DE202018106375U1

DE202018106375U1 - Zellverbinder zum elektrisch leitenden Verbinden von Rundzellen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug sowie entsprechende Batterie

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Publication number: DE202018106375U1
Application number: DE202018106375.8U
Authority: DE
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2018-11-09
Filing date: 2018-11-09
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2028-11-10

Abstract

Zellverbinder (18) zum elektrisch leitenden Verbinden von Rundzellen (16) einer Batterie (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend- mehrere elektrisch leitende Kontaktelemente (24) zum stirnseitigen Verbinden von jeweils zwei der Rundzellen (16) in Reihenschaltung, wobei die Kontaktelemente (24) jeweils eine bodenseitige Kontaktfläche (44) zum Herstellen einer stoffschlüssigen Verbindung mit einer jeweiligen Zellkappe (22) der Rundzellen (16) und Federarme (26) zum Herstellen einer kraftschlüssigen Verbindung mit einem jeweiligen Zellbecher (20) der Rundzellen (16) aufweisen;- mehrere elektrisch leitende Verbindungsstege (28), welche die gruppiert angeordneten Kontaktelemente (24) miteinander verbinden; dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (24) und Verbindungsstege (28) aus einem gemeinsamen Stanzbiegeteil (48) hergestellt sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zellverbinder zum elektrisch leitenden Verbinden von Rundzellen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung noch eine Batterie für ein Kraftfahrzeug, umfassend mehrere Rundzellen, welche mittels wenigstens einem Zellverbinder elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Stand der Technik
Um bei elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen, seien es Hybridfahrzeuge oder rein elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge, die erforderliche elektrische Energie bereitstellen zu können, wird üblicherweise eine Vielzahl von einzelnen Batteriezellen elektrisch leitend miteinander verbunden beziehungsweise verschaltet. Insbesondere die Montage und Verschaltung solcher Batteriezellen kann sich sehr aufwändig gestalten. Die einzelnen Batteriezellen werden üblicherweise - je nach Leistungsanforderung - in unterschiedlichen Konfigurationen teilweise parallel und teilweise in Reihe verschaltet. Um Hochvoltsysteme von elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen mit einer entsprechenden Spannung versorgen zu können, ist es üblicherweise unumgänglich, solche Batteriezellen teilweise in Reihe miteinander zu verschalten, um beispielsweise 400 Volt Betriebsspannung oder auch mehr erzielen zu können. Zur Kapazitätssteigerung werden zudem auch mehrere Zellen parallel verschaltet. Eine wesentliche Herausforderung bei der Herstellung solcher Batterien für Kraftfahrzeuge stellt dabei die möglichst einfache und dennoch zuverlässige elektrische Kontaktierung der einzelnen Batteriezellen untereinander dar.
Die EP 3 096 372 B1 beschreibt eine Möglichkeit, mehrere Rundzellen einer Batterie elektrisch leitend miteinander zu kontaktieren. Die Rundzellen werden über eine Grundplatte aus Kunststoff in einer definierten Anordnung zu einem Batteriemodul zusammengeschlossen. Zudem wird eine Parallelplatte aus einem elektrisch hochleitfähigem Kontaktwerkstoff zum elektrisch leitenden Verbinden der Rundzellen verwendet. Je Rundzelle wird eine Kontaktfeder auf die Parallelplatte aufgeschweißt. Die Kontaktfedern werden mit einem jeweiligen Pluspol der zugehörigen Rundzelle unlösbar mittels eines Laserschweißverfahrens verbunden. Die Kontaktfedern sind jeweils so ausgeformt, dass sie über Federarme eine Aufnahmeeinheit für eine weitere, darüber positionierte Rundzelle bieten. Insbesondere das Verschweißen der Kontaktfedern mit der Grundplatte ist sehr aufwendig. Zudem können sich dabei Schwierigkeiten bei der genauen Positionierung der einzelnen Kontaktfedern ergeben.
Beschreibung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels welcher eine Vielzahl von Rundzellen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug auf besonders einfache und zuverlässige Weise elektrisch leitend verbunden werden kann.
Diese Aufgabe wird durch einen Zellverbinder zum elektrisch leitenden Verbinden von Rundzellen sowie durch eine Batterie für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Der erfindungsgemäße Zellverbinder zum elektrisch leitenden Verbinden von Rundzellen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug umfasst mehrere elektrisch leitende Kontaktelemente zum stirnseitigen Verbinden von jeweils zwei der Rundzellen in Reihenschaltung, wobei die Kontaktelemente jeweils eine bodenseitige Kontaktfläche zum Herstellen einer stoffschlüssigen Verbindung mit einer jeweiligen Zellkappe der Rundzellen und Federarme zum Herstellen einer kraftschlüssigen Verbindung mit einem jeweiligen Zellbecher der Rundzellen aufweisen. Bei der Zellkappe kann es sich um einen jeweiligen Pluspol und bei dem Zellbecher um einen jeweiligen Minuspol der Rundzellen handeln. Es ist aber auch möglich, dass es sich bei der Zellkappe um einen jeweiligen Minuspol und bei dem Zellbecher um einen jeweiligen Pluspol der Rundzellen handelt, auch wenn dies an sich eher ungewöhnlich ist. Zudem umfasst der erfindungsgemäße Zellverbinder mehrere elektrisch leitende Verbindungsstege, welche die gruppiert angeordneten Kontaktelemente miteinander verbinden. Die Kontaktelemente und Verbindungsstege sind dabei aus einem gemeinsamen Stanzbiegeteil hergestellt. Beispielsweise können die Kontaktelemente und Verbindungsstege aus einem einzigen Blech hergestellt sein. Der erfindungsgemäße Zellverbinder muss also nicht erst aufwändig durch Verschweißen der Kontaktelemente und der Verbindungsstege hergestellt werden. Dadurch, dass die Kontaktelemente und die Verbindungsstege aus einem gemeinsamen Stanzbiegeteil hergestellt sind, kann der gesamte Zellverbinder besonders einfach und kostengünstig in großen Stückzahlen hergestellt werden.
