DE10327203A1 - Electrochemical storage battery has electrolyte filled cells and current conductors with a corrosion resistant layer on the cell side and a more conductive layer on the lead side - Google Patents

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Abstract

Electrochemical storage battery comprises electrolyte-filled cells (2a,2b) with connecting multiplayer conductive elements (1a,1b). The layer in direct contact with the cell (3a,3b) comprises conductive, corrosion-resistant material and the layer (4a,4b) contacting the current leads has a higher conductance than the first layer.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrochemische Speicherbatterie mit Zellen, die mit einem Elektrolyt gefüllt sind, und mit Stromableiterelementen, die mit den Zellen elektrisch verbunden sind.The The invention relates to an electrochemical storage battery with cells, which filled with an electrolyte are, and with current collector elements, which are electrically connected to the cells are connected.

Derartige elektrochemische Speicherbatterien sind beispielsweise als Nickel-Metallhydrid oder Lithium-Ionen-Akkumulatoren bekannt. Die Polverbinder zum äußeren Anschluss der Zellen sowie Zellenverbinder zum Anschluss von benachbarten Zellen untereinander, werden herkömmlicherweise unmittelbar mit der Zelle verbunden, beispielsweise durch Verschweißen oder mechanischem Verbindens durch Kalt- oder Warmverformung. Das Problem hierbei besteht darin, dass der Oberflächenschutz des Stromableiterelementes im Bereich der Anschlussstelle mit der Zelle bei der Verbindung des Stromableiterelementes mit der Zelle beeinträchtigt wird, so dass dort Korrosion auftreten kann. Daher werden z.B. bei Lithium-Ionen-Akkumulatoren korrosionsfeste Materialien für die Stromableiterelemente eingesetzt, die jedoch eine unzureichende Leitfähigkeit haben, so dass die Stromableiterelemente relativ groß ausgeführt werden müssen.such Electrochemical storage batteries are, for example, as nickel-metal hydride or lithium-ion batteries known. The pole connectors to the outer terminal the cells as well as cell connectors for connecting adjacent ones Cells with each other, are traditionally directly with connected to the cell, for example by welding or mechanical bonding by cold or hot working. The problem this is that the surface protection of the current collector element in the area of the junction with the cell at the connection of the current collector element is adversely affected with the cell, causing corrosion there can occur. Therefore, e.g. for lithium-ion batteries corrosion resistant materials for the Stromableiterelemente used, but an insufficient Have conductivity, so that the current collector elements have to be made relatively large.

Weiterhin sind aus der DE 1 596 129 A Zellenverbinder für Akkumulatoren, insbesondere für Bleiakkumulatoren bekannt, die unmittelbar mit einer Zelle verbunden werden und einen verformbaren Verbinderzapfen haben, der durch die Bohrung eines zugeordneten Zellenverbinders geführt und damit verklemmt wird. Hierzu ist der Zellenverbinder aus einem verformbaren Material ausgeführt, das dem in den Zellen eingesetzten Material entspricht, d. h. aus Blei.Furthermore, from the DE 1 596 129 A Cell connectors for accumulators, in particular for lead-acid batteries, which are directly connected to a cell and have a deformable connector pin, which is passed through the bore of an associated cell connector and clamped with it. For this purpose, the cell connector is made of a deformable material that corresponds to the material used in the cells, ie lead.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte elektrochemische Speicherbatterie zu schaffen, die eine verbesserte Leitfähigkeit der Stromableiterelemente bei geringerem Querschnitt aufweist, die Stromableiterelemente mit den Elektroden direkt verschweißbar sind und bei dem die Korrosionsgefahr am Anschluss der Stromableiterelemente verringert ist.task The invention is an improved electrochemical storage battery to provide improved conductivity of the current collector elements having a smaller cross-section, the current collector elements with directly weldable to the electrodes and where the risk of corrosion at the connection of the current collector elements is reduced.

Die Aufgabe wird mit der gattungsgemäßen elektrochemischen Speicherbatterie erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Stromableiterelemente mehrschichtig aufgebaut sind, wobei eine erste unmittelbar mit einer Zelle verbundene Kontaktschicht eines Stromableiterelementes aus einem ersten gegen den Einfluss des Elektrolyts korrosionsfesten, leitfähigen Material besteht und eine zweite an die Kontaktschicht anschließende Leitungsschicht des Stromleiterelementes aus einem zweiten Material mit einer elektrischen Leitfähigkeit besteht, die größer als die elektrische Leitfähigkeit des ersten Materials ist.The Task is with the generic electrochemical Storage battery according to the invention thereby solved, that the Stromableiterelemente are multilayer, wherein a first contact layer directly connected to a cell Stromableiterelementes of a first against the influence of the electrolyte corrosion-resistant, conductive Material exists and a second adjoining the contact layer conductor layer the conductor element of a second material with an electrical conductivity exists that are larger than the electrical conductivity of the first material.

