WO2015124264A1 - Energiespeicher bestehend aus energiespeicherzellen - Google Patents

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WO2015124264A1
WO2015124264A1 PCT/EP2015/000234 EP2015000234W WO2015124264A1 WO 2015124264 A1 WO2015124264 A1 WO 2015124264A1 EP 2015000234 W EP2015000234 W EP 2015000234W WO 2015124264 A1 WO2015124264 A1 WO 2015124264A1
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WO
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connecting element
contact
energy storage
recess
energy store
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PCT/EP2015/000234
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Marcel Kramer
Thomas Echelmeyer
Lars Ebert
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ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp System Engineering GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp System Engineering GmbH
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
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    • H01M50/566—Terminals characterised by their manufacturing process by welding, soldering or brazing
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    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • Energy storage consisting of energy storage cells
  • the present invention relates to an energy storage consisting of energy storage cells and a method for producing an energy storage device consisting of energy storage cells.
  • Energy storage cells arranged in a defined geometry and connected to each other via contact elements of the individual energy storage cells.
  • the individual energy storage cells arranged in a defined geometry and connected to each other via contact elements of the individual energy storage cells.
  • Energy storage cells arranged side by side in a plane and the contact elements connected to each other by means of a connecting element.
  • the connecting elements are placed on the contact elements and then connected to them. If vertical displacements occur in the arrangement of the energy storage cells, the connecting elements can no longer be placed flat, which results in a contact surface between the contact element and the contact surface
  • Connection element significantly reduced. This results in a lower mechanical stability of the connection, which can lead in extreme cases to tearing off of the connecting element. Furthermore, the lower contact surface generates an increased electrical resistance.
  • connection of the energy storage cell can be realized by a screw connection, as disclosed for example in DE 10 2011 083 469 AI. You can do that
  • the object of the present invention is achieved by an energy store, wherein the
  • Energy storage comprises energy storage cells, each having at least one contact element, wherein at least two contact elements, preferably of different
  • Energy storage cells are connected to each other via a connecting element, wherein the interconnected contact elements are arranged in each case or together within a recess of the connecting element and wherein at least one of the contact elements is integrally connected to the connecting element.
  • the present invention has the advantage that the
  • Contact element realized. It is advantageously dispensed with additional components. In particular, can be dispensed with by the cohesive connection to additional elements such as nuts. In addition, the recess saves material, which reduces weight and material usage in a positive way.
  • the energy store is preferably a battery, in particular a lithium-ion battery, supercaps or the like.
  • the connecting element is arranged such that its general course is substantially perpendicular to the offset direction, in particular horizontally. It is provided that the connecting element contacts the contact element in the region of the recess.
  • the recess can by a Formschuuss of Connecting element and contact element suppress or prevent movement of the individual energy storage cell in a direction perpendicular to the direction of displacement direction, which advantageously increases a mechanical stability of the energy storage.
  • the recess is adapted in its geometric shape to a cross section of the contact element and / or at least one of the contact elements by a weld caused by laser welding with the
  • Connecting element is connected.
  • Forming space for the contact element forms.
  • the connecting element can be moved along a first side surface of the contact element, wherein the first side surface in
  • connection element is placed at different locations along the first side surface of the contact element without significantly reducing the contact area between the connection element and the contact element.
  • the cross section is circular whereby the connecting element is rotatably mounted on the contact element in time before a joining process.
  • the recess is shaped such that at least two contact elements rest against an inner side of the recess.
  • the surface is understood, which forms the spatial boundary of the recess and facing the recorded contact element or the recorded contact elements.
  • the one contact element is arranged at one end of the recess and the other contact element at the other end of the recess. Due to this construction space design of the connecting element, it is possible in an advantageous manner to save material and to reduce the total weight of the energy storage. But it is also conceivable that the total number of the recess corresponds to the number of contact elements and each recess one each
  • the recess are preferably adapted in its shape to fit the cross-section of the contact element.
  • at least one of the contact elements is materially connected, preferably by a weld caused by laser welding, with the connecting element. Due to the cohesive connection, a stable and durable connection between the connecting element and the contact element is advantageously realized.
  • Connecting element are at least partially connected to each other along a first side surface of the contact element, wherein the first side surface substantially parallel to a
  • the connecting element By arranging the connecting element on the first side surface is advantageously dispensed with, hang the connecting element on the contact element, which would otherwise lead to a tilting of the contact elements to each other and thus to a reduction of the contact surface.
  • the connecting element has recesses whose relative distance on the connecting element, the arrangement of the
  • Energy storage cells determines each other.
  • the recesses may be arranged following a pattern on the connecting element, wherein the pattern dictates the positioning of the individual energy storage cells.
  • the recess is designed such that it defines an orientation of the energy storage cells.
  • the recess is n-angular, whereby a correspondingly n-angular contact element n different discrete
  • orientation is understood in particular to be a rotation about an axis running parallel to the direction of offset. It is also conceivable that contact element and connecting element in the sense of a key-lock principle have complementary configured positive locking means, the only one orientation of the
  • the contact elements provided as the + pole are round and those provided as -Pole are square, thereby positively enforcing proper placement of the connection element and preventing false interconnection.
  • the placement of the energy storage cell in the manufacturing process is simplified and the mechanical stability is further increased.
  • at least one of the contact elements has a shoulder, wherein the connecting element rests at least partially on the shoulder. The heel simplifies the arrangement of the connecting element in the manufacturing process in an advantageous manner.
  • the paragraph is integrated into the first side surface of the contact element.
  • the shoulder causes a tapering of the contact element along a direction parallel to the direction of displacement. It is conceivable that the first side surface is angled to the offset direction.
  • the contact element has at least partially a frusto-conical shape, which simplifies the placement of the connecting element.
  • the number of contact elements with a shoulder is smaller than the total number of contact elements.
  • the connecting element rests on at least one shoulder and the connecting element can be arranged independently of the offset of the individual energy storage cell at an arbitrary position along the contact element without having to tilt.
  • the connecting element can be arranged below an upper end of the contact element and thus of the energy store. As a result, the total extent of the manufactured energy storage is not increased by the connecting element and thus provided a compact energy storage available.