Um ein jeweiliges Paar von Rundzellen in Reihe miteinander zu verschalten, muss lediglich die bodenseitige Kontaktfläche von einem der Kontaktelemente stoffschlüssig mit einer jeweiligen Zellkappe der Rundzellen verbunden werden, beispielsweise durch Laserschweißen oder dergleichen. Anschließend kann eine weitere Rundzelle mit ihrem Zellbecher einfach zwischen die Federarme gesteckt werden, infolgedessen der Zellbecher der Rundzelle, also beispielsweise der Minuspol der Rundzelle, kraftschlüssig zwischen den Federarmen gehalten wird. So können einzelne Rundzellen jeweils paarweise mittels des Zellverbinders ganz einfach in Reihe miteinander kontaktiert beziehungsweise verschaltet werden. Durch die elektrisch leitenden Verbindungsstege, welche die beispielsweise in einer Reihe angeordneten Kontaktelemente wiederum elektrisch leitend miteinander verbinden, können mehrere nebeneinander angeordnete Rundzellen zudem ganz einfach und prozesssicher parallel verschaltet beziehungsweise elektrisch leitend miteinander verbunden werden. Das gemeinsame Stanzbiegeteil, aus welchem die Kontaktelemente und die Verbindungsstege hergestellt sind, wird vorzugsweise aus einem elektrisch gut leitenden Material ausgestanzt und entsprechend umgeformt, um die Formgebung der einzelnen Kontaktelemente zu erzielen. Das Material des Stanzbiegeteils ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass es sowohl Anforderungen im Hinblick auf eine gute elektrische Leitfähigkeit als auch im Hinblick auf mechanische Anforderungen erfüllt, insbesondere im Hinblick auf hohe Zugfestigkeiten und geringe thermische Spannungsrelaxation.
Mittels des erfindungsgemäßen Zellverbinders ist es auf besonders einfache und zuverlässige Weise möglich, eine Vielzahl von Rundzellen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug sowohl in Reihe als auch parallel miteinander zu kontaktieren. Da das Stanzbiegeteil, aus welchem die Kontaktelemente und der Verbindungssteg hergestellt sind, vorzugsweise aus einem einzelnen Blech besteht, kann der Zellverbinder während der Batteriemontage, insbesondere bei der Kontaktierung der einzelnen Rundzellen, besonders einfach gehandhabt werden. Zudem ist automatisch eine positionsgenaue Anordnung der Kontaktelemente zueinander gegeben.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass an einer der außen angeordneten Kontaktelemente ein Spannungsabgriff für ein Balancing der Rundzellen ausgeformt ist. Dieser Spannungsabgriff kann beispielsweise in Form einer Kontaktfahne oder dergleichen ausgebildet sein, sodass während des Betriebs der Batterie ganz einfach ein Spannungsabgriff an den parallel verschalteten Rundzellen für das Zell-Balancing erfolgen kann. Für das so genannte Balancing müssen üblicherweise die Spannungen jeder Rundzelle beziehungsweise jedes parallel verschalteten Zellpakets überwacht werden. Um nicht jede Rundzelle eines Zellpakets einzeln zu überwachen, werden die parallel verschalteten Rundzellen untereinander über den Spannungsabgriff überwacht.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Federarme jeweils zumindest eine Versteifungssicke aufweisen. Durch die fingerartigen Federarme fließt der gesamte Strom der jeweiligen Rundzellen, weswegen das Material eine gute Leitfähigkeit aufweisen sollte, beispielsweise indem es aus Kupfer oder dergleichen besteht. Das Volumen der Federarme sollte dabei möglichst groß sein, um einen geringen elektrischen Widerstand zu haben. Die Federkraft der einzelnen Federarme sollte wiederum sehr groß sein, um den Kontakt- beziehungsweise Übergangswiderstand zu minimieren. Für letztere Anforderung wäre es besonders vorteilhaft, wenn die Federarme zum Beispiel aus Federstahl währen. Ist die Spannungsrelaxation hoch, verliert das Kontaktelement im Laufe der Zeit seinen Anpressdruck, sodass der Widerstand ansteigt. In diesem Fall könnten die Kontaktelemente durch die erhöhte Belastung thermisch zerstört werden. Durch den Strom in Kombination mit der Summe der Widerstände entsteht eine Verlustleistung, die zum einen einem Antrieb des betreffenden Kraftfahrzeugs nicht mehr zur Verfügung steht, zum anderen in Wärme umgesetzt wird, die zusätzlich abgeführt werden muss. Ein besonders großer Strom pro Rundzelle fließt in so genannten Boost-Batterien. Hierbei sollte die Anzahl, das Volumen und die Leitfähigkeit der Federarme der Kontaktelemente maximiert und der Kontaktwiderstand minimiert werden. Kupfer zum Beispiel ist ein sehr guter elektrischer Leiter, besitzt jedoch eine eher geringe Zugfestigkeit sowie eine hohe Spannungsrelaxation. Ein hinreichender Anpressdruck durch die Federarme kann dadurch erzielt werden, indem durch zusätzliche, geschickte Umformung des Materials im Bereich der Federarme die Federkraft erhöht wird. Durch die besagten Versteifungssicken in den Federarmen kann dieser Effekt besonders einfach und zuverlässig erzielt werden. Diese Versteifungssicken sind vorzugsweise ausgehend von der bodenseitigen Kontaktfläche bis in die Federarme hinein ausgebildet. Dadurch wird die Biegesteifigkeit der Federarme erhöht und die Federkraft der Federarme wird ebenfalls erhöht. Dadurch kann eine dauerhaft zuverlässige elektrische Kontaktierung zwischen den Federarmen der Kontaktelemente und den jeweiligen Zellbechern der Rundzellen sichergestellt werden.
