a cell holder 106 are used, an arrester element 101 with a first electrically conductive area 101 (1) , second electrically conductive areas 101 (2) and third electrically conductive areas 101 (3) . The second areas 101 (2) comprise, in the embodiment shown, first electrically conductive fingers 101 (2a) and second electrically conductive fingers 101 (2b) . A first third area 101 (3a) is on the first fingers 101 (2a) as well as a second third area 101 (3b) on the second fingers 101 (2b) pronounced. The second areas also include 101 (2) a stretch area 105 , causing, for example, movements of the electrochemical cells in the cell holder 106 can be compensated and / or a spatial distance between the diverter element 101 and the cell holder 106 and / or a housing for the electrochemical cells 109 , 110 , 111 , 112 , 113 is ensured.

Der erste Bereich 101 (1) ist elektrisch leitend mit den zweiten Bereichen 101 (2) verbunden, wobei elektrisch nicht leitende Unterbrechungen, beispielsweise in Form von Aussparungen 132, vorgesehen sind, welche die Stromtragfähigkeit der elektrisch leitenden Verbindungen reduzieren. In der dargestellten Ausführungsform sind die Aussparungen 132 ausgestanzt, also elektrisch nicht leitend. Durch die Aussparungen 132 werden erste, zweite und dritte Schmelzbereiche 130 (1), 130 (2), 130 (3) sowie weitere Schmelzbereiche 131 (1), 131 (2) gebildet.The first area 101 (1) is electrically conductive to the second areas 101 (2) connected, with electrically non-conductive interruptions, for example in the form of recesses 132 , are provided, which reduce the current-carrying capacity of the electrically conductive connections. In the embodiment shown, the recesses are 132 punched out, so electrically non-conductive. Through the cutouts 132 become first, second and third melting ranges 130 (1) , 130 (2) , 130 (3) as well as other melting ranges 131 (1) , 131 (2) educated.

In der gezeigten Ausführungsform sind die erste Zelle 109, die dritte Zelle 111 und die fünfte Zelle 113 der Art in die Zellhalterung 106 eingesetzt, dass die Kathode in Richtung des Zellhalters 106 ausgerichtet ist. Die zweite Zelle 110 und die vierte Zelle 112 sind in der Art in die Zellhalterung 106 eingesetzt, dass die Anode in Richtung der Zellhalterung 106 ausgerichtet ist.In the embodiment shown, the first are cells 109 , the third cell 111 and the fifth cell 113 of the kind in the cell holder 106 inserted that the cathode towards the cell holder 106 is aligned. The second cell 110 and the fourth cell 112 are in kind in the cell holder 106 inserted that the anode towards the cell holder 106 is aligned.

Die ersten und zweiten Finger 101 (2a), 101 (2b) sind elektrisch mit den Elektroden der elektrochemischen Zellen 109, 110, 111, 112, 113 verbunden, vorzugsweise eine durch ein Widerstandschweißverfahren hergestellte Verbindung.The first and second fingers 101 (2a) , 101 (2b) are electrical with the electrodes of the electrochemical cells 109 , 110 , 111 , 112 , 113 connected, preferably a connection made by a resistance welding process.

In der gezeigten Ausführungsform sind die zweite und vierte Zelle 110, 112 bzw. die erste, dritte und fünfte Zelle 109, 111, 113 parallel geschalten. Durch das Ableiterelement 101 sind die zweite und vierte Zelle 110, 112 in Serie zu der ersten, dritten und fünften Zelle 109, 111, 113 elektrisch verbunden.In the embodiment shown, the second and fourth are cells 110 , 112 or the first, third and fifth cells 109 , 111 , 113 connected in parallel. Through the arrester element 101 are the second and fourth cells 110 , 112 in series with the first, third and fifth cells 109 , 111 , 113 electrically connected.

