DE102012215080A1

DE102012215080A1 - Cell connector for electrically connecting lithium-ion-battery cells in battery of e.g. electric vehicle, has support surfaces arranged one behind other in longitudinal extension direction and arranged laterally offset to each other

Info

Publication number: DE102012215080A1
Application number: DE201210215080
Authority: DE
Inventors: Markus Kohlberger
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2014-02-27
Also published as: CN103633277B; CN103633277A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zellenverbinder, ein Batteriezellenmodul mit dem erfindungsgemäßen Zellenverbinder, ein Verfahren zur Herstellung des Batteriezellenmoduls, eine Batterie mit wenigstens einem Batteriezellenmodul und ein Kraftfahrzeug, welches das Batteriezellenmodul und/oder die Batterie aufweist. Der Zellenverbinder (10) dient zur elektrischen Verbindung von wenigstens zwei Batteriezellen (20; 20a) und umfasst mindestens zwei Auflageflächen (12) zur Auflage des Zellenverbinders auf Terminals (21) von Batteriezellen (20; 20a). Die Auflageflächen (12) sind in Längserstreckungsrichtung (11) des Zellenverbinders (10) hintereinander und an einer Seite des Zellenverbinders (10) angeordnet, wobei der Zellenverbinder (10) zwischen den Auflageflächen (12) einen Lateralversatz aufweist, so dass die Auflageflächen lateral zueinander versetzt sind.The present invention relates to a cell connector, a battery cell module with the cell connector according to the invention, a method for producing the battery cell module, a battery with at least one battery cell module and a motor vehicle that has the battery cell module and / or the battery. The cell connector (10) is used for the electrical connection of at least two battery cells (20; 20a) and comprises at least two bearing surfaces (12) for placing the cell connector on terminals (21) of battery cells (20; 20a). The bearing surfaces (12) are arranged one behind the other in the longitudinal direction (11) of the cell connector (10) and on one side of the cell connector (10), the cell connector (10) having a lateral offset between the bearing surfaces (12) so that the bearing surfaces are lateral to one another are offset.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zellenverbinder, ein Batteriezellenmodul mit dem erfindungsgemäßen Zellenverbinder, ein Verfahren zur Herstellung des Batteriezellenmoduls, eine Batterie mit wenigstens einem Batteriezellenmodul und ein Kraftfahrzeug, welches das Batteriezellenmodul und/oder die Batterie aufweist.The present invention relates to a cell connector, a battery cell module with the cell connector according to the invention, a method for producing the battery cell module, a battery having at least one battery cell module and a motor vehicle having the battery cell module and / or the battery.

Stand der TechnikState of the art

Es besteht ein erheblicher Bedarf an Batterien für breite Anwendungsbereiche, beispielsweise für Fahrzeuge, stationäre Anlagen, wie zum Beispiel Windkraftanlagen und mobile Elektronikgeräte, wie zum Beispiel Laptops und Kommunikationsgeräte. An diese Batterien werden sehr hohe Anforderungen hinsichtlich Zuverlässigkeit, Lebensdauer und Leistungsfähigkeit gestellt. There is a considerable demand for batteries for a wide range of applications, such as for vehicles, stationary equipment, such as wind turbines and mobile electronic devices, such as laptops and communication devices. These batteries are very high demands in terms of reliability, durability and performance.

Prädestiniert für ein breites Einsatzgebiet von Applikationen ist die Lithium-Ionen-Technologie. Sie zeichnet sich unter anderem durch hohe Energiedichte und eine äußerst geringe Selbstentladung aus.Predestined for a wide range of applications is lithium-ion technology. It is characterized among other things by high energy density and extremely low self-discharge.

Derartige Lithium-Ionen-Batteriezellen umfassen üblicherweise eine Elektrode, die Lithium-Ionen im Zuge der sogenannten Interkalation reversibel einlagern kann oder im Zuge der sogenannten Deinterkalation wieder auslagern kann. Die Interkalation erfolgt beim Ladeprozess der Batteriezelle, und die Deinterkalation erfolgt bei der Entladung der Batteriezelle zur Stromversorgung von elektrischen Aggregaten.Such lithium-ion battery cells usually comprise an electrode, which can store reversibly lithium ions in the course of the so-called intercalation or can outsource again in the course of so-called deintercalation. The intercalation takes place during the charging process of the battery cell, and deintercalation takes place during the discharge of the battery cell for the power supply of electrical units.

Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft sowohl bei stationären Anwendungen wie zum Beispiel bei Windkraftanlagen, in Fahrzeugen, wie zum Beispiel in Hybrid- und Elektrofahrzeugen, als auch im Verbraucher-Bereich, hier zum Beispiel in Laptops und Mobiltelefonen, neue Batteriesysteme zum Einsatz kommen werden, an die sehr hohe Anforderungen bezüglich Zuverlässigkeit, Leistungsfähigkeit und Lebensdauer gestellt werden.It is becoming apparent that in the future, new battery systems will be used both in stationary applications such as wind turbines, in vehicles, such as in hybrid and electric vehicles, and in the consumer sector, for example, in laptops and mobile telephones be made to the very high demands in terms of reliability, performance and service life.

Antriebsbatterien in Hybrid-, Plug-in-Hybrid- und Elektrofahrzeugen werden üblicherweise modular aufgebaut. Hierbei werden aus mindestens zwei Einzel-Batteriezellen, die seriell oder parallel verschaltet werden, Module gebildet, welche wiederum zu größeren Untereinheiten zusammengefasst werden, nämlich zu sogenannten Sub-Units, die sich zum Beispiel eine gemeinsame Kühleinrichtung teilen. Aus zwei oder mehreren dieser Sub-Units wird letztendlich die komplette Batterie aufgebaut, wobei diese Module und Sub-Units je nach zur Verfügung stehendem Bauraum auch in mehreren Ebenen übereinander angeordnet sein können.Traction batteries in hybrid, plug-in hybrid and electric vehicles are usually modular. In this case, modules are formed from at least two individual battery cells, which are connected in series or in parallel, which in turn are combined to form larger subunits, namely to so-called sub-units which, for example, share a common cooling device. From two or more of these sub-units ultimately the complete battery is built, these modules and sub-units can be arranged one above the other depending on the available space in several levels.

Moderne Batteriezellen, speziell Lithium-Ionen-Batteriezellen, aber auch Lithium-Polymer-Batteriezellen oder auch Bleisäureakkus haben dabei die Anschlussterminals an einer der Seiten der Batterie, die üblicherweise als Deckel oder Oberseite bezeichnet wird.Modern battery cells, especially lithium-ion battery cells, but also lithium-polymer battery cells or lead acid batteries have the connection terminals on one side of the battery, which is commonly referred to as a lid or top.

Bei der Verschaltung der Einzel-Batteriezellen zu Modulen wird hierbei von oben ein sogenannter Zellenverbinder angebracht. In der Serienproduktion wird dabei bevorzugt mit geschweißten (zum Beispiel Laser, Ultraschall, Reibschweißen et cetera) oder genieteten Verbindungen gearbeitet.When connecting the individual battery cells to modules in this case a so-called cell connector is attached from above. In mass production, welding (for example laser, ultrasound, friction welding et cetera) or riveted joints is preferred.

Auch die Verbindung zwischen den einzelnen Modulen erfolgt mittels eines Modulverbinders, der oftmals in ähnlicher Weise wie der Zellenverbinder ausgestaltet ist und angebracht wird. Also, the connection between the individual modules by means of a module connector, which is often designed and mounted in a similar manner as the cell connector.

Aus der DE 10 2009 024 513 A1 ist ein Batteriezellenverbinder bekannt, der zwei Anschlussteile mit einem dazwischen befindlichen Verbindungsteil umfasst, wobei an einem der Anschlussteile außerdem ein Flachstück angeordnet ist. Das Verbindungsteil ist derart ausgestaltet, dass die beiden Anschlussteile beziehungsweise ein Anschlussteil und das Flachstück flexibel in unterschiedlichen Positionen zueinander angeordnet werden können. Somit kann dieser Zellenverbinder zum flexiblen Anschluss einer Vielzahl unterschiedlicher Batteriezellen beziehungsweise zum Anschluss einer Batteriezelle an unterschiedlicher elektrischer Peripherie eingesetzt werden.From the DE 10 2009 024 513 A1 For example, a battery cell connector is known which comprises two connection parts with a connection part therebetween, wherein a flat piece is additionally arranged on one of the connection parts. The connecting part is designed such that the two connecting parts or a connecting part and the flat piece can be flexibly arranged in different positions to each other. Thus, this cell connector can be used for flexible connection of a plurality of different battery cells or for connecting a battery cell to different electrical peripherals.

