DE102022001683A1 - Compensating clamping element and method for welding an electrical contact - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ausgleichsspannelement (100) zum schweißtechnischen Fügen einer elektrischen Kontaktierung (46, 48) mit wenigstens zwei Stromschienen (54, 56) an wenigstens zwei elektrischen Kontaktstellen (50, 52), insbesondere von Batteriezellen (60), insbesondere von Batterierundzellen (60), mit wenigstens einem ersten Druckelement (10) mit einem ersten Spannbereich (12) und wenigstens einem zweiten Druckelement (20) mit einem zweiten Spannbereich (22). Dabei ist das zweite Druckelement (20) elektrisch isoliert mit dem ersten Druckelement (10) verbunden. Der zweite Spannbereich (22) ist in einer axialen Richtung (L) gegen den ersten Spannbereich (12) versetzt angeordnet.Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung (200) mit wenigstens zwei Ausgleichsspannelementen (100) zum schweißtechnischen Fügen elektrischer Kontaktierungen (46, 48) an wenigstens zwei elektrischen Kontaktstellen (50, 52), insbesondere von Batteriezellen (60), insbesondere von Batterierundzellen (60).Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum schweißtechnischen Fügen einer elektrischen Kontaktierung (46, 48).The invention relates to a compensating clamping element (100) for welding an electrical contact (46, 48) with at least two busbars (54, 56) at at least two electrical contact points (50, 52), in particular of battery cells (60), in particular of round battery cells ( 60), with at least one first pressure element (10) with a first clamping area (12) and at least one second pressure element (20) with a second clamping area (22). The second pressure element (20) is connected to the first pressure element (10) in an electrically insulated manner. The second clamping area (22) is arranged offset in an axial direction (L) relative to the first clamping area (12). The invention further relates to a device (200) with at least two compensating clamping elements (100) for joining electrical contacts (46, 48) by welding technology. at at least two electrical contact points (50, 52), in particular of battery cells (60), in particular of round battery cells (60). The invention further relates to a method for welding an electrical contact (46, 48).

Description

Die Erfindung betrifft ein Ausgleichsspannelement zum schweißtechnischen Fügen einer elektrischen Kontaktierung mit wenigstens zwei Stromschienen an wenigstens zwei elektrischen Kontaktstellen, insbesondere von Batteriezellen, insbesondere von Batterierundzellen, sowie ein Verfahren zum schweißtechnischen Fügen einer elektrischen Kontaktierung mit einem Ausgleichsspannelement.The invention relates to a compensating clamping element for welding an electrical contact with at least two busbars at at least two electrical contact points, in particular of battery cells, in particular round battery cells, as well as a method for welding an electrical contact with a compensating clamping element.

Beim Fügen von elektrischen Kontaktierungen insbesondere an Batteriezellen, beispielsweise mittels Schweißen, beispielsweise Laserschweißen, können sich aufgrund der Verwendung unterschiedlicher Materialstärken für Stromschienen bzw. Zellverbinder und/oder diverser Höhenniveaus der zu verbindenden Pole einer Batteriezelle, insbesondere einer Batterierundzelle, unterschiedliche Fügeebenen ausbilden. Üblicherweise kommen hier unterschiedliche Niederhalter bzw. Spannelemente zum Einsatz, welche oftmals nacheinander in aufwendiger Art und Weise die Fügepartner niederdrücken, um einen vorherrschenden Spalt zu schließen.When joining electrical contacts, in particular on battery cells, for example by means of welding, for example laser welding, different joining levels can be formed due to the use of different material thicknesses for busbars or cell connectors and/or various height levels of the poles of a battery cell to be connected, in particular a round battery cell. Different hold-down devices or clamping elements are usually used here, which often press down the joining partners one after the other in a complex manner in order to close a prevailing gap.

Die CN214921787U offenbart eine Schweißvorrichtung für ein Zellgehäuse, die eine Basis und ein Klemmteil umfasst. Das Zellgehäuse wird auf der Basis platziert. Das Klemmteil ist auf der Basis angeordnet. Das Klemmteil umfasst ein Klemmstück. Das Klemmstück kann sich relativ zur Basis bewegen und ist auf der Basis angeordnet. Während des Schweißens klemmt das Klemmstück zumindest einen Teil der oberen Oberfläche des Zellgehäuses ein, um das Zellgehäuse beim Schweißen zu fixieren.The CN214921787U discloses a cell casing welding apparatus including a base and a clamping member. The cell casing is placed on the base. The clamping part is arranged on the base. The clamping part includes a clamping piece. The clamping piece can move relative to the base and is arranged on the base. During welding, the clamp clamps at least a portion of the upper surface of the cell housing to fix the cell housing during welding.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein flexibles Ausgleichsspannelement zum schweißtechnischen Fügen einer elektrischen Kontaktierung zu schaffen, welches kurze Prozesszeiten ermöglicht.One object of the invention is to create a flexible compensating clamping element for welding an electrical contact, which enables short process times.

Eine weitere Aufgabe ist es, eine Vorrichtung mit wenigstens zwei Ausgleichsspannelementen zum schweißtechnischen Fügen elektrischer Kontaktierungen zu schaffen, welche kurze Prozesszeiten ermöglicht.Another task is to create a device with at least two compensating clamping elements for welding electrical contacts, which enables short process times.

Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zum schweißtechnischen Fügen einer elektrischen Kontaktierung mit einem Ausgleichsspannelement anzugeben, welches kurze Prozesszeiten ermöglicht.Another task is to specify a method for welding an electrical contact with a compensating clamping element, which enables short process times.

Die vorgenannten Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.The aforementioned tasks are solved with the features of the independent claims.

Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Favorable refinements and advantages of the invention result from the further claims, the description and the drawing.

Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Ausgleichsspannelement zum schweißtechnischen Fügen einer elektrischen Kontaktierung mit wenigstens zwei Stromschienen an wenigstens zwei elektrischen Kontaktstellen vorgeschlagen, insbesondere von Batteriezellen, insbesondere von Batterierundzellen, mit wenigstens einem ersten Druckelement mit einem ersten Spannbereich und wenigstens einem zweiten Druckelement mit einem zweiten Spannbereich. Dabei ist das zweite Druckelement elektrisch isoliert mit dem ersten Druckelement verbunden. Der zweite Spannbereich ist in einer axialen Richtung gegen den ersten Spannbereich versetzt angeordnet.According to one aspect of the invention, a compensating clamping element is proposed for welding an electrical contact with at least two busbars at at least two electrical contact points, in particular of battery cells, in particular of round battery cells, with at least a first pressure element with a first clamping area and at least a second pressure element with a second Clamping range. The second pressure element is connected to the first pressure element in an electrically insulated manner. The second clamping area is arranged offset in an axial direction relative to the first clamping area.