Typische Nennströme fließen ohne wesentliche Spannungsverluste durch die Schmelzbereiche 130 (1), 130 (2), 130 (3) bzw.131 (1), 131 (2). Tritt ein Kurzschlussfall in einer der Zellen 109, 110, 111, 112, 113 auf, so erwärmen sich die ersten, zweiten und dritten Schmelzbereiche 130 (1), 130 (2), 130 (3) bzw. die ersten und zweiten Schmelzbereiche 131 (1), 131 (2) innerhalb kurzer Zeit so stark, dass diese aufschmelzen und die jeweilige Zelle 109, 110, 111, 112, 113 von dem ersten Bereich 101 (1) des Ableiterelements 101 elektrisch abgetrennt wird.Typical nominal currents flow through the melting areas without significant voltage losses 130 (1) , 130 (2) , 130 (3) or. 131 (1) , 131 (2) . If a short circuit occurs in one of the cells 109 , 110 , 111 , 112 , 113 on, the first, second and third melting areas heat up 130 (1) , 130 (2) , 130 (3) or the first and second melting ranges 131 (1) , 131 (2) so strong within a short time that these melt and the respective cell 109 , 110 , 111 , 112 , 113 from the first area 101 (1) of the arrester element 101 is electrically disconnected.

Diese Trennung erfolgt in serieller Richtung. Eine elektrische Überwachung von Spannungspegeln auf jedem einzelnen Ableiterelement 101 erfolgt durch ein Batteriemanagementsystem über mit diesem verbundene Messleitungen, die pro Ableiterelement an einem seitlichen Ende angeschweißt werden. Die Trennung in serieller Richtung hat wesentliche Vorteile gegenüber einer Auftrennung in paralleler Richtung gemäß dem Stand der Technik, da dies zur Folge hat, dass alle Zellen, die „hinter“ dem abgetrennten Bereich liegen, bezogen auf die Messleitung ebenfalls abgetrennt sind, wodurch deren Zustand nicht mehr durch das Batteriemanagementsystem überwacht werden kann.This separation takes place in a serial direction. An electrical monitoring of voltage levels on each individual arrester element 101 is carried out by a battery management system via measuring lines connected to it, which are welded to one side end of each arrester element. The separation in the serial direction has significant advantages over a separation in the parallel direction according to the prior art, since this has the consequence that all cells that are "behind" the separated area are also separated with respect to the measuring line, whereby their state can no longer be monitored by the battery management system.

2 zeigt eine erste schematische Detaildarstellung der ersten Ausführungsform des Ableiterelements. Eine elektrochemische Zelle 410 ist mittels eines zweiten Bereichs 401 (2) mit einem Ableiterelement 401 elektrisch kontaktiert. Mittels dritter Bereiche 401 (3a) und 401 (3b) wird das Ableiterelement 401 mit einer Elektrode der Zelle 410 elektromechanisch verbunden, beispielsweise mittels einer durch Widerstandsschweißen hergestellten Verbindung. 2 shows a first schematic detailed representation of the first embodiment of the arrester element. An electrochemical cell 410 is by means of a second area 401 (2) with an arrester element 401 electrically contacted. By means of third areas 401 (3a) and 401 (3b) becomes the arrester element 401 with one electrode of the cell 410 Electromechanically connected, for example by means of a connection made by resistance welding.

Beim Widerstandsschweißen kann es dazu kommen, dass ein erheblicher Teil eines elektrischen Stroms von der Elektrode der Zelle 410 über das Ableiterelement 401 durch einen zweiten Finger des zweiten Bereichs 401 (2) fließt und von dort wieder über einen ersten Finger des zweiten Bereichs 401 (2) in die Elektrode zurück fließt. Dieser unerwünschte elektrische Stromfluss ist in 2 durch das Bezugszeichen 441 dargestellt. Diese nicht vermeidbare Randbedingung muss bei einer Geometrie der Finger des zweiten Bereichs 401 (2) des Ableiterelements 401 berücksichtigt werden, so dass angrenzende Schmelzbereiche aufgrund einer Erwärmung bzw. eines Hitzeeintrags mit einer verringerten Stromtragfähigkeit nicht beschädigt werden.During resistance welding it can happen that a significant part of an electrical current is drawn from the electrode of the cell 410 via the arrester element 401 by a second finger of the second area 401 (2) flows and from there again over a first finger of the second area 401 (2) flows back into the electrode. This unwanted electrical current flow is in 2 by the reference number 441 shown. In the case of a geometry, this unavoidable boundary condition must be the fingers of the second area 401 (2) of the arrester element 401 must be taken into account so that adjacent melting areas are not damaged due to heating or heat input with a reduced current-carrying capacity.