  • the connecting element can be prefixed before a forming process, such as laser welding, in an advantageous manner.
  • the connecting element is preferably arranged between the shoulder and the indentation.
  • the closure means can be used advantageously to close a possible gap between the connecting element and the contact element. It is conceivable that the closure means is made of the same material as the connecting element and / or the contact element. But it is also conceivable alternatively that the closure means is made of a material which has special properties with regard to its electrical conductivity, its melting temperature and / or its corrosion. Furthermore, it is provided that the closure means is in one piece. For example, the closure means is a closure ring.
  • the connecting element has a further shoulder, which adjoins the recess, wherein the further shoulder extends substantially parallel to the first side surface of the contact element.
  • the connecting element is electrically conductive and / or
  • the energy storage cells are connected to each other via the connecting element in a parallel or series connection. This can advantageously the
  • Energy storage properties of the individual energy storage cell can be used advantageously for the energy storage.
  • Another object of the present invention is a process for the preparation of a
  • a connecting element having at least one recess, and energy storage cells, each having at least one contact element are provided, wherein in a second process step at least one of the contact elements is at least partially disposed within the recess.
  • the connecting element can be attached to the energy storage cells thanks to the recesses such that the connecting element does not have to be arranged at least partially on the contact elements, whereby tilting of the connecting element can be advantageously suppressed.
  • the contact element with the connecting element is materially connected, preferably by means of laser welding.
  • a secure, durable and mechanically stable connection between the contact elements and the connecting elements can be realized.
  • the method of one of the above-described energy storage is produced.
  • FIG. 1 shows an energy store according to the prior art
  • FIG. 2 shows an energy store according to a first exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows contact areas for energy stores according to second, third, fourth and fifth exemplary embodiments of the present invention.
  • FIG. 4 shows an energy store according to a sixth exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows two energy stores according to a seventh and an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows an energy store 10 according to the prior art.
  • the energy store 10 consists of four, along a connecting direction A juxtaposed energy storage cells 10, each having a contact element 2 at its upper end. It is provided that at least two contact elements 2 by means of a
  • Connecting element 1 with each other, in particular electrically conductive, are connected.
  • the connecting elements 1 are placed on the contact elements 2 for this purpose and then connected to each other, in particular by means of a laser 9 welded.
  • the connecting element 2 in particular a bottom of the
  • Connection direction A is arranged, whereby the connecting element 1 can not rest over a large area on the contact element 2.
  • Connecting element 1 is in contact. Instead of lying flat on the contact element 2, a wedge-shaped gap is formed between the connection element 1 and the contact element 2.
  • Consequences are a reduction of the mechanical stability and an undesirable increase of the electrical resistance in the transition region between two energy storage cells 1.
  • FIG. 2 shows an energy store 10 according to a first exemplary embodiment of the present invention. On the left side are several side by side arranged
  • Energy storage 10 shown are the individual energy storage cell 5 along a
  • Offset direction B shifted from each other.
  • the individual energy storage cell 5 is provided that the contact elements 2 via a connecting element 1, the recesses 8, are interconnected.
  • the recesses 8 are designed or shaped such that they in the manufacturing process
  • Contact element 2 at least partially, preferably completely, can accommodate.
  • the recess is configured such that the contact element 2 can be placed within the recess 8 of the connecting element 2.
  • the recesses 8 are designed such that the connecting element 1 along a direction parallel to the offset B
  • the extending direction is displaced or displaced before it is connected to the contact element 2, preferably cohesively.
  • the recess 8 is configured such that it along at least one direction perpendicular to the direction of displacement direction
  • Connecting element 1 abuts against a first side surface 3 of the contact element 2, wherein the first side surface 3 is substantially parallel to the offset direction B.
  • first side surface 3 is substantially parallel to the offset direction B.
  • the recess 8 is circular and the contact element 2 abuts the contact element 2 along the circumference of a circle. This shows the one on the right side of the Figure 2 shown illustration. Due to the circular configuration of the recess 8 can be in the manufacturing process, a free rotation of the connecting element 1 relative to the
  • the recess 8 has a different shape, such. B. that of a polygon. It thereby advantageously possible, the orientation of the respective
  • the contact elements which are provided as a + pole, are round and those which are provided as -Pole, square, which can be prevented in a positive manner, a false interconnection.
  • the contact element 2 in particular the first side surface 3 of the contact element 2, has a shoulder 17 on which the connecting element 8 can rest.
  • the shoulder 17 is preferably arranged at half the height of the contact element 2.
  • a plurality of contact elements 2 are connected to each other via the connecting element 1, wherein the number of contact elements 2 with a paragraph 17 is less than the total number of interconnected contact elements 2.
  • the connecting element 1 is located on one of the paragraphs 17 and on a contact element 2 without paragraph at a height that is dependent on the offset of the respective energy storage cells 5 to each other.
  • the connecting element 1 can be arranged independently of the extent of the offset along a plane that is as perpendicular as possible to the offset direction B.
  • the connecting element 1 can be arranged independently of the extent of the offset along a plane that is as perpendicular as possible to the offset direction B.
  • connection element 1 and the contact element 2 are joined to the first side surface by means of a laser 9, in particular welded. Furthermore, it is conceivable that the connecting element 1 connects the energy storage cells 5 in pairs.
  • FIG. 3 shows contact regions for energy stores 10 according to a second, third, fourth and fifth exemplary embodiment of the present invention.
  • the recess 12 is arranged along the first side surface 3 immediately above the shoulder 17.
  • the indentation 12 in particular has the effect that the connecting element 1 can be pre-fixed in time before a joining process, such as welding.
  • the indentation 1 acts positively along a direction parallel to the direction of offset B direction with the placed on the shoulder 17 connecting element 1 together.
  • the contact element 2 according to the third exemplary embodiment of the present invention has a rounded transition between the first side face 3 and a second side face 4, wherein the second side face 4 is substantially perpendicular to the offset direction B.
  • the rounded transition facilitates the placement of the contact element 2 within the recess 8 of the connecting element 1 in a positive manner in the production process of the energy store 10. It is also conceivable that the contact element 2 tapers towards its upper end and is preferably at least partially frusto-conical in shape.
