DE102023115434A1

DE102023115434A1 - Flexible connector for battery cells and method for connecting battery cells and battery cell arrangement

Info

Publication number: DE102023115434A1
Application number: DE102023115434.6A
Authority: DE
Inventors: Dominik Grass
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2023-06-14
Filing date: 2023-06-14
Publication date: 2024-12-19

Abstract

In verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verbinder (1) für Batteriezellen (21, 23) bereitgestellt, aufweisend: eine Anzahl von Lamellen (2) aus einem leitfähigen Material, welche übereinander zu einem Stapel angeordnet sind; wobei die Lamellen (2) in Endbereichen (B) des Stapels miteinander zusammengefügt sind und in einem zwischen den Endbereichen (B) des Stapels liegenden Bereich (A) nicht miteinander verschweißt sind. In weiteren Ausführungsformen wird ein zweiter Verbinder (1) für Batteriezellen (21, 23) bereitgestellt, aufweisend: einen Streifen aus einem leitfähigen Material, wobei entlang des Streifens mindestens eine vordefinierte Biegestelle (3) vorgesehen ist, an welcher der Streifen unter Reduktion der anzuwendenden Kraft gebogen werden kann. Ferner werden ein Verfahren zum Verbinden von Batteriezellen sowie eine entsprechend unter Verwendung des Verbinders aufgebaute Batteriezellen-Anordnung bereitgestellt.

In various embodiments, a connector (1) for battery cells (21, 23) is provided, comprising: a number of lamellae (2) made of a conductive material, which are arranged one above the other to form a stack; wherein the lamellae (2) are joined together in end regions (B) of the stack and are not welded together in a region (A) lying between the end regions (B) of the stack. In further embodiments, a second connector (1) for battery cells (21, 23) is provided, comprising: a strip made of a conductive material, wherein at least one predefined bending point (3) is provided along the strip, at which the strip can be bent while reducing the force to be applied. Furthermore, a method for connecting battery cells and a battery cell arrangement constructed accordingly using the connector are provided.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen flexiblen Verbinder für Batteriezellen und ein Verfahren zum Verbinden von Batteriezellen sowie eine entsprechend unter Verwendung des Verbinders aufgebaute Batteriezellen-Anordnung.The present invention relates to a flexible connector for battery cells and a method for connecting battery cells as well as a battery cell arrangement constructed accordingly using the connector.

HV-Batterien, insbesondere Traktionsbatterien in einem Elektrofahrzeug, weisen üblicherweise mehrere Batteriemodule auf, in denen wiederum mehrere Batteriezellen angeordnet und elektrisch miteinander verschaltet sind. Als Batteriezellen kommen meist Lithium-Ionen-Zellen zum Einsatz.HV batteries, especially traction batteries in an electric vehicle, usually have several battery modules in which several battery cells are arranged and electrically connected to one another. Lithium-ion cells are usually used as battery cells.

Innerhalb eines Batteriemoduls liegen die Batteriezellen in einer möglichst dichten Anordnung, um eine maximale Kapazität pro Batterievolumen zu erhalten. Somit sind die Batteriezellen oftmals auch in einer Reihe angeordnet, wobei sie mit ihren hinsichtlich Polung entgegengesetzten Kontakten (Zelltabs) miteinander elektrisch verbunden sind. Aus Platzgründen sind die Batteriezellen so nah wie möglich aneinander positioniert. Dadurch gibt es an Stellen zwischen den Batteriezellen, an denen die Kontakte miteinander verbunden sind, sehr wenig Platz. Im Optimalfall sollte an den Kontakten keine Kraft eingeleitet werden, da dies zu Ablösungen der Verbindungen zwischen den Kontakten führen kann. Somit sollten die Verbindungen zwischen den Kontakten der Batteriezellen in der Lage sein, eine Krafteinleitung zu verhindern, indem sie eine Relativbewegung zwischen den Batteriezellen zulassen. Diese Relativbewegengen können während der Montage der Batteriezellen oder später während des Betriebs der HV-Batterie (z.B. durch Swelling) zustande kommen. Verbindungen zwischen den Kontakten von angrenzenden und miteinander elektrisch verbundenen Batteriezellen werden auch als Zellverbinder bezeichne.Within a battery module, the battery cells are arranged as densely as possible in order to achieve maximum capacity per battery volume. The battery cells are therefore often arranged in a row, with their contacts (cell tabs) electrically connected to one another with opposite polarity. For reasons of space, the battery cells are positioned as close to one another as possible. This means that there is very little space between the battery cells where the contacts are connected to one another. Ideally, no force should be introduced at the contacts, as this can lead to the connections between the contacts becoming detached. The connections between the contacts of the battery cells should therefore be able to prevent force introduction by allowing relative movement between the battery cells. These relative movements can occur during assembly of the battery cells or later during operation of the HV battery (e.g. due to swelling). Connections between the contacts of adjacent and electrically connected battery cells are also referred to as cell connectors.