In der gezeigten Ausführungsform ist eine Länge 442 der Finger, beispielsweise zwischen 3 und 10 Millimetern, des zweiten Bereichs 401 (2) derart gewählt, dass ein elektrischer Widerstand derart eingestellt wird, dass ein beim Widerstandsschweißen fließender elektrischer Strom 440 im Wesentlichen vollständig von dem dritten Bereich 401 (3b) des zweiten Fingers des zweiten Bereichs 401 (2) über die Elektrode der Zelle 410 zu dem dritten Bereich 401 (3a) des ersten Fingers des zweiten Bereichs 401 (2) des Ableiterelements 401 fließt.In the embodiment shown, a length is 442 the finger, for example between 3 and 10 millimeters, of the second area 401 (2) selected in such a way that an electrical resistance is set in such a way that an electrical current flowing during resistance welding 440 essentially entirely from the third area 401 (3b) of the second finger of the second area 401 (2) over the electrode of the cell 410 to the third area 401 (3a) of the first finger of the second area 401 (2) of the arrester element 401 flows.

Eine weitere Erhöhung des elektrischen Widerstands des ersten und des zweiten Fingers des zweiten Bereichs 401 (2) des Ableiterelements 401 kann durch eine geeignete Wahl von Geometrien 443 und 445 werden, wodurch ein unerwünschter Stromfluss 441 weiter verringert wird und Beschädigen durch Widerstandschweißen während eines Herstellungsverfahren im Wesentlichen ausgeschlossen werden.A further increase in the electrical resistance of the first and second fingers of the second area 401 (2) of the arrester element 401 can through a suitable choice of geometries 443 and 445 causing an undesirable flow of current 441 is further reduced and damage caused by resistance welding during a manufacturing process is essentially eliminated.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ableiterelements in Form eines Zellverbinders 501 für elektrochemische Zellen. Mittels des Zellverbinders 501 können fünfzehn Zellen parallel miteinander elektrisch verschaltet werden, welche eine sogenannte Reihe bilden, sowie zwei dieser Reihen in Serien verschaltet werden. 3 shows a second embodiment of a diverter element according to the invention in the form of a cell connector 501 for electrochemical cells. Using the cell connector 501 fifteen cells can be electrically connected to one another in parallel, which form a so-called row, and two of these rows can be connected in series.

Der Zellverbinder 501 umfasst einen ersten Bereich 501 (1), zweite Bereiche 501 (2), wobei die zweiten Bereiche 501 (2) erste Finger 501 (2a) und zweite Finger 501 (2b) umfassen. Ferner umfassen die ersten Finger 501 (2a) erste dritte Bereiche 501 (3a) und die zweiten Finger 501 (2b) zweite dritte Bereiche 501 (3b).The cell connector 501 includes a first area 501 (1) , second areas 501 (2) , the second areas 501 (2) first fingers 501 (2a) and second fingers 501 (2b) include. The first fingers also include 501 (2a) first third areas 501 (3a) and the second fingers 501 (2b) second third areas 501 (3b) .

Elektrisch leitende Verbindungen zwischen dem ersten Bereich 501 (1) und den zweiten Bereichen 501 (2) umfassen eine Mehrzahl von elektrisch nicht leitenden Unterbrechungen, beispielsweise in Form von Aussparungen 532a, 532b, wodurch vorteilhafterweise erfindungsgemäße Schmelzbereiche 530a, 530b, 530c bzw. 530d, 530e geformt werden.Electrically conductive connections between the first area 501 (1) and the second areas 501 (2) comprise a plurality of electrically non-conductive interruptions, for example in the form of cutouts 532a , 532b , thereby advantageously melting ranges according to the invention 530a , 530b , 530c or. 530d , 530e be shaped.

