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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrochemische (EC-)Apparatur
und insbesondere einen Stromsammelanschluss, welcher zum Verbinden von
mehreren EC-Zellen verwendet wird, um ein EC-Bündel zu bilden.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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In
den letzten Jahren war das Gebiet der elektrochemischen Apparatur
und insbesondere dasjenige von Energiespeichervorrichtungen (d.
h. Batterien) allgemein durch eine bestimmte Efferveszenz gekennzeichnet.
Tatsächlich
sind die immer weiter steigende und entstehende Nachfrage, die Forschung
und Entwicklung und der größere Wettbewerb
auf dem Markt alles Faktoren, welche zu den zahlreichen Innovationen
auf diesem Gebiet beitragen. Darüber
hinaus erwägen
die Hersteller und Nutzer von EC-Vorrichtungen
auch alternative und diversifizierte Anwendungen für diese
Produkte.
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Die
Automobilindustrie beispielsweise hat schon seit mehreren Jahrzehnten
versucht, ein brauchbares elektrisches Fahrzeug zu kommerzialisieren.
Ein wichtiges Element eines solchen Fahrzeugs ist dessen Batterie.
Die Batterie muss nicht nur das erforderliche Maß der Energieerzeugung bereitstellen,
sondern sie muss auch haltbar sein. Als ein weiteres Beispiel verlangt
die Telekommunikationsindustrie auch relativ haltbare und leistungsstarke
Batterien, etwa um eine zuverlässige
und unterbrechungsfreie Stromquelle zur Verfügung zu stellen.
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Eine
Reihe von hochentwickelten Batterietechnologien ist daher in jüngster Zeit
entwickelt worden, wie Metallhydrid-(z. B. Ni-MH-), Lithiumionen- und
Lithiumpolymerzellen-Technologien,
welche, so scheint es, das erforderliche Maß der Energieerzeugung und
Sicherheitsgrenzen für
zahlreiche kommerzielle und Verbraucheranwendungen vorse hen dürften. Solche
hoch entwickelten Batterietechnologien zeigen jedoch häufig Charakteristika,
die Herausforderungen für
die Hersteller darstellen. Beim herkömmlichen Batterie-Design sind
einzelne Zellen miteinander und mit den positiven und negativen
Stromanschlüssen
der Batterie fest verdrahtet. Solche hoch entwickelten und komplexen
Batterien sind jedoch relativ schwierig und teuer in der Herstellung. Zum
Beispiel werden einzelne EC-Zellen, welche allgemein die Basis von
Batterien bilden, in der Regel miteinander verbunden durch Verschweißen ihrer
jeweiligen Komponenten (d. h. von Elektroden und dergleichen) auf
einem Stromsammelanschluss, um ein EC-Bündel zu bilden (Batterien,
welche allgemein ein oder mehrere EC-Bündel umfassen). Zusätzlich zu der
Tatsache, dass ein solches Verfahren umständlich ist, ist es zeitraubend,
arbeitsintensiv und teuer.
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In
Anbetracht dieses Hintergrunds erscheint es klar, dass es in der
Industrie eine Nachfrage nach der Entwicklung eines einfacheren
und kostengünstigeren
Verfahrens für
das Verbinden von EC-Zellen zur Bildung eines EC-Bündels gibt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Unter
einem ersten allgemeinen Aspekt stellt die Erfindung ein EC-Bündel mit
mehreren Zellen wie in Anspruch 1 definiert bereit.
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Gemäß einem
spezifischen und nicht einschränkenden
Ausführungsbeispiel überlappen
die blechartigen Stromsammelelemente die blechartigen Elektroden,
von welchen sie vorstehen, und sind elektrisch über ihre Hauptseiten miteinander
verbunden; dabei stehen Letztere miteinander in körperlichem
Kontakt. Darüber
hinaus können
die blechartigen Stromsammelelemente entweder von einer blechartigen
Elektrode vorstehen, die eine Anode oder eine Kathode ist.