Gemäß einer weiter Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Federarme wenigstens einen Längsschlitz aufweisen, um ein flächiges Anschmiegen an jeweilige Mantelflächen der Zellbecher der Rundzellen zu begünstigen. Auch können die Federarme je nach Geometrie und Größe mehrere dieser Längsschlitze aufweisen, sodass die Federarme in einzelne Segmente unterteilt sind, welche sich besonders gut flächig an jeweilige Mantelflächen der Zellbecher der Rundzellen anschmiegen können. Dadurch kann der jeweilige Übergangswiderstand zwischen den Federarmen der Kontaktelemente und den jeweiligen Rundzellen verkleinert werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die bodenseitigen Kontaktflächen der Kontaktelemente erhaben ausgebildet sind. Erhaben bedeutet in dem Fall, dass die bodenseitigen Kontaktflächen entgegengesetzt zur Erstreckungsrichtung der Federarme erhaben sind. Durch diese erhaben ausgebildeten bodenseitigen Kontaktflächen können die Kontaktelemente besonders einfach und zuverlässig stoffschlüssig mit den jeweiligen Zellkappen der Rundzellen verbunden werden, beispielsweise durch Laserschweißen oder dergleichen. Zudem ergibt sich dadurch ein gewisser räumlicher Isolationsabstand zwischen den bodenseitigen Kontaktflächen und den Federarmen, mittels welchen die jeweiligen Zellbecher gehalten werden können.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass ein jeweiliger Federring, vorzugsweise aus einem Federstahl, die Federarme der jeweiligen Kontaktelemente außenumfangsseitig umspannt. So können die Kontaktelemente selbst, insbesondere auch die Federarme, aus einem besonders gut elektrisch leitfähigen Material, wie beispielsweise Kupfer hergestellt sein. Durch den Federring, der die Federarme der jeweiligen Kontaktelemente außenumfangsseitig umspannt, kann dennoch eine ausreichend gute Federkraft und somit eine ausreichend gute kraftschlüssige Verbindung zwischen dem jeweiligen Zellbecher der Rundzellen und den Kontaktelementen sichergestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Stanzbiegeteil aus einem ersten Blech und aus einem zweiten Blech hergestellt ist, welche übereinander angeordnet miteinander verbunden sind, wobei das erste Blech eine bessere elektrische Leitfähigkeit als das zweite Blech und das zweite Blech eine höhere Federsteifigkeit, insbesondere auch eine geringere Spannungsrelaxation, als das erste Blech aufweist. Durch diese Hybridbauweise des Stanzbiegeteils kann sowohl den mechanischen Anforderungen als auch den Anforderungen hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit gleichermaßen gut Rechnung getragen werden. Die beiden Bleche aus den unterschiedlichen Materialien können beispielsweise durch Kaltwalzen hergestellt werden. Durch die Hybridbauweise des Stanzbiegeteils kann einerseits die elektrische Leitfähigkeit der Kontaktelemente maximiert und andererseits auch eine dauerhaft aufbringbare kraftschlüssige Verbindung zwischen den Kontaktelementen und den Rundzellen sichergestellt werden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kontaktelemente in mehreren Reihen und Spalten zueinander angeordnet und die jeweils unmittelbar benachbarten Kontaktelemente mittels jeweils einem der Verbindungsstege miteinander verbunden sind. Bei manchen Traktionsbatterien für elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge ist insbesondere eine große Kapazität gewünscht. Dafür werden üblicherweise viele Rundzellen je Batteriemodul parallel verschaltet beziehungsweise elektrisch leitend miteinander verbunden. Dadurch, dass der Zellverbinder die in mehreren Reihen und Spalten zueinander angeordneten Kontaktelemente aufweisen kann, ist es mittels dieser Ausführungsform des Zellverbinders auf einfache Weise möglich, eine Vielzahl der Rundzellen nicht nur in Reihe sondern auch parallel miteinander zu verschalten, um insbesondere eine Batterie mit einer sehr hohen Kapazität bereitzustellen. Bei Batterien mit größeren Kapazitäten weisen die eingesetzten Rundzellen üblicherweise eine hohe Kapazität aber mit sehr geringen Strömen auf. In diesem Fall spielen der Kontaktwiderstand und der spezifische Widerstand eine eher untergeordnete Rolle. In diesem Fall ist es möglich, eine geringe Anzahl an Federarmen je Kontaktelement, beispielsweise lediglich drei Federarme, vorzusehen. So ist es auf besonders einfache Weise möglich, das besagte Stanzbiegeteil, aus welchem die Kontaktelemente und Verbindungsstege hergestellt sind, beispielsweise aus einem einzigen zusammenhängenden Blech zu fertigen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Verbindungsstege jeweilige Sicken zum Ausgleich von mechanischen Spannungen aufweisen. Aufgrund von Temperaturschwankungen und unterschiedlichen Materialkoeffizienten innerhalb der Batterie können sich die jeweiligen Materialien unterschiedlich ausdehnen. Dies könnte zu Spannungen und unter Umständen zu Ermüdungsbrüchen oder ähnlichem führen, insbesondere an jeweiligen stoffschlüssigen Verbindungen zwischen den Kontaktelementen und den Zellkappen der Rundzellen. Um dem vorzubeugen, ist es vorzugsweise vorgesehen, an den Verbindungsstegen die besagten Sicken zum Ausgleich von mechanischen Spannungen vorzusehen. So können insbesondere in allen Raumrichtungen eventuell auftretende mechanische Spannungen ausgeglichen werden. Dadurch kann eine dauerhaft zuverlässige Kontaktierung beziehungsweise elektrische Verschaltung der einzelnen Rundzellen innerhalb der Batterie sichergestellt werden.
Die erfindungsgemäße Batterie für ein Kraftfahrzeug umfasst mehrere Rundzellen, welche mittels wenigstens einem erfindungsgemäßen Zellverbinder oder wenigstens einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zellverbinders elektrisch leitendend miteinander verbunden sind.
Eine Ausführungsform der Batterie sieht vor, dass die Batterie mehrere hintereinander angeordnete Batteriemodule umfasst, welche jeweils ein Modulgehäuse mit jeweiligen die Rundzellen umschließenden Durchgangsöffnungen aufweist, wobei zwischen jeweiligen einander zugewandten Stirnseiten der Modulgehäuse jeweils zumindest einer der Zellverbinder angeordnet ist, mittels welchem die in den jeweiligen Modulgehäusen angeordneten Rundzellen elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Auf diese Weise kann die Batterie aus den einzelnen Batteriemodulen besonders einfach zusammengesetzt werden. Die Zellverbinder dienen dabei als elektrisch leitende Schnittstellen zwischen den einzelnen Batteriemodulen, also zwischen den einzelnen Zellen der jeweiligen Batteriemodule, und ebenfalls als elektrische Verbindungsstellen beziehungsweise Schnittstellen innerhalb der Batteriemodule selbst.