Die drei Schmelzbereiche 530a, 530b, 530c bzw. die zwei Schmelzbereiche 530d, 530e sind in der gezeigten Ausführungsform vorteilhafterweise 0,5 mm bzw. 0,75 mm breit. Der Zellverbinder 501 weist eine Materialstärke von im Wesentlichen 0,3 mm auf. Dadurch ergibt sich eine gesamte Querschnittsfläche von 0,45 mm2 sowohl für die drei Schmelzbereiche 530a, 530b, 530c, als auch für die zwei Schmelzbereiche 530d, 530e.The three melting ranges 530a , 530b , 530c or the two melting ranges 530d , 530e are advantageously 0.5 mm or 0.75 mm wide in the embodiment shown. The cell connector 501 has a material thickness of essentially 0.3 mm. This results in a total cross-sectional area of 0.45 mm 2 for both the three melting areas 530a , 530b , 530c , as well as for the two melting ranges 530d , 530e .

Der in 3 gezeigte Zellverbinder 501 ist beispielsweise durch Walzen eines elektrisch leitfähigen Rohlings, Stanzen des gewalzten Rohlings und anschließendem Biegen hergestellt.The in 3 Cell connector shown 501 is produced, for example, by rolling an electrically conductive blank, punching the rolled blank and then bending it.

Wird der Zellverbinder 501 in einem elektrischen Energiespeichersystem verwendet, so führt ein Kurzschlussfall in elektrochemischen Zellen dazu, dass die Schmelzbereiche 530a, 530b, 530c des Zellverbinders 501 bei den entsprechenden Zellen schnell auf Temperaturen oberhalb einer Schmelztemperatur des Materials erhitzt werden. Die Schmelzbereiche 530a, 530b, 530c werden in der Praxis von unterschiedlich großen Strömen durchflossen, was vorteilhafterweise einen kaskadischen Effekt zur Folge hat.Becomes the cell connector 501 Used in an electrical energy storage system, a short circuit in electrochemical cells leads to the melting areas 530a , 530b , 530c of the cell connector 501 in the corresponding cells are quickly heated to temperatures above a melting temperature of the material. The melting areas 530a , 530b , 530c In practice, currents of different sizes flow through them, which advantageously results in a cascading effect.

Bei drei Schmelzbereichen 530a, 530b, 530c bedeutet dies, dass zunächst ein Schmelzbereich der Schmelzbereiche 530a, 530b, 530c aufschmilzt, wodurch sich der Strom auf die verbleibenden Schmelzbereiche verteilt. In der Praxis fließt durch einen der beiden Stege ein höherer Strom als durch den anderen Schmelzbereich, so dass wiederum zunächst einer der beiden Schmelzbereiche aufschmilzt. Somit fließt der vollständige Strom nach einer gewissen Zeitspanne nur noch durch einen der drei Schmelzbereiche 530a, 530b, 530c wodurch dieser ebenfalls aufschmilzt. Dadurch sind ist die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Bereich 501 (1) und zweiten Bereich 501 (2) elektrisch getrennt. Durch die Schmelzbereiche sind gegenüber dem Stand der Technik schnelle Auslösezeiten zu erreichen, insbesondere unterhalb von 5 Sekunden.With three melting ranges 530a , 530b , 530c this means that initially a melting range of the melting ranges 530a , 530b , 530c melts, whereby the current is distributed to the remaining melting areas. In practice, a higher current flows through one of the two webs than through the other melting area, so that in turn one of the two melting areas first melts. Thus, after a certain period of time, the full current only flows through one of the three melting areas 530a , 530b , 530c whereby this also melts. This creates the electrical connection between the first area 501 (1) and second area 501 (2) electrically separated. Due to the melting ranges, quick release times can be achieved compared to the prior art, in particular below 5 seconds.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines Aufschmelzverhaltens der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ableiterelements. Ein Ableiterelement 601 umfasst einen ersten Bereich 601 (1), der mit zweiten Bereichen 601 (2) elektrisch leitend verbunden ist, wobei die elektrisch leitende Verbindung zumindest teilweise elektrisch nicht leitend unterbrochen ist, beispielsweise durch Aussparungen 632a, 632b. Durch Schmelzbereiche 630a, 630b, 630c ist eine Stromtragfähigkeit der elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Bereich 601 (1) und dem zweiten Bereich 601 (2) verringert, so dass mittels der elektrischen Verbindung in Form eines Stegs eine Schmelzsicherung gebildet wird. Die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Bereich 601 (1) und einem der zweiten Bereich 601 (2) wird bei einem Überschreiten eines Schwellenwerts des zwischen dem ersten Bereich 601 (1) und dem zweiten Bereich 601 (2) fließenden Stroms unterbrochen. Die Unterbrechung der elektrischen Verbindung erfolgt im Fehlerfall durch ein Aufschmelzen der Schmelzbereiche 630a, 630b, 630c der elektrischen Verbindung zwischen dem ersten 601 (1) Bereich und dem zweiten Bereich 601 (2) eigenständig.
Vor Zeitpunkt t0 ist das Ableiterelement 601 in einem Normalbetrieb, bei dem ein typischer elektrischer Nennstrom über alle Schmelzbereiche 603a, 630b, 630c fließen kann.
4th shows a schematic representation of a melting behavior of the first embodiment of the arrester element according to the invention. A diverter element 601 includes a first area 601 (1) that with second areas 601 (2) is electrically connected, the electrically conductive connection being at least partially interrupted in an electrically non-conductive manner, for example by cutouts 632a , 632b . Through melting areas 630a , 630b , 630c is a current carrying capacity of the electrical connection between the first area 601 (1) and the second area 601 (2) reduced, so that a fuse is formed by means of the electrical connection in the form of a web. The electrical connection between the first area 601 (1) and one of the second areas 601 (2) is exceeded when a threshold value of the between the first range 601 (1) and the second area 601 (2) flowing stream interrupted. In the event of a fault, the electrical connection is interrupted by melting the melting areas 630a , 630b , 630c the electrical connection between the first 601 (1) Area and the second area 601 (2) independent.
The arrester element is before time t0 601 in normal operation with a typical nominal electrical current across all melting ranges 603a , 630b , 630c can flow.