Eine Batteriezelle beziehungsweise ein aus mehreren Batteriezellen hergestelltes sogenanntes Akku-Pack gilt als am Lebensdauerende, wenn es nur noch eine bestimmte Leistung aufweist und/oder eine bestimmte Kapazität hat und/oder einen bestimmten Innenwiderstand überschreitet. Bei der Leistung und der Kapazität ist diese Grenze meist in etwa bei 80 % des Anfangswertes erreicht, das heißt des Wertes, welchen die Batteriezelle beziehungsweise das Akku-Pack maximal aufweisen kann. Diese Grenzwerte definieren das Lebensdauerende. A battery cell or a so-called battery pack produced from a plurality of battery cells is considered to be at the end of its service life if it only has a certain power and / or has a certain capacity and / or exceeds a certain internal resistance. In terms of power and capacity, this limit is usually reached approximately at 80% of the initial value, that is to say the value which the battery cell or the battery pack can have at most. These limits define the end of life.

Aus Gründen der Effizienz muss die betreffende Batteriezelle beziehungsweise das betreffende Akku-Pack dann ausgetauscht werden. Dieser Austauschprozess, verbunden mit dem Prozess der Verbindung weiterhin funktionsfähiger Batteriezellen mit neuen Batteriezellen, ist relativ aufwendig und daher kostenintensiv.For reasons of efficiency, the relevant battery cell or the relevant battery pack must then be replaced. This exchange process, associated with the process of connecting still functional battery cells with new battery cells, is relatively expensive and therefore costly.

Erfindungsgemäß wird ein Zellenverbinder zur elektrischen Verbindung von wenigstens zwei Batteriezellen zur Verfügung gestellt, wobei dieser Zellenverbinder mindestens zwei Auflageflächen zur Auflage des Zellenverbinders auf Terminals von Batteriezellen aufweist, und die Auflageflächen in Längserstreckungsrichtung des Zellenverbinders hintereinander und an einer Seite des Zellenverbinders angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Zellenverbinder zwischen den Auflageflächen einen Lateralversatz aufweist, so dass die Auflageflächen lateral zueinander versetzt sind. Die Auflageflächen sollten bevorzugt an der Unterseite des Zellenverbinders angeordnet sein. Der Lateralversatz ist im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckungsrichtung. According to the invention, a cell connector is provided for the electrical connection of at least two battery cells, wherein this cell connector has at least two bearing surfaces for supporting the cell connector on terminals of battery cells, and the bearing surfaces in Longitudinal direction of the cell connector are arranged one behind the other and on one side of the cell connector. According to the invention, it is provided that the cell connector has a lateral offset between the bearing surfaces, so that the bearing surfaces are laterally offset from each other. The bearing surfaces should preferably be arranged on the underside of the cell connector. The lateral offset is substantially perpendicular to the longitudinal direction.

Der Vorteil dieses Zellenverbinders ist, dass mit ihm ein Höhenunterschied zwischen miteinander zu verbindenden Terminals in einfacher und kostengünstiger Weise ausgeglichen werden kann. Dieser Ausgleich des Höhenunterschiedes erfolgt optimal derart, dass der Zellenverbinder mit seiner Auflagefläche, die höher positioniert ist als seine andere Auflagefläche, auf einem Zellenverbinderrest angeordnet und mit diesem elektrisch leitfähig verbunden ist. Dadurch lassen sich in einfacher Weise Batteriezellen eines einzelnen Batteriezellenmoduls austauschen, indem an der neuen Batteriezelle der Zellenverbinder in herkömmlicher Weise befestigt wird und an der alten Batteriezelle des Batteriezellenmoduls, welche im Batteriezellenmodul verbleibt, der Zellenverbinder mit seiner höher gelegenen Auflagefläche auf einem Zellenverbinderrest elektrisch leitfähig angeschlossen wird.The advantage of this cell connector is that it can be compensated with a difference in height between terminals to be connected together in a simple and cost-effective manner. This compensation of the height difference is optimally such that the cell connector is arranged with its support surface, which is positioned higher than its other support surface on a cell connector remnant and connected to this electrically conductive. As a result, battery cells of a single battery cell module can be replaced in a simple manner by attaching to the new battery cell of the cell connector in a conventional manner and connected to the old battery cell of the battery cell module, which remains in the battery cell module, the cell connector with its higher support surface on a cell connector remainder electrically conductive becomes.