Der mehrschichtige Aufbau der Stromableiterelemente hat den Vorteil, dass die Kontaktschicht weniger gut leitend, aber korrosionsfest ausgeführt werden kann und dabei mit Hilfe der Leitungsschicht, die eine höhere elektrische Leitfähigkeit aufweist, der Gesamtquerschnitt des Stromableiterelementes und damit die Baugröße und die Kosten verringert werden kann. Aufgrund der höheren elektrischen Leitfähigkeit kann die Stromdichte im Vergleich zu den herkömmlichen Stromableiterelementen erhöht, d.h. der Querschnitt verringert werden.Of the multilayer structure of the current collector elements has the advantage that the contact layer less conductive, but corrosion resistant be executed can and thereby with the help of the conductor layer, which has a higher electrical conductivity has, the total cross section of the current collector element and thus the size and the Cost can be reduced. Due to the higher electrical conductivity can the current density compared to the conventional current collector elements elevated, i.e. the cross-section can be reduced.

Die elektrische Leitfähigkeit des zweiten Materials sollte größer als 6 m/Ω mm2 und vorzugsweise größer als 50 m/Ω mm2 sein. Besonders bevorzugt ist eine elektrische Leitfähigkeit von etwa 60 m/Ω mm2, d.h. ein Stromableiterelement aus Kupfer oder einer Kupferlegierung.The electrical conductivity of the second material should be greater than 6 m / Ω mm 2 and preferably greater than 50 m / Ω mm 2 . Particularly preferred is an electrical conductivity of about 60 m / Ω mm 2 , that is, a current collector element made of copper or a copper alloy.

Die erste Kontaktschicht ist vorzugsweise aus Stahl oder einer Stahllegierung gebildet. Hingegen besteht die zweite Kontaktschicht vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung. Diese Materialkombination hat den Vorteil, dass die erste Kontaktschicht, gegenüber den herkömmlichen Elektrolyten, korrosionsstabil ist. Die geringe Leitfähigkeit von Stahl im Bereich von etwa 8–9 m/Ω mm2 wird durch eine geringe Dicke der ersten Kontaktschicht und die erheblich größere Leitfähigkeit des angrenzenden Kupfermaterials kompensiert.The first contact layer is preferably formed from steel or a steel alloy. On the other hand, the second contact layer is preferably made of copper or a copper alloy. This combination of materials has the advantage that the first contact layer, compared to conventional electrolytes, is corrosion-resistant. The low conductivity of steel in the range of about 8-9 m / Ω mm 2 is compensated by a small thickness of the first contact layer and the significantly greater conductivity of the adjacent copper material.

Die Leitungsschicht kann beispielsweise ein abgekantetes Blech mit einer auf der Kontaktschicht aufgebrachten Kontaktplatte und einer von der Kontaktplatte abgewinkelten, sich von der Zelle weg erstreckenden Anschlussplatte sein, wobei die Anschlussplatte eine Bohrung zur Aufnahme einer Anschlussschraube zum elektrischen Anschluss der Zelle hat. Mit Hilfe der Anschlussschraube kann beispielsweise die Anschlussplatte eines zugeordneten Stromableiterelementes verschraubt werden, so dass ein Zellenverbinder geschaffen wird.The Conduction layer, for example, a folded sheet with a on the contact layer applied contact plate and one of the contact plate angled, extending away from the cell Connection plate, wherein the connection plate has a bore for Mounting a connection screw for electrical connection of the cell Has. With the help of the connection screw, for example, the connection plate an associated current collector element are screwed, so that a cell connector is created.