  • the contact elements 2 each have a closure means 6, the closure means 6 having a triangular cross section in the fourth embodiment and a circular cross section in the fifth embodiment.
  • the closure means 6 is preferably arranged above the connecting element 1.
  • the connecting element 1 is arranged in particular between the heel and the closure means 6.
  • Closure means 6 is capable of a possible gap between contact element 2 and
  • connecting element 1 and contact element 2 Further increase connecting element 1 and contact element 2. It is conceivable that the closure means 6 and the connecting element 1 are made of the same material.
  • the closure means 1 is integrally formed.
  • Locking means 6 a locking ring.
  • the closure means 6 made of the material of the contact element 2 or comprises a material which has over the Verbingungselement 1 and the contact element 2 advantageous properties, such as a low melting point, high conductivity, high
  • the connecting element melts at least partially, runs in a gap between the connecting element and the contact element and closes this gap.
  • FIG. 4 shows an energy store 10 according to a sixth exemplary embodiment of the present invention.
  • the projection 8 is shaped in such a way, preferably shaped as a slot, is that the contact elements 2 of different Energy storage cells 2 can be arranged within the recess.
  • the recess 8 is formed such that at least two contact elements 2 abut an inner side 18 of the recess 8.
  • the inside 18 is understood to be the surface which forms the spatial boundary of the recess 8 and faces the received contact element.
  • the one contact element 2 is arranged at one end of the recess 8 and the other contact element 2 at the other end of the recess 8.
  • This design space configuration of the connecting element 1 it is advantageously possible to save material and consequently the Total weight of the energy storage 10 to reduce
  • FIG. 5 shows energy stores 10 according to a seventh and eighth exemplary embodiment of the present invention, the connecting element 1 not yet being arranged on the energy storage cells 5 in the upper illustration of FIG. 5 and the connecting element 1 on the energy storage cells 5 in the lower illustrations is arranged
  • the connecting element 1 of the seventh embodiment has a further shoulder 19, which at least partially surrounds one of the contact elements 2 substantially parallel to the first one
  • the other paragraphs 19 are each deformable.
  • the further paragraphs 19 are deformable such that they provide for the positioning of the connecting element 1 on the energy storage cells 5 for a horizontal alignment of the connecting element 1. Due to the plurality of further paragraphs 19, the contact surface between the connecting element 1 and the contact elements 2 can be further increased in an advantageous manner.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung schlägt einen Energiespeicher vor, wobei der Energiespeicher Energiespeicherzellen umfasst, die jeweils mindestens ein Kontaktelement aufweisen, wobei mindestens zwei Kontaktelemente über ein Verbindungselement miteinander verbunden sind, und wobei die miteinander verbundenen Kontaktelemente jeweils oder gemeinsam innerhalb einer Aussparung des Verbindungselements angeordnet sind und wobei mindestens eins der Kontaktelemente stoffschlüssig, vorzugsweise durch eine durch Laserschweißen hervorgerufene Schweißnaht, mit dem Verbindungselement verbunden ist.

Description

BESCHREIBUNG
Titel
Energiespeicher bestehend aus Energiespeicherzellen
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Energiespeicher bestehend aus Energiespeicherzellen und ein Verfahren zur Herstellung eines Energiespeichers bestehend aus Energiespeicherzellen.
Bei der Herstellung solcher Energiespeicher, insbesondere Batterien, werden mehrere
Energiespeicherzellen in einer definierten Geometrie angeordnet und über Kontaktelemente der einzelnen Energiespeicherzellen miteinander verbunden. Typischerweise werden die
Energiespeicherzellen nebeneinander in einer Ebene angeordnet und die Kontaktelemente mit Hilfe eines Verbindungselements miteinander verbunden. Dabei werden die Verbindungselemente auf die Kontaktelemente aufgesetzt und anschließend mit diesen verbunden. Treten in der Anordnung der Energiespeicherzellen vertikale Verschiebungen auf, können die Verbindungselemente nicht mehr plan aufgesetzt werden, was eine Kontaktfläche zwischen dem Kontaktelement und dem
Verbindungelement erheblich verringert. Hieraus resultiert eine geringere mechanische Stabilität der Verbindung, die im Extremfall zum Abreißen des Verbindungselements führen kann. Weiterhin erzeugt die geringere Kontaktfläche einen erhöhten elektrischen Widerstand.
Der Stand der Technik löst dieses Problem - wie es in der Druckschrift DE 10 2008 059 970 AI offenbart ist - beispielsweise indem ein zusätzliches Bauteil in den Energiespeicher integriert wird, wobei durch das zusätzliche Bauteil das Verbindungselement als Wippe gelagert wird. Damit kann zwar eine Zellkontaktierung erzielt werden, jedoch erhöht das Bauteil den Fertigungsaufwand des Energiespeichers, die Energiespeicherkomplexität und das Gewicht. Zudem können durch diesen Lösungsvorschlag mechanische Spannungen entstehen, die eine Langzeitstabilität der Verbindung senken.
Alternativ kann die Verbindung der Energiespeicherzelle durch eine Schraubverbindung realisiert werde, wie sie beispielsweise in DE 10 2011 083 469 AI offenbart ist. Dabei lassen sich
Höhenunterschiede bis zu einem gewissen Grad durch festes Anziehen der Muttern kompensieren. Infolgedessen werden jedoch erhöhte mechanische Spannungen verursacht. Außerdem ist eine Schraubverbindung mit einem erhöhten und damit unerwünschten Fertigungsaufwand verbunden. Zudem kann der Halt durch das feste Anziehen über die Lebensdauer des Energiespeichers abnehmen, wobei ein Höhenunterschied dieses Lösen fördert.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Energiespeicher sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung derart zur Verfügung zu stellen, dass auch bei einem Versatz der Energiespeicherzelle zueinander eine langlebige und mechanisch stabile Verbindung realisiert werden kann. Insbesondere soll dabei auf aufwendige Zusatzbauteile verzichtet werden.