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Der
Stromsammelanschluss, welcher aus duktilem metallisches Material
besteht, wird mechanisch mit den blechartigen Stromsammelelementen durch
ein Krimp-Verfahren und/oder durch Verschweißen, Löten oder Klebstoffe verbunden.
Die Arme des Stromsammelanschlusses laufen in Bezug aufeinander
auseinander und können
die gleiche oder eine unterschiedliche Länge aufweisen, wobei ein Arm
länger
als der andere ist.
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Die
letztgenannte Form des Aufbaus ermöglicht die Vorsehung einer
Energiespeichervorrichtung, welche mindestens ein Paar von EC-Bündeln umfasst,
die nebeneinander derart angeordnet sind, dass die längeren Arme
ihrer Stromsammelanschlüsse
aufeinander zu weisen und elektrisch miteinander verbunden sind.
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Unter
einem zweiten allgemeinen Aspekt stellt die Erfindung eine Energiespeichervorrichtung bereit,
welche mindestens zwei EC-Bündel
umfasst, wie weiter oben allgemein definiert wurde.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Eine
ausführliche
Beschreibung von Beispielen zur Ausführung der vorliegenden Erfindung
ist hierin weiter unten unter Bezug auf die folgenden Zeichnungen
gegeben, in welchen:
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die 1 eine
perspektivische Ansicht einer typischen EC-Zelle ist;
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die 2 eine
perspektivische Ansicht von mehreren einzelnen EC-Zellen ist, die
miteinander verbunden sind, um ein Bündel gemäß einem nicht einschränkenden
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zu bilden, wobei mehrere Basiskomponenten
der EC-Zellen der Klarheit wegen in der Figur weggelassen wurden;
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die 3 eine
Querschnittsansicht eines Stromsammelanschlusses ist, wie in 2 veranschaulicht,
wobei der Stromsammelanschluss dargestellt ist, bevor er auf die
Stromsammelelemente des EC-Bündels
aufgebracht wurde;
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die 4 eine
perspektivische Ansicht des in 3 veranschaulichten
Stromsammelanschlusses ist;
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die 5 eine
Querschnittsansicht eines EC-Bündels
in Übereinstimmung
mit einer ersten Variante der Erfindung ist;
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die 6 eine
Querschnittsansicht von mehreren EC-Bündeln ähnlich den in 5 veranschaulichten
ist, wobei die EC-Bündel
nebeneinander angeordnet sind und elektrisch miteinander verbunden sind;
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die 7 eine
Querschnittsansicht von mehreren EC-Bündeln ähnlich den in 5 veranschaulichten
ist, wobei die EC-Bündel
in einer alternierenden Weise nebeneinander liegen und elektrisch
miteinander verbunden sind;
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die 8 eine
Querschnittsansicht von mehreren EC-Bündeln ist, die hintereinander
mit Stromsammelanschlüssen
gemäß einer
zweiten Variante der Erfindung elektrisch verbunden sind; und
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die 9 eine
Querschnittsansicht von mehreren EC-Bündeln ist, die parallel mit
Stromsammelanschlüssen
gemäß einer
dritten Variante der Erfindung elektrisch verbunden sind.
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In
den Zeichnungen werden Ausführungsformen
der Erfindung durch Beispiele veranschaulicht. Es versteht sich
ausdrücklich,
dass die Beschreibung und Zeichnungen lediglich zu Zwecken der Veranschaulichung
dienen und zum Verständnis
beitragen und keine Festlegung der Beschränkungen der Erfindung sein
sollen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Bezug
nehmend auf die 1 ist ein Beispiel einer typischen
elektrochemischen (EC)-Zelle 20 gezeigt.
