EP2507853A1 - Method for producing an electrically conductive connection - Google Patents

Method for producing an electrically conductive connection

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EP2507853A1
EP2507853A1 EP10763382A EP10763382A EP2507853A1 EP 2507853 A1 EP2507853 A1 EP 2507853A1 EP 10763382 A EP10763382 A EP 10763382A EP 10763382 A EP10763382 A EP 10763382A EP 2507853 A1 EP2507853 A1 EP 2507853A1
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EP
European Patent Office
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contact pin
connector
seam
cross connector
aluminum
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10763382A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Reiner Ramsayer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49204—Contact or terminal manufacturing

Definitions

  • WO 2006/016441 A1 relates to a battery arrangement in which thin metal plates are spot-welded. At the thin metal plates are formed by laser welding different melting points, wherein the metallic see material from which the metal plates are made, a relatively low
  • the metallic plates are made of aluminum or copper.
  • the metallic plates form an arrangement substantially in a laminar structure. They are arranged in stack form and form a battery assembly as a stack.
  • WO 2007/1 121 16 A2 relates to a battery module for hybrid vehicles.
  • the battery is a lithium-ion or nickel-metal hybrid battery.
  • Each of the battery cells of the battery module is in electrical connection with each other, wherein this is designed as a welded connection.
  • the welded connection can be produced by resistance welding, laser welding or ultrasonic welding.
  • the individual battery cells are embedded within an insulating frame.
  • the insulating frame holds the individual cells at a relative distance from each other.
  • JP 2008-226519 A relates to a battery assembly having a number of parallelepiped cells. The number of parallelepiped cells are equipped on a positive electrode terminal and a negative electrode terminal, with the individual cells connected in series.
  • the positive electrode terminal of one cell is connected to the negative electrode terminal on the other cell via laser welding, respectively.
  • Each of the battery cells includes a safety valve disposed on the opposite side of the battery cell.
  • batteries such as lithium-ion batteries, which are used today in hybrid vehicles
  • high currents are transmitted. This requires, on the one hand, high cross-sections of the conductor carriers and, on the other hand, for use in automobiles a very high level of reliability, high mechanical strength and permanently stable, vibration-resistant connection technology.
  • one of the terminals typically in a lithium-ion battery, is made of an aluminum material, and the other terminal usually comprises a copper material. These materials are both characterized by high electrical and thermal conductivity.
  • the individual battery cells of the battery pack are contacted with each other via aluminum or copper sheet strips, which are also referred to as connectors, and connected to form a stack.
  • adhesive joining techniques or joining techniques are preferred.
  • the cells are screwed in the absence of suitable joining methods.
  • this connection technique is not sufficiently durable and the contact resistance remains too high, which in turn can lead to losses and / or undesirable heating of the contact points.
  • the connector is made as aluminum or copper strip, there may be the case that a kind of unequal aluminum / copper connection must be made.
  • Disclosure of the invention According to a contacting technology between similar combinations, ie aluminum / aluminum or copper / copper and art-identical combinations, ie aluminum / copper, proposed.
  • the contacting takes place by means of laser welding, in which a transverse connector of the cells is connected by means of a laser welding method, and a weldable construction of the respective connection point is prepared.
  • the inventively proposed solution is a process-reliable manufacturability of a joint from a dissimilar combination, in the present context aluminum / copper possible.
  • the similar combination of aluminum / aluminum or copper / copper is easier to control in the way of the material-locking joining process than the fusion welding of art-identical combinations of aluminum / copper due to the forming intermetallic phase and as a result of different thermal expansion coefficients of aluminum and copper.
  • a pin of preferably round geometry made of a material A is inserted into a connector which is made of a material B and locally melted by means of coupling of laser radiation.
  • the material of the binder, i. the material B is preferably plated with the material A of the pins.
  • the pin material used is the low-melting material, usually aluminum, wherein the connector material is the higher-melting material, usually copper.
  • the connector material is the higher-melting material, usually copper.
  • Aluminum-roll-plated copper materials are known from the prior art. Furthermore, the aluminum coating on the copper compound can also be applied locally.
  • connection of a pin made of copper to an aluminum connector is more critical because the heat dissipation and thermal properties are less favorable with respect to the melting temperature of aluminum and copper.
  • This joining technique of two materials with very different melting points is the subject of DE 103 59 564 B4.
  • the bore in the connector is internally formed in the bore on the inside of an aperture, such as a bore, with the material A, i. the pin material, coated, so the pin can also be recessed in the bore.
  • the base material of the connector is not melted or only slightly melted.
  • the connection is made by fusing the pin material to the connector coating on the inside of the opening through which the pin extends.
  • a pin weld-in takes place in which the pin material A and the connector material B are melted. Care must be taken here to ensure that the mixing ratios aluminum / copper in the molten bath result in thorough mixing which does not cause any mixing
  • a welded joint having a ring seam or represents a segmented seam with a rectangular cross-section.
  • the segmented seam has the advantage that when cracks occur in the seam, for example, due to insufficient mixing in the molten bath, or due to other process disturbances, the cracks can only lead to the failure of one segment, and the other segments are still available for power transmission and strength assurance.
  • FIG. 1 shows embodiments of cross connections between individual battery cells of a battery pack by means of screwing
  • FIG. 2 shows the schematic diagram of the solution proposed according to the invention
  • FIG. 3 shows a first embodiment variant of the solution proposed according to the invention with a contact pin made of a material A and a cross connector with through opening made of a material B different therefrom
  • Figure 4 shows a remelting of the cross connector in the head area of
  • FIGS. 5.1 to 5.3 show alternative embodiments of cohesive connections between cross connector and contact pin
  • FIGS. 5.4 to 5.7 show alternative embodiments of cohesive connections, in particular welds as a ring seam, segment seam or U-seam,
  • FIGS. 6.1 to 6.3 show variants of contact connections between contact pin and a cross connector, which has a slot-shaped opening to compensate for length tolerances
  • FIG. 1 shows that a number of battery cells 10 are combined to form a battery pack or battery module 12.
  • Each of the battery cells 10 comprises a connection pin 14.
  • the connection pins 14 of two battery cells are in each case connected via a lug 16 serving as a transverse connector. screwed together. The screwing is done by means of nuts 18 which are screwed onto external threads of the pins 14 of the individual battery cells 10 and rest on the tabs 16 by means of a disc 20.
  • a shoe 24 which in turn serves as the transverse connector, is first applied to the connecting pin 14
  • Lug 16 is supported. On the top of the tab 16 is a collar 22 which surrounds the disc 20 which is screwed by means of the nut 18.
  • this connection technique is not sufficiently permanently stable, i. Due to the vibrations that occur during operation, the screws may loosen, even if they are firmly tightened against each other.
  • a disadvantage of this solution is the resulting high contact resistances, which can lead to losses and / or undesired heating in the region of the contact points.
  • the materials, in particular copper relax with time. This means that the prestressing force of a screw decreases over time, as a result of which the contact resistance deteriorates considerably.
  • FIG. 2 shows, in a schematic representation, an interconnection structure of battery cells 10 to a battery pack or battery module 12.
  • Each of the battery cells 10 comprises a first contact pin 30, which is made, for example, of a material A, such as aluminum, and another, second contact pin 32, which is made of a material B, such as copper or a copper alloy ,
  • the material of a strap-shaped cross connector 34 can be chosen freely.
  • the material of the cross connector 34 is aluminum or copper, since high electrical conductivities are required in the present context.
  • Fusion welding of a dissimilar combination i. A material combination of aluminum and copper, is extremely critical by the formation of intermetallic phases and as a result of the different thermal expansion coefficients of aluminum and copper.
  • similar combinations as the above-mentioned combinations aluminum / aluminum or copper / copper are much easier to control welding technology.
  • the flow within the molten bath can be influenced , It can thereby be achieved that within the molten bath, the two melts, for example copper and aluminum, mix particularly well, ie homogenize or mix only very slightly.
  • the parameters relating to the circulation of the molten bath are set.
  • a mixing ratio in the range of Cu from 0% to 53%, balance aluminum or Cu from 91% to 100%, Remaining aluminum is particularly advantageous.
  • the microstructure in the molten zone can be further stabilized, so that intermetallic phases can be at least considerably reduced and, in the ideal case, completely excluded.
  • the cohesive contacting is preferably produced by the laser welding method, which can be controlled very precisely and enables locally limited heat input, which does not affect the battery cells. From the schematic diagram of Figure 2 shows that between the individual battery cells 10, which are integrally connected by the tab-like cross connector 34 together, a distance 36 is present. This distance can only be a few millimeters, so that the
  • Packing density in a battery pack 12 which is usually a plurality of battery cells 10, which are interconnected according to the interconnection scheme in Figure 2, omitted to increase.
  • the illustration according to FIG. 3 shows a remelting of a contact pin of a battery cell.
  • the contact pin 30, 32 of the battery cell 10, not shown made of a material A, such as aluminum, and has a preferably round geometry.
  • the contact pin 30, 32 includes a
  • the contact pin 30, 32 tapers in its diameter.
  • the tapered region of the contact pin 30, 32 protrudes into a correspondingly formed opening in the tab-shaped transverse connector 34, which is made of the material B, such as copper.