Die Aufgabe der vorliegende Erfindung wird gelöst durch einen Energiespeicher, wobei der
Energiespeicher Energiespeicherzellen umfasst, die jeweils mindestens ein Kontaktelement aufweisen, wobei mindestens zwei Kontaktelemente, vorzugsweise von verschiedenen
Energiespeicherzellen, über ein Verbindungselement miteinander verbunden sind, wobei die miteinander verbundenen Kontaktelemente jeweils oder gemeinsam innerhalb einer Aussparung des Verbindungselements angeordnet sind und wobei mindestens eines der Kontaktelemente stoffschlüssig mit dem Verbindungselement verbunden ist.
Gegenüber dem Stand der Technik hat die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass das
Verbindungselement nicht auf den Kontaktelementen, die möglicherweise entlang einer
Versatzrichtung zueinander höhenverschobenen sind, aufliegen muss. Stattdessen kann das
Verbindungselement das Kontaktelement zumindest teilweise aufnehmen bzw. umfassen. Dadurch kann in vorteilhafter Weise das Verkippen des Verbindungselements weitgehend unterdrückt oder sogar verhindert werden. Zudem lassen sich mechanische Spannungen reduzieren bzw. sogar vermeiden, die unter Umständen zu einem Abreißen des Verbindungselements führen können. Gleichzeitig wird eine vergleichsweise große Kontaktfläche zwischen Verbindungselement und
Kontaktelement realisiert. Dabei wird vorteilig auf zusätzliche Bauteile verzichtet. Insbesondere kann durch die stoffschlüssige Verbindung auf zusätzliche Elemente, wie beispielsweise Schraubenmuttern verzichtet werden. Zudem wird durch die Aussparung Material gespart, wodurch Gewicht und Materialeinsatz in positiver Weise reduziert werden.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Energiespeicher um eine Batterie, insbesondere einen Lithium- Ionen-Akku, Supercaps oder Ähnliches. Insbesondere ist das Verbindungselement derart angeordnet, dass deren genereller Verlauf im Wesentlichen senkrecht zur Versatzrichtung, insbesondere waagerecht, verläuft. Es ist dabei vorgesehen, dass das Verbindungselement das Kontaktelement im Bereich der Aussparung kontaktiert. Insbesondere kann die Aussparung durch einen Formschiuss von Verbindungselement und Kontaktelement eine Bewegung der einzelnen Energiespeicherzelle in eine senkrecht zur Versatzrichtung verlaufende Richtung unterdrücken bzw. verhindern, was in vorteilhafter Weise eine mechanische Stabilität des Energiespeichers erhöht. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Aussparung in ihrer geometrischen Form an einen Querschnitt des Kontaktelements angepasst ist und/oder mindestens eines der Kontaktelemente durch eine durch Laserschweißen hervorgerufene Schweißnaht mit dem
Verbindungselement verbunden ist. Dadurch lässt sich beispielsweise die Aussparung beim
Herstellungsprozess in eine parallel zur Versatzrichtung verlaufende Richtung entlang des
Kontaktelements bewegen. Dabei ist es vorstellbar, dass die Aussparung einen passgenauen
Bauraum für das Kontaktelement bildet. Insbesondere lässt sich das Verbindungselement entlang einer ersten Seitenfläche des Kontaktelements bewegen, wobei die erste Seitenfläche im
Wesentlichen parallel zur Versatzrichtung verläuft. Dies erlaubt es in vorteilhafter Weise unabhängig von einem Versatz zwischen den einzelnen Energiespeicherzellen, das Verbindungselement an verschiedenen Stellen entlang der ersten Seitenfläche des Kontaktelement zu platzieren, ohne die Kontaktfläche zwischen Verbindungselement und Kontaktelement signifikant zu reduzieren.
Vorzugsweise ist der Querschnitt kreisförmig wodurch das Verbindungselement zeitlich vor einem Fügeprozess drehbar am Kontaktelement lagerbar ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Aussparung derart geformt ist, dass mindestens zwei Kontaktelemente an einer Innenseite der Aussparung anliegen. Als Innenseite der Aussparung wird die Fläche verstanden, die die räumliche Begrenzung der Aussparung bildet und dem aufgenommenen Kontaktelement bzw. den aufgenommenen Kontaktelementen zugewandt ist. Es ist dabei vorstellbar, dass das eine Kontaktelement an einem Ende der Aussparung angeordnet ist und das andere Kontaktelement am anderen Ende der Aussparung. Durch diese bauräumliche Gestaltung des Verbindungselements ist es in vorteilhafter Weise möglich Material zu sparen und das Gesamtgewicht des Energiespeichers zu reduzieren. Es ist aber auch vorstellbar, dass die Gesamtzahl der Aussparung der Anzahl der Kontaktelemente entspricht und jede Aussparung jeweils ein
Kontaktelement aufnimmt bzw. es umgibt. Dabei sind die Aussparung vorzugsweise in ihrer Form passgenau an den Querschnitt des Kontaktelements angepasst. In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass mindestens eins der Kontaktelemente stoffschlüssig, vorzugsweise durch eine durch Laserschweißen hervorgerufene Schweißnaht, mit dem Verbindungselement verbunden ist. Durch die stoffschlüssige Verbindung wird in vorteilhafte Weise eine stabile und langlebige Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Kontaktelement realisiert.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Kontaktelement und das
Verbindungselement zumindest teilweise entlang einer ersten Seitenfläche des Kontaktelements miteinander verbunden sind, wobei die erste Seitenfläche im Wesentlichen parallel zu einer
Versatzrichtung verläuft. Durch das Anordnen des Verbindungselements an der ersten Seitenfläche wird in vorteilhafter Weise darauf verzichtet, das Verbindungselement auf das Kontaktelement aufzulegen, was andernfalls bei einem Versatz der Kontaktelemente zueinander zu einem Verkippen und folglich zu einer Reduktion der Kontaktfläche führen würde. In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Verbindungselement Aussparungen aufweist, deren relativer Abstand auf dem Verbindungselement die Anordnung der