Mittels des vorgeschlagenen Ausgleichsspannelements zum schweißtechnischen Fügen einer elektrischen Kontaktierung lassen sich Höhenunterschiede von elektrischen Kontaktstellen durch Unterteilung des Ausgleichsspannelements gezielt ausgleichen. Dazu werden wenigstens zwei einzeln mittels Federelementen beaufschlagte Druckelemente eingesetzt. Die wenigstens zwei Druckelemente sind zum Niederhalten unterschiedlicher Stromschienen an unterschiedlichen elektrischen Kontaktstellen vorgesehen. So können Pole von Batteriezellen, welche in axialer Richtung der Batteriezelle unterschiedliche Höhen aufweisen und/oder auf unterschiedlicher Höhe der Batteriezelle angeordnet sind, zuverlässig mit den Stromschienen elektrisch kontaktiert werden. Die jeweiligen Druckelemente sind über Stege fest und positionsgetreu miteinander verbunden. Die Druckelemente können beispielsweise zum Kontaktieren von Batterierundzellen koaxial angeordnet sein. Zwischen den die unterschiedlichen Anschlusspole betreffenden Druckelementen befindet sich eine Isolierung aus einem Isolationsmaterial, beispielsweise Keramik oder Kunststoff, sodass kein Kurzschluss beim Aufsetzen des Ausgleichsspannelements entstehen kann und sämtliche Polkontaktierungen einer Batteriezelle in lediglich einem Prozessschritt effektiv niedergehalten, fixiert und geschweißt werden können.Using the proposed compensating clamping element for welding an electrical contact, differences in height of electrical contact points can be specifically compensated for by dividing the compensating clamping element. For this purpose, at least two pressure elements that are individually acted upon by spring elements are used. The at least two pressure elements are provided for holding down different busbars at different electrical contact points. In this way, poles of battery cells, which have different heights in the axial direction of the battery cell and/or are arranged at different heights of the battery cell, can be reliably electrically contacted with the busbars. The respective printing elements are connected to each other firmly and in the correct position via webs. The pressure elements can be arranged coaxially, for example, for contacting round battery cells. Between the pressure elements relating to the different connection poles there is insulation made of an insulating material, for example ceramic or plastic, so that no short circuit can occur when the compensating clamping element is placed and all pole contacts of a battery cell can be effectively held down, fixed and welded in just one process step.

Zum Durchführen des schweißtechnischen Fügeprozesses kann ein einziges Ausgleichsspannelement montiert an das Schweißwerkzeug, beispielsweise eine Laserschweißoptik mit Halterung, einer Batteriezelle einzeln aufgesetzt werden.To carry out the welding joining process, a single compensating clamping element can be mounted individually on the welding tool, for example a laser welding optics with holder, of a battery cell.

Günstigerweise sind, anders als im Stand der Technik, keine hintereinander ablaufenden Prozessschritte notwendig, wie beispielsweise Niederhalten des Pluspols mit einer Vorrichtung, Schweißen des Pluspols, Wegfahren der Vorrichtung, Aufsetzen einer zweiten Vorrichtung auf den Minuspol, Schweißen des Minuspols, usw. Ebenso kann insbesondere die Gefahr eines Kurzschlusses durch Berühren beteiligter Bauteile beim Aufsetzen und Verfahren der unterschiedlichen Vorrichtungen vermieden werden.Advantageously, unlike in the prior art, no consecutive process steps are necessary, such as holding down the positive pole with a device, welding the positive pole, moving the device away, placing a second device on the negative pole, welding ßen the negative pole, etc. The risk of a short circuit caused by touching the components involved when placing and moving the different devices can also be avoided.

Vorteilhaft lassen sich mit dem vorgeschlagenen Ausgleichsspannelement kürzere Prozesszeiten erreichen, da Schweißen unter schnelleren Umpositionierungen des Strahles möglich ist. Außerdem können Nebenzeiten verkürzt werden, beispielsweise durch gleichzeitiges Rüsten mit einem zweiten Niederhalter. Ein einziges Ausgleichsspannelement deckt günstigerweise mehrere Schweißbereiche kurzschlusssicher ab. Weitere Niederhalter sowie aufwendige weitere Aufsetzverfahren können entfallen.Advantageously, shorter process times can be achieved with the proposed compensating clamping element, since welding is possible with faster repositioning of the beam. In addition, non-productive times can be shortened, for example by simultaneously setting up with a second hold-down device. A single compensating clamping element conveniently covers several welding areas in a short-circuit-proof manner. Additional hold-down devices and complex additional attachment procedures can be omitted.

Durch Einsatz von Federelementen mit unterschiedlicher Stärken und/oder Federkennlinien lassen sich, wenn erforderlich, unterschiedliche Druckkräfte der Druckelemente zwischen den diversen Schweißbereichen einstellen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Anschlusspole mit unterschiedlichen Materialien sowie unterschiedlicher Höhe ausgebildet sind. So ist vorteilhaft ein Ausgleich bei der elektrischen Kontaktierung von unterschiedlichen Höhenniveaus und/oder Materialstärken möglich.By using spring elements with different strengths and/or spring characteristics, different pressure forces of the pressure elements can be set between the various welding areas if necessary. This is particularly advantageous if the connection poles are designed with different materials and different heights. This makes it possible to advantageously compensate for the electrical contacting of different height levels and/or material thicknesses.

Das vorgeschlagene Ausgleichsspannelement weist eine besondere Eignung zum Kontaktieren von unterschiedlichen Anschlusspolen, insbesondere einer Rundzelle, mit Stromschienen/Zellverbindern auf.The proposed compensating clamping element is particularly suitable for contacting different connection poles, in particular a round cell, with busbars/cell connectors.

Das vorgeschlagene Ausgleichsspannelement kann günstigerweise in Verbindung mit konventioneller Schweißanlagentechnik verwendet werden. Besonders ist das Ausgleichsspannelement geeignet, in Kombination mit einer Laserscannerschweißoptik eingesetzt zu werden, welche den Laserstrahl schnell nacheinander in die einzelnen Schweißbereiche des Ausgleichsspannelementes umlenkt.The proposed compensating clamping element can be conveniently used in conjunction with conventional welding system technology. The compensating clamping element is particularly suitable for being used in combination with laser scanner welding optics, which quickly deflect the laser beam one after the other into the individual welding areas of the compensating clamping element.