Aufgrund eines Fehlers der Zelle zum Zeitpunkt t0, beispielsweise bei einem Kurzschluss der Zelle, erwärmt sich diese und der zweite Bereich 601(2) des Ableiterelements 601 in kurzer Zeit stark und durch den oberhalb des Nennstroms fließenden abnormen elektrischen Stroms schmilzt der erste Schmelzbereich 630c zu einem Zeitpunkt t1 auf.Due to a fault in the cell at time t0, for example in the event of a short circuit in the cell, the cell and the second area heat up 601 (2) of the arrester element 601 In a short time, strongly and due to the abnormal electric current flowing above the rated current, the first melting range melts 630c at a point in time t1.

Ab dem Zeitpunkt t1 fließt daher der abnorme Strom nur noch durch die Schmelzbereiche 630a und 630b. Aufgrund des geringeren Querschnitts des Schmelzbereichs 630b im Vergleich zu dem Schmelzbereich 630a schmilzt der Schmelzbereich 630b zu einem Zeitpunkt t2 auf, wobei insbesondere zu erwarten ist, dass eine Differenz der Zeitspannen t2 und t1 kleiner als eine Differenz der Zeitspannen t1 und t0 ist.From the point in time t1, the abnormal current therefore only flows through the melting areas 630a and 630b . Due to the smaller cross-section of the melting range 630b compared to the melting range 630a the melting range melts 630b at a point in time t2, wherein it is to be expected in particular that a difference between the time periods t2 and t1 is smaller than a difference between the time periods t1 and t0.

Ab dem Zeitpunkt t2 fließt der komplette abnorme Strom nun durch den Schmelzbereich 630a, der zu einem Zeitpunkt t3 aufschmilzt, wobei insbesondere zu erwarten ist, dass eine Differenz der Zeitspannen t3 und t2 kleiner als eine Differenz der Zeitspannen t2 und t1 ist.From time t2, the entire abnormal current now flows through the melting range 630a , which melts at a point in time t3, wherein it is to be expected in particular that a difference between the time spans t3 and t2 is smaller than a difference between the time spans t2 and t1.