Energiespeicherzellen untereinander festlegt. Insbesondere können die Aussparungen einem Muster folgend auf dem Verbindungselement angeordnet sein, wobei das Muster die Positionierung der einzelnen Energiespeicherzellen vorgibt. Dadurch kann sich in vorteilhafter Weise das Anordnen der Energiespeicherzelle während des Herstellungsprozesses vereinfachen.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Aussparung derart ausgestaltet ist, dass sie eine Orientierung der Energiespeicherzellen festlegt. Beispielsweise ist die Aussparung n- eckig, wodurch einem entsprechend n-eckigen Kontaktelement n verschiedene diskrete
Orientierungsmöglichkeiten vorgegeben werden. Als Orientierung wird hierbei insbesondere ein Verdrehen um eine parallel zur Versatzrichtung verlaufende Achse verstanden. Es ist dabei auch vorstellbar, dass Kontaktelement und Verbindungselement im Sinne eines Schlüssel-Schloss-Prinzip komplementäre ausgestaltete Formschlussmittel aufweisen, die nur eine Orientierung des
Kontaktelements in der Aussparung zulassen. Beispielsweise sind die Kontaktelemente, die als +-Pol vorgesehen sind, rund und die, die als -Pol vorgesehen sind, eckig, wodurch in positiver Weise ein ordnungsgemäßes Platzieren des Verbindungselements erzwungen wird und ein falsches Verschalten verhindert werden kann. Durch das Einschränken der Orientierungsmöglichkeiten wird das Platzieren der Energiespeicherzelle im Herstellungsprozess vereinfacht und die mechanische Stabilität weiter erhöht. In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass mindestens eines der Kontaktelemente einen Absatz aufweist, wobei das Verbindungselement zumindest teilweise auf dem Absatz aufliegt. Durch den Absatz vereinfacht sich das Anordnen des Verbindungselements im Herstellungsprozess in vorteilhafter Weise. Zudem wird die Kontaktfläche zwischen Kontaktelement und
Verbindungselement erhöht. Dabei ist es vorgesehen, dass der Absatz in die erste Seitenfläche des Kontaktelements integriert ist. Insbesondere bewirkt der Absatz ein Verjüngen des Kontaktelements entlang einer parallel zur Versatzrichtung verlaufenden Richtung. Dabei ist es vorstellbar, dass die erste Seitenfläche gewinkelt zur Versatzrichtung verläuft. Insbesondere weist das Kontaktelement zumindest teilweise eine kegelstumpfförmige Form auf, die das Platzieren des Verbindungselements vereinfacht.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Anzahl der Kontaktelemente mit Absatz kleiner ist als die Gesamtzahl der Kontaktelemente. Dann liegt das Verbindungselement auf mindestens einem Absatz auf und das Verbindungselement kann unabhängig vom Versatz der einzelnen Energiespeicherzelle an einer beliebigen Stelle entlang des Kontaktelements angeordnet werden ohne verkippen zu müssen. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Verbindungselement unterhalb eines oberen Endes des Kontaktelements und damit des Energiespeichers anordbar ist. Dadurch wird die Gesamtausdehnung des gefertigten Energiespeichers nicht durch das Verbindungselement vergrößert und damit ein kompakter Energiespeicher zur Verfügung gestellt.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Kontaktelement
- eine Einbuchtung,
- einen abgerundeten Übergang zwischen der ersten Seitenfläche und einer zweiten Seitenfläche des Kontaktelements, wobei die zweite Seitenfläche im Wesentlichen senkrecht zur Versatzrichtung verläuft, und/oder
- ein Verschlussmittel
aufweist. Mit der Einbuchtung kann in vorteilhafter Weise das Verbindungselement vor einem Formprozess, wie einem Laserschweißen, vorfixiert werden. Dabei ist das Verbindungselement vorzugsweise zwischen dem Absatz und der Einbuchtung angeordnet. Der abgerundete Übergang zwischen der ersten und der zweiten Seitenfläche bringt den Vorteil mit sich, das
Verbindungselement einfach und sicher, insbesondere ohne Verkanten, auf der Energiespeicherzelle bzw. auf dem Kontaktelement anzuordnen. Das Verschlussmittel kann in vorteilhafter Weise dazu genutzt werden, einen möglichen Spalt zwischen Verbindungselement und Kontaktelement zu verschließen. Dabei ist es denkbar, dass das Verschlussmittel aus demselben Material gefertigt ist wie das Verbindungselement und/oder das Kontaktelement. Es ist aber auch alternativ vorstellbar, dass das Verschlussmittel aus einem Material gefertigt ist, das besondere Eigenschaften hinsichtlich seiner elektrischen Leitfähigkeit, seiner Schmelztemperatur und/oder seiner Korrosion aufweist. Weiterhin ist es vorgesehen, dass das Verschlussmittel einstückig ist. Beispielsweise handelt es sich beim Verschlussmittel um einen Verschlussring.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Verbindungselement einen weiteren Absatz,, der an die Aussparung angrenzt, aufweist, wobei sich der weitere Absatz im Wesentlichen parallel zur ersten Seitenfläche des Kontaktelements erstreckt. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Kontaktfläche zwischen Kontaktelement und Verbindungselement vergrößert werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass
- das Verbindungselement elektrisch leitend ist und/oder
- die Energiespeicherzellen über das Verbindungselement in einer Parallel- oder Reihenschaltung miteinander verbunden sind. Dadurch können in vorteilhafter Weise die
Energiespeichereigenschaften der einzelnen Energiespeicherzelle in vorteilhafter Weise für den Energiespeicher genutzt werden.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines
Energiespeichers, wobei in einem ersten Verfahrensschritt ein Verbindungselement, das mindestens eine Aussparung aufweist, und Energiespeicherzellen, die jeweils mindestens ein Kontaktelement aufweisen, bereitgestellt werden, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt mindestens eines der Kontaktelemente zumindest teilweise innerhalb der Aussparung angeordnet wird.