Vorteilhaft kann die Größe des Ausgleichspannelementes optimal auf die jeweilige Dimension der zu verschweißenden Batteriezelle adaptiert werden. Umliegende Bauteile können günstig vor möglichen Prozessspritzern geschützt werden. Bei Verwendung von möglichen Schutzgasen ist ein stabilerer Prozess durch gute Schutzgasabdeckung sowie weniger Verbrauch des Gases möglich, da weniger Gas aufgrund der verbesserten Abdeckung durch das Ausgleichsspannelement entweichen kann. So ist ein flexibler Einsatz des Ausgleichsspannelementes entweder einzeln oder in mehrfacher Ausführung an einer entsprechenden Vorrichtung möglich.Advantageously, the size of the compensating clamping element can be optimally adapted to the respective dimension of the battery cell to be welded. Surrounding components can be effectively protected from possible process splashes. When using possible protective gases, a more stable process is possible due to good protective gas coverage and less gas consumption, since less gas can escape due to the improved coverage by the compensating clamping element. This means that the compensating clamping element can be used flexibly either individually or in multiple versions on a corresponding device.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Ausgleichsspannelements kann wenigstens eines der Druckelemente ein Federelement zum Anpressen des Spannbereichs an die Stromschiene aufweisen. Dies ist insbesondere günstig, wenn die elektrischen Kontaktstellen mit unterschiedlichen Materialien sowie unterschiedlicher Höhe ausgebildet sind. So ist vorteilhaft ein Ausgleich bei der elektrischen Kontaktierung von unterschiedlichen Höhenniveaus und/oder Materialstärken möglich.According to an advantageous embodiment of the compensating clamping element, at least one of the pressure elements can have a spring element for pressing the clamping area onto the busbar. This is particularly advantageous if the electrical contact points are made with different materials and different heights. This makes it possible to advantageously compensate for the electrical contacting of different height levels and/or material thicknesses.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Ausgleichsspannelements kann wenigstens eines der Druckelemente randseitig eine Aussparung für eine der Stromschienen aufweisen. Bei koaxialer Anordnung kann das äußere Druckelement mindestens eine Aussparung zur Durchführung der den zentralen Anschlusspol verbindenden Stromschiene aufweisen. So kann das Ausgleichsspannelement auch bei Batterierundzellen mit einem zentralen Anschlusspol, an den eine Stromschiene geführt ist, günstig eingesetzt werden.According to an advantageous embodiment of the compensating clamping element, at least one of the pressure elements can have a recess on the edge for one of the busbars. In the case of a coaxial arrangement, the outer pressure element can have at least one recess for the passage of the busbar connecting the central connection pole. The compensating clamping element can also be used favorably in round battery cells with a central connection pole to which a busbar is connected.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Ausgleichsspannelements können die Druckelemente als Hohlzylinder ausgebildet sein, wobei das zweite Druckelement in einem Innenbereich des ersten Druckelements, insbesondere koaxial zu dem ersten Druckelement, angeordnet ist. So kann das Ausgleichsspannelement auch bei Batterierundzellen mit einem zentralen Anschlusspol, an den eine Stromschiene geführt ist, günstig eingesetzt werden.According to an advantageous embodiment of the compensating clamping element, the pressure elements can be designed as hollow cylinders, with the second pressure element being arranged in an interior region of the first pressure element, in particular coaxially with the first pressure element. The compensating clamping element can also be used favorably in round battery cells with a central connection pole to which a busbar is connected.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Ausgleichsspannelements kann wenigstens eines der Druckelemente ein Federelement aufweisen, welches in einer Wand des wenigstens einen Druckelements angeordnet ist. Insbesondere kann das Federelement als Schraubenfeder ausgebildet sein. Dies ist insbesondere günstig, wenn die elektrischen Kontaktstellen mit unterschiedlichen Materialien sowie unterschiedlicher Höhe ausgebildet sind, wie es insbesondere bei Batterierundzellen mit einem zentralen Anschlusspol der Fall ist. So ist vorteilhaft ein Ausgleich bei der elektrischen Kontaktierung von unterschiedlichen Höhenniveaus und/oder Materialstärken möglich.According to an advantageous embodiment of the compensating tensioning element, at least one of the pressure elements can have a spring element which is arranged in a wall of the at least one pressure element. In particular, the spring element can be designed as a coil spring. This is particularly advantageous if the electrical contact points are made of different materials and of different heights, as is particularly the case with round battery cells with a central connection pole. This makes it possible to advantageously compensate for the electrical contacting of different height levels and/or material thicknesses.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Ausgleichsspannelements kann das zweite Druckelement über Stege mit dem ersten Druckelement verbunden sein. Insbesondere können die Stege radial und/oder tangential von dem zweiten Druckelement zu dem ersten Druckelement verlaufen. Auf diese Weise kann das Ausgleichsspannelement genügend Freiraum aufweisen, um auch im Innenbereich des Ausgleichsspannelements mit einem Laserstrahl schweißen zu können.According to an advantageous embodiment of the compensating clamping element, the second pressure element can be connected to the first pressure element via webs. In particular, the webs can extend radially and/or tangentially from the second pressure element to the first pressure element. In this way, the compensating clamping element can have enough free space to be able to weld with a laser beam even in the interior of the compensating clamping element.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Ausgleichsspannelements kann die Aussparung in dem ersten Druckelement angeordnet sein, wobei die Aussparung als Hohlzylindersektor der Wand des ersten Druckelements ausgebildet ist und einen Freiraum für die Stromschiene zu dem zweiten Spannbereich bildet. Dadurch kann die Stromschiene zu einem zentralen Batteriepol geführt werden, wobei ein Kurzschließen der Stromschiene und/oder des Batteriepols mit dem Ausgleichsspannelement vermieden werden kann.According to an advantageous embodiment of the compensating clamping element, the recess can be arranged in the first pressure element, the recess being designed as a hollow cylinder sector of the wall of the first pressure element and forming a free space for the busbar to the second clamping area. As a result, the busbar can be guided to a central battery pole, whereby short-circuiting of the busbar and/or the battery pole with the compensating clamping element can be avoided.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Ausgleichsspannelements können wenigstens zwei Druckelemente die elektrischen Kontaktierungsstellen in einer Ebene quer, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung umfassen. Insbesondere kann dabei das erste Druckelement einem Gehäusedurchmesser der zu kontaktierenden Batteriezelle, insbesondere Batterierundzelle, angepasst sein. Auf diese Weise können zwei lateral beabstandete elektrische Kontaktierungsstellen mit Stromschienen kontaktiert werden. Dabei kann das erste Druckelement insbesondere die nötige Kraft günstig auf das Gehäuse der Batteriezelle verteilen.According to an advantageous embodiment of the compensating clamping element, at least two pressure elements can encompass the electrical contact points in a plane transverse, in particular perpendicular, to the axial direction. In particular, the first pressure element can be adapted to a housing diameter of the battery cell to be contacted, in particular a round battery cell. In this way, two laterally spaced electrical contact points can be contacted with busbars. The first pressure element can in particular distribute the necessary force favorably to the housing of the battery cell.