Die Realisierung der elektrisch leitfähigen Verbindung erfolgt vorzugsweise mittels Schweißung, insbesondere Laserschweißung. The realization of the electrically conductive connection is preferably carried out by means of welding, in particular laser welding.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Zellenverbinders ist vorgesehen, dass das Maß des Lateralversatzes im Wesentlichen mit der Dicke des Zellenverbinders übereinstimmt. Vorzugsweise ist das Maß des Lateralversatzes genau die Dicke des Zellenverbinders, gemessen in Richtung des Lateralversatzes. Bei einer vereinheitlichten Dicke verwendeter Zellenverbinder lässt sich somit der Zellenverbinder passgenau mit dem Terminal einer neuen Batteriezelle verbinden und gleichzeitig mit dem Terminal einer alten, im Batteriezellenmodul verbleibenden Batteriezelle verbinden, wobei durch die Höhe des Lateralversatzes entsprechend der Dicke des Zellenverbinders die höhere Auflagefläche genau auf dem Zellenverbinderrest am Terminal der alten Batteriezelle angeschlossen werden kann. In a preferred embodiment of the cell connector is provided that the extent of the lateral offset substantially coincides with the thickness of the cell connector. Preferably, the amount of lateral displacement is exactly the thickness of the cell connector measured in the direction of the lateral offset. In a unified thickness used cell connector thus allows the cell connector accurately connect to the terminal of a new battery cell and simultaneously connect to the terminal of an old, remaining in the battery cell battery cell, wherein the height of the lateral offset corresponding to the thickness of the cell connector, the higher contact surface exactly on the Cell connector residue can be connected to the terminal of the old battery cell.

Vorzugsweise haben die Auflageflächen zumindest abschnittsweise jeweils eine unterschiedliche Breite. Dadurch ist es möglich, den Zellenverbinder auf dem Zellenverbinderrest an der alten Batteriezelle mittels einer einfach zu realisierenden Kehlnaht zu verschweißen. Die Richtung des Lateralversatzes ist dabei senkrecht zur Breitenrichtung ausgerichtet.Preferably, the bearing surfaces at least in sections each have a different width. This makes it possible to weld the cell connector on the cell connector remainder to the old battery cell by means of an easily implemented fillet weld. The direction of the lateral offset is aligned perpendicular to the width direction.

In einer kostengünstigen Ausgestaltung des Zellenverbinders ist dessen Lateralversatz durch zwei Abwinklungen mit in der Längserstreckungsrichtung unterschiedlichen Abständen zur selben Auflagefläche realisiert. In einer alternativen Ausgestaltung haben die beiden Abwinklungen in der Längserstreckungsrichtung den gleichen Abstand zur selben Auflagefläche. Der Vorteil dieser Zellenverbinder-Ausgestaltungen liegt in der einfachen und kostengünstigen Herstellung, zum Beispiel mittels Biegen oder auch in einem Urformverfahren.In a cost-effective embodiment of the cell connector whose lateral offset is realized by two bends with different distances in the longitudinal direction to the same support surface. In an alternative embodiment, the two bends in the longitudinal direction of the same distance to the same support surface. The advantage of these cell connector designs lies in the simple and cost-effective production, for example by means of bending or in a primary molding process.

Es wird weiterhin ein Batteriezellenmodul zur Verfügung gestellt, welches mehrere Batteriezellen sowie wenigstens einen erfindungsgemäßen Zellenverbinder umfasst, wobei die Batteriezellen mittels des Zellenverbinders elektrisch leitfähig miteinander verbunden sind. Der Zellenverbinder ist dabei mit einem Zellenverbinderrest an einem Terminal einer alten Batteriezelle des Batteriezellenmoduls elektrisch leitfähig verbunden und mit dem Terminal einer neuen in das Batteriezellenmodul eingegliederten Batteriezelle verbunden. Furthermore, a battery cell module is provided which comprises a plurality of battery cells and at least one cell connector according to the invention, wherein the battery cells are connected to one another in an electrically conductive manner by means of the cell connector. The cell connector is electrically conductively connected to a cell connector residue at a terminal of an old battery cell of the battery cell module and connected to the terminal of a new integrated into the battery cell module battery cell.

Der Zellenverbinderrest ist dadurch entstanden, dass der Zellenverbinder im Batteriezellenmodul zwei Batteriezellen miteinander verbunden hatte, durchtrennt wurde, so dass an den Batteriezellen ein Zellenverbinderrest zurückblieb. Nach Wegnahme einer der Batteriezellen blieb nur noch die andere Batteriezelle mit einem Zellenverbinderrest übrig. An diesen Zellenverbinderrest ist der erfindungsgemäße Zellenverbinder anzuschließen und mit einer neuen Batteriezelle beziehungsweise deren Terminal zu verbinden.The cell connector residue has arisen because the cell connector in the battery cell module had two battery cells connected to one another, was severed, so that a cell connector residue remained on the battery cells. After removal of one of the battery cells remained only the other battery cell with a cell connector residue left. At this cell connector remainder of the cell connector according to the invention is to be connected and connected to a new battery cell or its terminal.