Die EC-Zelle 20 umfasst insbesondere eine negative blechartige
Elektrode 22 (allgemein als eine Anode bezeichnet), eine
positive blechartige Elektrode 24 (allgemein als eine Kathode
bezeichnet) und einen Elektrolyt 26, der sich zwischen
Erstgenannter und Letztgenannter befindet. Außerdem ist ein blechartiges
Kathodenstromsammelelement 28 an die Kathode 24 angrenzend
positioniert. Darüber
hinaus ist, wie in 1 gezeigt, die Anode 22 leicht
versetzt mit Bezug auf das Stromsammelelement 28 so angeordnet,
dass jeweils die Anode 22 und das Stromsammelelement 28 entlang
der ersten und zweiten Enden 30, 32 der EC-Zelle
freigelegt sind. Jede der oben genannten Komponenten wird nun ausführlicher
beschrieben.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Anode 22 ein(e) Lithium- oder Lithiumlegierungsmetallblech
oder -folie, die sowohl als eine Kationenquelle als auch ein Stromsammler
fungieren. Die Anode 22 kann auch ein Anodenstromsammelelement umfassen,
das von dem aktiven Anodenmaterial verschieden ist. Zum Beispiel
kann eine Anode 22 ein Komposit sein, welcher ein Anodenstromsammelmaterial
umfasst, das vorzugsweise aus einem Kupferfeinblech, einem Polymer,
einem elektronisch leitenden Füllstoff
und einem Einlagerungsmaterial besteht. Beispiele für den elektronisch
leitenden Füllstoff
schließen
ein, sind aber nicht beschränkt
auf: leitenden Kohlenstoff, Ruß,
Graphit, Graphitfaser und Graphitpapier. Es kann jedes bei Fachleuten
auf dem Gebiet bekannte Einlagerungsmaterial verwendet werden und
kann insbesondere gewählt
werden aus der Gruppe bestehend aus: Kohlenstoff, Aktivkohle, Graphit, Ölkoks, einer
Lithiumlegierung, Nickelpulver und Lithiumeinlagerungsverbindung.
Die Anode kann weiter ein Lithiumsalz umfassen. Andere Materialien
können
jedoch zur Bildung der Anode 22 verwendet werden. Obwohl
die 1 nicht die Anode 22 als eine solche
veranschaulicht, die ein strukturell unterschiedliches Stromsammelelement
einschließt,
sollte es sich ausdrücklich
verstehen, dass eine Anode mit einem solchen Merkmal innerhalb des
Umfangs der vorliegenden Erfindung verbleibt. Ein ausgeprägter (distinct)
Stromsammler für
die Anode besteht typischerweise aus Kupfer.
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Bezüglich der
Kathode 24 umfasst der Letztgenannte typischerweise eine
Verbindung aus einem Polymer, einem Lithiumsalz und elektrochemisch
aktivem Material. Beispiele für
geeignetes elektrochemisch aktives Material schließen ein:
LixVyOz; LiCoO2; LixMnyOz; LiNiO2; LiFePO4; VxOy;
MnyOz; Fe(PO4)3; oder LixTiyOz.
In einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Kathode 24 vorzugsweise lithiiertes Vanadiumoxid
(LixVyOz).
Es kann jedoch jedes andere geeignete aktive Material zur Bildung
der Kathode 24 verwendet werden.
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Der
Elektrolyt 26, der vorzugsweise aber nicht notwendigerweise
fest ist und aus Polymer, gemischt mit einem Lithiumsalz, besteht,
trennt die Anode 22 und die Kathode 24 physisch
voneinander und dient auch als eine Ionen transportierende Membran.
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Das
Stromsammelelement 28, das der Primärfunktion des Leitens des Elektronenstroms
zwischen dem aktiven Material der Kathode 24 und den Anschlüssen einer
Bat terie (nicht gezeigt) dient, ist typischerweise aus einem Material
wie Kupfer, Nickel, Aluminium und dergleichen aufgebaut. In einer bevorzugten
Ausführungsform
umfasst das Stromsammelelement 28 für die Kathode 24 ein(e)
Aluminiumblech oder -folie, das/die mit einer dünnen Schutzschicht mit einem
elektronisch leitenden Element wie Kohlenstoff oder Graphit überzogen
ist. Diese Schutzschicht verhindert die Verschlechterung des Stromsammelelements,
wenn das Letztgenannte sich mit dem Kathodenmaterial in Kontakt
befindet.