Weiter kann das äußere Druckstück vorteilhaft derart ausgestaltet sein, dass es exakt dem Gehäusedurchmesser der zu verschweißenden Batteriezelle angepasst ist, sodass sich die aufgebrachten Druckkräfte homogen über den gesamten Gehäusequerschnitt verteilen.Furthermore, the outer pressure piece can advantageously be designed in such a way that it is exactly adapted to the housing diameter of the battery cell to be welded, so that the applied pressure forces are distributed homogeneously over the entire housing cross section.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung mit wenigstens zwei Ausgleichsspannelementen zum schweißtechnischen Fügen elektrischer Kontaktierungen von wenigstens zwei Batteriezellen vorgeschlagen, insbesondere von wenigstens zwei Batterierundzellen, wobei Stromschienen an elektrischen Kontaktstellen der wenigstens zwei Batteriezellen gleichzeitig durch die wenigstens zwei Ausgleichsspannelemente niedergehalten oder niederhaltbar sind. In diesem Fall können erstes und zweites Druckelement auch über die Grundplatte der Vorrichtung miteinander verbunden sein, sodass die zuvor beschriebenen, verbindenden Stege entfallen können.According to a further aspect of the invention, a device with at least two compensating clamping elements for welding electrical contacts of at least two battery cells is proposed, in particular of at least two round battery cells, with busbars at electrical contact points of the at least two battery cells simultaneously held down or can be held down by the at least two compensating clamping elements. In this case, the first and second pressure elements can also be connected to one another via the base plate of the device, so that the previously described connecting webs can be omitted.

Mehrere Ausgleichsspannelemente können, unabhängig vom Schweißwerkzeug, an einer Vorrichtung zum Verspannen mehrerer Zellen gleichzeitig angebracht sein, sodass ein sogenanntes Scannerschweißen, auch „Welding-on-the-fly“ genannt, mittels einer robotergeführten Laserscannerschweißoptik zu extrem kurzen Prozesszeiten ermöglicht wird.Several compensating clamping elements, independent of the welding tool, can be attached to a device for clamping several cells at the same time, so that so-called scanner welding, also known as "welding-on-the-fly", is possible using robot-guided laser scanner welding optics at extremely short process times.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum schweißtechnischen Fügen einer elektrischen Kontaktierung mit wenigstens zwei Stromschienen an wenigstens zwei elektrische Kontaktstellen vorgeschlagen, insbesondere von Batteriezellen, insbesondere von Batterierundzellen, mit einem Ausgleichsspannelement. Das Verfahren umfasst wenigstens die Schritte: Aufsetzen der wenigstens zwei Stromschienen auf die wenigstens zwei elektrischen Kontaktstellen, insbesondere einer Batterierundzelle; Aufsetzen eines Ausgleichspannelements auf die wenigstens zwei Stromschienen; Niederhalten der wenigstens zwei Stromschienen mit einem ersten und einem zweiten Druckelement des Ausgleichsspannelements; Verschweißen der wenigstens zwei Stromschienen mit den wenigstens zwei elektrischen Kontaktstellen; sowie Entfernen des Ausgleichsspannelements von den wenigstens zwei Stromschienen.According to a further aspect of the invention, a method for welding an electrical contact with at least two busbars at at least two electrical contact points is proposed, in particular of battery cells, in particular of round battery cells, with a compensating clamping element. The method comprises at least the steps: placing the at least two busbars on the at least two electrical contact points, in particular a round battery cell; Placing a compensating clamping element on the at least two busbars; Holding down the at least two busbars with a first and a second pressure element of the compensating tensioning element; Welding the at least two busbars to the at least two electrical contact points; and removing the compensating tension element from the at least two busbars.

Vorteilhaft lassen sich mit dem vorgeschlagenen Verfahren kürzere Prozesszeiten erreichen, da mit dem Ausgleichsspannelement schnelleres Schweißen möglich ist. Außerdem können Nebenzeiten verkürzt werden, beispielsweise durch gleichzeitiges Rüsten mit einem zweiten Niederhalter. Ein einziges Ausgleichsspannelement deckt günstigerweise mehrere Schweißbereiche kurzschlusssicher ab. Weitere Niederhalter sowie aufwendige weitere Aufsetzverfahren können entfallen.Advantageously, shorter process times can be achieved with the proposed method, since faster welding is possible with the compensating clamping element. In addition, non-productive times can be shortened, for example by simultaneously setting up with a second hold-down device. A single compensating clamping element conveniently covers several welding areas in a short-circuit-proof manner. Additional hold-down devices and complex additional attachment procedures can be omitted.

Das vorgeschlagene Verfahren lässt sich besonders günstig zum Kontaktieren von unterschiedlichen Anschlusspolen, insbesondere einer Rundzelle, mit Stromschienen/Zellverbindern einsetzen.The proposed method can be used particularly favorably for contacting different connection poles, in particular a round cell, with busbars/cell connectors.

Das Verfahren kann günstigerweise in Verbindung mit konventioneller Schweißanlagentechnik verwendet werden. Besonders ist das Verfahren geeignet, in Kombination mit einer Laserscannerschweißoptik eingesetzt zu werden, welche den Laserstrahl schnell nacheinander in die einzelnen Schweißbereiche des Ausgleichsspannelementes umlenkt.The process can conveniently be used in conjunction with conventional welding system technology. The method is particularly suitable for use in combination with laser scanner welding optics, which quickly deflect the laser beam one after the other into the individual welding areas of the compensating clamping element.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages result from the following drawing description. An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawings. The drawings, description and claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will also expediently consider the features individually and combine them into further sensible combinations.

Dabei zeigen:

  • 1 eine Übersicht über mehrere Prozessschritte eines Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zum schweißtechnischen Fügen einer elektrischen Kontaktierung mit wenigstens zwei Stromschienen an wenigstens zwei elektrische Kontaktstellen, insbesondere von Batteriezellen, insbesondere von Batterierundzellen, mit einem Ausgleichsspannelement;
  • 2 eine Draufsicht auf eine Unterseite des Ausgleichsspannelements nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3 einen Längsschnitt durch das Ausgleichsspannelement nach 2; und
  • 4 eine Vorrichtung mit einer Mehrzahl von Ausgleichsspannelementen zum schweißtechnischen Fügen elektrischer Kontaktierungen von Batteriezellen, insbesondere von Batterierundzellen.
Show:
  • 1 an overview of several process steps of a method according to an exemplary embodiment of the invention for welding an electrical contact with at least two busbars to at least two electrical contact points, in particular of battery cells, in particular of bat terrier round cells, with a compensating clamping element;
  • 2 a top view of an underside of the compensating clamping element according to an embodiment of the invention;
  • 3 a longitudinal section through the compensating clamping element 2 ; and
  • 4 a device with a plurality of compensating clamping elements for welding electrical contacts of battery cells, in particular round battery cells.

In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.In the figures, identical or similar components are numbered with the same reference numerals. The figures only show examples and are not to be understood as limiting.

1 zeigt eine Übersicht über mehrere Prozessschritte eines Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zum schweißtechnischen Fügen einer elektrischen Kontaktierung 46, 48 mit wenigstens zwei Stromschienen 54, 56 an wenigstens zwei elektrische Kontaktstellen 50, 52, insbesondere von Batteriezellen 60, insbesondere von Batterierundzellen 60, mit einem Ausgleichsspannelement 100. Das Verfahren wird in 1 exemplarisch an einer Batterierundzelle 60 dargestellt. 1 shows an overview of several process steps of a method according to an exemplary embodiment of the invention for welding an electrical contact 46, 48 with at least two busbars 54, 56 on at least two electrical contact points 50, 52, in particular of battery cells 60, in particular of round battery cells 60, with one Compensating clamping element 100. The procedure is carried out in 1 shown as an example on a round battery cell 60.