Die Batteriezellen des Batteriezellenmoduls sind vorzugsweise Lithium-Ionen-Batteriezellen.The battery cells of the battery cell module are preferably lithium-ion battery cells.

Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Länge des Zellenverbinders geringer ist als der Abstand voneinander abgewandter Begrenzungsflächen von mittels des Zellenverbinders elektrisch leitfähig verbundener Terminals der Batteriezellen. Das heißt, dass die Zellenverbinderlänge geringer ist als der Abstand der Außenkanten der Terminals, die voneinander abgewandt sind, um in einfacher Weise eine Schweiß-Kehlnaht auf dem Zellenverbinderrest stirnseitig am neuen, erfindungsgemäßen Zellenverbinder schweißen zu können. Die Länge des Zellenverbinders ist dabei das Maß seiner Erstreckung in Längserstreckungsrichtung.Preferably, it is provided that the length of the cell connector is less than the distance from each other facing boundary surfaces of electrically connected by means of the cell connector terminals of the battery cells. That is, the cell connector length is less than the distance of the outer edges of the terminals, which are facing away from each other in order to easily weld a weld fillet on the cell connector remainder the new cell connector according to the invention can. The length of the cell connector is the measure of its extent in the longitudinal direction.

Es wird außerdem eine Batterie zur Verfügung gestellt, die mehrere der erfindungsgemäßen Batteriezellenmodule aufweist. Dabei können auch die Batteriezellenmodule der Batterie mittels des erfindungsgemäßen Zellenverbinders miteinander gekoppelt sein.In addition, a battery is provided which has a plurality of the battery cell modules according to the invention. In this case, the battery cell modules of the battery can be coupled to each other by means of the cell connector according to the invention.

Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Batteriezellenmoduls zur Verfügung gestellt, bei dem wenigstens eine erste und eine zweite mittels eines ersten Zellenverbinders elektrisch leitfähig miteinander verbundene Batteriezelle zur Verfügung gestellt werden, der erste Zellenverbinder zwischen den Batteriezellen durchtrennt wird, so dass ein Rest des ersten Zellenverbinders an einem Terminal der ersten Batteriezelle verbleibt, die zweite Batteriezelle von der ersten Batteriezelle entfernt wird und eine dritte Batteriezelle in Bezug zur ersten Batteriezelle positioniert wird, und die erste und die dritte Batteriezelle mittels eines zweiten, erfindungsgemäßen Zellenverbinders elektrisch leitfähig miteinander verbunden werden, wobei dieser zweite Zellenverbinder mit dem Terminal der dritten Batteriezelle elektrisch leitfähig verbunden wird und mit dem Zellenverbinderrest am Terminal der ersten Batteriezelle elektrisch leitfähig verbunden wird. Dadurch lässt sich in einfacher und kostengünstiger Weise der Austausch von Batteriezellen innerhalb eines Batteriezellenmoduls und demzufolge die Reparatur eines Batteriezellenmoduls gewährleisten. Furthermore, a method for producing a battery cell module according to the invention is provided, in which at least a first and a second cell cell electrically conductive interconnected by a battery cell are provided, the first cell connector is cut between the battery cells, so that a remainder of the first Cell connector remains at a terminal of the first battery cell, the second battery cell is removed from the first battery cell and a third battery cell is positioned with respect to the first battery cell, and the first and third battery cell by means of a second, inventive cell connector electrically conductively connected to each other this second cell connector is electrically conductively connected to the terminal of the third battery cell and is electrically conductively connected to the cell connector residue at the terminal of the first battery cell. As a result, the replacement of battery cells within a battery cell module and consequently the repair of a battery cell module can be ensured in a simple and cost-effective manner.

Vorzugsweise wird die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem zweiten Zellenverbinder und dem Terminal der dritten Batteriezelle und/oder dem Zellenverbinderrest an der ersten Batteriezelle mittels Schweißung, insbesondere Laserschweißung, realisiert.The electrically conductive connection between the second cell connector and the terminal of the third battery cell and / or the cell connector residue on the first battery cell is preferably realized by means of welding, in particular laser welding.