Eine weitere Ausführungsform der Batterie sieht vor, dass die Modulgehäuse jeweils einen Isolator mit Aussparungen für jeweilige Zellkappen der Rundzellen aufweisen, an welchem die Zellverbinder angeordnet sind und mit ihren erhabenen bodenseitigen Kontaktflächen mit den zurückversetzt im Isolator angeordneten Zellkappen der Rundzellen verbunden sind. Falls die einzelnen Batteriemodule während der Herstellung nicht exakt ineinandergesteckt werden oder zum Beispiel einzelne Federarme der Kontaktelemente verbogen sind, könnte dies zu einem Kurzschluss in einer oder mehreren Rundzellen führen. Dies Kurzschluss könnte ein Thermal Runaway verursachen, wodurch Nachbarzellen in Mitleidenschaft gezogen werden könnten. Daher ist vorzugsweise der besagte Isolator vorgesehen, welcher zwischen jeweiligen Zellbechern der Rundzellen, beispielsweise den Minuspolen, und den einzelnen Kontaktelementen angeordnet ist. Bei dem Isolator kann es sich beispielsweise um eine Kunststoffscheibe oder auch um eine Lochplatte handeln. Dadurch, dass die Modulgehäuse vorzugsweise selbst den besagten Isolator umfassen, muss dieser nicht erst aufwändig innerhalb der Batterie montiert werden. Ein weiterer Vorteil des Modulgehäuses inklusive des jeweiligen Isolators ist, dass die Rundzellen in Längsrichtung optimal und toleranzfrei zueinander positioniert werden können. Vorzugsweise wiesen die Aussparungen des Isolators einen geringeren Durchmesser als die Rundzellen auf, sodass durch die Aussparungen automatisch ein axialer Anschlag für die jeweiligen Rundzellen gegeben ist.
Bei dem Verfahren zum Herstellen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug werden mehrere Rundzellen mittels wenigstens einem erfindungsgemäßen Zellverbinder oder mittels einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zellverbinders elektrisch leitendend miteinander verbunden.
Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die Batterie aus mehreren Batteriemodulen zusammengesetzt wird, wobei die Batteriemodule hergestellt werden, indem je Batteriemodul mehrere der Rundzellen in jeweiligen Durchgangsöffnungen eines jeweiligen Modulgehäuses angeordnet und je Modulgehäuse jeweilige Zellkappen der Rundzellen stoffschlüssig mit zumindest einem der Zellverbinder verbunden werden. Zunächst werden die jeweiligen Kontaktelemente mit ihren bodenseitigen Kontaktflächen mit den jeweiligen Zellkappen der Rundzellen verbunden, zum Beispiel mittels Laserschweißen. Hierfür müssen die Rundzellen in der richtigen Position zueinander fixiert werden. Dies könnte zum Beispiel durch einen Werkstückträger oder ähnliches geschehen, vorzugsweise erfolgt dies jedoch durch die jeweiligen Modulgehäuse selbst, welche die besagten Durchgangsöffnungen zum Umschließen der Rundzellen aufweisen. Also vor dem stoffschlüssigen Verbinden der jeweiligen Zellkappen der Rundzellen mit den Kontaktelementen werden die Rundzellen zuerst in den Durchgangsöffnungen der jeweiligen Modulgehäuse eingesetzt beziehungsweise positioniert. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Modulgehäuse selbst auch als Transportbehälter für die Rundzellen von einem Zellhersteller zu einem Batteriefertiger dienen können. Geeignete Vorrichtungen an den Modulgehäusen fixieren vorzugsweise die Zellverbinder an ihrer jeweils bestimmungsgemäßen Position, sodass dadurch das Verbinden der einzelnen Kontaktelemente mit den jeweiligen Zellkappen der Rundzellen deutlich vereinfacht wird und maschinell erfolgen kann.
Schließlich sieht eine weitere Ausführungsform des Verfahrens vor, dass die hergestellten Batteriemodule hintereinander zusammengesteckt und dabei jeweilige Zellbecher der Rundzellen zwischen die jeweiligen Federarme der Kontaktelemente an den jeweils benachbarten Batteriemodulen angeordneten Zellverbinder gesteckt werden. Nach dem Einstecken der Rundzellen in die jeweiligen Modulgehäuse und dem Verschweißen der Kontaktelemente mit ihren bodenseitigen Kontaktflächen an den Zellkappen der Rundzellen werden also die jeweiligen Zellbecher der Rundzellen, also die Becherböden, der jeweils nächsten Rundzellen zwischen die Federarme der jeweiligen Kontaktelemente gesteckt. Für diesen Arbeitsschritt müssen die betreffenden Rundzellen ebenfalls fixiert werden. Dies könnte wiederum durch einen Werkstückträger erfolgen, erfolgt vorzugsweise jedoch durch die jeweiligen Modulgehäuse, in denen die Rundzellen bereits fixiert angeordnet sind. Im Prinzip werden also jeweils zwei komplette Batteriemodule in einander gesteckt. Zur Herstellung einer Batterie können so auch mehrere der Batteriemodule nacheinander zusammengesteckt werden. Durch die jeweiligen Kontaktelemente kann zudem ein Längentoleranzausgleich zwischen den einzelnen Rundzellen erfolgen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Figurenliste
Die Zeichnung zeigt in:

1 eine Perspektivansicht einer teilweise dargestellten Batterie für ein Kraftfahrzeug, welche mehrere ineinander gesteckte Batteriemodule aufweist, die jeweils eine Vielzahl von Rundzellen aufweisen;
2 eine Perspektivansicht auf drei Rundzellen, welche mittels eines Zellverbinders verbunden sind;
3 eine Perspektivansicht auf eine der Rundzellen;
4 eine Perspektivansicht auf einen der in der Batterie verbauten Zellverbinder, welcher mehrere elektrisch leitende Kontaktelemente aufweist, die durch jeweilige elektrisch leitende Verbindungsstege miteinander verbunden sind;
5 eine Perspektivansicht auf mehrere Rundzellen, wobei drei Paare der Rundzellen mittels einem der Zellverbinder stirnseitig in Reihenschaltung miteinander verbunden sind;
6 eine Abfolge von Schritten zum Herstellen der einzelnen Batteriemodule;
7 eine Perspektivansicht auf zwei Batteriemodule bevor diese zusammengesteckt werden;
8 eine perspektivische Detailansicht auf eines der Batteriemodule, bevor die Zellverbinder am Batteriemodul angebracht worden sind;
9 eine weitere perspektivische Detailansicht auf eines der Batteriemodule nachdem die Zellverbinder angebracht worden sind;
10 eine Perspektivansicht auf eine weitere Ausführungsform des Zellverbinders, wobei dieser je Kontaktelement mehrere Federringe aufweist;
11 eine Draufsicht auf die weitere Ausführungsform des Zellverbinders;
12 eine Schnittansicht der weiteren Ausführungsform des Zellverbinders entlang der in 11 gekennzeichneten Schnittebene A-A;
13 eine Perspektivansicht auf ein teilweise fertiggestelltes Stanzbiegeteil, aus welchem die Kontaktelemente und Verbindungsstege hergestellt werden; und in
14 eine Perspektivansicht auf eine weitere Ausführungsform des Zellverbinders, welcher aus dem in 13 gezeigten Stanzbiegeteil hergestellt worden ist.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden.