Ab dem Zeitpunkt t3 ist die Zelle von dem Ableiterelement 601 irreversibel getrennt, wodurch ein sicherer Zustand erreicht wird und eine Propagation aufgrund der Erwärmung durch die Entladeströme auf andere Zellen zuverlässig verhindert wird.From the point in time t3, the cell is off the diverter element 601 irreversibly separated, whereby a safe state is achieved and propagation due to the heating by the discharge currents to other cells is reliably prevented.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 3631882 [0002]EP 3631882 [0002]

Claims (9)

Ableiterelement (101, 401, 501, 601) einer Elektrodenanordnung von einer Mehrzahl von elektrochemischen Zellen (109, 110, 111, 112, 113, 410), umfassend einen ersten elektrisch leitfähigen Bereich (101(1), 501(1), 601(1)) sowie zweite elektrisch leitfähige Bereiche (101(2), 401(2), 501(2), 601(2)), wobei die zweiten elektrisch leitfähigen Bereiche (101(2), 401(2), 501(2), 601(2)) jeweils zumindest zwei elektrisch leitfähige fingerartige Elemente (101(2a), 101(2b), 501(2a), 501(2b), 601(2a), 601(2b)), umfassen, wobei jeweils eine Elektrode der elektrochemischen Zellen (109, 110, 111, 112, 113, 410) der Elektrodenanordnung, insbesondere eine Anode oder Kathode, mit zumindest zwei der fingerartigen Elementen (101(2a), 101(2b), 501(2a), 501(2b), 601(2a), 601(2b)) eines der zweiten Bereiche (101(2), 401(2), 501(2), 601(2)) elektrisch verbindbar ist, wobei der erste elektrisch leitfähige Bereich (101(1), 601(1)) mit den zweiten elektrisch leitfähigen Bereichen (101(2), 401(2), 501(2), 601(2)) elektrisch verbunden ist und die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Bereich (101(1), 501(1), 601(1)) und dem zweiten Bereich (101(2), 401(2), 501(2), 601(2)) zumindest teilweise elektrisch nicht leitend unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableiterelement aus einem vernickelten Stahl ausgebildet ist.Conductor element (101, 401, 501, 601) of an electrode arrangement of a plurality of electrochemical cells (109, 110, 111, 112, 113, 410), comprising a first electrically conductive area (101 (1), 501 (1), 601 (1)) and second electrically conductive areas (101 (2), 401 (2), 501 (2), 601 (2)), the second electrically conductive areas (101 (2), 401 (2), 501 ( 2), 601 (2)) each comprise at least two electrically conductive finger-like elements (101 (2a), 101 (2b), 501 (2a), 501 (2b), 601 (2a), 601 (2b)), wherein one electrode each of the electrochemical cells (109, 110, 111, 112, 113, 410) of the electrode arrangement, in particular an anode or cathode, with at least two of the finger-like elements (101 (2a), 101 (2b), 501 (2a), 501 (2b), 601 (2a), 601 (2b)) one of the second areas (101 (2), 401 (2), 501 (2), 601 (2)) can be electrically connected, the first electrically conductive area (101 (1), 601 (1)) with the second electrically conductive areas (101 (2), 401 (2), 501 (2), 601 (2) ) is electrically connected and the electrically conductive connection between the first area (101 (1), 501 (1), 601 (1)) and the second area (101 (2), 401 (2), 501 (2), 601 (2)) is at least partially electrically non-conductive interrupted, characterized in that the diverter element is formed from a nickel-plated steel. Ableiterelement (101, 401, 501, 601) einer Elektrodenanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die elektrisch nicht leitende Unterbrechung (132,532a, 532b, 632a, 632b) Schmelzbereiche (130(1), 130(2), 130(3)) gebildet werden, welche eine Stromtragfähigkeit der elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem ersten Bereich (101(1), 501(1), 601(1)) und den zweiten Bereichen (101(2), 401(2), 501(2), 601(2)) reduzieren.Conductor element (101, 401, 501, 601) of an electrode arrangement according to Claim 1 , characterized in that melting areas (130 (1), 130 (2), 130 (3)) are formed by the electrically non-conductive interruption (132,532a, 532b, 632a, 632b), which a current-carrying