Gegenüber dem Stand der Technik lässt sich das Verbindungselement dank der Aussparungen derart an den Energiespeicherzellen anbringen, dass das Verbindungselement zumindest teilweise nicht auf den Kontaktelementen angeordnet werden muss, wodurch ein Verkippen des Verbindungselements vorteilhaft unterdrückt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass in einem dritten Verfahrensschritt das Kontaktelement mit dem Verbindungselement stoffschlüssig, vorzugsweise mittels Laserschweißens, verbunden wird. Dadurch lässt sich eine sichere, langlebige und mechanisch stabile Verbindung zwischen den Kontaktelementen und dem Verbindungselementen realisieren. In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass mit dem Verfahren einer der oben beschriebenen Energiespeicher hergestellt wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken
Kurze Beschreibung der Figuren
Figur 1 zeigt einen Energiespeicher gemäß dem Stand der Technik
Figur 2 zeigt einen Energiespeicher gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 3 zeigt Kontaktbereiche für Energiespeicher gemäß einer zweiten, dritten, vierten und fünften beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 4 zeigt einen Energiespeicher gemäß einer sechsten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 5 zeigt zwei Energiespeicher gemäß einer siebten und einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt. In Figur 1 ist ein Energiespeicher 10 gemäß dem Stand der Technik dargestellt. In der dargestellten Form besteht der Energiespeicher 10 aus vier, entlang einer Verbindungsrichtung A nebeneinander angeordneten Energiespeicherzellen 10, die jeweils an ihrem oberen Ende ein Kontaktelement 2 aufweisen. Es ist dabei vorgesehen, dass mindestens zwei Kontaktelemente 2 mittels eines
Verbindungselements 1 miteinander, insbesondere elektrisch leitend, verbunden sind. Gemäß dem Stand der Technik werden dazu die Verbindungselemente 1 auf die Kontaktelemente 2 aufgesetzt und anschließend miteinander verbunden, insbesondere mit Hilfe eines Lasers 9 verschweißt. Hierbei soll im besten Fall das Verbindungselement 2, insbesondere eine Unterseite des
Verbindungselements 2, möglichst großflächig auf den Kontaktelementen 2 aufliegen. Da der Fertigungsprozess des Energiespeichers 1 in der Regel nicht garantieren kann, dass die einzelnen Energiespeicherzellen 5 zueinander in derselben Höhe angeordnet werden, treten regemäßig Höhenunterschiede 15 unter den einzelnen Energiespeicherzellen 10 auf. Ein solcher
Höhenunterschied 15 führt dazu, dass das Verbindungselement 1 leicht verkippt zur
Verbindungsrichtung A angeordnet ist, wodurch das Verbindungselement 1 nicht großflächig auf dem Kontaktelement 2 aufliegen kann. Dies veranschaulicht besonderes deutlich die in Figur 1 vergrößerte Darstellung eines Kontaktbereiches 11, in dem das Kontaktelement 2 mit dem
Verbindungselement 1 in Kontakt steht. Statt flächig auf dem Kontaktelement 2 aufzuliegen, entsteht ein keilförmiger Spalt zwischen dem Verbindungselement 1 und dem Kontaktelement 2.
Konsequenzen sind eine Reduktion der mechanischen Stabilität und eine unerwünschte Erhöhung des elektrischen Widerstands im Übergangsbereich zwischen zwei Energispeicherzellen 1.
In Figur 2 ist ein Energiespeicher 10 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung dargestellt. Auf der linken Seite sind mehrere nebeneinander angeordnete
Energiespeicherzellen 5 illustriert, die am oberen Ende Kontaktelemente 2 aufweisen. Im
dargestellten Energiespeicher 10 sind die einzelne Energiespeicherzelle 5 entlang einer
Versatzrichtung B zueinander verschoben. Zur Verbindung, vorzugsweise zur elektrischen
Verbindung, der einzelnen Energiespeicherzelle 5 ist vorgesehen, dass die Kontaktelemente 2 über ein Verbindungselement 1, das Aussparungen 8 aufweist, miteinander verbunden sind. Dabei sind die Aussparungen 8 derart ausgestaltet bzw. geformt, dass sie im Herstellungsprozess das
Kontaktelement 2 zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aufnehmen können. Mit anderen Worten: die Aussparung ist derart ausgestaltet, dass das Kontaktelement 2 innerhalb der Aussparung 8 des Verbindungselements 2 platzierbar ist. Insbesondere sind die Aussparungen 8 derart ausgestaltet, dass das Verbindungselement 1 entlang einer parallel zur Versatzrichtung B
verlaufenden Richtung versetzbar bzw. verschiebbar ist, bevor es mit dem Kontaktelement 2, vorzugsweise stoffschlüssig, verbunden wird. Vorzugsweise ist die Aussparung 8 derart ausgestaltet, dass sie entlang mindestens einer senkrecht zur Versatzrichtung verlaufenden Richtung
formschlüssig zum Kontaktelement 2 angeordnet ist. Weiterhin ist es vorgesehen, dass das
Verbindungselement 1 an einer ersten Seitenfläche 3 des Kontaktelements 2 anliegt, wobei die erste Seitenfläche 3 im Wesentlichen parallel zur Versatzrichtung B verläuft. Im Falle der ersten
beispielhaften Ausführungsform ist die Aussparung 8 kreisförmig und das Kontaktelement 2 liegt entlang des Umfangs eines Kreises am Kontaktelement 2 an. Dies zeigt die auf der rechten Seite der Figur 2 dargestellte Abbildung. Durch die kreisförmige Ausgestaltung der Aussparung 8 lässt sich im Herstellungsprozess eine freie Drehbarkeit des Verbindungselement 1 gegenüber dem
Kontaktelement 2 realisieren. Es ist aber auch denkbar, dass die Aussparung 8 eine andere Form aufweist, wie z. B. die eines Vielecks. Es dadurch in vorteilhafter Weise möglich, die Orientierung der jeweiligen
Energiespeicherzelle 5 festzulegen. Weiterhin ist es denkbar, dass die geometrische Form im Sinne eines Schlüssel-Schloss-Prinzips dafür sorgt, dass ein bestimmtes Verbindungselement 1 nur mit den entsprechend dafür vorgesehenen Kontaktelementen 2 zusammengefügt werden kann.