Eine Batterie 10 für ein Kraftfahrzeug ist teilweise in einer Perspektivansicht in 1 gezeigt. Bei der Batterie 10 kann es sich beispielsweise um eine Hochvoltbatterie für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug handeln. Die Batterie 10 ist aus mehreren ineinander gesteckten Batteriemodulen 12 hergestellt. Jedes Batteriemodul 12 umfasst ein jeweiliges Modulgehäuse 14, welche derart ausgebildet sind, dass die Modulgehäuse 14 ineinandergesteckt werden können.
Jedes der Batteriemodule 12 umfasst eine Vielzahl von Rundzellen 16, wobei der Übersichtlichkeit halber nur einige der Rundzellen 16 mit einem Bezugszeichen versehen worden sind. Im vorliegend gezeigten Beispiel weist jedes der Batteriemodule 12 acht übereinander angeordnete, nicht näher bezeichnete Zellpakete von jeweils fünf der Rundzellen 16 auf. Zum modulübergreifenden und elektrisch leitenden Verbinden der einzelnen Rundzellen 16 dienen jeweilige Zellverbinder 18. Mittels der Zellverbinder 18 können jeweilige Zellbecher - vorliegend jeweilige Minuspole 20 - und Zellkappen - vorliegend jeweilige - Pluspole 22 der Rundzellen 16 modulübergreifend elektrisch leitend miteinander verbunden werden. Auch wenn nachfolgend immer davon ausgegangen wird, dass es sich bei den Zellkappen um die Pluspole 22 und bei den Zellbechern um die Minuspole handelt 20 handelt, gelten die nachfolgenden Erläuterungen genauso für den umgekehrten Fall; also wenn Plus- und Minuspole vertauscht sind.
In 2 sind drei der Rundzellen 16 in einer Perspektivansicht gezeigt, welche mittels einem der Zellverbinder 18 parallel miteinander verschaltet beziehungsweise kontaktiert sind. Der Zellverbinder 18 - und auch die anderen Zellverbinder 18 der Batterie 10 - weisen elektrisch leitende Kontaktelemente 24 zum paarweisen stirnseitigen Verbinden von jeweils zwei der Rundzellen 16 in Reihenschaltung auf. Die Kontaktelemente 24 weisen zudem jeweilige hier nicht näher bezeichnete bodenseitige Kontaktflächen zum Herstellen einer stoffschlüssigen Verbindung mit den jeweiligen Pluspolen 22 der Rundzellen 16 auf. Zudem weisen die Kontaktelemente 24 im vorliegend gezeigten Fall jeweils vier Federarme 26 zum Herstellen einer kraftschlüssigen Verbindung mit einem jeweiligen Minuspol 20 der Rundzellen 16, also mit dem so genannten Becher, auf. Der Übersichtlichkeit halber sind nur am ganzen linken Kontaktelement 24 die einzelnen Federarme 26 mit einem Bezugszeichen versehen worden. Des Weiteren weist der Zellverbinder 18 mehrere elektrisch leitende Verbindungsstege 28 auf, welche die in einer Reihe angeordneten Kontaktelemente 24 miteinander verbinden. Die Verbindungsstege 28sorgen für eine Parallelschaltung der jeweiligen Rundzellen 16. Die Kontaktelemente 24 und die Verbindungsstege 28 sind dabei aus einem gemeinsamen Stanzbiegeteil hergestellt.
In 3 ist eine der Rundzellen 16 in einer Perspektivansicht gezeigt. In der vorliegenden Darstellung ist der Pluspol 22 der Rundzelle 16 gut zu erkennen, welcher stoffschlüssig mit einer der besagten bodenseitigen Kontaktflächen der Kontaktelemente 24 verbunden werden kann, beispielsweise durch Laserschweißen oder dergleichen.
In 4 ist einer der Zellverbinder 18 alleine in einer weiteren Perspektivansicht gezeigt. In der vorliegenden Darstellung sind jeweilige Löcher 30 im Bereich der hier auch nicht näher bezeichneten bodenseitigen Kontaktflächen der Kontaktelemente 24 zu erkennen. Diese Löcher 30 können eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den Kontaktelementen 24 und den Pluspolen 22 der Rundzellen 16 begünstigen und durch Materialeinsparung auch zu einer Gewichtsreduktion der Zellverbinder 18 beitragen.
An einer der außen angeordneten Kontaktelemente 24, gemäß der vorliegenden Darstellung an dem ganz links angeordneten Kontaktelement 24, ist ein Spannungsabgriff 32 für ein Balancing der mittels des Zellverbinders 18 parallel verschalteten Rundzellen 16 vorgesehen. Für das Balancing müssen die Spannungen der Rundzellen 16 beziehungsweise jedes parallel verschalteten Zellpakets an Rundzellen 16 je Zellverbinder 18 überwacht werden. Über den Spannungsabgriff 32 ist es nicht erforderlich, jede der mittels des Zellverbinders 18 parallel verschalteten Rundzellen 16 einzeln hinsichtlich ihrer Spannung zu überwachen.