Die Kontaktplatte hat vorzugsweise Ausnehmungen, so dass die angrenzende Kontaktschicht im Bereich der Kontaktplatte nicht vollständig abgedeckt wird. Aufgrund der in der Regel verfügbaren relativ großen Kontaktfläche wird trotz der Ausnehmungen noch eine ausreichende Stromableitung von der Kontaktschicht zur Leitungsschicht sichergestellt. Mit Hilfe der Ausnehmungen wird zudem die schweißbare Fläche maximiert.The Contact plate preferably has recesses, so that the adjacent Contact layer in the contact plate is not completely covered. Due to the usually available relatively large contact area despite the recesses still sufficient power dissipation ensured by the contact layer to the wiring layer. With help The recesses also maximize the weldable area.

Die Kontaktplatte kann beispielsweise im Bereich der Auflagefläche auf der Kontaktschicht als Lochblech ausgeführt sein, so dass die Ausnehmungen eine Vielzahl von Bohrungen sind. Die Ausnehmungen können aber auch dreieckförmig oder auf andere Art gestaltet sein. Die Ausnehmungen sollten so angeordnet und ausgestaltet werden, dass eine möglichst gleichmäßige Stromverteilung, insbesondere im Bereich des geringsten Querschnitts, beispielsweise an der Kante zwischen Kontaktplatte und Abschlussplatte, sichergestellt wird.The contact plate, for example, in the region of the bearing surface on the contact layer as Perforated sheet be executed so that the recesses are a variety of holes. The recesses may also be triangular or otherwise designed. The recesses should be arranged and configured so that the most uniform possible current distribution, especially in the region of the smallest cross-section, for example, at the edge between the contact plate and end plate, is ensured.

Die Leitungsschicht kann auch als massiver Block mit einer U-förmigen Innenkante der Kontaktfläche mit der Kontaktschicht ausgebildet sein, wobei die Leitungsschicht von der Kontaktfläche radial verjüngend nach oben von der Kontaktschicht weg verläuft. Auf diese Weise wird eine relativ geringe Kontaktfläche mit der korrosionsfesten Kontaktschicht und eine gleichmäßige Stromverteilung über den sich quer von der Kontaktschicht nach oben weg erstreckenden Anschlussabschnitt der Leitungsschicht sichergestellt.The Conductive layer can also be used as a solid block with a U-shaped inner edge the contact surface be formed with the contact layer, wherein the conductive layer from the contact surface radially tapering upwards away from the contact layer. That way, one becomes relatively small contact surface with the corrosion resistant contact layer and a uniform current distribution over the extending transversely from the contact layer upwardly extending terminal portion the line layer ensured.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die mindestens zwei Schichten des Stromableiterelementes mittels selektiven Lasersinterns aufgebaut sind. Die Verbindung der unterschiedlichen Materialschichten eines solchen Stromableiterelementes sind bei diesem Verfahren sehr haltbar und die Korrosionsbeständgkeit wird nicht durch eine nachträgliche Verbindung der Materialschichten beeinträchtigt.Especially It is advantageous if the at least two layers of the current collector element by means of are constructed selective laser sintering. The connection of the different ones Material layers of such a current collector element are at This method very durable and the corrosion resistance is not by a subsequent Connection of the material layers impaired.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Oberfläche des mehrschichtigen Stromableiterelementes beschichtet, vorzugsweise vernickelt ist.Especially it is advantageous if the surface of the multilayer current collector element is coated, preferably nickel-plated.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be exemplified with reference to the accompanying drawings explained in more detail. It demonstrate:

1 – perspektivische Ansicht zweier zu einem Zellenverbinder miteinander verbundener mehrschichtiger Stromableiterelemente; 1 Perspective view of two interconnected to a cell connector multilayer current collector elements;

2 – Querschnittsansicht durch die Stromableiterelemente aus 1; 2 - Cross-sectional view through the current collector elements 1 ;

3 – perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform von zu einem Zellenverbinder gekoppelter mehrschichtiger Stromableiterelemente mit kreuzförmig geführten Kontaktstegen; 3 - Perspective view of a second embodiment of coupled to a cell connector multilayer current collector elements with cruciform guided contact webs;

4 – perspektivische Ansicht eines Stromableiterelementes aus 3; 4 - Perspective view of a current collector element 3 ;

5 – perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Stromableiterelementes mit dreieckförmiger Kontaktplatte; 5 - Perspective view of a third embodiment of a Stromableiterelementes with triangular contact plate;

6 – vierte Ausführungsform eines Stromableiterelementes mit kreisförmigen Ausnehmungen in der Kontaktplatte; 6 Fourth embodiment of a current collector element with circular recesses in the contact plate;

7 – fünfte Ausführungsform eines Stromableiterelementes mit Lochblech im Bereich der Kontaktfläche. 7 - Fifth embodiment of a current collector element with perforated plate in the region of the contact surface.