  • the material of the cross connector 34 is provided on an upper side, compare position 54, with a plating or a coating 42, which is made of the material from which the contact pin 30, 32 is made.
  • the coating 42 is made of the material A, i. made of aluminum.
  • the coating may also consist of a different material than the material A and / or the material B.
  • the coating must be produced in such a way that it is suitable for bonding to the remelting material.
  • the materials used for the contact pins 30 and 32 are preferably the low-melting materials A and B, in the present case material A, ie aluminum.
  • A ie aluminum
  • B ie copper
  • 4 shows that the mass of the contact pin 30, 32 remaining in a reduced diameter above the diameter step 40 has melted over so that a contact zone 48 between the cross-shaped cross connector 34 on the one hand and an undercut 36 below a mushroom 44 of the contact pin 30 and 32 sets.
  • the remelting of the contact pin 30 and 32 generates an undercut 46, at which a contact between the materials of the coating 42, ie in the present case of the material A, ie aluminum, and the material of the contact pin 30, 32 in the contact zone 48, ie also
  • Diameter level 40 to sink the contact pin 30 and 32 in the opening of the tab-shaped cross connector 34.
  • a coating is provided on the side surfaces of the opening in the strap-shaped cross connector 34, which is made of the material from which the contact pin 30 or 32 itself is made, so that an identical one is produced
  • FIGS. 5.2 and 5.3 are to be taken from integral connections between the strap-shaped transverse connector 34 and the contact pin 30 or 32.
  • Forming the cohesive connection itself within the framework of formed seam 52 is made by the melting of the material of the contact pin 30, 32 to the connector coating, ie to the layer which is applied to the inside of the opening of the strap-shaped cross connector 34.
  • the material is preferably selected for this, from which the contact pin 30 or 32 itself is made.
  • a circumferential weld 52 is set, which represents the cohesive joint between the contact pin 30 and 32 and the tab-shaped cross connector 34.
  • the material of the contact pin 30 or 32 for example aluminum
  • the material of the strap-shaped cross connector, material B for example copper
  • care must be taken to ensure that the mixing ratios aluminum / copper in the molten bath result in thorough mixing and that no cracks or imperfections occur.
  • An advantage of this welding arrangement is a similar type of combination of components to be joined together.
  • Figure 5.4 shows a circumferential, designed as a ring seam cohesive connection at the top of the tab-shaped cross connector 34, in Figure 5.5.
  • a continuously formed annular seam 58 is shown, which extends on the upper side 54 of the strap-shaped cross connector.
  • Figure 5.6 shows a segmented seam 60 which has a substantially square appearance, in which case the contact pin 30 or 32 also has a square cross-section.
  • the segmented seam 60 comprises individual seam segments 66 which do not collide at free-lying corners 62, but each one materially cohesive
  • the segmented seam 60 has the advantage that when cracks occur in the seam, such as due to insufficient mixing in the molten bath or other process disturbances, the cracks can only lead to the failure of one of the seam segments 66 and the remaining seam segments 66 still to Power transmission and to ensure strength.
  • a configuration of a segmented seam 60 can be taken which essentially has a U-shape and is formed between a contact pin 30, 32, which has a rectangular cross-sectional area and is joined with a cross-shaped cross-shaped connector 34, which has a slot-shaped opening 72.
  • the cross-shaped connector 34 formed from both the material A , ie aluminum, as well as from the material B, ie copper, be made.
  • the contact pin 30 and 32 which can also be made of both the material A, ie aluminum, as well as from the material B, ie copper, so that there is a non-identical combination in the outlined embodiments of a material connection.
  • the contact pin 30 or 32 has a round cross-section or, as illustrated in connection with FIGS. 5.6 and 5.7, has a polygonal cross-section.
  • FIGS. 6.1 to 6.3 a variant embodiment of a non-welded connection between the contact pin 30 or 32 and a strap-shaped transverse connector 34 which is designed to be bent here is shown.
  • the tab-shaped transverse connector 34 includes, for example, the slot geometry 72 of its opening, so that length tolerances between adjacent battery cells 10 of a battery pack 12 to be manufactured can be compensated.
  • the welded in Figures 6.1 to 6.3 welded connection, as well as the illustrated in Figures 6.4 to 6.6 formed connection between the contact pin 30 and 32 and the substantially cranked lug-shaped cross-connector represents a variant for drilling, which in the above Embodiment variants of Figures 3 to 5.5. has been described.
  • FIG. 6.2 shows a view from below of the connection variant shown in FIG. 6.1
  • the illustration according to FIG. 6.3 shows a plan view of the unwelded connection according to the representation in FIG. 6.1.
  • a similar combination ie an aluminum / aluminum compound, or a copper / copper compound or a dissimilar compound ie an aluminum / copper or a copper / aluminum compound.
  • FIGS. 6.4 to 6.6 show, in a further development of the unwelded embodiment variants according to FIGS. 6.1 to 6.3, that the connection for compensating for length tolerances, as outlined above in connection with FIGS. 6.1, 6.2 and 6.3, also functions as a material-locking lock, i. can be formed as cohesive connection.
  • a spot weld 76 is provided, in which the cover 70 is welded to the material of the cranked and tab-shaped cross connector 34 projecting into the circumferential groove 68.
  • Figure 6.6 shows a ganversch cleanung 80, in which the transverse connector 34 in three sides plant-like as in the embodiment of Figure 5.7 with the side surfaces of the square configured here section of the contact pin 30 and 32 is materially joined, which has a smaller side length compared to the rest of the material the contact pin 30 or 32nd
  • FIGS. 6.4 to 6.6 It is also true for the embodiment variants of FIGS. 6.4 to 6.6 that a similar or opposite combination of the materials aluminum / aluminum, copper / copper or an art-identical material combination aluminum / copper or copper / aluminum can be made.

Abstract

Method for producing an electrically conductive connection, in particular between a contact pin (30, 32) and a cross connection link (34) on battery cells (10) in a battery pack (12). The contact pins (30, 32) are produced from a material A and the cross connection links (34) are produced from a material B, which is different than material A. The contact pins (30) and (32) can also be produced from the material B and the lug-shaped cross connection links (34) can also be produced from material A. Openings (35) or slot-shaped opening geometries (72) are produced in the cross connection link (34). A cohesive connection (52) between the contact pins (30, 32) and the lug-shaped cross connection links (34) is produced by laser welding.

Description

Beschreibung  description
Titel title
Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung Stand der Technik  Method for producing an electrically conductive connection Prior art
WO 2006/016441 A1 bezieht sich auf eine Batterieanordnung, bei der dünne Metallplatten punktgeschweißt werden. An den dünn ausgebildeten Metallplatten werden durch Laserverschweißen verschiedene Schmelzpunkte erzeugt, wobei das metalli- sehe Material, aus dem die Metallplatten gefertigt sind, einen relativ niedrigenWO 2006/016441 A1 relates to a battery arrangement in which thin metal plates are spot-welded. At the thin metal plates are formed by laser welding different melting points, wherein the metallic see material from which the metal plates are made, a relatively low
Schmelzpunkt aufweist. Die metallischen Platten sind aus Aluminium oder aus Kupfer gefertigt. Die metallischen Platten bilden eine Anordnung im Wesentlichen in laminarer Struktur. Sie sind in Stapelform angeordnet und bilden eine Batterieanordnung als Stapel. Has melting point. The metallic plates are made of aluminum or copper. The metallic plates form an arrangement substantially in a laminar structure. They are arranged in stack form and form a battery assembly as a stack.
WO 2007/1 121 16 A2 bezieht sich auf ein Batteriemodul für Hybridfahrzeuge. Bei der Batterie handelt es sich um eine Lithiumionen- oder eine Nickelmetallhybridbatterie. Eine jede der Batteriezellen des Batteriemoduls steht miteinander in elektrischer Verbindung, wobei diese als Schweißverbindung ausgebildet ist. Die Schweißverbin- dung kann durch Widerstandsschweißen, Laserschweißen oder Ultraschallschweißen erzeugt werden. Die einzelnen Batteriezellen sind innerhalb eines isolierenden Rahmens eingelassen. Der isolierende Rahmen hält die einzelnen Zellen mit einem Relativabstand zu einander. JP 2008-226519 A bezieht sich auf eine Batterieanordnung, die eine Anzahl von quaderförmigen Zellen aufweist. Die Anzahl quaderförmig ausgebildeter Zellen sind auf einem Positivelektrodenanschluss und einem Negativelektrodenanschluss ausgestattet, wobei die einzelnen Zellen in Reihe geschaltet sind. Der positive Elektrodenanschluss einer Zelle ist jeweils mit dem negativen Elektrodenanschluss an der anderen Zelle ü- ber Laserschweißen verbunden. Jede der Batteriezellen umfasst ein Sicherheitsventil, das auf der gegenüberliegenden Seite der Batteriezelle angeordnet ist. Im Bereich der Kontaktierung von Batterien, so zum Beispiel Lithiumionenbatterien, die heute bei Hybridfahrzeugen eingesetzt werden, sind hohe Ströme zu übertragen. Dies erfordert zum einen hohe Querschnitte der Leitungsträger und zum anderen für den Einsatz im Automobil eine sehr hohe Zuverlässigkeit, eine hohe mechanische Festigkeit sowie eine dauerstabile, Erschütterungen aushaltende Verbindungstechnik. WO 2007/1 121 16 A2 relates to a battery module for hybrid vehicles. The battery is a lithium-ion or nickel-metal hybrid battery. Each of the battery cells of the battery module is in electrical connection with each other, wherein this is designed as a welded connection. The welded connection can be produced by resistance welding, laser welding or ultrasonic welding. The individual battery cells are embedded within an insulating frame. The insulating frame holds the individual cells at a relative distance from each other. JP 2008-226519 A relates to a battery assembly having a number of parallelepiped cells. The number of parallelepiped cells are equipped on a positive electrode terminal and a negative electrode terminal, with the individual cells connected in series. The positive electrode terminal of one cell is connected to the negative electrode terminal on the other cell via laser welding, respectively. Each of the battery cells includes a safety valve disposed on the opposite side of the battery cell. In the field of contacting batteries, such as lithium-ion batteries, which are used today in hybrid vehicles, high currents are transmitted. This requires, on the one hand, high cross-sections of the conductor carriers and, on the other hand, for use in automobiles a very high level of reliability, high mechanical strength and permanently stable, vibration-resistant connection technology.