In 5 sind acht der Rundzellen 16 in einer Perspektivansicht gezeigt, welche mittels einem der Zellverbinder 18 elektrisch leitend miteinander verbunden worden sind. In der vorliegenden Darstellung sind drei Paare von Rundzellen 16 jeweils mittels der Kontaktelemente 24 stirnseitig elektrisch leitend miteinander verbunden worden. Mittels der Kontaktelemente 24 wurde dabei jeweils der Pluspol 22 der Rundzellen 16 mit einem jeweiligen Minuspol 20 der Rundzellen 16 elektrisch leitend verbunden. Die jeweiligen Federarme 26 stellen dabei eine kraftschlüssige Verbindung mit den jeweiligen Minuspolen 20 der betreffenden Rundzellen 16 her. Die Rundzellen 16 müssen dabei mit ihrem Zellboden, also mit ihrem Minuspol 20, einfach zwischen die jeweiligen Federarme 26 der Kontaktelemente 24 gedrückt werden. Dabei spreizen sich die Federarme 26 ein Stück weit nach außen auf und umschließen dann die Rundzellen 16 im Bereich der Minuspole 20 kraftschlüssig, infolgedessen eine zuverlässige elektrische Kontaktierung sichergestellt werden kann.
In 6 ist eines der Batteriemodule 12 dreimal dargestellt, um einzelne Schritte zum Herstellen der Batteriemodule 12 näher zu erläutern. Die Modulgehäuse 14 der Batteriemodule 12 weisen für jeder der aufzunehmenden Rundzellen 16 jeweilige zylindrische Durchgangsöffnungen 34 auf, welche die Rundzellen 16 aufnehmen und umschließen können. Wie bereits erwähnt, weisen die Batteriemodule 12 acht übereinander angeordnete Fünfer-Reihen an Rundzellen 16 auf. Hierbei werden die Rundzellen 16 reihenweise abwechselnd einmal mit ihrem Pluspol 22 nach vorne beziehungsweise mit ihrem Minuspol 20 nach vorne angeordnet. Die jeweiligen Modulgehäuse 14 werden also mit den einzelnen Rundzellen 16 bestückt. Je Zellreihe weisen die Modulgehäuse 14 zudem jeweilige Isolatoren 36 auf, wobei diese entsprechend der Anordnung der Rundzellen 16 ebenfalls alternierend entweder vorderseitig oder rückseitig an den Modulgehäusen 14 als Bestandteil der Modulgehäuse 14 angeordnet sind. Entsprechend der reihenweise alternierenden Anordnung der Rundzellen mit ihren Minuspolen 20 und Pluspolen 22 nach vorne beziehungsweise nach hinten, werden die einzelnen Zellverbinder 18 angeordnet. Nachdem die einzelnen Rundzellen 16 in den Modulgehäusen 14, genauer in den Durchgangsöffnungen 34, angeordnet worden sind, werden die einzelnen Pluspole 22 stoffschlüssig mit den Zellverbindern 18 verbunden, beispielsweise durch Laserschweißen. Dadurch, dass die Rundzellen 16 innerhalb der Durchgangsöffnungen 34 angeordnet sind, werden diese zuverlässig und positionsgenau fixiert. Zudem können noch weitere Vorrichtungen an den Modulgehäusen 14 vorgesehen sein, um die Rundzellen 16 für den Schweißvorgang positionsgenau zu fixieren, sodass dadurch das Verbinden der Kontaktelemente 24 der jeweiligen Zellverbinder 18 mit den Pluspolen 22 deutlich vereinfacht wird und maschinell erfolgen kann.
Nach dem Einstecken der einzelnen Rundzellen 16 in die Modulgehäuse 14 und dem Verschweißen der Kontaktelemente 24 mit den Pluspolen 22 können die einzelnen Batteriemodule 12 ineinandergesteckt werden. In 7 ist dieser Vorgang anhand von zwei perspektivisch dargestellten und mit Rundzellen 16 bestückten Batteriemodulen 12 dargestellt. Die beiden Batteriemodule 12 mit den bestückten Rundzellen 16, welche mit ihren jeweiligen Pluspolen 22 schon stoffschlüssig mit den jeweiligen Zellverbindern 18 verbunden worden sind, werden einfach zusammengesteckt. Dabei werden die jeweiligen Minuspole 20 der Rundzellen 16 zwischen die jeweiligen Federarme 26 der Kontaktelemente 24 der jeweiligen Zellverbinder 18 gesteckt, die am jeweils benachbarten Batteriemodul 12 angeordnet sind. Die Federarme 26 werden dabei radial etwas nach außen gebogen und umklammern die jeweiligen Minuspole 20 der Rundzellen 16, infolgedessen eine elektrische Kontaktierung sichergestellt werden kann. Durch entsprechendes Zusammenstecken von mehreren dieser vormontierten Batteriemodule 12 kann dann die in 1 dargestellte Batterie 10 montiert beziehungsweise hergestellt werden.
In 8 ist eines der Batteriemodule 12 in einer perspektivischen Detailansicht gezeigt, und zwar noch bevor die einzelnen Zellverbinder 18 angebracht worden sind. Werden die Batteriemodule 12 nicht exakt ineinander gesteckt oder ist zum Beispiel einer der Federarme 26 der Zellverbinder 18 verbogen, so könnte dies zu einem Kurzschluss zwischen den einzelnen Rundzellen 16 führen. Dieser Kurzschluss könnte einen Thermal Runaway verursachen, wodurch die betreffenden Nachbarzellen in Mitleidenschaft gezogen werden könnten. Um dies zu verhindern, sind die besagten Isolatoren 36 als Teil der Modulgehäuse 14 vorgesehen. Die jeweiligen Modulgehäuse 14 weisen je Zellreihe die besagten Isolatoren 36 auf. Die Isolatoren 36 weisen dabei für die jeweiligen Pluspole 22 der Rundzellen 16 jeweilige Aussparungen 38 auf. Die einzelnen Pluspole 22 sind dabei zurückversetzt zu den Isolatoren 36 angeordnet, die Pluspole 22 ragen also in axialer Richtung nicht über die jeweiligen Isolatoren 36 hinaus. Bei den Isolatoren 36 kann es sich um Kunststoffscheiben oder Lochplatten handeln. Ein weiterer Vorteil der mit den Aussparungen 38 versehenen Isolatoren 36 ist, dass die einzelnen Rundzellen 16 in Längsrichtung optimal und toleranzfrei positioniert werden können, da die Durchmesser der Aussparungen 38 kleiner sind als die Außendurchmesser der Rundzellen 16.