capacity of the electrically conductive connection between the first area (101 (1), 501 (1), 601 (1)) and the second areas (101 (2), 401 (2), 501 (2), 601 (2)). Ableiterelement (101, 401, 501, 601) einer Elektrodenanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Bereich (101(1), 501(1), 601(1)) und einem der zweiten Bereiche (101(2), 401(2), 501(2), 601(2)) bei einem Überschreiten eines Schwellenwerts des zwischen dem ersten Bereich (101(1), 501(1), 601(1)) und dem zweiten Bereich (101(2), 401(2), 501(2), 601(2)) fließenden Stroms unterbrochen wird.Conductor element (101, 401, 501, 601) of an electrode arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical connection between the first area (101 (1), 501 (1), 601 (1)) and one of the second areas (101 (2), 401 (2), 501 (2), 601 (2)) when a threshold value between the first area (101 (1), 501 (1), 601 (1)) and the second is exceeded Area (101 (2), 401 (2), 501 (2), 601 (2)) flowing current is interrupted. Ableiterelement (101, 401, 501, 601) einer Elektrodenanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fingerartigen Elemente (101(2a), 101(2b), 501(2a), 501(2b), 601(2a), 601(2b)) dritte elektrisch leitfähige Bereiche (101(3)) aufweisen, die mit den zweiten elektrisch leitfähigen Bereichen (101(2), 401(2), 501(2), 601(2)) elektrisch verbunden sind.Conductor element (101, 401, 501, 601) of an electrode arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the finger-like elements (101 (2a), 101 (2b), 501 (2a), 501 (2b), 601 (2a) , 601 (2b)) have third electrically conductive areas (101 (3)) which are electrically connected to the second electrically conductive areas (101 (2), 401 (2), 501 (2), 601 (2)). Ableiterelement (101, 401, 501, 601) einer Elektrodenanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzbereiche (130(1), 130(2), 130(3), 131(1), 131(2)) zwischen 0,3 und 2 Millimetern breit und/oder zwischen 1 und 5 Millimetern, lang sind.Conductor element (101, 401, 501, 601) of an electrode arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the melting areas (130 (1), 130 (2), 130 (3), 131 (1), 131 (2)) between 0.3 and 2 millimeters wide and / or between 1 and 5 millimeters long. Ableiterelement (101, 401, 501, 601) einer Elektrodenanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableiterelement (101, 401, 501, 601) eine Materialstärke zwischen 0,1 und 5 Millimetern, insbesondere zwischen 0,2 und 0,5 Millimetern, aufweist.Conductor element (101, 401, 501, 601) of an electrode arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor element (101, 401, 501, 601) has a material thickness between 0.1 and 5 millimeters, in particular between 0.2 and 0 , 5 millimeters. Ableiterelement (101, 401, 501, 601) einer Elektrodenanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten elektrisch leitfähigen Bereiche (101(3)) eine konvexe oder konkave Form aufweisen.Conductor element (101, 401, 501, 601) of an electrode arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the third electrically conductive areas (101 (3)) have a convex or concave shape. Verfahren zur Herstellung eines Batteriesystems mit einer Mehrzahl von elektrochemischen Zellen (109, 110, 111, 112, 113, 410) und einem Ableiterelement (101, 401, 501, 601) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 umfassend folgende Schritte: - Herstellung eines Ableiterelements (101, 401, 501, 601) durch ◯ Walzen eines elektrisch leitfähigen Rohlings aus vernickeltem Stahl, wodurch ein erster Bereich (101(1), 601(1)) des Ableiterelements (101, 401, 501, 601) geformt wird; ◯ Stanzen des gewalzten ersten Bereichs (101(1), 501(1), 601(1)), wodurch zweite Bereiche (101(2), 401(2), 501(2), 601(2)), insbesondere zwei elektrisch leitfähige fingerartige Elemente (101(2a), 101(2b), 501(2a), 501(2b), 601(2a), 601(2b)) umfassend, und/oder eine Mehrzahl von elektrisch nicht leitenden Unterbrechungen (132,532a, 532b, 632a, 632b) geformt