Bei der Kontaktierung von Batteriezellen in einer Stackanordnung müssen die Anoden bzw. die Kathoden der Einzelzellen verbunden werden. Dabei ist einer der Anschlüsse, typischerweise bei einer Lithiumionenbatterie, aus einem Aluminiumwerkstoff hergestellt, und der andere Anschluss umfasst in der Regel einen Kupferwerkstoff. Diese Werkstoffe zeichnen sich beide durch eine hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit aus. When contacting battery cells in a stack arrangement, the anodes or the cathodes of the individual cells must be connected. In this case, one of the terminals, typically in a lithium-ion battery, is made of an aluminum material, and the other terminal usually comprises a copper material. These materials are both characterized by high electrical and thermal conductivity.
Die einzelnen Batteriezellen des Batteriepacks werden über Aluminium- bzw. Kupferblechstreifen, die auch als Verbinder bezeichnet werden, miteinander kontaktiert und zu einem Stapel verbunden. Um möglichst gute Übergangswiderstände an den Kontaktstellen zu erreichen, werden stoffschlüssige Verbindungstechniken bzw. Fügetechniken bevorzugt. The individual battery cells of the battery pack are contacted with each other via aluminum or copper sheet strips, which are also referred to as connectors, and connected to form a stack. To achieve the best possible contact resistance at the contact points, cohesive joining techniques or joining techniques are preferred.
Da die einzelnen Batteriezellen des Batteriepacks jedoch beim Fügeprozess nicht zu warm werden dürfen, womit eine Beschädigung der Zelle bzw. der sogenannte„Thermal Runaway" induziert werden könnte, ist der Wärmeeintrag beim stoffschlüssigen Fügeprozess möglichst zu minimieren. However, since the individual battery cells of the battery pack must not become too warm during the joining process, which could induce damage to the cell or the so-called "thermal runaway", the heat input during the material-locking joining process should be minimized as far as possible.
Heutzutage werden beispielsweise die Zellen mangels geeigneter Fügeverfahren verschraubt. Jedoch ist diese Verbindungstechnik nicht ausreichend dauerstabil und die Übergangswiderstände bleiben zu hoch, was wiederum zu Verlusten und/oder zu unerwünschten Erwärmungen der Kontaktstellen führen kann. Nowadays, for example, the cells are screwed in the absence of suitable joining methods. However, this connection technique is not sufficiently durable and the contact resistance remains too high, which in turn can lead to losses and / or undesirable heating of the contact points.
Unabhängig davon, ob der Verbinder als Aluminium- oder Kupferstreifen ausgeführt wird, kann der Fall auftreten, dass eine Art ungleiche Verbindung Aluminium/Kupfer hergestellt werden muss. Regardless of whether the connector is made as aluminum or copper strip, there may be the case that a kind of unequal aluminum / copper connection must be made.
Offenbarung der Erfindung Erfindungsgemäß wird eine Kontaktierungstechnologie zwischen artgleichen Kombinationen, d.h. Aluminium/Aluminium bzw. Kupfer/Kupfer und artungleichen Kombinationen, d.h. Aluminium/Kupfer, vorgeschlagen. Das Kontakieren erfolgt mittels des Laserschweißens, bei dem ein Querverbinder der Zellen über ein Laserschweißverfahren verbunden wird, sowie eine schweißgeeignete Konstruktion der jeweiligen Verbindungsstelle vorbereitet wird. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung ist eine prozesssichere Herstellbarkeit einer Verbindungsstelle aus einer artungleichen Kombination, im vorliegenden Zusammenhang Aluminium/Kupfer möglich. Die artgleiche Kombination Aluminium/Aluminium bzw. Kupfer/Kupfer ist im Wege des stoffschlüssigen Fügeverfahrens einfacher zu beherrschen als das Schmelzschweißen von artungleichen Kombinationen Aluminium/Kupfer aufgrund der sich bildenden intermetallischen Phase sowie in Folge der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Aluminium und Kupfer. Disclosure of the invention According to a contacting technology between similar combinations, ie aluminum / aluminum or copper / copper and art-identical combinations, ie aluminum / copper, proposed. The contacting takes place by means of laser welding, in which a transverse connector of the cells is connected by means of a laser welding method, and a weldable construction of the respective connection point is prepared. The inventively proposed solution is a process-reliable manufacturability of a joint from a dissimilar combination, in the present context aluminum / copper possible. The similar combination of aluminum / aluminum or copper / copper is easier to control in the way of the material-locking joining process than the fusion welding of art-identical combinations of aluminum / copper due to the forming intermetallic phase and as a result of different thermal expansion coefficients of aluminum and copper.
Zur Vermeidung der Bildung von intermetallischen Phasen ist es unbedingt notwendig, genau definierte Masseanteile der beiden Werkstoffe Aluminium und Kupfer im Schmelzbad aufzuschmelzen. Dies wird vorzugsweise durch das Laserverfahren, welches sehr präzise zu beherrschen ist und lokal begrenzte Wärme einbringt, möglich. To avoid the formation of intermetallic phases, it is absolutely necessary to melt precisely defined mass fractions of the two materials aluminum and copper in the molten bath. This is preferably made possible by the laser process, which is very precise and introduces localized heat.
In einer ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung wird ein Pin vorzugsweise runder Geometrie aus einem Werkstoff A in einen Verbinder, der aus einem Werkstoff B gefertigt ist, eingesteckt und mittels Einkopplung von Laserstrahlung lokal aufgeschmolzen. Der Werkstoff des Ver-binders, d.h. der Werkstoff B ist dabei vorzugsweise mit dem Werkstoff A des Pins plattiert. In a first embodiment variant of the solution proposed according to the invention, a pin of preferably round geometry made of a material A is inserted into a connector which is made of a material B and locally melted by means of coupling of laser radiation. The material of the binder, i. the material B is preferably plated with the material A of the pins.
Vorzugsweise wird als Pin-Werkstoff der niedrig schmelzendere Werkstoff verwendet, üblicherweise Aluminium, wobei der Verbinderwerkstoff der höher schmelzende Werkstoff, in der Regel Kupfer, ist. Aus dem Stand der Technik sind Aluminium- walzplattierte Kupferwerkstoffe bekannt. Des Weiteren kann die Aluminiumbeschich- tung auf die Kupferverbindung auch lokal aufgebracht werden. Preferably, the pin material used is the low-melting material, usually aluminum, wherein the connector material is the higher-melting material, usually copper. Aluminum-roll-plated copper materials are known from the prior art. Furthermore, the aluminum coating on the copper compound can also be applied locally.
Die Verbindung eines Pins, welcher aus Kupfer gefertigt ist, mit einem Verbinder aus Aluminium ist kritischer, da der Wärmeabfluss und die thermischen Eigenschaften hinsichtlich der Schmelztemperatur von Aluminium und Kupfer ungünstiger sind. Diese Verbindungstechnik zweier Werkstoffe mit stark unterschiedlichen Schmelzpunkten ist Gegenstand der DE 103 59 564 B4. The connection of a pin made of copper to an aluminum connector is more critical because the heat dissipation and thermal properties are less favorable with respect to the melting temperature of aluminum and copper. This joining technique of two materials with very different melting points is the subject of DE 103 59 564 B4.
Wird die Bohrung im Verbinder innen in der Bohrung an der Innenseite einer Öffnung, so zum Beispiel einer Bohrung, mit dem Werkstoff A, d.h. dem Pin-Werkstoff, beschichtet, so kann der Pin auch in der Bohrung versenkt sein. Bei diesem Verfahren wird der Grundwerkstoff des Verbinders nicht aufgeschmolzen oder nur unwesentlich angeschmolzen. Die Verbindung erfolgt durch das Anschmelzen des Pin-Werkstoffes an die Verbinderbeschichtung auf der Innenseite der Öffnung, durch welche sich der Pin erstreckt. If the bore in the connector is internally formed in the bore on the inside of an aperture, such as a bore, with the material A, i. the pin material, coated, so the pin can also be recessed in the bore. In this method, the base material of the connector is not melted or only slightly melted. The connection is made by fusing the pin material to the connector coating on the inside of the opening through which the pin extends.