Beispielsweise sind die Kontaktelemente, die als +-Pol vorgesehen sind, rund und die, die als -Pol vorgesehen sind, eckig, wodurch in positiver Weise ein falsches Verschalten verhindert werden kann.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass das Kontaktelement 2, insbesondere die erste Seitenfläche 3 des Kontaktelements 2, einen Absatz 17 aufweist, auf dem das Verbindungselement 8 aufliegen kann. Dabei ist der Absatz 17 vorzugsweise auf halber Höhe des Kontaktelements 2 angeordnet. Weiterhin ist es vorgesehen, dass mehrere Kontaktelemente 2 über das Verbindungselement 1 miteinander verbunden sind, wobei die Anzahl der Kontaktelemente 2 mit einem Absatz 17 geringer ist als die Gesamtzahl der miteinander verbunden Kontaktelemente 2. Dann liegt das Verbindungselement 1 auf einem der Absätze 17 auf und an einem Kontaktelement 2 ohne Absatz auf einer Höhe an, die abhängig ist vom Versatz der jeweiligen Energiespeicherzellen 5 zueinander. Dadurch lässt sich das Verbindungelement 1 unabhängig vom Ausmaß des Versatzes entlang einer möglichst senkrecht zur Versatzrichtung B verlaufenden Ebene anordnen. Weiterhin ist es denkbar, dass das
Verbindungselement 1 und das Kontaktelement 2 zumindest teilweise entlang der ersten
Seitenfläche 3 des Kontaktelements 2 stoffschlüssig verbunden werden. Vorzugsweise werden das Verbindungselement 1 und das Kontaktelement 2 an der ersten Seitenfläche mittels eines Lasers 9 zusammengefügt, insbesondere verschweißt. Weiterhin ist es denkbar, dass das Verbindungselement 1 die Energiespeicherzellen 5 paarweise miteinander verbindet.
In Figur 3 sind Kontaktbereiche für Energiespeicher 10 gemäß einer zweiten, dritten, vierten und fünften beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In der oberen linken Abbildung der Figur 3 weist das Kontaktelement 2 gemäß der zweiten beispielhaften
Ausführungsform eine Einbuchtung 12 auf. Insbesondere ist die Einbuchtung 12 entlang der ersten Seitenfläche 3 unmittelbar oberhalb des Absatzes 17 angeordnet. Durch die Einbuchtung 12 wird insbesondere bewirkt, dass das Verbindungselement 1 zeitlich vor einem Fügeprozess, wie beispielsweise dem Verschweißen, vorfixierbar ist. Zur Eingrenzung der Bewegung des Verbindungselements 1 entlang der Versatzrichtung B wirkt die Einbuchtung 1 formschlüssig entlang einer parallel zur Versatzrichtung B verlaufenden Richtung mit dem auf dem Absatz 17 platzierten Verbindungselement 1 zusammen. In der oberen rechten Abbildung der Figur 3 weist das Kontaktelement 2 gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegende Erfindung einen abgerundeten Übergang zwischen der ersten Seitenfläche 3 und einer zweiten Seitenfläche 4 auf, wobei die zweite Seitenfläche 4 im Wesentlichen senkrecht zur Versatzrichtung B verläuft. Durch den abgerundeten Übergang wird das Platzieren des Kontaktelements 2 innerhalb der Aussparung 8 des Verbindungselements 1 in positiver Weise im Herstellungsprozess des Energiespeichers 10 erleichtert. Es ist auch denkbar, dass das Kontaktelement 2 zu seinem oberen Ende hin verjüngt und vorzugsweise zumindest teilweise kegelstumpfförmig ausgestaltet ist.
In den beiden unteren Abbildungen der Figur 3 weisen die Kontaktelemente2 gemäß der vierten und der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jeweils ein Verschlussmittel 6 auf, wobei das Verschlussmittel 6 in der vierten Ausführungsform einen dreieckigen Querschnitt und in der fünften Ausführungsform einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Das Verschlussmittel 6 ist vorzugsweise oberhalb des Verbindungselements 1 angeordnet. Dabei ist das Verbindungselement 1 insbesondere zwischen dem Absatz und dem Verschlussmittel 6 angeordnet. Ein solches
Verschlussmittels 6 ist in der Lage einen möglichen Spalt zwischen Kontaktelement 2 und
Verbundungselement 1 zu schließen und in positiver Weise die Kontaktfläche zwischen
Verbindungselement 1 und Kontaktelement 2 weiter zu erhöhen. Dabei ist es denkbar, dass das Verschlussmittel 6 und das Verbindungselement 1 aus demselben Material gefertigt sind.
Vorzugsweise ist das Verschlussmittel 1 einstückig ausgeformt. Beispielsweise ist das
Verschlussmittel 6 ein Verschlussring. Es ist aber auch vorstellbar, dass das Verschlussmittel 6 aus dem Material des Kontaktelements 2 gefertigt oder ein Material aufweist, das gegenüber dem Verbingungselement 1 und dem Kontaktelement 2 vorteilhafte Eigenschaften besitzt, wie beispielsweise einen niedrigen Schmelzpunkt, eine hohe Leitfähigkeit, eine hohe
Korrosionsbeständigkeit oder Ähnliches. Vorzugsweise schmilzt das Verbindungselement zumindest teilweise, läuft in eine Spalte zwischen Verbindungselement und Kontaktelement und schließt diese Spalte.