In 9 ist das Batteriemodul 12 in einer weiteren perspektivischen Detailansicht gezeigt, wobei die Zellverbinder 18 nun angebracht worden sind. Die Zellverbinder 18 sind dabei mit ihren hier nicht näher bezeichneten erhabenen bodenseitigen Kontaktflächen mit den zurückversetzt in den Isolatoren 36 angeordneten Pluspolen 22 der Rundzellen 16 verbunden worden. Durch das Vorsehen der Isolatoren 36 und der entsprechend zurückversetzten Anordnung der Pluspole 22 der Rundzellen 16 können während dem Zusammenstecken der Batteriemodule 12 Kurzschlüsse zwischen den einzelnen Rundzellen 16 effektiv vermieden werden.
In 10 ist eine weitere mögliche Ausführungsform des Zellverbinders 18 in einer Perspektivansicht gezeigt. Der hier gezeigte Zellverbinder 18 unterscheidet sich von den zuvor gezeigten Zellverbindern 18 lediglich dadurch, dass ein jeweiliger Federring 40 die Federarme 26 der jeweiligen Kontaktelemente 24 außenumfangsseitig umspannt. Dadurch kann eine zusätzlich verstärkende Federkraft beim Herstellen der kraftschlüssigen Verbindung mit den jeweiligen Minuspolen 20 der Rundzellen 16 gewährleistet werden. Selbst wenn die Federarme 26 ein ungünstiges Relaxationsverhalten aufweisen sollten, sorgen die Federringe 40 dafür, dass dauerhaft und zuverlässig die kraftschlüssige Verbindung mit den jeweiligen Minuspolen 20 der Rundzellen 16 aufrechterhalten werden kann. In dem Fall wäre es beispielsweise möglich, den Zellverbinder 18 selbst sogar aus Kupfer herzustellen, welches zwar sehr gute elektrisch leitende Fähigkeiten, jedoch verhältnismäßig ungünstige mechanische Eigenschaften aufweist. Letzteres kann durch die Federringe 40 kompensiert werden, welche die jeweiligen Federarme 26 außenumfangsseitig umspannen. Vorzugsweise übt der Federring 40 dabei auf die jeweiligen Federarme 26 eine gewisse Vorspannung aus.
In 11 ist die in 10 gezeigte Ausführungsform des Zellverbinders 18 in einer Draufsicht gezeigt. Hier ist nochmals gut zu erkennen, wie die jeweiligen Federringe 40 die jeweils vier Federarme 26 der Kontaktelemente 24 außenumfangsseitig umspannen.
In 12 ist der Zellverbinder 18 entlang der in 11 gekennzeichneten Schnittebene A-A in einer teilweise geschnittenen Ansicht gezeigt. Hier ist nochmals deutlich zu erkennen, wie die Federringe 40 die Federarme 26 außenumfangsseitig umgeben und umspannen. Die Federarme 26 weisen jeweilige Einbuchtungen 42 auf, in welche die Federringe 40 eingreifen. Zur Anbringung beziehungsweise Montage der Federringe 40 müssen die Federarme 26 einfach radial nach innen gebogen werden, wonach dann der Federring 40 über die Federarme 26 gestülpt und im Bereich der Einbuchtungen 42 angeordnet wird. Danach kann man die Federarme 26 nach radial außen schnappen lassen, infolgedessen der jeweilige Federring 40 positionsgenau an den Einbuchtungen 42 positioniert bleibt.
In der vorliegenden Darstellung ist erstmalig auch die bereits mehrfach erwähnte bodenseitige Kontaktfläche 44 zum Herstellen der stoffschlüssigen Verbindung mit den jeweiligen Pluspolen 22 der Rundzellen 16 zu erkennen. Sämtliche Zellverbinder 18 weisen je Kontaktelement 24 diese bodenseitige Kontaktfläche 44 auf. Wie zu erkennen, ist die bodenseitige Kontaktfläche 44 erhaben ausgebildet. Das bedeutet, dass die jeweiligen bodenseitigen Kontaktflächen 44 entgegengesetzt zur Ausrichtung der Federarme 26 nach außen gestülpt sind. Dies erleichtert die stoffschlüssige Verbindung der bodenseitigen Kontaktflächen 44 mit den jeweiligen Pluspolen 22 der Rundzellen 16.
Um die mechanischen Eigenschaften der Federarme 26 zu verbessern, weisen vorzugsweise alle Ausführungsformen des Zellverbinders 18 je Federarm 26 jeweils zumindest eine Versteifungssicke 46 auf. Diese Versteifungssicken 46 dienen insbesondere zur Versteifung der Federarme 26 in radialer Richtung, also wenn diese durch die jeweiligen Rundzellen 16 nach radial außen aufgespreizt werden. Die Federkraft der einzelnen Federarme 26 sollte möglichst groß sein, um den Kontakt- beziehungsweise Übergangswiderstand zu minimieren. Diese Versteifungssicken 46 wirken zudem einer Spannungsrelaxation der Federarme 26 entgegen.
In 13 ist ein noch nicht fertig hergestelltes Stanzbiegeteil 48 gezeigt, aus welchem die einzelnen Kontaktelemente 24 und Verbindungsstege 28 hergestellt werden können. Das Stanzbiegeteil 4 kann beispielsweise aus einem einzelnen Blech herausgestanzt werden, wobei die einzelnen Federarme 26 der Kontaktelemente 24 und die entsprechenden Verbindungsstege 28 ausgebildet werden. Nach dem Stanzvorgang werden die Federarme 26 nach oben gebogen, wobei zudem die jeweiligen erhabenen bodenseitigen Kontaktflächen 44 beispielsweise durch einen Prägevorgang oder anderweitigen Umformvorgang ausgebildet werden können.