In einer weiteren Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung erfolgt eine Pin-Einschweißung, indem der Pin-Werkstoff A und der Verbinderwerkstoff B aufgeschmolzen werden. Hierbei ist dafür Sorge zu tragen, dass die Mischungsver- hältnisse Aluminium/Kupfer im Schmelzbad eine Durchmischung ergeben, die keineIn a further embodiment of the solution proposed according to the invention, a pin weld-in takes place in which the pin material A and the connector material B are melted. Care must be taken here to ensure that the mixing ratios aluminum / copper in the molten bath result in thorough mixing which does not cause any mixing
Risse oder Fehlstellen erzeugt. Vorteilhaft bei dieser Schweißanordnung ist, wenn eine artgleiche Verbindung hergestellt wird, d.h. an einer anderen Kontaktseite des Verbinders, der dann artgleich mit der nächsten Zelle zu verbinden ist. Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungen der Fügegeometrie beschrieben: Cracks or imperfections generated. An advantage of this welding arrangement, when a similar connection is made, i. E. on another contact side of the connector, which then has to be connected to the next cell in the same way. In the following, advantageous embodiments of the joining geometry will be described:
Es kann in vorteilhafter Weise eine Schweißverbindung hergestellt werden, die eine Ringnaht aufweist oder eine segmentierte Naht bei rechteckigem Querschnitt darstellt. Die segmentierte Naht hat den Vorteil, dass beim Auftreten von Rissen in der Naht, beispielsweise infolge unzureichender Durchmischung im Schmelzbad, oder aufgrund anderer Prozessstörungen, die Risse nur zum Versagen eines Segments führen können, und die anderen Segmente noch zur Stromübertragung und zur Festigkeitssicherung bereitstehen. It can be advantageously produced a welded joint having a ring seam or represents a segmented seam with a rectangular cross-section. The segmented seam has the advantage that when cracks occur in the seam, for example, due to insufficient mixing in the molten bath, or due to other process disturbances, the cracks can only lead to the failure of one segment, and the other segments are still available for power transmission and strength assurance.
Zum Ausgleich von Toleranzen kann es sinnvoll sein, die eingesetzten Querver-binder nicht über eine Bohrung mit dem Pin zu verbinden, sondern eine Schlitzgeometrie zu wählen. Diese gleicht Längentoleranzen aus und ist mechanisch nicht überbestimmt. To compensate for tolerances, it may be useful not to connect the cross connectors used with a pin to the hole, but to choose a slot geometry. This compensates for length tolerances and is not mechanically overdetermined.
Kurze Beschreibung der Zeichnung Short description of the drawing
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nahestehend eingehender beschrieben. Es zeigt: Reference to the drawings, the invention is described in detail closer. It shows:
Figur 1 Ausführungen von Querverbindungen zwischen einzelnen Batteriezellen eines Batterie-Packs mittels Verschraubung, FIG. 1 shows embodiments of cross connections between individual battery cells of a battery pack by means of screwing,
Figur 2 die Prinzipskizze der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung, FIG. 2 shows the schematic diagram of the solution proposed according to the invention,
Figur 3 eine erste Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorge- schlagenen Lösung mit einem aus einem Werkstoff A gefertigten Kontaktstift und einem aus einem davon verschiedenen Werkstoff B gefertigten Querverbinder mit Durchgangsöffnung FIG. 3 shows a first embodiment variant of the solution proposed according to the invention with a contact pin made of a material A and a cross connector with through opening made of a material B different therefrom
Figur 4 eine Umschmelzung des Querverbinders im Kopfbereich des Figure 4 shows a remelting of the cross connector in the head area of
Kontaktstiftes und eine sich ergebende Kontaktzone,  Contact pin and a resulting contact zone,
Figuren 5.1 bis 5.3 Ausführungsvarianten von stoffschlüssigen Verbindungen zwischen Querverbinder und Kontaktstift, Figuren 5.4 bis 5.7 Ausführungsvarianten von stoffschlüssigen Verbindungen, insbesondere Schweißnähten als Ringnaht, Segmentnaht oder U- Naht, FIGS. 5.1 to 5.3 show alternative embodiments of cohesive connections between cross connector and contact pin, FIGS. 5.4 to 5.7 show alternative embodiments of cohesive connections, in particular welds as a ring seam, segment seam or U-seam,
Figuren 6.1 bis 6.3 Ausführungsvarianten von Kontaktverbindungen zwischen Kon- taktstift und einem Querverbinder, der eine schlitzförmige Öffnung zum Ausgleich von Längentoleranzen aufweist, FIGS. 6.1 to 6.3 show variants of contact connections between contact pin and a cross connector, which has a slot-shaped opening to compensate for length tolerances,
Figuren 6.4 bis 6.6 Ausführungsvarianten von stoffschlüssigen Verbindungen zwischen einem Querverbinder mit schlitzförmiger Öffnungsgeo- metrie und einem Kontaktstift mit Punktverschweißung, Seg- mentnahtverschweißung und O-Nahtverschweißung. Figures 6.4 to 6.6 variants of cohesive connections between a cross connector with slot-shaped opening geometry and a contact pin with spot welding, segment se ment weld and O-seam welding.
Der Darstellung gemäß Figur 1 ist zu entnehmen, dass eine Anzahl von Batteriezellen 10 zu einem Batterie-Pack oder Batteriemodul 12 zusammengeschlossen sind. Eine jede der Batteriezellen 10 umfasst einen Anschlussstift 14. Die Anschlussstifte 14 von zwei Batteriezellen sind jeweils über eine als Querverbinder dienende Lasche 16 mit- einander verschraubt. Die Verschraubung erfolgt mittels Muttern 18, die auf Außengewinde der Anschlussstifte 14 der einzelnen Batteriezellen 10 aufgeschraubt werden und mittels einer Scheibe 20 auf den Laschen 16 aufliegen. In der ebenfalls in Figur 1 dargestellten Explosionsdarstellung ist gezeigt, dass auf den Anschlussstift 14 zu- nächst ein Schuh 24 aufgebracht wird, der wiederum die als Querverbinder dienendeThe illustration according to FIG. 1 shows that a number of battery cells 10 are combined to form a battery pack or battery module 12. Each of the battery cells 10 comprises a connection pin 14. The connection pins 14 of two battery cells are in each case connected via a lug 16 serving as a transverse connector. screwed together. The screwing is done by means of nuts 18 which are screwed onto external threads of the pins 14 of the individual battery cells 10 and rest on the tabs 16 by means of a disc 20. In the exploded view likewise shown in FIG. 1, it is shown that a shoe 24, which in turn serves as the transverse connector, is first applied to the connecting pin 14
Lasche 16 abstützt. Auf der Oberseite der Lasche 16 liegt ein Kragen 22 auf, der die Scheibe 20 umfängt, die mittels der Mutter 18 verschraubt wird. Die in Figur 1 dargestellte Verschraubung weist jedoch verschiedene Nachteile auf. Zum einen ist diese Verbindungstechnik nicht ausreichend dauerstabil, d.h. aufgrund der im Betrieb auftre- tenden Erschütterungen können sich die Schrauben lösen, selbst wenn sie gegeneinander fest angezogen sind. Des Weiteren ist ein Nachteil dieser Lösung die sich einstellenden hohen Übergangswiderstände, was zu Verlusten und/oder zu unerwünschten Erwärmungen im Bereich der Kontaktstellen führen kann. Die Werkstoffe insbesondere Kupfer, relaxieren mit der Zeit.. Dies bedeutet, dass die Vorspannkraft einer Schraube mit der Zeit abnimmt wodurch sich der Übergangswiderstand erheblich verschlechtert. Lug 16 is supported. On the top of the tab 16 is a collar 22 which surrounds the disc 20 which is screwed by means of the nut 18. However, the fitting shown in Figure 1 has several disadvantages. On the one hand, this connection technique is not sufficiently permanently stable, i. Due to the vibrations that occur during operation, the screws may loosen, even if they are firmly tightened against each other. Furthermore, a disadvantage of this solution is the resulting high contact resistances, which can lead to losses and / or undesired heating in the region of the contact points. The materials, in particular copper, relax with time. This means that the prestressing force of a screw decreases over time, as a result of which the contact resistance deteriorates considerably.
Ausführungsvarianten variants
Der Darstellung gemäß Figur 2 ist in schematischer Darstellung ein Verschaltungsauf- bau von Batteriezellen 10 zu einem Batterie-Pack oder Batteriemodul 12 zu entnehmen. Jeder der Batteriezellen 10 umfasst einen ersten Kontaktstift 30, der zum Beispiel aus einem Werkstoff A, so zum Beispiel Aluminium, gefertigt wird, sowie einen weiteren, zweiten Kontaktstift 32, der aus einem Werkstoff B, so zum Beispiel aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gefertigt ist. Der Werkstoff eines laschenförmig ausgebildeten Querverbinders 34 kann frei gewählt werden. Vorzugsweise handelt es sich beim Werkstoff des Querverbinders 34 um Aluminium oder Kupfer, da im vorliegenden Zusammenhang hohe elektrische Leitfähigkeiten gefordert sind. The illustration according to FIG. 2 shows, in a schematic representation, an interconnection structure of battery cells 10 to a battery pack or battery module 12. Each of the battery cells 10 comprises a first contact pin 30, which is made, for example, of a material A, such as aluminum, and another, second contact pin 32, which is made of a material B, such as copper or a copper alloy , The material of a strap-shaped cross connector 34 can be chosen freely. Preferably, the material of the cross connector 34 is aluminum or copper, since high electrical conductivities are required in the present context.
Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren können stoffschlüssige Fügestellen geschaffen werden, einerseits zwischen dem ersten Kontaktstift 30 und dem Querverbinder 34 und andererseits zwischen dem Querverbinder 34 und dem zweitenWith the method proposed according to the invention, cohesive joints can be created, on the one hand between the first contact pin 30 and the cross connector 34 and on the other hand between the cross connector 34 and the second
Kontaktstift 32 einer benachbarten Batteriezelle 10. In dem erfindungsgemäß vorge- schlagenen Verfahren werden stoffschlüssige Fügestellen für artgleiche Kombinationen, zum Beispiel eine Aluminium/Aluminium-Paarung zwischen Querverbinder 34 und erstem oder zweitem Kontaktstift 30 bzw. 32 oder für eine weitere artgleiche Kombination, so zum Beispiel Kupfer-Kupfer, bereitgestellt, für den Fall dass der erste Kontakt- stift 30 sowie der zweite Kontaktstift 32 und der Querverbinder 34 aus Kupfer hergestellt sind. Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren wird neben den o- benstehend skizzierten artgleichen Kombinationen an den sich ausbildenden stoffschlüssigen Fügestellen auch eine Kontaktierungstechnologie bereitgestellt, bei der durch Laserschweißen der Querverbinder 34 der einzelnen Batteriezellen 10 unterein- ander verbunden wird, und eine schweißgeeignete Konstruktion der sich einstellenden stoffschlüssigen Fügestellen, um eine artungleiche Werkstoffkombination, wie zum Beispiel zwischen Aluminium und Kupfer, prozesssicher herzustellen. Contact pin 32 of an adjacent battery cell 10. In the present invention bumped methods cohesive joints for similar combinations, for example, an aluminum / aluminum pairing between cross connector 34 and first or second contact pin 30 or 32 or for a further similar type combination, such as copper-copper, provided in the event that first contact pin 30 and the second contact pin 32 and the cross connector 34 are made of copper. With the method proposed according to the invention, in addition to the identically mentioned combinations outlined above, a contacting technology is also provided at the forming cohesive joints, in which the cross connector 34 of the individual battery cells 10 is connected to one another by laser welding, and a weldable construction of the cohesive cohesive Joints to produce a material-identical material combination, such as between aluminum and copper process reliable.
Das Schmelzschweißen einer artungleichen Kombination, d.h. einer Werkstoffkombination von Aluminium und Kupfer, ist durch die Bildung von intermetallischen Phasen sowie infolge der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Aluminium und Kupfer äußerst kritisch. Demgegenüber sind artgleiche Kombinationen wie die obenstehend erwähnten Kombinationen Aluminium/Aluminium bzw. Kupfer/Kupfer wesentlich einfacher schweißtechnisch beherrschbar. Fusion welding of a dissimilar combination, i. A material combination of aluminum and copper, is extremely critical by the formation of intermetallic phases and as a result of the different thermal expansion coefficients of aluminum and copper. In contrast, similar combinations as the above-mentioned combinations aluminum / aluminum or copper / copper are much easier to control welding technology.
In vorteilhafter Ausgestaltung des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens werden zur Vermeidung von intermetallischen Phasen genau definierte Masseanteile der beiden Werkstoffe, d.h. von Aluminium und Kupfer, im Schmelzbad aufgeschmolzen. Durch die Größe des Fokus und die Lage des Fokuses des Lasers relativ zur Fügezone kann gezielt eine Aufmischung der beiden Fügepartner innerhalb des Schmelzbades herbeigeführt werden. Durch gezielte Wahl der Parameter, bei denen der Laser betrieben wird, so zum Beispiel die Laserleistung, Fokus oder eine zeitliche Strahlmodulation des Laserstrahles oder ein Pendeln beziehungsweise Kreisen desselben, was mit einer räumlichen Strahlmodulation gleichzusetzen ist, kann zudem die Strömung innerhalb des Schmelzbades beeinflusst werden. Dadurch kann erreicht werden, dass sich innerhalb des Schmelzbades die beiden Schmelzen so zum Beispiel Kupfer und Aluminium besonders gut vermischen, d. h. homogenisieren oder sich nur sehr gering ineinander mischen. Abhängig von der Geometrie der eingesetzten Legierungen und der Einspeistiefe beziehungsweise der Einspeisbreite am Bauteil werden die Parameter in Bezug auf die Umwälzung des Schmelzbades eingestellt. Ein Mischungsverhältnis im Bereich von Cu von 0 % bis 53 %, Rest Aluminium oder Cu von 91 % bis 100 %, Rest Aluminium ist besonders vorteilhaft. Durch geeignete Wahl der Kupfer- beziehungsweise der Aluminiumlegierung kann das Gefüge in der Schmelzzone weiter stabilisiert werden, so dass intermetallische Phasen zumindest erheblich reduziert werden können und im Idealfall ganz ausgeschlossen bleiben. Die stoffschlüssige Kontaktie- rung wird bevorzugt durch das Laserschweißverfahren hergestellt, das sehr präzise beherrschbar ist und lokal begrenzte Wärmeeinträge ermöglicht, welche die Batteriezellen nicht beeinträchtigen. Aus der Prinzipskizze gemäß Figur 2 geht hervor, dass zwischen den einzelnen Batteriezellen 10, die durch die laschenartig ausgebildeten Querverbinder 34 stoffschlüssig miteinander verbunden werden, ein Abstand 36 vor- liegt. Bei diesem Abstand kann es sich nur um wenige Millimeter handeln, so dass dieIn an advantageous embodiment of the idea underlying the invention, to avoid intermetallic phases, precisely defined mass fractions of the two materials, ie of aluminum and copper, are melted in the molten bath. Due to the size of the focus and the position of the focus of the laser relative to the joining zone, a mixing of the two joining partners within the melt bath can be deliberately brought about. By selective choice of the parameters in which the laser is operated, such as the laser power, focus or a temporal beam modulation of the laser beam or a commuting or circling thereof, which is equivalent to a spatial beam modulation, also the flow within the molten bath can be influenced , It can thereby be achieved that within the molten bath, the two melts, for example copper and aluminum, mix particularly well, ie homogenize or mix only very slightly. Depending on the geometry of the alloys used and the feed depth or the feed width at the component, the parameters relating to the circulation of the molten bath are set. A mixing ratio in the range of Cu from 0% to 53%, balance aluminum or Cu from 91% to 100%, Remaining aluminum is particularly advantageous. By suitable choice of the copper or the aluminum alloy, the microstructure in the molten zone can be further stabilized, so that intermetallic phases can be at least considerably reduced and, in the ideal case, completely excluded. The cohesive contacting is preferably produced by the laser welding method, which can be controlled very precisely and enables locally limited heat input, which does not affect the battery cells. From the schematic diagram of Figure 2 shows that between the individual battery cells 10, which are integrally connected by the tab-like cross connector 34 together, a distance 36 is present. This distance can only be a few millimeters, so that the
Packungsdichte in einem Batterie-Pack 12, der in der Regel mehrere Batteriezellen 10, die gemäß dem Verschaltungsschema in Figur 2 miteinander verschaltet sind, entfällt, zu erhöhen. Der Darstellung gemäß Figur 3 ist eine Umschmelzung eines Kontaktstiftes einer Batteriezelle zu entnehmen. Packing density in a battery pack 12, which is usually a plurality of battery cells 10, which are interconnected according to the interconnection scheme in Figure 2, omitted to increase. The illustration according to FIG. 3 shows a remelting of a contact pin of a battery cell.
In der Ausführungsvariante gemäß Figur 3 ist der Kontaktstift 30, 32 der nicht dargestellten Batteriezelle 10 aus einem Werkstoff A, so zum Beispiel Aluminium, gefertigt und weist eine vorzugsweise runde Geometrie auf. Der Kontaktstift 30, 32 umfasst eineIn the embodiment of Figure 3, the contact pin 30, 32 of the battery cell 10, not shown, made of a material A, such as aluminum, and has a preferably round geometry. The contact pin 30, 32 includes a
Durchmesserstufe 40 oberhalb der in axiale Richtung sich der Kontaktstift 30, 32 in seinem Durchmesser verjüngt. Der verjüngte Bereich des Kontaktstiftes 30, 32 ragt in eine korrespondierend ausgebildete Öffnung im laschenförmig ausgebildeten Querverbinder 34, der aus dem Werkstoff B, so zum Beispiel Kupfer, gefertigt wird. Der Werkstoff des Querverbinders 34 ist an einer Oberseite, vergleiche Position 54, mit einer Plattierung oder einer Beschichtung 42 versehen, die aus dem Werkstoff gefertigt wird, aus dem der Kontaktstift 30, 32 gefertigt ist. In der in Figur 3 dargestellten Ausführungsvariante ist die Beschichtung 42 aus dem Werkstoff A, d.h. aus Aluminium, gefertigt. Die Beschichtung kann auch aus einem anderen Werkstoff als der Werkstoff A und/oder der Werkstoff B bestehen. Die Beschichtung ist so herzustellen, dass diese geeignet ist sich mit dem umschmelzenden Werkstoff zu verbinden. Vorteilhaft sind neben den eingesetzten Grundwerkstoffen AI und Cu, Nickel, Silber und Zinn. Diameter level 40 above the axial direction, the contact pin 30, 32 tapers in its diameter. The tapered region of the contact pin 30, 32 protrudes into a correspondingly formed opening in the tab-shaped transverse connector 34, which is made of the material B, such as copper. The material of the cross connector 34 is provided on an upper side, compare position 54, with a plating or a coating 42, which is made of the material from which the contact pin 30, 32 is made. In the embodiment shown in Figure 3, the coating 42 is made of the material A, i. made of aluminum. The coating may also consist of a different material than the material A and / or the material B. The coating must be produced in such a way that it is suitable for bonding to the remelting material. In addition to the base materials used, it is advantageous to use Al and Cu, nickel, silver and tin.
Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren wird als Werkstoff der Kontakt- stifte 30 bzw. 32 bevorzugt der niedrig schmelzendere der Werkstoffe A und B eingesetzt, im vorliegenden Fall Werkstoff A, d.h. Aluminium. Als Werkstoff, aus dem der la- schenförmig ausgebildete Querverbinder 34 gefertigt wird, wird in der Regel der höher schmelzende Werkstoff, in diesem Falle Werkstoff B, d.h. Kupfer, gewählt. Aus der Darstellung gemäß Figur 4 geht hervor, dass die in verringertem Durchmesser oberhalb der Durchmesserstufe 40 verbleibende Masse des Kontaktstiftes 30, 32 umge- schmolzen ist, so dass sich eine Kontaktzone 48 zwischen dem laschenförmig ausgebildeten Querverbinder 34 einerseits und einem Hinterschnitt 36 unterhalb eines Pilzes 44 des Kontaktstiftes 30 bzw. 32 einstellt. Die Umschmelzung des Kontaktstiftes 30 bzw. 32 erzeugt einen Hinterschnitt 46, an dem ein Kontakt zwischen den Werkstoffen der Beschichtung 42, d.h. im vorliegenden Falle des Werkstoffes A, d.h. Aluminium, und dem Werkstoff des Kontaktstiftes 30, 32 in der Kontaktzone 48, d.h. ebenfallsIn the method proposed according to the invention, the materials used for the contact pins 30 and 32 are preferably the low-melting materials A and B, in the present case material A, ie aluminum. As a material from which the la rule-shaped cross-connector 34 is made, is usually the higher melting material, in this case material B, ie copper, selected. 4 shows that the mass of the contact pin 30, 32 remaining in a reduced diameter above the diameter step 40 has melted over so that a contact zone 48 between the cross-shaped cross connector 34 on the one hand and an undercut 36 below a mushroom 44 of the contact pin 30 and 32 sets. The remelting of the contact pin 30 and 32 generates an undercut 46, at which a contact between the materials of the coating 42, ie in the present case of the material A, ie aluminum, and the material of the contact pin 30, 32 in the contact zone 48, ie also
Werkstoff A, d.h. Aluminium, ergibt. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene, im Zusammenhang mit den Figuren 3 und 4 erzeugten stoffschlüssigen Verbindungen werden sehr gute Übergangswiderstände an den Kontaktstellen erreicht im Vergleich zu den in Figur 1 beschriebenen Verschraubungen zwischen den Kontaktstiften und den Querverbindern. Material A, i. Aluminum, results. By the inventively proposed, in connection with the figures 3 and 4 produced cohesive connections very good contact resistance at the contact points are achieved in comparison to the fittings described in Figure 1 between the contact pins and the cross connectors.
In der Darstellung gemäß Figur 5.1 ist eine Versenkung des Kontaktstiftes 30, 32 in einer Öffnung des laschenförmig ausgebildeten Querverbinders 34 dargestellt. In dieser Ausführungsvariante besteht die Möglichkeit, bei einer Verkürzung des sich in axiale Richtung erstreckenden Bereiches mit verringertem Durchmesser oberhalb derIn the illustration according to FIG. 5.1, a countersinking of the contact pin 30, 32 in an opening of the tab-shaped cross connector 34 is shown. In this embodiment, there is the possibility of a shortening of the axially extending portion of reduced diameter above the
Durchmesserstufe 40 den Kontaktstift 30 bzw. 32 in der Öffnung des laschenförmig ausgebildeten Querverbinders 34 zu versenken. Bevorzugt ist in der Ausführungsvariante gemäß Figur 5.1 an den Seitenflächen der Öffnung im laschenförmig ausgebildeten Querverbinder 34 eine Beschichtung versehen, die aus dem Werkstoff gefertigt ist, aus dem der Kontaktstift 30 bzw. 32 selbst gefertigt ist, so dass sich eine identischeDiameter level 40 to sink the contact pin 30 and 32 in the opening of the tab-shaped cross connector 34. Preferably, in the embodiment according to FIG. 5.1, a coating is provided on the side surfaces of the opening in the strap-shaped cross connector 34, which is made of the material from which the contact pin 30 or 32 itself is made, so that an identical one is produced
Werkstoff paarung im Bereich der in Figur 4 dargestellten Kontaktzone 48 einstellt. Material mating in the region of the contact zone 48 shown in Figure 4 sets.
Den Darstellungen gemäß den Figuren 5.2 und 5.3 sind stoffschlüssige Verbindungen zwischen dem laschenförmig ausgebildeten Querverbinder 34 und dem Kontaktstift 30 bzw. 32 zu entnehmen. The representations according to FIGS. 5.2 and 5.3 are to be taken from integral connections between the strap-shaped transverse connector 34 and the contact pin 30 or 32.
Beiden umlaufend ausgebildeten stoffschlüssigen Verbindungen 52 ist gemeinsam, dass bei dieser Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen stoffschlüssigen Fügestellen der Grundwerkstoff des laschenförmig ausgebildeten Quer- verbinders 34 nicht aufgeschmolzen oder nur unwesentlich angeschmolzen wird. DieBoth circumferentially formed cohesive connections 52 have in common that in this embodiment variant of the inventively proposed material-locking joints of the base material of the tab-shaped cross-connector 34 is not melted or only slightly melted. The
Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindung selbst im Rahmen der umlaufend ausge- bildeten Naht 52 erfolgt durch das Einschmelzen des Werkstoffes des Kontaktstiftes 30, 32 an die Verbinderbeschichtung, d.h. an die Schicht, die an der Innenseite der Öffnung des laschenförmig ausgebildeten Querverbinders 34 aufgebracht ist. Wie vorstehend erwähnt, wird dazu bevorzugt der Werkstoff gewählt, aus dem der Kontaktstift 30 bzw. 32 selbst gefertigt ist. Forming the cohesive connection itself within the framework of formed seam 52 is made by the melting of the material of the contact pin 30, 32 to the connector coating, ie to the layer which is applied to the inside of the opening of the strap-shaped cross connector 34. As mentioned above, the material is preferably selected for this, from which the contact pin 30 or 32 itself is made.
Bei den Figuren 5.3. und 5.3 dargestellten Ausführungsvarianten wird eine umlaufende Schweißnaht 52 gesetzt, welche die stoffschlüssige Fügestelle zwischen dem Kontaktstift 30 bzw. 32 und dem laschenförmig ausgebildeten Querverbinder 34 darstellt. In den Ausführungsvarianten der Figuren 5.2 und 5.3 wird der Werkstoff des Kontaktstiftes 30 bzw. 32, so zum Beispiel Aluminium, und der Werkstoff des laschenförmig ausgebildeten Querverbinders, Werkstoff B, zum Beispiel Kupfer, aufgeschmolzen. Bei der Herstellung einer derartigen artungleichen Kombination Aluminium/Kupfer ist Sorge dafür zu tragen, dass die Mischungsverhältnisse Aluminium/Kupfer im Schmelzbad eine Durchmischung ergeben und sich keine Risse oder Fehlstellen einstellen. Vorteilhaft bei dieser Schweißanordnung ist eine artgleiche Kombination der miteinander zu fügenden Komponenten. In the figures 5.3. and 5.3 illustrated embodiments, a circumferential weld 52 is set, which represents the cohesive joint between the contact pin 30 and 32 and the tab-shaped cross connector 34. In the embodiment variants of FIGS. 5.2 and 5.3, the material of the contact pin 30 or 32, for example aluminum, and the material of the strap-shaped cross connector, material B, for example copper, are melted. When producing such a combination of aluminum / copper of the same type, care must be taken to ensure that the mixing ratios aluminum / copper in the molten bath result in thorough mixing and that no cracks or imperfections occur. An advantage of this welding arrangement is a similar type of combination of components to be joined together.
Aus den Darstellungen gemäß den Figuren 5.4 bis 5.7 gehen Geometrievariationen der stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Kontaktstift und dem laschenförmig ausgebildeten Querverbinder näher hervor. Geometry variations of the integral connection between the contact pin and the tab-shaped cross connector are more apparent from the illustrations according to FIGS.