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Obwohl
die 1 eine EC-Zelle in einer einseitigen Konfiguration
veranschaulicht (d. h. in der ein Stromsammelelement mit jeder Anoden-/Elektrolyt-/Kathodenelementkombination
verbunden ist), sollte es sich ausdrücklich verstehen, dass die
vorliegende Erfindung andere EC-Zellen-Konfigurationen ebenso in
Betracht zieht. Zum Beispiel kann eine zweiseitige EC-Zellen-Konfiguration
(d. h. wo ein gängiges
Stromsammelelement mit einem Paar von Anoden-/Elektrolyt-/Kathodenelementkombinationen
verbunden ist), ebenfalls verwendet werden.
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Energiespeichervorrichtungen,
welche gebräuchlicher
als Batterien bekannt sind, schließen allgemein mehrere EC-Zellen
wie die in 1 gezeigten ein. Die EC-Zellen
sind allgemein zu einer Gruppe angeordnet und elektrisch miteinander
verbunden zur Bildung von einem oder mehreren EC-Bündeln.
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Die 2 veranschaulicht
eine spezifische Ausführungsform
eines EC-Bündels 70 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Wie gezeigt, schliesst das EC-Bündel 70 mehrere einzelne
EC-Zellen 72 ein, die nebeneinander liegend angeordnet
sind. Jede der einzelnen EC-Zellen 72 schliesst u.a. ein
Anodenstromsammelelement 74 und ein Kathodenstromsammelelement 76 ein.
Man beachte, dass das Anodenstromsammelelement strukturell mit seiner entsprechenden
Elektrode eine Einheit bilden kann oder eine separate Einheit bilden
kann, wie zuvor erläutert.
Die Anodenstromsammelelemente 74 der einzelnen EC-Zellen
sind alle auf der Seite 78 des Bündels in einer Gruppe angeordnet,
während
die Kathodenstromsammelelemente 76 auf der Seite 80 des
gleichen Bündels
in einer Gruppe angeordnet sind. Die einzelnen EC-Zellen eines Bündels sind durch
einen dünnen
Isolierfilm aus Kunststoffmaterial (nicht gezeigt), wie Polypropylen,
getrennt, um eine Kurzschließung
zwischen einzelnen Zellen zu verhindern.
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Um
die Anodenstromsammelelemente 74 elektrisch miteinander
zu verbinden, ist ein Stromsammelanschluss 82 über diesen
gleichen Anodenstromsammelelementen entlang der ersten Seite 78 des
EC-Bündels
positioniert. Der Stromsammelanschluss 82 schliesst ein
Paar von beabstandeten Armen 86, 88, die in Bezug
aufeinander auseinander laufen und die in Zwischenlage eine Eintiefung 90 bilden.
Die Eintiefung 90 ist so gestaltet, dass sie die Anodenstromsammelelemente 74 darin
wie angegossen aufnehmen kann. Die 2 zeigt
weiter, dass jeder der Arme 86, 88 des Stromsammelanschlusses 82 auch
zumindest einen Teil einer Hauptseite des am weitesten außen positionierten
Anodenstromsammelelements 74 überlappt. Die Kathodenstromsammelelemente 76 sind
ebenfalls miteinander in einer ähnlichen
Weise über
den Stromsammelanschluss 84 verbunden.
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Die 2 veranschaulicht
auch, dass die Anodenstromsammelelemente 74 elektrisch
miteinander verbunden sind über
ihre jeweiligen Hauptseiten; wobei Letztere sich in körperlichem
Kontakt miteinander befinden. Desgleichen befinden sich die Kathodenstromsammelelemente 76 miteinander
in elektrischer Verbindung über
ihre jeweiligen Hauptseiten; wobei Letztere sich in körperlichem
Kontakt miteinander befinden.