Ergänzt wird die vorliegende Erfindung durch ein Kraftfahrzeug, welches insbesondere ein elektromotorisch antreibbares Kraftfahrzeug sein kann, das wenigstens ein erfindungsgemäßes Batteriezellenmodul und/oder eine erfindungsgemäße Batterie umfasst, wobei das Batteriezellenmodul beziehungsweise die Batterie mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeuges verbunden ist. The present invention is supplemented by a motor vehicle, which may be in particular a motor vehicle drivable by electric motor, comprising at least one battery cell module according to the invention and / or a battery according to the invention, wherein the battery cell module or the battery is connected to a drive system of the motor vehicle.

Zeichnungendrawings

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in Bezug auf die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:In the following, the present invention will be explained with reference to the embodiments illustrated in the accompanying drawings. Show it:

1 einen Abschnitt einer Batteriezelle in Ansicht von der Seite, 1 a section of a battery cell in side view,

2 einen Abschnitt einer Batteriezelle in Ansicht von oben, 2 a section of a battery cell in top view,

3 einen erfindungsgemäßen Zellenverbinder in Ansicht von der Seite, 3 a cell connector according to the invention in side view,

4 einen erfindungsgemäßen Zellenverbinder in Ansicht von oben, und 4 a cell connector according to the invention in top view, and

5 zwei zu einem Batteriezellenmodul zusammengefügte Batteriezellen in Ansicht von oben. 5 two assembled into a battery cell module battery cells in top view.

In 1 ist ein Abschnitt einer ersten Batteriezelle 20 ersichtlich, an deren Oberfläche ein Terminal 21 angeordnet ist. Im Terminal 21 ist eine Aussparung 24 ausgebildet, in der ein Zellenverbinder 10 positioniert ist. Dieser Zellenverbinder 10 ist mittels Schweiß-Kehlnähten 25 mit dem Terminal 21 elektrisch leitfähig verbunden.In 1 is a section of a first battery cell 20 can be seen on the surface of a terminal 21 is arranged. In the terminal 21 is a recess 24 formed in which a cell connector 10 is positioned. This cell connector 10 is by means of weld fillet welds 25 with the terminal 21 connected electrically conductive.

Die Breite W des Zellenverbinders 10 ist dabei vorzugsweise derart dimensioniert, dass der Zellenverbinder 10 im Wesentlichen passgenau in der Aussparung 24 im Terminal 21 aufnehmbar ist.The width W of the cell connector 10 is preferably dimensioned such that the cell connector 10 essentially fitting in the recess 24 in the terminal 21 is receivable.

Zur Erstellung eines Batteriezellenmoduls aus Batteriezellen 20 werden wenigstens zwei Batteriezellen 20 über den Zellenverbinder 10 in der dargestellten Art und Weise elektrisch leitfähig verbunden.To create a battery cell module from battery cells 20 become at least two battery cells 20 over the cell connector 10 electrically conductively connected in the illustrated manner.

In 2 ist der aus 1 ersichtliche Abschnitt der Batteriezelle 20 in Ansicht von oben dargestellt. Dabei ist ein Zellenverbinder 10 gezeigt, der an der Schnittkante 26 durchtrennt wurde, so dass er lediglich nur noch einen Zellenverbinderrest 23 ausbildet. Dieser Zellenverbinderrest 23 ist in der bereits beschriebenen Weise mittels der Kehlnähte 25 mit dem Terminal 21 elektrisch leitfähig verbunden.In 2 is the off 1 apparent section of the battery cell 20 shown in top view. Here is a cell connector 10 shown at the cutting edge 26 was severed, so that he only has a cell connector residue 23 formed. This cell connector remainder 23 is in the manner already described by means of the fillet welds 25 with the terminal 21 connected electrically conductive.

Zum Verbleib des dargestellten Zellenverbinderrestes 23 am Terminal 21 der ersten Batteriezelle 20 kommt es dann, wenn eine benachbarte, mit dem Zellenverbinder 10 verbundene Batteriezelle ausgetauscht werden muss. In dieser Situation ist der Zellenverbinder 10 zu durchtrennen, so dass die Schnittkante 26 ausgebildet wird und lediglich ein Rest des Zellenverbinders 10 am Terminal 21 der ersten Batteriezelle 20 verbleibt.To the whereabouts of the illustrated cell connector remainder 23 at the terminal 21 the first battery cell 20 when an adjacent one comes into contact with the cell connector 10 connected battery cell must be replaced. In this situation, the cell connector 10 to cut, leaving the cut edge 26 is formed and only a remainder of the cell connector 10 at the terminal 21 the first battery cell 20 remains.