Figur 5.4 zeigt eine umlaufende, als Ringnaht ausgebildete stoffschlüssige Verbindung an der Oberseite des laschenförmig ausgebildeten Querverbinders 34, in Figur 5.5. ist eine kontinuierlich ausgebildete Ringnaht 58 dargestellt, die sich auf der Oberseite 54 des laschenförmig ausgebildeten Querverbinders erstreckt. Figur 5.6 zeigt eine segmentierte Naht 60, die ein im Wesentlichen quadratisches Aussehen hat, wobei in diesem Falle der Kontaktstift 30 bzw. 32 ebenfalls einen quadratischen Querschnitt aufweist. Die segmentierte Naht 60 umfasst einzelne Nahtsegmente 66, die an freiblei- benden Ecken 62 nicht zusammenstoßen, sondern jede für sich eine stoffschlüssigeFigure 5.4 shows a circumferential, designed as a ring seam cohesive connection at the top of the tab-shaped cross connector 34, in Figure 5.5. a continuously formed annular seam 58 is shown, which extends on the upper side 54 of the strap-shaped cross connector. Figure 5.6 shows a segmented seam 60 which has a substantially square appearance, in which case the contact pin 30 or 32 also has a square cross-section. The segmented seam 60 comprises individual seam segments 66 which do not collide at free-lying corners 62, but each one materially cohesive
Verbindung darstellt. Die segmentierte Naht 60 hat den Vorteil, dass beim Auftreten von Rissen in der Naht, so zum Beispiel infolge unzureichender Durchmischung im Schmelzbad oder bei anderen Prozessstörungen, die Risse nur zum Versagen eines der Nahtsegmente 66 führen können und die verbleibenden Nahtsegmente 66 nach wie vor zur Stromübertragung und zur Festigkeitssicherung bereitstehen. In der Ausführungsvariante gemäß Figur 5.7 ist eine Konfiguration einer segmentierten Naht 60 zu entnehmen, die im Wesentlichen eine U-Form aufweist und zwischen einem Kontaktstift 30, 32 ausgebildet ist, der eine rechteckige Querschnittsfläche aufweist und mit einem laschenförmig ausgebildeten Querverbinder 34 gefügt wird, der eine schlitzförmige Öffnung 72 aufweist. Die in der Darstellung gemäß Figur 5.7 ausgebildete Nahtgeometrie verbindet das Material des Kontaktstiftes 30 bzw. 32 an drei Anlageseiten mit der schlitzförmigen Öffnungsgeometrie 72 des laschenförmigen Querverbinders 34. In den Ausführungsvarianten der Figuren 5.4 bis 5.7 kann der laschenförmig ausgebildete Querverbinder 34 sowohl aus dem Werkstoff A, d.h. Aluminium, als auch aus dem Werkstoff B, d.h. Kupfer, gefertigt sein. Gleiches gilt für den Kontaktstift 30 bzw. 32, der ebenfalls sowohl aus dem Werkstoff A, d.h. Aluminium, wie auch aus dem Werkstoff B, d.h. Kupfer, gefertigt werden kann, so dass sich eine artungleiche Kombination bei den skizzierten Ausführungsvarianten einer stoffschlüssigen Verbindung ergibt. Unerheblich ist des Weiteren, ob der Kontaktstift 30 bzw. 32 einen runden Querschnitt oder, wie in Zusammenhang mit den Figuren 5.6 und 5.7 dargestellt, einen eckigen Querschnitt aufweist. In der Figurensequenz der Figuren 6.1 bis 6.3 wird eine Ausführungsvariante einer nicht geschweißten Verbindung zwischen dem Kontaktstift 30 bzw. 32 und einem hier gekröpft ausgebildeten laschenförmigen Querverbinder 34 gezeigt. Der laschenförmige Querverbinder 34 umfasst zum Beispiel die Schlitzgeometrie 72 seiner Öffnung, so dass Längentoleranzen zwischen benachbarten Batteriezellen 10 eines herzustellen- den Batterie-Packs 12 ausgeglichen werden können. Die in den Figuren 6.1 bis 6.3 ungeschweißt ausgebildete Verbindung, wie auch die in den Figuren 6.4 bis 6.6 dargestellte geschweißt ausgebildete Verbindung zwischen dem Kontaktstift 30 bzw. 32 und dem im Wesentlichen gekröpft ausgebildeten laschenförmigen Querverbinder stellt eine Ausführungsvariante zur Bohrung dar, welche bei den vorstehenden Ausführungs- Varianten der Figuren 3 bis 5.5. beschrieben wurde. Bei dem Kontaktstift 30 bzw. 32 gemäß Figur 6.1 befindet sich unterhalb einer kopfförmigen Abdeckung 70 eine Umlaufnut 68, in welche die schlitzförmige Öffnungsgeometrie 72 des gekröpft ausgebildeten laschenförmigen Querverbinders 34 hineinragt. Figur 6.2 zeigt eine Ansicht von unter auf die in Figur 6.1 dargestellte Verbindungsvariante, während die Darstellung ge- mäß Figur 6.3 eine Draufsicht auf die ungeschweißte Verbindung gemäß der Darstellung in Figur 6.1 wiedergibt. Auch bei den in Figur 6.1 bis 6.3 dargestellten ungeschweißten Verbindungen zwischen dem laschenförmig ausgebildeten Querverbinder 34 und dem Kontaktstift 30 bzw. 32 besteht die Möglichkeit einer artgleichen Kombination, d.h. einer Aluminium/Aluminium-Verbindung, oder einer Kupfer/Kupfer-Verbindung oder einer artungleichen Verbindung, d.h. einer Aluminium/Kupfer- oder einer Kupfer/Aluminium- Verbindung. Represents connection. The segmented seam 60 has the advantage that when cracks occur in the seam, such as due to insufficient mixing in the molten bath or other process disturbances, the cracks can only lead to the failure of one of the seam segments 66 and the remaining seam segments 66 still to Power transmission and to ensure strength. In the embodiment according to FIG. 5.7, a configuration of a segmented seam 60 can be taken which essentially has a U-shape and is formed between a contact pin 30, 32, which has a rectangular cross-sectional area and is joined with a cross-shaped cross-shaped connector 34, which has a slot-shaped opening 72. The seam geometry formed in the illustration according to FIG. 5.7 connects the material of the contact pin 30 or 32 at three contact sides to the slot-shaped opening geometry 72 of the tab-shaped cross connector 34. In the embodiment variants of FIGS. 5.4 to 5.7, the cross-shaped connector 34 formed from both the material A , ie aluminum, as well as from the material B, ie copper, be made. The same applies to the contact pin 30 and 32, which can also be made of both the material A, ie aluminum, as well as from the material B, ie copper, so that there is a non-identical combination in the outlined embodiments of a material connection. Furthermore, it is irrelevant whether the contact pin 30 or 32 has a round cross-section or, as illustrated in connection with FIGS. 5.6 and 5.7, has a polygonal cross-section. In the figure sequence of FIGS. 6.1 to 6.3, a variant embodiment of a non-welded connection between the contact pin 30 or 32 and a strap-shaped transverse connector 34 which is designed to be bent here is shown. The tab-shaped transverse connector 34 includes, for example, the slot geometry 72 of its opening, so that length tolerances between adjacent battery cells 10 of a battery pack 12 to be manufactured can be compensated. The welded in Figures 6.1 to 6.3 welded connection, as well as the illustrated in Figures 6.4 to 6.6 formed connection between the contact pin 30 and 32 and the substantially cranked lug-shaped cross-connector represents a variant for drilling, which in the above Embodiment variants of Figures 3 to 5.5. has been described. In the case of the contact pin 30 or 32 according to FIG. 6.1, underneath a head-shaped cover 70 there is a circumferential groove 68, into which the slot-shaped opening geometry 72 of the bent-shaped tab-shaped cross connector 34 protrudes. FIG. 6.2 shows a view from below of the connection variant shown in FIG. 6.1, while the illustration according to FIG. 6.3 shows a plan view of the unwelded connection according to the representation in FIG. 6.1. Even in the illustrated in Figure 6.1 to 6.3 unwelded connections between the tab-shaped transverse connector 34 and the contact pin 30 and 32, there is the possibility of a similar combination, ie an aluminum / aluminum compound, or a copper / copper compound or a dissimilar compound ie an aluminum / copper or a copper / aluminum compound.
Die Figuren 6.4 bis 6.6 zeigen in Weiterbildung der ungeschweißten Ausführungsvarianten gemäß den Figuren 6.1 bis 6.3, dass die Verbindung zum Ausgleich von Längentoleranzen, wie vorstehend im Zusammenhang mit den Figuren 6.1 , 6.2 und 6.3 skizziert, auch als eine stoffschlüssige Arretierung, d.h. als stoffschlüssige Verbindung ausgebildet werden kann. Dazu ist gemäß der Figur 6.4 eine Punktverschweißung 76 vorgesehen, bei welcher die Abdeckung 70 mit dem in die Umlaufnut 68 hineinragenden Material des gekröpft und laschenförmig ausgebildeten Querverbinders 34 verschweißt wird. Anstelle der in Figur 6.4 dargestellten Punktschweißens 76 besteht die Möglichkeit, eine Segment-Durchschweißung 78 vorzunehmen, bei welcher eine Segmentnaht 60, wie in Figur 5.6 angedeutet, an lediglich drei Seiten durchverschweißt wird, so dass sich eine den Kontaktstift 30 bzw. 32 umschließende, jedoch nicht mit dem Umfang des verjüngten Abschnitts des Kontaktstiftes 30 bzw. 32 gefügte, stoffschlüssige Verbindung erreichen lässt. FIGS. 6.4 to 6.6 show, in a further development of the unwelded embodiment variants according to FIGS. 6.1 to 6.3, that the connection for compensating for length tolerances, as outlined above in connection with FIGS. 6.1, 6.2 and 6.3, also functions as a material-locking lock, i. can be formed as cohesive connection. For this purpose, according to FIG. 6.4, a spot weld 76 is provided, in which the cover 70 is welded to the material of the cranked and tab-shaped cross connector 34 projecting into the circumferential groove 68. Instead of the spot welding 76 shown in FIG. 6.4, it is possible to carry out a segment weld through 78, in which a segment seam 60, as indicated in FIG. 5.6, is welded through on only three sides, so that a contact pin 30 or 32 enclosing, but can not reach 30 connected to the circumference of the tapered portion of the contact pin 30 or 32, can achieve cohesive connection.