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Wie
weiter gezeigt wird, ist ein(e) Isolierungsmanschette oder -band 91, 93 an
der Außenseite
jedes Arms 86, 88 positioniert und hat die Funktion,
jegliche Kurzschließung
zwischen den äußersten
Enden der Arme 86 und 88 mit gegenüber liegenden
Elektrodenschichten zu verhindern. Wie gezeigt, stellen die Arme
des Stromsammelanschlusses 84 ähnliche Isolierungsmanschetten
oder -bänder
dar.
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Obwohl
die 2 zwar ein EC-Bündel 70 zeigt, welches
sechs einzelne EC-Zellen 72 umfasst, sollte es sich ausdrücklich verstehen,
dass ein EC-Bündel,
welches eine beliebige Zahl von einzelnen EC-Zellen 72 umfasst,
innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung bleibt.
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Um
ein EC-Bündel
zu erhalten, wie in 2 veranschaulicht, werden Stromsammelanschlüsse jeweils
auf die Anodenstromsammelelemente und die Kathodenstromsammelelemente
aufgebracht, und es wird ein Druck darauf ausgeübt, um so eine mechani sche
Verbindung zu bilden. Die Stromsammelanschlüsse werden dadurch gekrümmt und
nehmen eine Gestalt an wie die in 2 gezeigte.
Vorzugsweise wird der Druck mit einem Krimpwerkzeug ausgeübt, um so
eine stärkere
mechanische Verbindung zwischen den Stromsammelanschlüssen mit
ihren zugehörigen
Stromsammelelementen zu erzeugen. Allgemein ist der Krimpdruck allein
ausreichend, um die Stromsammelanschlüsse mit ihren zugehörigen Stromsammelelementen
zu verbinden. Jedoch können
zusätzliche
oder andere Verbindungsmittel (z. B. Ultraschallschweißen, Laserschweißen, Löten, Klebstoffe
etc.) unter bestimmten Umständen
erforderlich sein, um die mechanischen Verbindungen zu verbessern.
Die Stromsammelanschlüsse
werden nun ausführlicher
beschrieben.
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Die 3 und 4 veranschaulichen
isoliert ein Beispiel eines Stromsammelanschlusses 100 in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt, weist der Stromsammelanschluss 100 vor
der Verwendung vorzugsweise ein eckiges Profil auf. Insbesondere
weist der Stromsammelanschluss 100 ein Paar von Platten
auf, welche die Arme 102, 104 definieren, die
im Wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen. Ein(e) Isolierungsmanschette
oder -band 106 ist ebenfalls am äußersten Ende jedes Arms positioniert;
der Zweck davon ist bereits zuvor erläutert worden.
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Während der
Stromsammelanschluss 100 vorzugsweise aus Kupfer besteht,
kann dieser aber auch aus irgendeinem anderen duktilen und leitenden
Material, wie Messing, Gold, Silber, Aluminium und Legierungen davon
bestehen.
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Obwohl
die 3 und 4 einen Stromsammelanschluss
zeigen, der im Wesentlichen eine rechtwinklige Gestalt aufweist,
sollte es sich ausdrücklich
verstehen, dass ein Stromsammelanschluss, der vor dem Gebrauch irgendeine
andere Gestalt aufweist, innerhalb des Umfangs der vorliegenden
Erfindung bleibt.
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Nachdem
Bündel
wie die in 2 veranschaulichten gekrimpt
wurden, können
sie dann nebeneinander mit einem isolierenden Film, welcher jedes
Bündel
trennt, gestapelt werden und die verschiedenen Stromsammelanschlüsse werden
mit elektrischen Leitungen bzw. Zuführungen hintereinander oder
parallel je nach dem Endverwendungszweck miteinander verbunden werden
zur Bildung einer Batterie oder einer Ener giespeichervorrichtung. Es
sollte sich ausdrücklich
verstehen, dass die Endgestalt der Strommsammelanschlüsse 82 und 84, wie
in 2 veranschaulicht, variieren kann zur Aufnahme
unterschiedlicher elektrischer Verbindungen sowie zur Vorsehung
einer Wärmeleitung
zwischen einem Bündel 70 und
der Hülle
der Energiespeichervorrichtung beispielsweise.