In 14 ist eine weitere Ausführungsform des Zellverbinders 18 in einer Perspektivansicht gezeigt, welcher aus dem in 13 gezeigten noch nicht fertiggestellten Stanzbiegeteil 48 hergestellt worden ist. Im Gegensatz zu den bisher gezeigten Zellverbindern 18 umfasst der Zellverbinder 18 nicht nur eine einzelne Reihe der Kontaktelemente 24. Zudem sind die Kontaktelemente 24 in mehreren Reihen und Spalten zueinander angeordnet, wobei die jeweils unmittelbar benachbart angeordneten Kontaktelemente 24 mittels der jeweiligen Verbindungsstege 28 miteinander verbunden sind. Die Verbindungsstege 28 können in diesem Fall aber auch bei dem anderen Ausführungsbeispiel hier nicht näher dargestellte Sicken zum Ausgleich von mechanischen Spannungen aufweisen.
Der hier gezeigte Zellverbinder 18 ist insbesondere für Batterien mit großer Kapazität geeignet. Hier werden sehr viele der Rundzellen 16 je Batteriemodul 12 parallel miteinander verschaltet. Batterien 10 mit großen Kapazitäten bestehen in der Regel aus hochkapazitiven Zellen, im vorliegenden Fall aus entsprechenden Rundzellen 16, mit eher geringen Strömen je Rundzelle 16. In diesem Fall spielen somit der Kontakt- und der spezifische Widerstand eine eher untergeordnete Rolle. In diesem Fall reicht eine geringere Anzahl an Federarmen 26 je Kontaktelement 24 aus, vorliegend weisen die Kontaktelemente 24 nur drei statt vier der Federarme 26 auf. Dadurch, dass lediglich drei der Federarme 26 pro Kontaktelement 24 vorgesehen werden müssen, ist es bei dieser Ausführungsform des Zellverbinders 18 ebenfalls relativ einfach möglich, diesen aus einem zusammenhängenden Blech durch einen Stanzbiegevorgang herzustellen.
Bezugszeichenliste

10: Batterie
12: Batteriemodul
14: Modulgehäuse
16: Rundzelle
18: Zellverbinder
20: Minuspol der Rundzellen
22: Pluspol der Rundzellen
24: Kontaktelemente der Zellverbinder
26: Federarme der Kontaktelemente
28: Verbindungsstege der Zellverbinder
30: Löcher in den Kontaktelementen
32: Spannungsabgriffe an den Zellverbindern
34: Durchgangsöffnungen in den Modulgehäusen
36: Isolatoren der Modulgehäuse
38: Aussparungen in den Isolatoren
40: Federringe
42: Einbuchtungen in den Federarmen
44: bodenseitige Kontaktflächen der Kontaktelemente
46: Versteifungssicken in den Federarmen
48: Stanzbiegeteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 3096372 B1 [0003]

Claims

Zellverbinder (18) zum elektrisch leitenden Verbinden von Rundzellen (16) einer Batterie (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend - mehrere elektrisch leitende Kontaktelemente (24) zum stirnseitigen Verbinden von jeweils zwei der Rundzellen (16) in Reihenschaltung, wobei die Kontaktelemente (24) jeweils eine bodenseitige Kontaktfläche (44) zum Herstellen einer stoffschlüssigen Verbindung mit einer jeweiligen Zellkappe (22) der Rundzellen (16) und Federarme (26) zum Herstellen einer kraftschlüssigen Verbindung mit einem jeweiligen Zellbecher (20) der Rundzellen (16) aufweisen; - mehrere elektrisch leitende Verbindungsstege (28), welche die gruppiert angeordneten Kontaktelemente (24) miteinander verbinden; dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (24) und Verbindungsstege (28) aus einem gemeinsamen Stanzbiegeteil (48) hergestellt sind.
Zellverbinder (18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der außen angeordneten Kontaktelemente (24) ein Spannungsabgriff (32) für ein Balancing der Rundzellen (16) ausgeformt ist.
Zellverbinder (18) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federarme (26) jeweils zumindest eine Versteifungssicke (46) aufweisen.
Zellverbinder (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federarme (26) wenigstens einen Längsschlitz aufweisen, um ein flächiges Anschmiegen an jeweilige Mantelflächen der Zellbecher (20) der Rundzellen (16) zu begünstigen.
Zellverbinder (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bodenseitigen Kontaktflächen (44) der Kontaktelemente (24) erhaben ausgebildet sind.
Zellverbinder (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Federring (40) die Federarme (26) der jeweiligen Kontaktelemente (24) außenumfangsseitig umspannt.
Zellverbinder (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stanzbiegeteil (48) aus einem ersten Blech und aus einem zweiten Blech hergestellt ist, welche übereinander angeordnet miteinander verbunden sind, wobei das erste Blech eine bessere elektrische Leitfähigkeit als das zweite Blech und das zweite Blech eine höhere Federsteifigkeit, insbesondere auch eine geringere Spannungsrelaxation, als das erste Blech aufweist.
Zellverbinder (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (24) in mehreren Reihen und Spalten zueinander angeordnet und die jeweils unmittelbar benachbarten Kontaktelemente (24) mittels jeweils einem der Verbindungsstege (28) miteinander verbunden sind.
Zellverbinder (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstege (28) jeweilige Sicken zum Ausgleich von mechanischen Spannungen aufweisen.
Batterie (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend mehrere Rundzellen (16), welche mittels wenigstens einem Zellverbinder (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche elektrisch leitendend miteinander verbunden sind.
Batterie (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (10) mehrere hintereinander angeordnete Batteriemodule (12) umfasst, welche jeweils ein Modulgehäuse (14) mit jeweiligen die Rundzellen (16) umschließenden Durchgangsöffnungen (34) aufweist, wobei zwischen jeweiligen einander zugewandten Stirnseiten der Modulgehäuse (14) jeweils zumindest einer der Zellverbinder (18) angeordnet ist, mittels welchem die in den jeweiligen Modulgehäusen (14) angeordneten Rundzellen (16) elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Batterie (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulgehäuse (14) jeweils einen Isolator (36) mit Aussparungen (38) für jeweilige Zellkappen (22) der Rundzellen (16) aufweisen, an welchem die Zellverbinder (18) angeordnet sind und mit ihren erhabenen bodenseitigen Kontaktflächen (44) mit den zurückversetzt im Isolator (36) angeordneten Zellkappen (22) der Rundzellen (16) verbunden sind.