In einem ersten Prozessschritt S100 wird eine Stromschiene 56 auf eine elektrische Kontaktstelle 52 einer Batterierundzelle 60 aufgesetzt. Die Kontaktstelle 52 stellt einen zentralen runden Batteriepol der Rundzelle 60, der beispielsweise als positiver Pol ausgebildet sein kann, dar, während die weitere Kontaktstelle 50 die flächige obere Stirnseite des Zellbechers der Rundzelle 60 darstellt, beispielsweise als negativer Pol ausgebildet.In a first process step S100, a busbar 56 is placed on an electrical contact point 52 of a round battery cell 60. The contact point 52 represents a central round battery pole of the round cell 60, which can be designed, for example, as a positive pole, while the further contact point 50 represents the flat upper end face of the cell cup of the round cell 60, for example designed as a negative pole.

In einem zweiten Prozessschritt S102 wird die Stromschiene 54, welche zweigeteilt ausgebildet sein kann, auf die elektrische Kontaktstelle 50 aufgesetzt.In a second process step S102, the busbar 54, which can be designed in two parts, is placed on the electrical contact point 50.

Danach wird in einem dritten Prozessschritt S104 ein Ausgleichspannelement 100 auf die erste und die zweite Stromschiene 54, 56 aufgesetzt, welches die Stromschienen 54, 56 gleichzeitig mit einer vorgegebenen Kraft F in axialer Richtung L auf die Kontaktstellen 50, 52 drückt.Thereafter, in a third process step S104, a compensating clamping element 100 is placed on the first and second busbars 54, 56, which presses the busbars 54, 56 simultaneously with a predetermined force F in the axial direction L onto the contact points 50, 52.

Da die beiden Kontaktstellen 50, 52 in der axialen Richtung L höhenversetzt sind, weisen die aufgesetzten Stromschienen 54, 56 einen Höhenversatz Δh auf, wie bei Schritt S104 markiert ist.Since the two contact points 50, 52 are offset in height in the axial direction L, the attached busbars 54, 56 have a height offset Δh, as marked in step S104.

Das Ausgleichsspannelement 100 weist wenigstens ein erstes Druckelement 10 mit einem ersten Spannbereich 12 zum Niederhalten der an der zentralen Kontaktstelle 52 angeordneten Stromschiene 54 und wenigstens ein zweites Druckelement 20 mit einem zweiten Spannbereich 22 zum Niederhalten der anderen Stromschienen 54 auf. Vorzugsweise sind die beiden Druckelemente 10, 20 koaxial zueinander angeordnet.The compensating clamping element 100 has at least a first pressure element 10 with a first clamping area 12 for holding down the busbar 54 arranged at the central contact point 52 and at least one second pressure element 20 with a second clamping area 22 for holding down the other busbars 54. The two pressure elements 10, 20 are preferably arranged coaxially to one another.

Dabei ist das zweite Druckelement 20 elektrisch isoliert mit dem ersten Druckelement 10 verbunden. Der zweite Spannbereich 22 ist in der axialen Richtung L gegen den ersten Spannbereich 12 um denselben Höhenversatz Δh versetzt angeordnet.The second pressure element 20 is connected to the first pressure element 10 in an electrically insulated manner. The second clamping area 22 is arranged offset in the axial direction L relative to the first clamping area 12 by the same height offset Δh.

In 2 ist eine Draufsicht auf das Ausgleichsspannelement 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, während in 3 ein Längsschnitt durch das Ausgleichsspannelement 100 gezeigt ist.In 2 is a top view of the compensating clamping element 100 according to an embodiment of the invention, while in 3 a longitudinal section through the compensating clamping element 100 is shown.

Die beiden Druckelemente 10, 20 sind als Hohlzylinder 18, 28 ausgebildet, deren Wände 16, 26 in der Draufsicht zu erkennen sind. Die Druckelemente 10, 20 sind von einer Seite dargestellt, welche bei der bestimmungsgemäßen Verwendung zum Niederhalten der Stromschienen 54, 56 verwendet wird. Deshalb sind die Spannbereiche 12, 22 der beiden Druckelemente 10, 20 in 2 erkennbar.The two pressure elements 10, 20 are designed as hollow cylinders 18, 28, the walls 16, 26 of which can be seen in the top view. The pressure elements 10, 20 are shown from one side, which is used to hold down the busbars 54, 56 when used as intended. Therefore, the clamping areas 12, 22 of the two pressure elements 10, 20 in 2 recognizable.

Das zweite Druckelement 20 des Ausgleichsspannelements 100 ist über Stege 34, 36, 38 mit dem ersten Druckelement 10 verbunden. Einer der Stege 34 führt dabei radial vom ersten Druckelement 10 zum zweiten Druckelement 20, welches koaxial zu dem ersten Druckelement 10 im Innenbereich 32 des ersten Druckelements 10 angeordnet ist. Die zwei weiteren Stege 36, 38 führen vom ersten Druckelement 10 tangential an das zweite Druckelement 20.The second pressure element 20 of the compensating clamping element 100 is connected to the first pressure element 10 via webs 34, 36, 38. One of the webs 34 leads radially from the first pressure element 10 to the second pressure element 20, which is arranged coaxially to the first pressure element 10 in the interior region 32 of the first pressure element 10. The two further webs 36, 38 lead tangentially from the first pressure element 10 to the second pressure element 20.

Die Stege 36, 38 sind tangential an das zweite Druckelement 20 geführt, da das erste Druckelement 10 randseitig eine Aussparung 30 für die Stromschiene 56 aufweist, welche die zentrale Kontaktstelle 52 kontaktiert.The webs 36, 38 are guided tangentially to the second pressure element 20, since the first pressure element 10 has a recess 30 on the edge for the busbar 56, which contacts the central contact point 52.

Die Aussparung 30 ist in dem ersten Druckelement 10 als Hohlzylindersektor der Wand 16 des ersten Druckelements 10 ausgebildet und bildet dadurch einen Freiraum für die Stromschiene 56 zu dem zweiten Spannbereich 22. Der Bereich der Wand 16 des ersten Druckelements 10 im Bereich der Aussparung 30 ist gegenüber dem Spannbereich 12 in der Bildebene nach hinten versetzt. In 3 ist die Aussparung 30 gestrichelt eingezeichnet. Die Aussparung 30 hat in der axialen Richtung L eine Höhe mindestens in der Größe des Höhenversatzes Δh zwischen den beiden Stromschienen 54, 56.The recess 30 is formed in the first pressure element 10 as a hollow cylinder sector of the wall 16 of the first pressure element 10 and thereby forms a free space for the busbar 56 to the second clamping area 22. The area of the wall 16 of the first pressure element 10 in the area of the recess 30 is opposite the clamping area 12 is offset backwards in the image plane. In 3 the recess 30 is shown in dashed lines. The recess 30 has a height in the axial direction L at least the size of the height offset Δh between the two busbars 54, 56.