Der erfindungsgemäße Zellenverbinder 10, der in Seitenansicht aus 3 ersichtlich ist, umfasst zwei Auflageflächen 12, die zur Unterseite 13 ausgerichtet sind. In Längserstreckungsrichtung 11 des Zellenverbinders 10 sind die Auflageflächen 12 hintereinander angeordnet. Der Zellenverbinder 10 weist eine erste Abwinklung 14 und eine zweite Abwinklung 15 auf, so dass die beiden Auflageflächen 12 zueinander lateral versetzt sind. Die Dicke D des Zellenverbinders 10 entspricht vorzugsweise dem Maß des Lateralversatzes. The cell connector according to the invention 10 looking out in side view 3 it can be seen comprises two bearing surfaces 12 going to the bottom 13 are aligned. In the longitudinal direction 11 of the cell connector 10 are the bearing surfaces 12 arranged one behind the other. The cell connector 10 has a first bend 14 and a second bend 15 on, leaving the two bearing surfaces 12 are offset laterally to each other. The thickness D of the cell connector 10 preferably corresponds to the extent of the lateral offset.

In 4 ist der aus 3 ersichtliche Zellenverbinder 10 in Ansicht von oben dargestellt. Ersichtlich ist, dass die beiden Auflageflächen 12 eine unterschiedliche Breite W aufweisen. In 4 is the off 3 apparent cell connectors 10 shown in top view. It is evident that the two bearing surfaces 12 have a different width W.

Der Vorteil dieser unterschiedlichen Breite W ist insbesondere in 5 erkennbar. In 5 sind dabei Abschnitte von zwei nebeneinander angeordneten Batteriezellen dargestellt, nämlich die erste Batteriezelle 20 und eine weitere, dritte Batteriezelle 20a. Die erste Batteriezelle 20 ist dabei die Batteriezelle, die bereits in einem Batteriezellenmodul vorhanden war, und die weitere Batteriezelle 20a ist eine, zum Beispiel gegen eine defekte (zweite) Batteriezelle ausgetauschte, weitere (dritte) Batteriezelle. An der ersten Batteriezelle 20 befindet sich am Terminal 21 noch der Zellenverbinderrest 23, wie er in Bezug auf 2 beschrieben wurde. Der erfindungsgemäße Zellenverbinder 10 ist mit seiner Auflagefläche 12, die eine größere Breite W aufweist als seine andere Auflagefläche 12, am Terminal 21 der weiteren Batteriezelle 20a derart angeordnet, wie es im Bezug auf 1 beschrieben wurde. Das heißt, dass der Zellenverbinder 10 in herkömmlicher Weise mit dem Terminal 21 der weiteren Batteriezelle 20a verbunden ist.The advantage of this different width W is especially in 5 recognizable. In 5 are sections of two next to each other arranged battery cells shown, namely the first battery cell 20 and another, third battery cell 20a , The first battery cell 20 is the battery cell, which was already present in a battery cell module, and the other battery cell 20a is a, for example, a defective (second) battery cell replaced, another (third) battery cell. At the first battery cell 20 is located at the terminal 21 still the cell connector remainder 23 how he regards 2 has been described. The cell connector according to the invention 10 is with its bearing surface 12 having a greater width W than its other bearing surface 12 , at the terminal 21 the other battery cell 20a arranged as it relates to 1 has been described. That means that the cell connector 10 in a conventional way with the terminal 21 the other battery cell 20a connected is.

Die Auflageflächen des Zellenverbinders 10 liegen somit auf dem Terminal 21 der weiteren Batteriezelle 20a und auf dem Zellenverbinderrest 23 an der ersten Batteriezelle 20 auf. Die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Zellenverbinder 10 und dem Terminal 21 der weiteren Batteriezelle 20a wird jedoch über die Seitenflächen des Zellenverbinders 10 mittels Schweißung realisiert. Ebenso wird die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Zellenverbinder 10 und dem Zellenverbinderrest 23 am Terminal 21 der ersten Batteriezelle 20 über die Seitenflächen des Zellenverbinders 10 mittels Schweißung realisiert. The contact surfaces of the cell connector 10 are thus on the terminal 21 the other battery cell 20a and on the cell connector remainder 23 at the first battery cell 20 on. The electrically conductive connection between the cell connector 10 and the terminal 21 the other battery cell 20a However, it is over the side surfaces of the cell connector 10 realized by welding. Likewise, the electrically conductive connection between the cell connector 10 and the cell connector remainder 23 at the terminal 21 the first battery cell 20 over the side surfaces of the cell connector 10 realized by welding.