Die 1 lässt eine perspektivische Ansicht von zu einem Zellenverbinder zusammengeschlossenen Stromableiterelementen 1a, 1b erkennen, die jeweils elektrisch mit einer Zelle 2a, 2b einer elektrochemischen Speicherbatterie verbunden sind. Die Stromableiterelemente 1a, 1b sind zweischichtig aufgebaut und haben eine erste Kontaktschicht 3a, 3b, die durch Verkleben, Verschweißen oder mechanisch durch Kalt- oder Warmverformung mit einer zugeordneten Zelle 2a, 2b elektrisch leitend verbunden ist. Die Kontaktschicht 3a, 3b besteht aus einem Material, das gegen den Einfluss des Elektrolyts der Zelle 2a, 2b korrosionsfest ist. Vorzugsweise wird Stahl oder Stahllegierung für die Kontaktschicht 3a, 3b eingesetzt.The 1 shows a perspective view of current collector elements connected to a cell connector 1a . 1b recognize each one electrically with a cell 2a . 2 B an electrochemical storage battery are connected. The current collector elements 1a . 1b are built in two layers and have a first contact layer 3a . 3b by gluing, welding or mechanically by cold or hot deformation with an associated cell 2a . 2 B is electrically connected. The contact layer 3a . 3b consists of a material that is against the influence of the electrolyte of the cell 2a . 2 B is corrosion resistant. Preferably, steel or steel alloy is used for the contact layer 3a . 3b used.

Auf die Kontaktschicht 3a, 3b ist elektrisch leitend eine Leitungsschicht 4a, 4b aufgebracht, die beispielsweise wie dargestellt ein kompakter Metallblock sein kann. Die Leitungsschicht besteht aus einem Material, das eine elektrische Leitfähigkeit hat, die größer als die elektrische Leitfähigkeit des ersten Materials ist. Vorzugsweise wird für die Leitungsschicht 4a, 4b Kupfer mit einer elektrischen Leitfähigkeit von etwa 56 m/Ω mm2 eingesetzt.On the contact layer 3a . 3b is electrically conductive a conductor layer 4a . 4b applied, which may be a compact metal block, for example, as shown. The conductive layer is made of a material having an electrical conductivity greater than the electrical conductivity of the first material. Preferably, for the conduction layer 4a . 4b Copper with an electrical conductivity of about 56 m / Ω mm 2 used.

Die Kontaktschichten 3a, 3b sind als Blechplatte relativ dünn ausgeführt und haben eine im Vergleich zur Kontaktfläche mit der leitfähigeren Leitungsschicht wesentlich größere Kontaktfläche mit der Zelle, so dass trotz der geringeren elektrischen Leitfähigkeit eine ausreichende Stromdichte gewährleistet werden kann. Ein verbesserter Stromübergang zwischen Kontaktschicht 3a, 3b und Leitungsschicht 4a, 4b wird dadurch erreicht, dass die Leitungsschicht 4a, 4b eine U-förmige Innenkante der Kontaktfläche mit der Kontaktschicht 3a, 3b aufweist und die Leitungsschicht 4a, 4b, d.h. der massive Kupferblock, von der Kontaktfläche verjüngend nach oben von der Kontaktschicht 3a, 3b weg verläuft.The contact layers 3a . 3b are designed as sheet metal plate is relatively thin and have a much larger compared to the contact surface with the more conductive line layer contact surface with the cell, so that despite the lower electrical conductivity sufficient current density can be ensured. An improved current transfer between contact layer 3a . 3b and conductor layer 4a . 4b is achieved by the conductor layer 4a . 4b a U-shaped inner edge of the contact surface with the contact layer 3a . 3b and the conductive layer 4a . 4b ie the massive copper block, tapering from the contact surface upwards from the contact layer 3a . 3b runs away.

Zur Verbindung von zwei durch eine Zwischenwand 5 voneinander getrennten benachbarten Zellen 2a, 2b werden die Stromableiterelemente 4a, 4b mit einer Anschlussschraube 6 fest miteinander verschraubt und elektrisch kontaktiert, wobei durch die Auflagefläche der Leitungsschichten 4a, 4b mit der Zwischenwand 5 eine flüssigkeitsdichte Verbindung der Zellen 2a, 2b gewährleistet werden kann.To connect two through an intermediate wall 5 separate adjacent cells 2a . 2 B become the current collector elements 4a . 4b with a connection screw 6 firmly screwed together and electrically contacted, wherein by the bearing surface of the conductor layers 4a . 4b with the partition 5 a liquid-tight connection of the cells 2a . 2 B can be guaranteed.