Figur 6.6 zeigt eine Anlageverschweißung 80, bei der der Querverbinder 34 in drei Seiten anlageähnlich wie in Ausführungsvariante gemäß Figur 5.7 mit den Seitenflächen des hier quadratisch konfigurierten Abschnittes des Kontaktstiftes 30 bzw. 32 stoffschlüssig gefügt ist, der eine geringere Seitenlänge aufweist, verglichen zum übrigen Material des Kontaktstiftes 30 bzw. 32. Figure 6.6 shows a Anlageverschweißung 80, in which the transverse connector 34 in three sides plant-like as in the embodiment of Figure 5.7 with the side surfaces of the square configured here section of the contact pin 30 and 32 is materially joined, which has a smaller side length compared to the rest of the material the contact pin 30 or 32nd
Auch für die Ausführungsvarianten der Figuren 6.4 bis 6.6 gilt, dass eine artgleiche o- der eine artungleiche Kombination der Werkstoffe Aluminium/Aluminium, Kupfer/Kupfer bzw. eine artungleiche Werkstoffkombination Aluminium/Kupfer bzw. Kupfer/Aluminium vorgenommen werden kann. It is also true for the embodiment variants of FIGS. 6.4 to 6.6 that a similar or opposite combination of the materials aluminum / aluminum, copper / copper or an art-identical material combination aluminum / copper or copper / aluminum can be made.

Claims

Ansprüche claims
1 . Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung, insbesondere zwischen einem Kontaktstift (30) bzw. (32) und einem Querverbinder (34) an Batteriezellen (10) mit nachfolgenden Verfahrensschritten: a) dem Herstellen des Kontaktstiftes (30, 32) aus einem Material A und dem Herstellen des Querverbinders (34) aus einem von Material A verschiedenen Material B oder b) dem Herstellen des Kontaktstiftes (30, 32) aus dem Material B und des Querverbinders (34) aus dem Material A, c) dem Erzeugen einer Öffnung (35) im Querverbinder (34) und d) dem Erzeugen einer stoffschlüssigen Verbindung (52, 58, 60, 64, 76, 78, 80) zwischen den Kontaktstiften (30, 32) und dem Querverbinder (34) durch Laserverschweißen. 1 . Method for producing an electrically conductive connection, in particular between a contact pin (30) or (32) and a cross connector (34) on battery cells (10) with the following method steps: a) producing the contact pin (30, 32) from a material A. and producing the cross connector (34) from a material B other than material A or b) producing the contact pin (30, 32) from the material B and the cross connector (34) from the material A, c) producing an opening ( 35) in the cross connector (34) and d) generating a material connection (52, 58, 60, 64, 76, 78, 80) between the contact pins (30, 32) and the cross connector (34) by laser welding.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Material A eine Aluminiumlegierung ist und dass das Material B Kupfer oder eine Kupferlegierung ist. 2. The method according to claim 1, characterized in that the material A is an aluminum alloy and that the material B is copper or a copper alloy.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstift (30, 32) bevorzugt in runder Geometrie ausgeführt und aus dem niedrig schmelzenderen Werkstoff A und B gefertigt wird. 3. The method according to claim 1, characterized in that the contact pin (30, 32) preferably designed in a round geometry and made of the low-melting material A and B is made.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Querver-binder (34) aus dem Werkstoff der Werkstoffe A und B gefertigt wird, welcher der höher schmelzendere Werkstoff ist. 4. The method according to claim 1, characterized in that the cross-connector (34) is made of the material of the materials A and B, which is the higher-melting material.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Querver-binder (34) mit einer Beschichtung (42) desjenigen Werkstoffes der Werkstoffe A und B versehen ist, aus dem der Kontaktstift (30) bzw. (32) selbst gefertigt ist. 5. The method according to claim 1, characterized in that the transverse connector (34) is provided with a coating (42) of that material of the materials A and B, from which the contact pin (30) or (32) itself is made.
6. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (35) am Querverbinder (34) mit einer Beschichtung (42) desjenigen der Werkstoffe A, B versehen ist, aus denen der Kontaktstift (30, 32) gefertigt ist. 6. The method according to claim 1, characterized in that the opening (35) on the cross connector (34) with a coating (42) of that of the materials A, B is provided, from which the contact pin (30, 32) is made.
7. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt d) definierte Massenanteile der Werkstoffe A, B im Schmelzbad aufgeschmolzen werden, wobei der Massenanteil von Cu von 0 % bis 53 %, Rest Aluminium oder der Massenanteil von Cu von 91 % bis 100 %, Rest Aluminium beträgt. 7. The method according to claim 1, characterized in that according to method step d) defined mass fractions of the materials A, B are melted in the molten bath, wherein the mass fraction of Cu from 0% to 53%, balance aluminum or the mass fraction of Cu from 91% to 100%, balance aluminum.
8. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine in Pilzform (44) gestaltete Umschmelzung des Querverbinders (34) an einer Durchmesserstufe (40) des Kontaktstiftes (30) bzw. (32) vorgenommen wird. 8. The method according to claim 1, characterized in that in mushroom form (44) designed remelting of the cross connector (34) at a diameter stage (40) of the contact pin (30) or (32) is made.
9. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung gemäß Verfahrensschritt d) als Ringnaht (58) oder als segmentierte Naht (60) oder als U-Naht (64), als punktförmige Durchschweißung (76) oder als Segmentdurchschweißung (78) oder als Anlage-Schweißung (80) ausgeführt wird. 9. The method according to claim 1, characterized in that the cohesive connection according to method step d) as a ring seam (58) or as a segmented seam (60) or as a U-seam (64), as a punctiform weld (76) or as a segment through welding (78 ) or as a plant weld (80).
10. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die punktförmige Durchschweißung (76) zwischen einer Abflachung (70) des Kontaktstiftes (30) bzw. (32) und einer schlitzförmigen Öffnung (72) im Querverbinder (34) erzeugt wird. 10. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the punctiform penetration weld (76) between a flattening (70) of the contact pin (30) or (32) and a slot-shaped opening (72) in the cross connector (34) generates becomes.
1 1 . Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmentdurchschweißung (78) zwischen einzelnen Nahtsegmenten (66) der Segmentnaht (60) und einer schlitzförmigen Öffnung (72) im laschenförmig ausgebildeten Querverbinder (34) erzeugt wird. 1 1. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the segment through-welding (78) is produced between individual seam segments (66) of the segment seam (60) and a slot-shaped opening (72) in the strap-shaped transverse connector (34).
12. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage-Schweißung (80) entlang einer Umlaufnut (68) der Kontaktstifte (30) bzw. (32) und einer schlitzförmigen Öffnung (72) des la- schenförmig ausgebildeten Querverbinders (34) erzeugt wird. 12. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the abutment weld (80) along a circumferential groove (68) the contact pins (30) or (32) and a slot-shaped opening (72) of the la-shaped cross connector (34) is generated.
13. Elektrische Kontaktierung zwischen einem Kontaktstift (30, 32) und einem Quer- verbinder (34), insbesondere zwischen Batteriezellen (10) eines Batterie-Packs13. Electrical contacting between a contact pin (30, 32) and a cross connector (34), in particular between battery cells (10) of a battery pack
(12), dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktstift (30) bzw. (32) mit einem la- schenförmig ausgebildeten Querverbinder (34), der eine Öffnung (35) oder eine schlitzförmige Öffnungsgeometrie (72) aufweist, durch Laserschweißen stoffschlüssig gefügt ist, wobei die stoffschlüssige Verbindung (52) als Ringnaht (58), als segmentierte Naht (60), als U-Naht (64), als Punkt-Durchschweißung (76), als(12), characterized in that the contact pin (30) or (32) is adhesively joined by laser welding with a cross-shaped connector (34) which has an opening (35) or a slot-shaped opening geometry (72), wherein the integral connection (52) as a ring seam (58), as a segmented seam (60), as a U-seam (64), as a point-through welding (76), as
Segmentdurchschweißung (78) oder als Anlageverschweißung (80) zwischen dem laschenförmigen Querverbinder (34) und dem Kontaktstift (30) bzw. (32) ausgeführt ist. Segment by welding (78) or as a Anlageverschweißung (80) between the strap-shaped cross connector (34) and the contact pin (30) or (32) is executed.
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