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Die 5 zeigt
eine alternative Ausführungsform
eines EC-Bündels 120 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Wie gezeigt, schliesst das EC-Bündel 120 auch mehrere
einzelne EC-Zellen 122 ein, deren Anodenstromsammelelemente
und Kathodenstromsammelelemente jeweils miteinander über Stromsammelanschlüsse 126, 128 verbunden wurden.
In dieser speziellen Ausführungsform
jedoch stellt jeder der Stromsammelanschlüsse 126, 128 Arme
von unterschiedlichen Längen
dar. Der Stromsammelanschluss 126 zum Beispiel schliesst
einen langen Arm 130 und einen kurzen Arm 132 ein.
Der Stromsammelanschluss 128 weist in ähnlicher Weise einen langen
Arm 134 und einen kurzen Arm 136 auf. Jedoch ist
der lange Arm 134 auf einer gegenüberliegenden Seite des EC-Bündels 120 angeordnet,
als es der langen Arm 130 ist. Die kurzen Arme 132 des Stromsammelanschlusses 126 weisen
auch ein(e) Isolierungsmanschette oder -band 133 auf. Darüber hinaus
ist ein(e) Isolierungsmanschette oder -band 137 auch mit
dem kurzen Arm 136 des Stromsammelanschlusses 128 verbunden.
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Ein
mit der Ausführungsform
von 5 verbundener Vorteil ist, dass mehrere EC-Bündel 120 nebeneinander
liegend angeordnet werden können, wobei
ihre langen Arme sich vorzugsweise gegenseitig berühren, wodurch
die EC-Bündel
elektrisch verbunden sind. Eine solche Anordnung, die in 6 gezeigt
ist, umgeht die Notwendigkeit, jedes EC-Bündel in eine Schutzhülle zu geben
und das Bündel über elektrische
Leitungen mit einer Außenverbindung
zu verbinden. Damit ist nur ein einziger Satz von elektrischen Leitungen
erforderlich im Gegensatz zu einer Vielzahl von Sätzen (d.
h. ein Satz für jedes
Bündel).
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Ein
weiterer Vorteil ist, dass höhere
Stromlasten bzw. -mengen durch die langen Arme 130, 134 der
Stromsammelanschlüsse 126 und 128 geleitet werden
können
als durch Drähte
von geringem Durchmesser, die sich von einem Ende der Stromsammelanschlüsse erstrecken.
Um hohe Stromlasten durch Drähte
zu leiten, welche die EC- Bündel hintereinander
verbinden, müsste
der Drahtdurchmesser beträchtlich
vergrößert werden.
Diese Konfiguration für
die Stromsammelanschlüsse
ermöglicht
eine effiziente elektrische Verbindung der EC-Bündel hintereinander, ohne die
Verwendung von Drähten
mit großem
Durchmesser zwischen den EC-Bündeln, wenn
hohe Stromentnahmen erforderlich sind, wie bei Kraftfahrzeuganwendungen
beispielsweise. Bei Anwendungen mit hohen Stromentnahmen werden Drähte mit
großem
Durchmesser nur verwendet, um die ersten und letzten EC-Bündel mit
den positiven und negativen Anschlüssen (nicht gezeigt) der elektrochemischen
Batterie zu verbinden.
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Es
sollte erwähnt
werden, dass die EC-Bündel 120 in
einer solchen Weise angeordnet werden sollten, dass die negativ
geladenen Stromsammelanschlüsse
jedes EC-Bündels
mit dem positiv geladenen Stromsammelanschlüssen eines benachbarten EC-Bündels in
elektrischer Verbindung stehen, um einen Satz oder ein Paket von
Bündeln
hintereinander zu verbinden, sodass die elektrischen Hauptleitungen
der Energiespeichervorrichtung nur mit den Bündeln am Ende eines Pakets
von Bündeln
verbunden werden.