Die 2 lässt eine Querschnittsansicht durch die Stromableiterelemente 1a, 1b aus der 1 erkennen. Es wird deutlich, dass die Anschlussschraube 6 durch Bohrungen in der Leitungsschicht 4a, 4b und der Zwischenwand 5 geführt und mit einer Mutter 7 verschraubt ist. In der Durchführungsbohrung der Zwischenwand 5 ist ein Kontakt- und Dichtungselement 8 eingesetzt, das elektrisch leitfähig und vorzugsweise unter Druckbelastung nachgiebig ist, so dass der von einem Stromableiterelement 1a zum anderen Stromableiterelement 1b fließende Strom durch die Anschlussschraube 6 und das Dichtungselement 8 geführt wird. Auf diese Weise wird die Stromdichte reduziert und eine flüssigkeitsdichte Verbindung der Zellen 2a, 2b gewährleistet.The 2 leaves a cross-sectional view through the current collector elements 1a . 1b from the 1 detect. It becomes clear that the connection screw 6 through holes in the conductor layer 4a . 4b and the partition 5 led and with a mother 7 is screwed. In the through hole of the partition 5 is a contact and sealing element 8th used, which is electrically conductive and preferably resilient under pressure, so that of a current collector element 1a to the other current collector element 1b flowing current through the terminal screw 6 and the sealing element 8th to be led. In this way, the current density is reduced and a liquid-tight connection of the cells 2a . 2 B guaranteed.

Die Oberfläche der Stromableiterelemente 1a, 1b kann weiterhin vernickelt oder auf andere Weise korrosionsfest beschichtet sein, um eine Schädigung durch das Elektrolyt zu vermeiden.The surface of the current collector elements 1a . 1b may further be nickel-plated or otherwise corrosion-resistant coated to avoid damage by the electrolyte.

Die 3 lässt eine andere Ausführungsform von Stromableiterelementen 1a, 1b erkennen, die ebenfalls zu einem Zellenverbinder zusammengeschraubt sind.The 3 shows another embodiment of current collector elements 1a . 1b detect, which are also screwed together to form a cell connector.

Die Leitungsschichten 4a, 4b sind wiederum als relativ schmale Blechstreifen ausgeführt, die mit den zugeordneten Zellen 2a, 2b verbunden sind. Auf die Kontaktschichten 3a, 3b sind die Leitungsschichten 4a, 4b in Form von abgewinkelten Blechen, vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, elektrisch leitend aufgebracht, wobei die Leitungsschichten 4a, 4b jeweils eine Kontaktplatte 9a, 9b auf der Leitungsschicht und eine sich quer dazu von der Zelle 2a, 2b entlang der Zwischenwand 5 nach oben erstreckende Anschlussplatte 10a, 10b hat. Der relativ geringe Querschnitt, vor allem im Bereich der Abwinkelung, ist unter Sicherstellung einer maximal zulässigen Stromdichte durch Auswahl des zweiten Materials der Leitungsschicht 4a, 4b möglich, wenn die elektrische Leitfähigkeit vorzugsweise größer als 50 m/Ω mm2 ist.The conductor layers 4a . 4b in turn are designed as relatively narrow sheet metal strips, with the associated cells 2a . 2 B are connected. On the contact layers 3a . 3b are the conductor layers 4a . 4b in the form of angled sheets, preferably made of copper or a copper alloy, electrically conductively applied, wherein the conductor layers 4a . 4b one contact plate each 9a . 9b on the conduction layer and across it from the cell 2a . 2 B along the partition 5 upwardly extending connection plate 10a . 10b Has. The relatively small cross section, especially in the area of the bend, while ensuring a maximum allowable current density by selecting the second material of the line layer 4a . 4b possible, if the electrical conductivity is preferably greater than 50 m / Ω mm 2 .

Es ist erkennbar, dass die Kontaktplatte 9a, 9b die Kontaktschicht 3a, 3b nicht vollständig überdecken, sondern als X-förmige Streben ausgeführt sind. Dies hat den Vorteil, dass eine möglichst große verschweißbare Oberfläche der Kontaktschicht 3a, 3b sichergestellt wird.It can be seen that the contact plate 9a . 9b the contact layer 3a . 3b not completely cover, but are designed as X-shaped struts. This has the advantage that the largest possible weldable surface of the contact layer 3a . 3b is ensured.