In Figur 4 ist ein Energiespeicher 10 gemäß einer sechsten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Es ist hierbei vorgesehen, dass die Aussprung 8 derart geformt, vorzugsweise als Langloch geformt, ist, dass die Kontaktelemente 2 von verschiedenen Energiespeicherzellen 2 innerhalb der Aussparung angeordnet werden können. Es ist dabei vorgesehen, dass die Aussparung 8 derart geformt ist, dass mindestens zwei Kontaktelemente 2 an einer Innenseite 18 der Aussparung 8 anliegen. Als Innenseite 18 wird die Fläche verstanden, die die räumliche Begrenzung der Aussparung 8 bildet und dem aufgenommen Kontaktelement zugewandt ist. Es ist dabei vorstellbar, dass das eine Kontaktelement 2 an einem Ende der Aussparung 8 angeordnet ist und das andere Kontaktelement 2 am anderen Ende der Aussparung 8. Durch diese bauräumliche Gestaltung des Verbindungselements 1 ist es in vorteilhafter Weise möglich, Material zu sparen und folglich das Gesamtgewicht des Energiespeichers 10 zu reduzieren
In Figur 5 sind Energiespeicher 10 gemäß einer siebten und achten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei jeweils in der oberen Abbildung der Figur 5 das Verbindungselement 1 noch nicht auf den Energiespeicherzellen 5 angeordnet ist und in den unteren Abbildungen das Verbindungselement 1 auf den Energiespeicherzellen 5 angeordnet ist,
vorzugsweise über eine Schweißnaht mit den Kontaktelementen 2 verbunden ist. Vorzugsweise weist das Verbindungselement 1 der siebten Ausführungsform einen weiteren Absatz 19 auf, der eines der Kontaktelemente 2 zumindest teilweise umhüllt uns sich im Wesentlichen parallel zur ersten
Seitenfläche 3 des Kontaktelements erstreckt. Dabei bestimmt die Höhe des weiteren Absatzes 19 auf welcher Höhe der Kontaktelemente 2 das Verbindungselement 1 verläuft und sorgt dabei auch für dessen waagerechte Ausrichtung. Dadurch lässt sich die Kontaktfläche zwischen
Verbindungselement 1 und Kontaktelement 2 möglichst groß gestalten. In der achten
Ausführungsform sind mindestens zwei weitere Absätze vorgesehen, wobei die weiteren Absätze 19 jeweils verformbar sind. Insbesondere sind die weiteren Absätze 19 derart verformbar, dass sie beim Positionieren des Verbindungselements 1 auf den Energiespeicherzellen 5 für eine waagerechte Ausrichtung des Verbindungselements 1 sorgen. Durch die Mehrzahl an weiteren Absätzen 19 lässt sich die Kontaktfläche zwischen dem Verbindungselement 1 und den Kontaktelementen 2 in vorteilhafter Weise weiter vergrößern.
Bezugszeichenliste
1 Verbindungselement
2 Kontaktelement
3 erste Seitenfläche des Kontaktelements
4 zweite Seitenfläche des Kontaktelements
5 Energiespeicherzelle
6 Verschlussmittel
8 Aussparung
9 Laser
10 Energiespeicher
11 Kontaktbereich
12 Einbuchtung
15 Höhenunterschied
17 Absatz
18 Innenseite
19 weiterer Absatz
A Verbindungsebene
B Versatzrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Energiespeicher (10), wobei der Energiespeicher (10) Energiespeicherzellen (5) umfasst, die jeweils mindestens ein Kontaktelement (2) aufweisen, wobei mindestens zwei
Kontaktelemente (2) über ein Verbindungselement (1) miteinander verbunden sind, wobei die miteinander verbundenen Kontaktelemente (2) jeweils oder gemeinsam innerhalb einer Aussparung (8) des Verbindungselements (1) angeordnet sind und wobei mindestens eines der Kontaktelemente (2) stoffschlüssig mit dem Verbindungselement (1) verbunden ist.
2. Energiespeicher (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aussparung (8) in ihrer geometrischen Form an einen Querschnitt des Kontaktelements (2) angepasst ist und/oder mindestens eines der Kontaktelemente (2) durch eine durch Laserschweißen hervorgerufene Schweißnaht mit dem Verbindungselement (1) verbunden ist,.
3. Energiespeicher (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aussparung (8) derart geformt ist, dass mindestens zwei Kontaktelemente (2) an einer Innenseite der Aussparung (8) anliegen.
4. Energiespeicher (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei das
Kontaktelement (2) und das Verbindungselement (1) zumindest teilweise entlang einer ersten Seitenfläche (3) des Kontaktelements (2) miteinander verbunden sind, wobei die erste Seitenfläche (3) im Wesentlichen parallel zu einer Versatzrichtung (B) verläuft.
5. Energiespeicher (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei das
Verbindungselement (1) Aussparungen (8) aufweist, deren relativer Abstand auf dem
Verbindungselement (1) die Anordnung der Energiespeicherzellen (5) untereinander festlegt.
6. Energiespeicher (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei die Aussparung (8) derart, vorzugsweise als Vieleck und/oder im Sinne eines Schlüssel-Schloss-Prinzips, ausgestaltet ist, dass sie eine Orientierung der Energiespeicherzellen (5) festlegt.
7. Energiespeicher (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eines der Kontaktelemente (2) einen Absatz (17) aufweist, wobei das Verbindungselement (1) zumindest teilweise auf dem Absatz (17) aufliegt.
8. Energiespeicher (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anzahl der Kontaktelemente (2) mit Absatz (17) kleiner ist als die Gesamtzahl der Kontaktelemente (2).
9. Energiespeicher (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das
Verbindungselement (1) einen weiteren Absatz (19), der an die Aussparung (8) angrenzt, aufweist, wobei sich eine Seitenfläche des weiteren Absatz (19) im Wesentlichen parallel zur ersten Seitenfläche (3) des Kontaktelements (2) erstreckt.
10. Energiespeicher (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das
Kontaktelement
- eine Einbuchtung (12),
- einen abgerundeten Übergang zwischen der ersten Seitenfläche (3) und einer zweiten Seitenfläche (4) des Kontaktelements (2), die im Wesentlichen senkrecht zur Versatzrichtung (B) verläuft, und/oder
- ein Verschlussmittel (6)
aufweist.
11. Energiespeicher (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- das Verbindungselement (1) elektrisch leitend ist und/oder
- die Energiespeicherzellen (5) über das Verbindungselement (1) in einer Parallel- oder Reihenschaltung miteinander verbunden sind.
12. Energiespeicher (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das
Verbindungselement (1) die Energiespeicherzellen (5) paarweise verbindet.
13. Verfahren zur Herstellung eines Energiespeichers (10), wobei in einem ersten
Verfahrensschritt ein Verbindungselement (1), das mindestens eine Aussparung (8) aufweist, und Energiespeicherzellen (5), die jeweils mindestens ein Kontaktelement (2) aufweisen, bereitgestellt werden, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt mindestens eines der Kontaktelemente (2) zumindest teilweise innerhalb der Aussparung angeordnet wird.
14. Verfahren gemäß 13, wobei in einem dritten Verfahrensschritt das Kontaktelement (2) mit dem Verbindungselement (1) stoffschlüssig, vorzugsweise mittels Laserschweißens, verbunden wird.
5. Verfahren zur Herstellung eines Energiespeichers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.
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