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Obwohl
die 6 weiter zeigt, dass der lange Arm jedes EC-Bündels in
direktem körperlichen Kontakt
mit dem langen Arm des benachbarten EC-Bündels steht, sollte es sich
ausdrücklich
verstehen, dass ein mechanischer Separator zwischen den langen Armen
positioniert sein kann. Eine elektrische Verbindung kann daher aufrechterhalten
werden, ohne dass es jedoch zu einem direkten körperlichen Kontakt zwischen
den langen Armen kommt.
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Die 7 veranschaulicht
eine Variante der alternativen Ausführungsform, in welcher die
verschiedenen Bündel
in einem alternierenden Muster gestapelt sind. Die negativ geladenen
Stromsammelanschlüsse
jedes EC-Bündels
sind mit den positiv geladenen Stromsammelanschlüssen eines benachbarten EC-Bündels elektrisch
verbunden, um die Bündel
in Reihe zu verbinden, wodurch ein in Reihe verbundener Bündelstapel
gebildet wird.
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Die 8 veranschaulicht
eine weitere Ausführungsform,
in welcher der Stromsammelanschluss 150 auch Arme mit unterschiedlichen
Längen
aufweist. Doch ist in dieser speziellen Ausführungsform der lange Arm 152 nach
hinten geknickt bzw. gebogen.
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Wie
veranschaulicht, wird der lange Arm 152 so geknickt, dass,
wenn die EC-Bündel
hintereinander elektrisch verbunden werden, die geknickten Arme 152 von
zwei benachbarten Stromsammelanschlüssen 150 nebeneinander
angeordnet werden und gekrimpt, miteinander verschweißt, mit
Ultraschall verschweißt
oder verlötet
werden können,
um gute elektrische Kontakte sicherzustellen. Diese Ausführungsform
verkürzt
in vorteilhafter Weise die Gesamtlänge der langen Arme 152,
wodurch das Gewicht und die Kosten pro Stromsammelanschluss 150 verringert
werden. Diese eliminiert auch die Verlängerung der langen Arme von
der Zwischenlage zwischen jedem EC-Bündel, wodurch das Gesamtvolumen
eines Stapels von EC-Bündeln
verringert wird. Diese Ausführungsform
erlaubt die Verbindung von mehreren EC-Bündeln hintereinander und welche
nur einen einzigen Satz von elektrischen Leitungen aufweisen, welche
den Stapel mit den positiven und negativen Anschlüssen der
elektrochemischen Batterie verbinden. Wie zuvor erwähnt, können höhere Stromlasten
durch die langen Arme 152 der Stromsammelanschlüsse 150 geleitet
werden als durch Drähte
mit kleinem Durchmesser. Drähte
mit großem Durchmesser
(nicht gezeigt) können
die ersten und letzten Stromsammelanschlüsse 150 eines Stapels von
EC-Bündeln
mit den positiven und negativen Anschlüssen (nicht gezeigt) der elektrochemischen
Batterie verbinden. Obwohl nicht veranschaulicht, ist jedes EC-Bündel durch
einen isolierenden Film abgetrennt, um mögliche Kurzschlüsse zwischen
benachbarten EC-Bündeln
zu verhindern.
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Die 9 veranschaulicht
eine weitere Ausführungsform
eines Stromsammelanschlusses 170, um die EC-Bündel in
paralleler Weise elektrisch miteinander zu verbinden. Der Stromsammelanschluss 170 weist
zwei Arme von ähnlicher
Länge auf,
die nach hinten geknickt sind, so dass, wenn ein Stapel von EC-Bündeln in
paralleler Weise elektrisch verbunden wird, die umgeknickten Arme 172 nebeneinander
angeordnet werden und gekrimpt, miteinander verschweisst, mit Ultraschall
verschweisst oder verlötet
werden können,
um gute elektrische Kontakte sicherzustellen. Diese Ausführungsform
sieht auch einen einzelnen Satz von elektrischen Leitungen vor, welche
den Stapel von EC-Bündeln
mit den positiven und negativen Anschlüssen der elektrochemischen Batterie
(nicht gezeigt) verbinden.