Durch die Aussparung 30 ist damit gewährleistet, dass die zweite Stromschiene 56 an die zweite Kontaktstelle 52 der Batteriezelle 60 herangeführt werden kann, ohne mit dem Ausgleichsspannelement 100 zu kollidieren. Dabei wird zweckmäßigerweise die zweite Stromschiene 56 zuerst auf die zweite Kontaktstelle 52 aufgesetzt und danach das Ausgleichsspannelement 100 auf die Stromschiene 56 aufgesetzt, um diese für die Schweißung niederzuhalten.The recess 30 thus ensures that the second busbar 56 can be brought to the second contact point 52 of the battery cell 60 without colliding with the compensating clamping element 100. In this case, the second busbar 56 is expediently first placed on the second contact point 52 and then the compensating clamping element 100 is placed on the busbar 56 in order to hold it down for welding.

Die beiden Druckelemente 10, 20 sind elektrisch isoliert zueinander angeordnet, damit die beiden Stromschienen 54, 56 in einem Prozessschritt mit den Kontaktstellen 50, 52 der Batteriezelle 60 verschweißt werden können und ein Kurzschluss zwischen den beiden Kontaktstellen 50, 52 der Batteriezelle 60 ausgeschlossen ist. In den 2 und 3 ist dazu eine elektrische Isolierung 58 schematisch eingezeichnet, welche das zweite Druckelement 20 umschließt und die Aussparung 30 jeweils an den Stegen 36, 38 zwischen erstem und zweitem Druckelement 10, 20 seitlich abdeckt.The two pressure elements 10, 20 are arranged electrically insulated from one another so that the two busbars 54, 56 can be welded to the contact points 50, 52 of the battery cell 60 in one process step and a short circuit between the two contact points 50, 52 of the battery cell 60 is excluded. In the 2 and 3 For this purpose, an electrical insulation 58 is shown schematically, which encloses the second pressure element 20 and laterally covers the recess 30 on the webs 36, 38 between the first and second pressure elements 10, 20.

Die Isolierung 58 kann beispielsweise als elektrisch isolierende Folie oder Beschichtung ausgebildet sein. Alternativ ist auch möglich, dass das zweite Druckelement 20 aus einem elektrisch isolierenden Material, vorzugsweise Kunststoff oder Keramik, ausgebildet ist. Möglich ist auch, dass nur ein Teil des zweiten Druckelements 20 elektrisch isolierend ausgebildet ist, beispielsweise der Teil unterhalb des in 3 dargestellten Federelements 24.The insulation 58 can be designed, for example, as an electrically insulating film or coating. Alternatively, it is also possible for the second pressure element 20 to be made of an electrically insulating material, preferably plastic or ceramic. It is also possible that only a part of the second pressure element 20 is designed to be electrically insulating, for example the part below the in 3 shown spring element 24.

Auch können die Stege 34, 36, 38 elektrisch isolierend ausgebildet sein, wobei die Stege 34, 36, 38 ganz oder nur teilweise aus elektrisch isolierendem Material ausgebildet sein können.The webs 34, 36, 38 can also be designed to be electrically insulating, wherein the webs 34, 36, 38 can be made entirely or only partially from electrically insulating material.

Wie in 3 ebenfalls zu erkennen ist, weisen die Druckelemente 10, 20 Federelemente 14, 24 zum Anpressen der Spannbereiche 12, 22 der Druckelemente 10, 20 an die Stromschiene 54, 56 auf. Die Federelemente 18, 28 können jeweils in der Wand 16, 26 der Druckelemente 10, 20 angeordnet sein und beispielsweise als Schraubenfeder ausgebildet sein. Dies ist insbesondere günstig, wenn die elektrischen Kontaktstellen 50, 52 mit unterschiedlichen Materialien sowie unterschiedlicher Höhe ausgebildet sind, wie es insbesondere bei Batterierundzellen 60 mit einem zentralen Anschlusspol der Fall ist. So ist vorteilhaft ein Ausgleich bei der elektrischen Kontaktierung von unterschiedlichen Höhenniveaus und/oder Materialstärken möglich. Mit den Federelementen 18, 28 kann so die Niederhaltkraft F an Vorgaben für Material und/oder Ausführung der Stromschienen 54, 56 günstig angepasst werden.As in 3 can also be seen, the pressure elements 10, 20 have spring elements 14, 24 for pressing the clamping areas 12, 22 of the pressure elements 10, 20 onto the busbar 54, 56. The spring elements 18, 28 can each be arranged in the wall 16, 26 of the pressure elements 10, 20 and can be designed, for example, as a coil spring. This is particularly advantageous if the electrical contact points 50, 52 are designed with different materials and different heights, as is the case in particular with round battery cells 60 with a central connection pole. This makes it possible to advantageously compensate for the electrical contacting of different height levels and/or material thicknesses. With the spring elements 18, 28, the hold-down force F can be favorably adapted to specifications for the material and/or design of the busbars 54, 56.

Die Druckelemente 10, 20 können die elektrischen Kontaktierungsstellen 50, 52 in einer Ebene quer, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung L umfassen. Insbesondere kann dabei das erste Druckelement 10 einem Gehäusedurchmesser der zu kontaktierenden Batteriezelle 60, insbesondere Batterierundzelle 60, angepasst sein. Auf diese Weise können zwei lateral beabstandete elektrische Kontaktierungsstellen 50 mit Stromschienen 54 kontaktiert werden. Dabei kann das erste Druckelement 10 insbesondere die nötige Kraft günstig auf das Gehäuse der Batteriezelle 60 verteilen. Weiter kann das äußere Druckstück 10 vorteilhaft derart ausgestaltet sein, dass es exakt dem Gehäusedurchmesser der zu verschweißenden Batteriezelle 60 angepasst ist, sodass sich die aufgebrachten Druckkräfte homogen über den gesamten Gehäusequerschnitt verteilen.The pressure elements 10, 20 can include the electrical contact points 50, 52 in a plane transverse, in particular perpendicular, to the axial direction L. In particular, the first pressure element 10 can be adapted to a housing diameter of the battery cell 60 to be contacted, in particular a round battery cell 60. In this way, two laterally spaced electrical contact points 50 can be contacted with busbars 54. The first pressure element 10 can in particular distribute the necessary force favorably to the housing of the battery cell 60. Furthermore, the outer pressure piece 10 can advantageously be designed in such a way that it is exactly adapted to the housing diameter of the battery cell 60 to be welded, so that the applied pressure forces are distributed homogeneously over the entire housing cross section.