Die Auflagefläche 12, die eine geringere Breite W aufweist, liegt auf dem Zellenverbinderrest 23, der mit dem Terminal 21 der ersten Batteriezelle 20 verbunden ist, auf. Zwischen diesem Zellenverbinderrest 23 und der Auflagefläche 12 mit der geringeren Breite W ist zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Verbindung ebenfalls eine Kehlnaht 25 ausgeführt. The bearing surface 12 , which has a smaller width W, lies on the cell connector remainder 23 that with the terminal 21 the first battery cell 20 is connected. Between this cell connector remainder 23 and the bearing surface 12 with the smaller width W is also a fillet weld for producing an electrically conductive connection 25 executed.

Wie dargestellt, kann der Zellenverbinder 10 dabei eine derartige Länge L aufweisen, dass er bei bündiger Anlage an einer Begrenzungsfläche 22 des Terminals 21 der weiteren Batteriezelle 20a nicht bis zur Begrenzungsfläche 22 des Terminals 21 an der ersten Batteriezelle 20a heranreicht, so dass auch an der Stirnseite des Zellenverbinders 10 auf dem Zellenverbinderrest 23 die Kehlnaht 25 in einfacher Weise ausgeführt werden kann.As shown, the cell connector 10 in this case have such a length L that it is flush with abutment on a boundary surface 22 of the terminal 21 the other battery cell 20a not up to the boundary surface 22 of the terminal 21 at the first battery cell 20a reaches so that even on the front side of the cell connector 10 on the cell connector remainder 23 the fillet weld 25 can be performed in a simple manner.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009024513 A1 [0010]

Claims

Cell connectors ( 10 ) for the electrical connection of at least two battery cells ( 20 ; 20a ) comprising at least two bearing surfaces ( 12 ) for supporting the cell connector ( 10 ) on terminals ( 21 ) of battery cells, wherein the bearing surfaces ( 12 ) in the longitudinal direction ( 11 ) of the cell connector ( 10 ) one behind the other and on one side of the cell connector ( 10 ), characterized in that the cell connector ( 10 ) between the bearing surfaces ( 12 ) has a lateral offset, so that the bearing surfaces ( 12 ) are laterally offset from each other.

A cell connector according to claim 1, wherein the amount of lateral displacement is substantially equal to the thickness (T) of the cell connector (10). 10 ) matches.

Cell connector according to one of claims 1 and 2, wherein at least two bearing surfaces ( 12 ) at least in sections each having a different width (W).

Cell connector according to one of the preceding claims, wherein the lateral offset by two bends ( 14 ; 15 ) with in the longitudinal direction ( 11 ) different distances to the same bearing surface ( 12 ) is realized.

Battery cell module comprising a plurality of battery cells ( 20 ; 20a ) and at least one cell connector ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, wherein the battery cells ( 20 ; 20a ) by means of the cell connector ( 10 ) are electrically conductively connected to each other.

Battery cell module according to Claim 5, in which the length of the cell connector ( 10 ) is less than the distance from the boundary surfaces facing away from each other ( 22 ) by means of the cell connector ( 10 ) electrically connected terminals ( 21 ) of the battery cells ( 20 ; 20a ).

A battery comprising a plurality of the battery cell modules according to any one of claims 5 and 6.

Method for producing a battery cell module according to one of Claims 5 and 6, in which at least one first battery cell ( 20 ) and a second battery cell electrically conductively connected to each other by means of a first cell connector is provided, the first cell connector is severed between the battery cells, so that a remainder ( 23 ) of the first cell connector on a terminal ( 21 ) of the first battery cell ( 20 ) remains, the second battery cell from the first battery cell ( 20 ) and a third battery cell ( 20a ) in relation to the first battery cell ( 20 ), and the first and third battery cells ( 20 ; 20a ) by means of a second cell connector ( 10 ) according to one of claims 1 to 4 are electrically conductively connected to each other, said second cell connector ( 10 ) with the terminal ( 21 ) of the third battery cell ( 20a ) is electrically conductively connected and connected to the cell connector ( 23 ) at the terminal ( 21 ) of the first battery cell ( 20 ) is electrically conductively connected.

Method for producing a battery cell module according to Claim 8, in which the electrically conductive connection between the second cell connector ( 10 ) and the terminal ( 21 ) of the third battery cell ( 20a ) and / or the cell connector remainder ( 23 ) on the first battery cell ( 20 ) is realized by means of welding, in particular laser welding.

Motor vehicle, in particular an electric motor driven motor vehicle, comprising at least one battery cell module according to one of claims 5 and 6 and / or a battery according to claim 7, wherein the battery cell module or the battery is connected to a drive system of the motor vehicle.