werden; - Einsetzen der Mehrzahl von Zellen (109, 110, 111, 112, 113, 410) in eine Zellhalterung, insbesondere mit abwechselnder Anordnung von Elektroden der Zellen (109, 110, 111, 112, 113, 410); - Einsetzen einer Mehrzahl von Ableiterelementen (101, 401, 501, 601) und mechanisches Kontaktierung mit den Elektroden; - Widerstandsschweißen mittels zumindest zwei leitfähigen fingerartigen Elementen (101(2a), 101(2b), 501(2a), 501(2b), 601(2a), 601(2b)) jeweils eines der zweiten Bereiche (101(2), 401(2), 501(2), 601(2)) und/oder zumindest zwei, mit den zweiten Bereichen (101(2), 401(2), 501(2), 601(2)) elektrisch verbundenen, dritten Bereichen (101(3), 101(3a), 101(3b)) zum elektrischen Kontaktieren der fingerartigen Elemente (101(2a), 101(2b), 501(2a), 501(2b), 601(2a), 601(2b)) mit den Elektroden der Zellen (109, 110, 111, 112, 113, 410) zu einer Serienschaltung und/oder Parallelschaltung der Mehrzahl von Zellen (109, 110, 111, 112, 113, 410); - Elektrisches Kontaktieren der Ableiterelemente (101, 401, 501, 601) mit Anschlusspolen des Batteriesystems (100).Method for producing a battery system with a plurality of electrochemical cells (109, 110, 111, 112, 113, 410) and a diverter element (101, 401, 501, 601) according to one of the Claims 1 until 7th comprising the following steps: - Production of a conductor element (101, 401, 501, 601) by ◯ rolling an electrically conductive blank made of nickel-plated steel, whereby a first area (101 (1), 601 (1)) of the conductor element (101, 401, 501, 601) is molded; ◯ Punching the rolled first area (101 (1), 501 (1), 601 (1)), creating second areas (101 (2), 401 (2), 501 (2), 601 (2)), in particular two electrically conductive finger-like elements (101 (2a), 101 (2b), 501 (2a), 501 (2b), 601 (2a), 601 (2b)) comprising, and / or a plurality of electrically non-conductive interruptions (132,532a , 532b, 632a, 632b); - Insertion of the plurality of cells (109, 110, 111, 112, 113, 410) in a cell holder, in particular with an alternating arrangement of electrodes of the cells (109, 110, 111, 112, 113, 410); - Insertion of a plurality of conductor elements (101, 401, 501, 601) and mechanical contact with the electrodes; - Resistance welding by means of at least two conductive finger-like elements (101 (2a), 101 (2b), 501 (2a), 501 (2b), 601 (2a), 601 (2b)) each one of the second areas (101 (2), 401 (2), 501 (2), 601 (2)) and / or at least two third, electrically connected to the second regions (101 (2), 401 (2), 501 (2), 601 (2)) Areas (101 (3), 101 (3a), 101 (3b)) for electrical contact with the finger-like elements (101 (2a), 101 (2b), 501 (2a), 501 (2b), 601 (2a), 601 (2b)) with the electrodes of the cells (109, 110, 111, 112, 113, 410) to form a series connection and / or parallel connection of the plurality of cells (109, 110, 111, 112, 113, 410); - Electrical contacting of the arrester elements (101, 401, 501, 601) with connection poles of the battery system (100). Verwendung eines Ableiterelements (101, 401, 501, 601) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 in elektrischen Energiespeichern für Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Plug-In-Hybridfahrzeuge, Pedelecs oder E-Bikes, für portable Einrichtungen zur Telekommunikation oder Datenverarbeitung, für elektrische Handwerkzeuge oder Küchenmaschinen, sowie in stationären Speichern zur Speicherung insbesondere regenerativ gewonnener elektrischer Energie.Use of a diverter element (101, 401, 501, 601) according to one of the Claims 1 until 8th in electrical energy storage devices for electric vehicles, hybrid vehicles, plug-in hybrid vehicles, pedelecs or e-bikes, for portable devices for telecommunications or data processing, for electrical hand tools or kitchen appliances, as well as in stationary storage devices for storing electrical energy obtained in particular from renewable sources.
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