Mit dem ersten und dem zweiten Druckelement 10, 20 des Ausgleichsspannelements 100 kann so die erste und die zweite Stromschiene 54, 56 für den Schweißprozess der elektrischen Kontaktierungen 46, 48 der Batteriezelle 60 niedergehalten werden. Damit können sämtliche Polkontaktierungen einer Batteriezelle 60 in lediglich einem Prozessschritt effektiv niedergehalten, fixiert und geschweißt werden.With the first and second pressure elements 10, 20 of the compensating clamping element 100, the first and second busbars 54, 56 can be held down for the welding process of the electrical contacts 46, 48 of the battery cell 60. This means that all pole contacts of a battery cell 60 can be effectively held down, fixed and welded in just one process step.

Im nächsten Prozessschritt kann dann die erste Stromschiene 54 mit der ersten elektrischen Kontaktstelle 50 und die zweite Stromschiene 56 mit der zweiten elektrischen Kontaktstelle 52 verschweißt werden. Dazu bietet das Ausgleichsspannelement 100 den nötigen Freiraum, damit ein Laserstrahl 70, wie in 3 dargestellt, auf die Stromschienen 54, 56 auftreffen kann.In the next process step, the first busbar 54 can then be welded to the first electrical contact point 50 and the second busbar 56 can be welded to the second electrical contact point 52. For this purpose, the compensating clamping element 100 offers the necessary space so that a laser beam 70, as in 3 shown, can impact on the busbars 54, 56.

Im letzten Prozessschritt kann das Ausgleichsspannelement 100 wieder von den Stromschienen 54, 56 entfernt werden.In the last process step, the compensating clamping element 100 can be removed again from the busbars 54, 56.

4 zeigt eine Vorrichtung 200 mit Ausgleichsspannelementen 100 zum schweißtechnischen Fügen elektrischer Kontaktierungen 46, 48 von Batteriezellen 60, insbesondere von Batterierundzellen 60. 4 shows a device 200 with compensating clamping elements 100 for welding electrical contacts 46, 48 of battery cells 60, in particular round battery cells 60.

Die Vorrichtung 200 umfasst beispielsweise eine Grundplatte 80, welche eine Mehrzahl von Ausgleichsspannelementen 100 aufnimmt. Damit können Stromschienen 54, 56 an elektrischen Kontaktstellen 50, 52 der wenigstens zwei Batteriezellen 60 gleichzeitig durch die Mehrzahl an Ausgleichsspannelementen (100) niedergehalten werden. Somit kann die Mehrzahl an Batteriezellen 60 gleichzeitig elektrisch mit den Stromschienen 54, 56 elektrisch kontaktiert und verschaltet werden.The device 200 includes, for example, a base plate 80, which accommodates a plurality of compensating clamping elements 100. This means that busbars 54, 56 at electrical contact points 50, 52 of the at least two battery cells 60 can be held down simultaneously by the plurality of compensating clamping elements (100). The plurality of battery cells 60 can thus be electrically contacted and connected to the busbars 54, 56 at the same time.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in 4 sind zwei Zellverbinder 62 zur elektrisch seriellen Verbindung von Batteriezellen 60 exemplarisch dargestellt.In the exemplary embodiment shown in 4 Two cell connectors 62 for the electrical serial connection of battery cells 60 are shown as examples.

Eine Mehrzahl an Ausgleichsspannelementen kann so, unabhängig vom Schweißwerkzeug, an der Vorrichtung 200 zum Verspannen mehrerer Zellen gleichzeitig angebracht sein, sodass ein sogenanntes Scannerschweißen, auch „Welding-on-the-fly“ genannt, mittels einer robotergeführten Laserscannerschweißoptik zu extrem kurzen Prozesszeiten ermöglicht wird, da sämtliche Polkontaktierungen einer Batteriezelle 60 in lediglich einem Prozessschritt effektiv niedergehalten, fixiert und geschweißt werden können.A plurality of compensating clamping elements can be attached to the device 200 for clamping several cells at the same time, regardless of the welding tool, so that so-called scanner welding, also known as "welding-on-the-fly", is made possible using robot-guided laser scanner welding optics at extremely short process times , since all pole contacts of a battery cell 60 can be effectively held down, fixed and welded in just one process step.

Die Vorrichtung 200 kann günstigerweise eine Schnittstelle zu einem Werkzeug zum Laserschweißen aufweisen. Die Grundplatte 80 ist beliebig erweiterbar, sodass ein Durchlauf an verschweißten Batteriezellen 60 ebenfalls erweiterbar ist.The device 200 may conveniently have an interface to a laser welding tool. The base plate 80 can be expanded as desired, so that a run of welded battery cells 60 can also be expanded.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010
DruckelementPrinting element
1212
SpannbereichClamping range
1414
FederelementSpring element
1616
WandWall
1818
HohlzylinderHollow cylinder
2020
DruckelementPrinting element
2222
SpannbereichClamping range
2424
FederelementSpring element
2626
WandWall
2828
HohlzylinderHollow cylinder
3030
Aussparungrecess
3232
InnenbereichInterior
3434
Stegweb
3636
Stegweb
3838
Stegweb
4646
elektrische Kontaktierungelectrical contacting
4848
elektrische Kontaktierungelectrical contacting
5050
elektrische Kontaktstelleelectrical contact point
5252
elektrische Kontaktstelleelectrical contact point
5454
Stromschienebusbar
5656
Stromschienebusbar
5858
elektrische Isolierungelectrical insulation
6060
BatteriezelleBattery cell
6262
ZellverbinderCell connector
7070
Laserstrahllaser beam
8080
Grundplattebase plate
100100
AusgleichsspannelementCompensating clamping element
200200
Vorrichtungcontraption
LL
axiale Richtungaxial direction
FF
NiederhaltkraftHold-down power
ΔhΔh
Höhenversatz Height offset
S100S100
Aufsetzen StromschienePut on the power rail
S102S102
Aufsetzen weitere StromschienePut on another busbar
S104S104
Aufsetzen AusgleichsspannelementPut on the compensating clamping element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • CN 214921787 U [0003]CN 214921787 U [0003]

Claims (10)