Die 4 lässt ein Stromleiterelement aus der 3 als perspektivische Ansicht im Detail erkennen. Es wird deutlich, dass in der Anschlussplatte 10 eine Bohrung 11 zur Aufnahme der Anschlussschraube 6 vorgesehen ist.The 4 leaves a conductor element from the 3 recognize as a perspective view in detail. It becomes clear that in the connection plate 10 a hole 11 for receiving the connection screw 6 is provided.

Durch die Auswahl eines Materials für die Leitungsschicht 4 mit einer elektrischen Leitfähigkeit von mehr als 50 m/Ω mm2 wird ein geringstmöglicher Widerstand des Stromableiterelementes 1 sichergestellt. Die Reduzierung der Oberfläche der Kontaktplatte 9 hat zudem den Vorteil, dass die durch das Elektrolyt angreifbare und zu schützende Fläche des Stromableiterelementes 1 erheblich reduziert wird.By selecting a material for the conductor layer 4 with an electrical conductivity of more than 50 m / Ω mm 2 will have the lowest possible resistance of the current collector element 1 ensured. The reduction of the surface of the contact plate 9 moreover has the advantage that the surface of the current collector element which can be attacked by the electrolyte and is to be protected 1 is significantly reduced.

Die 5 lässt eine andere Ausführungsform eines Stromableiterelementes 1 als perspektivische Ansicht erkennen, wobei die Leitungsschicht wiederum als abgekantetes Blech ausgeführt ist. Die Kontaktplatte 9 ist im Unterschied zu der Ausführungsform aus der 4 aus V-förmigen Streben gebildet, deren offene Enden in die Abwinkelung der Anschlussplatte 10 hineinlaufen.The 5 lets another embodiment of a current collector element 1 recognize as a perspective view, wherein the line layer is again designed as a folded sheet. The contact plate 9 is different from the embodiment of the 4 formed from V-shaped struts, whose open ends in the angling of the connection plate 10 into running.

Die 6 lässt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromableiterelemente 1 erkennen, bei der die Ausnehmungen der Kontaktplatte 9 nicht dreieckförmig wie in den 4 und 5 gezeigt, sondern kreisförmig sind. Hierzu sind in der Leitungsschicht 4 im Bereich der Kontaktfläche mit der Kontaktschicht 3 Bohrungen vorgesehen.The 6 leaves a further embodiment of the current collector elements according to the invention 1 recognize, in which the recesses of the contact plate 9 not triangular as in the 4 and 5 shown but are circular. These are in the line layer 4 in the area of the contact surface with the contact layer 3 Drilling provided.

Die Stromableiterelemente 1 können aber auch, wie in der 7 skizziert, als Lochbleche im Bereich der Kontaktfläche mit der Kontaktschicht 3 ausgeführt sein.The current collector elements 1 But also, as in the 7 sketched as perforated plates in the region of the contact surface with the contact layer 3 be executed.

Die Materialstärke der Kontaktschicht 3 und der Leitungsschicht 4 ist so zu wählen, dass unter Berücksichtigung der Materialkombination von Kontaktschicht 3 und Leitungsschicht 4 ein geringsmöglicher Widerstand des Stromableiterelementes 1, ein geringstmöglicher Materialeinsatz und eine zulässige Stromdichte, insbesondere im Bereich der Abkantung der Leitungsschicht 4, erreicht wird.The material thickness of the contact layer 3 and the conductor layer 4 is to be chosen such that, taking into account the material combination of contact layer 3 and conductor layer 4 a low resistance of the current collector element 1 , a minimum possible use of materials and a permissible current density, in particular in the region of the bending of the conductor layer 4 , is achieved.

Claims (10)

Elektrochemische Speicherbatterie mit Zellen (2), die mit einem Elektrolyt gefüllt sind, und Stromableiterelementen (1), die mit den Zellen (2) elektrisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromableiterelemente (1) mehrschichtig aufgebaut sind, wobei eine erste unmittelbar mit einer Zelle (2) verbundene Kontaktschicht (3) eines Stromableiterelementes (1) aus einem ersten gegen den Einfluss des Elektrolyts korrosionsfesten, leitfähigen Material besteht und eine zweite an die Kontaktschicht (3) anschließende Leitungsschicht (4) des Stromleiterelementes (1) aus einem zweiten Material mit einer elektrischen Leitfähigkeit besteht, die größer als die elektrische Leitfähigkeit des ersten Materials ist.Electrochemical storage battery with cells ( 2 ), which are filled with an electrolyte, and current collector elements ( 1 ), with the cells ( 2 ) are electrically connected, characterized in that the current collector elements ( 1 ) are multilayered, with a first directly with a cell ( 2 ) connected contact layer ( 3 ) of a current collector element ( 1 ) consists of a first, against the influence of the electrolyte corrosion-resistant, conductive material and a second to the contact layer ( 3 ) subsequent conductor layer ( 4 ) of the conductor element ( 1 ) consists of a second material having an electrical conductivity which is greater than the electrical conductivity of the first material. Elektrochemische Speicherbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitfähigkeit des zweiten Materials größer als 6 m/Ω mm2, vorzugsweise größer als 50 m/Ω mm2 ist.Electrochemical storage battery according to claim 1, characterized in that the electrical conductivity of the second material is greater than 6 m / Ω mm 2 , preferably greater than 50 m / Ω mm 2 . Elektrochemische Speicherbatterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kontaktschicht (3) aus Stahl oder einer Stahllegierung und die zweite Kontaktschicht (3) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht.Electrochemical storage battery according to claim 1 or 2, characterized in that the first contact layer ( 3 ) made of steel or a steel alloy and the second contact layer ( 3 ) consists of copper or a copper alloy. Elektrochemische Speicherbatterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsschicht (4) ein abgekantetes Blech mit einer auf der Kontaktschicht (3) aufgebrachten Kontaktplatte (9) und einer von der Kontaktplatte (9) abgewinkelten, sich von der Zelle (2) weg erstreckenden Anschlussplatte (10) hat, wobei die Anschlussplatte (10) eine Bohrung zur Aufnahme einer Anschlussschraube (6) zum elektrischen Anschluss der Zelle (2) aufweist.Electrochemical storage battery according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor layer ( 4 ) a folded sheet with one on the contact layer ( 3 ) applied contact plate ( 9 ) and one of the contact plate ( 9 ) angled away from the cell ( 2 ) extending connection plate ( 10 ), wherein the connection plate ( 10 ) a bore for receiving a connection screw ( 6 ) for the electrical connection of the cell ( 2 ) having. Elektrochemische Speicherbatterie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatte (9) Ausnehmungen hat und die angrenzende Kontaktschicht (3) im Bereich der Kontaktplatte (9) nicht vollständig überdeckt.Electrochemical storage battery according to claim 4, characterized in that the contact plate ( 9 ) Has recesses and the adjacent contact layer ( 3 ) in the region of the contact plate ( 9 ) not completely covered. Elektrochemische Speicherbatterie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktplatte (9) im Bereich der Auflagefläche auf der Kontaktschicht (3) als Lochblech ausgeführt ist.Electrochemical storage battery according to claim 5, characterized in that the contact plate ( 9 ) in the region of the contact surface on the contact layer ( 3 ) is designed as a perforated plate. Elektrochemische Speicherbatterie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen dreieckförmig sind.Electrochemical storage battery according to claim 5, characterized in that the recesses are triangular. Elektrochemische Speicherbatterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsschicht (4) als massiver Block mit einer U-förmigen Innenkante der Kontaktfläche mit der Kontaktschicht (3) ausgebildet ist und die Leitungsschicht (4) von der Kon taktfläche radial verjüngend nach oben von der Kontaktschicht (3) weg verläuft.Electrochemical storage battery according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor layer ( 4 ) as a solid block with a U-shaped inner edge of the contact surface with the contact layer ( 3 ) is formed and the conductor layer ( 4 ) from the con tact surface radially tapering upward from the contact layer ( 3 ) runs away. Elektrochemische Speicherbatterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Schichten des Stromableiterelementes (1) mittels selektiven Lasersinterns aufgebaut sind.Electrochemical storage battery according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two layers of the current collector element ( 1 ) are constructed by means of selective laser sintering. Elektrochemische Speicherbatterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des mehrschichtigen Stromableiterelementes (1) beschichtet, vorzugsweise vernickelt ist.Electrochemical storage battery according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the multilayer current collector element ( 1 ), preferably nickel-plated.
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