Ausgleichsspannelement (100) zum schweißtechnischen Fügen einer elektrischen Kontaktierung (46, 48) mit wenigstens zwei Stromschienen (54, 56) an wenigstens zwei elektrischen Kontaktstellen (50, 52), insbesondere von Batteriezellen (60), insbesondere von Batterierundzellen (60), mit wenigstens einem ersten Druckelement (10) mit einem ersten Spannbereich (12) und wenigstens einem zweiten Druckelement (20) mit einem zweiten Spannbereich (22), wobei das zweite Druckelement (20) elektrisch isoliert mit dem ersten Druckelement (10) verbunden ist, wobei der zweite Spannbereich (22) in einer axialen Richtung (L) gegen den ersten Spannbereich (12) versetzt angeordnet ist.Compensating clamping element (100) for welding an electrical contact (46, 48) with at least two busbars (54, 56) at at least two electrical contact points (50, 52), in particular of battery cells (60), in particular of round battery cells (60). at least one first pressure element (10) with a first clamping area (12) and at least one second pressure element (20) with a second clamping area (22), wherein the second pressure element (20) is connected to the first pressure element (10) in an electrically insulated manner, wherein the second clamping area (22) is arranged offset in an axial direction (L) relative to the first clamping area (12). Ausgleichsspannelement nach Anspruch 1, wobei wenigstens eines der Druckelemente (10, 20) ein Federelement (14, 24) zum Anpressen des Spannbereichs (12, 22) an die Stromschiene (54, 56) aufweist.Compensating clamping element Claim 1 , wherein at least one of the pressure elements (10, 20) has a spring element (14, 24) for pressing the clamping area (12, 22) onto the busbar (54, 56). Ausgleichsspannelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens eines der Druckelemente (10, 20) randseitig eine Aussparung (30) für eine der Stromschienen (54, 56) aufweist.Compensating clamping element Claim 1 or 2 , wherein at least one of the pressure elements (10, 20) has a recess (30) on the edge for one of the busbars (54, 56). Ausgleichsspannelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckelemente (10, 20) als Hohlzylinder (18, 28) ausgebildet sind, wobei das zweite Druckelement (20) in einem Innenbereich (32) des ersten Druckelements (10), insbesondere koaxial zu dem ersten Druckelement (10), angeordnet ist.Compensating clamping element according to one of the preceding claims, wherein the pressure elements (10, 20) are designed as hollow cylinders (18, 28), the second pressure element (20) in an inner region (32) of the first pressure element (10), in particular coaxial to the first Pressure element (10) is arranged. Ausgleichsspannelement nach Anspruch 4, wobei wenigstens eines der Druckelemente (10, 20) ein Federelement (18, 28) aufweist, welches in einer Wand (16, 26) des wenigstens einen Druckelements (10, 20) angeordnet ist, insbesondere welches als Schraubenfeder ausgebildet ist.Compensating clamping element Claim 4 , wherein at least one of the pressure elements (10, 20) has a spring element (18, 28) which is arranged in a wall (16, 26) of the at least one pressure element (10, 20), in particular which is designed as a coil spring. Ausgleichsspannelement nach Anspruch 4 oder 5, wobei das zweite Druckelement (20) über Stege (34, 36, 38) mit dem ersten Druckelement (10) verbunden ist, insbesondere wobei die Stege (34, 36, 38) radial und/oder tangential von dem zweiten Druckelement (20) zu dem ersten Druckelement (10) verlaufen.Compensating clamping element Claim 4 or 5 , wherein the second pressure element (20) is connected to the first pressure element (10) via webs (34, 36, 38), in particular wherein the webs (34, 36, 38) extend radially and/or tangentially from the second pressure element (20). to the first pressure element (10). Ausgleichsspannelement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Aussparung (30) in dem ersten Druckelement (10) angeordnet ist, wobei die Aussparung (30) als Hohlzylindersektor der Wand (16) des ersten Druckelements (10) ausgebildet ist und einen Freiraum für die Stromschiene (56) zu dem zweiten Spannbereich (22) bildet.Compensating clamping element according to one of the Claims 4 until 6 , wherein the recess (30) is arranged in the first pressure element (10), the recess (30) being designed as a hollow cylindrical sector of the wall (16) of the first pressure element (10) and a free space for the busbar (56) to the second Clamping area (22) forms. Ausgleichsspannelement nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei wenigstens zwei Druckelemente (10, 20) die elektrischen Kontaktierungsstellen (50, 52) in einer Ebene quer, insbesondere senkrecht, zu der axialen Richtung (L) umfassen, insbesondere wobei das erste Druckelement (10) einem Gehäusedurchmesser der zu kontaktierenden Batteriezelle (60), insbesondere Batterierundzelle (60), angepasst ist.Compensating clamping element according to one of the Claims 4 until 7 , wherein at least two pressure elements (10, 20) comprise the electrical contact points (50, 52) in a plane transverse, in particular perpendicular, to the axial direction (L), in particular wherein the first pressure element (10) has a housing diameter of the battery cell to be contacted ( 60), in particular round battery cell (60), is adapted. Vorrichtung (200) mit wenigstens zwei Ausgleichsspannelementen (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum schweißtechnischen Fügen elektrischer Kontaktierungen (46, 48) von wenigstens zwei Batteriezellen (60), insbesondere von wenigstens zwei Batterierundzellen (60), wobei Stromschienen (54, 56) an elektrischen Kontaktstellen (50, 52) der wenigstens zwei Batteriezellen (60) gleichzeitig durch die wenigstens zwei Ausgleichsspannelemente (100) niedergehalten oder niederhaltbar sind.Device (200) with at least two compensating clamping elements (100) according to one of the preceding claims for welding electrical contacts (46, 48) of at least two battery cells (60), in particular of at least two round battery cells (60), wherein busbars (54, 56) at electrical contact points (50, 52) of the at least two battery cells (60) are simultaneously held down or can be held down by the at least two compensating clamping elements (100). Verfahren zum schweißtechnischen Fügen einer elektrischen Kontaktierung (46, 48) mit wenigstens zwei Stromschienen (54, 56) an wenigstens zwei elektrischen Kontaktstellen (50, 52), insbesondere von Batteriezellen (60), insbesondere von Batterierundzellen (60), mit einem Ausgleichsspannelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wenigstens umfassend die Schritte - Aufsetzen der wenigstens zwei Stromschienen (54, 56) auf die wenigstens zwei elektrischen Kontaktstellen (50, 52), insbesondere einer Batterierundzelle (60); - Aufsetzen eines Ausgleichspannelements (100) auf die wenigstens zwei Stromschienen (54, 56); - Niederhalten der wenigstens zwei Stromschienen (54, 56) mit einem ersten und einem zweiten Druckelement (10, 20) des Ausgleichsspannelements (100); - Verschweißen der wenigstens zwei Stromschienen (54, 56) mit den elektrischen Kontaktstellen (50, 52); - Entfernen des Ausgleichsspannelements (100) von den wenigstens zwei Stromschienen (54, 56).Method for welding an electrical contact (46, 48) with at least two busbars (54, 56) at at least two electrical contact points (50, 52), in particular of battery cells (60), in particular of round battery cells (60), with a compensating clamping element ( 100) after one of the Claims 1 until 8th , at least comprising the steps - placing the at least two busbars (54, 56) on the at least two electrical contact points (50, 52), in particular a round battery cell (60); - Placing a compensating clamping element (100) on the at least two busbars (54, 56); - Holding down the at least two busbars (54, 56) with a first and a second pressure element (10, 20) of the compensating clamping element (100); - Welding the at least two busbars (54, 56) to the electrical contact points (50, 52); - Removing the compensating clamping element (100) from the at least two busbars (54, 56).
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