Ein weiteres Erfordernis an eine Kontaktverbindung zwischen den Batteriezellen kann dahingehend bestehen, dass diese nicht seitlich über den Rand der Batteriezellen hinausragen darf. Dieser Raum wird oftmals bereits von anderen Komponenten eingenommen, etwa von anderen Batteriezellen, anderen Kontaktverbindungen, Kompressionspads, Kühlplatten oder der Gehäusewand des Batteriemoduls. Daher sollte eine Kontaktverbindung möglichst kompakt ausgeführt sein.Another requirement for a contact connection between the battery cells is that it must not protrude laterally beyond the edge of the battery cells. This space is often already taken up by other components, such as other battery cells, other contact connections, compression pads, cooling plates or the housing wall of the battery module. A contact connection should therefore be as compact as possible.

Aus Druckschrift DE 10 2020211091 A1 ist ein Kontaktverbinder zur elektrischen Verbindung eines ersten Anschlussteils mit einem zweiten Anschlussteil und insbesondere zwischen zwei Modulen einer HV-Batterie bekannt. Zwischen den beiden Anschlussteilen ist ein radiales Federelement angeordnet, über welches die radiale Kontaktverbindung ausgebildet ist. Durch die Anordnung eines radialen Federelementes werden Toleranzen ausgeglichen, sodass - vorzugsweise umlaufend über den gesamten Umfang - eine Kontaktverbindung über das radiale Federelement ausgebildet ist.From print DE 10 2020211091 A1 A contact connector for electrically connecting a first connection part to a second connection part and in particular between two modules of an HV battery is known. A radial spring element is arranged between the two connection parts, via which the radial contact connection is formed. By arranging a radial spring element, tolerances are compensated so that a contact connection is formed via the radial spring element - preferably all the way around the entire circumference.

Druckschrift DE 10 2019112372 A1 beschreibt mehrere Batteriemodule, welche elektrisch miteinander verschaltet sind, wobei die Verschaltung durch Modulverbinder erfolgt. Der Modulverbinder weist zwei Sacklochbohrungen mit darin angeordneten Lamellenfedern auf, in welche jeweils ein elektrischer Verbindungsbolzen eines Batteriemoduls eingreift, wobei die Lammelenfedern beim Einführen der Verbindungsbolzen in die Sacklochbohrungen vorgespannt werden und die Verbindungsbolzen durch die vorgespannten Lamellenfedern festgehalten werden.printed matter DE 10 2019112372 A1 describes several battery modules that are electrically connected to one another, whereby the connection is made by module connectors. The module connector has two blind holes with lamellar springs arranged therein, into each of which an electrical connecting bolt of a battery module engages, whereby the lamellar springs are pre-tensioned when the connecting bolts are inserted into the blind holes and the connecting bolts are held in place by the pre-tensioned lamellar springs.

Druckschrift DE 10 2021201496 A1 offenbart eine Batterie mit einem Batteriezellpaket, wobei das Batteriezellpaket über ein Federblech-Kontaktierungselement mit einem Kühlkörper thermisch verbunden ist.printed matter DE 10 2021201496 A1 discloses a battery with a battery cell pack, wherein the battery cell pack is thermally connected to a heat sink via a spring sheet contacting element.

Vor diesem Hintergrund kann als Aufgabe der Erfindung das Bereitstellen eines Zellverbinders sowie einer entsprechenden damit aufgebauten Batteriezellen-Anordnung betrachtet werden, bei der die Batteriezellen kostengünstig und mit Toleranz- und Torsionsausgleich in mehrere Richtungen miteinander elektrisch verbunden sind.Against this background, the object of the invention can be considered to be the provision of a cell connector and a corresponding battery cell arrangement constructed therewith, in which the battery cells are electrically connected to one another in a cost-effective manner and with tolerance and torsion compensation in several directions.

Diese Aufgabe wird mittels der Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Patentansprüchen.This object is achieved by means of the subject matter of the independent patent claims. Further preferred embodiments can be found in the dependent patent claims.

Erfindungsgemäß wird in einer ersten Variante ein Verbinder für Batteriezellen bereitgestellt, aufweisend eine Anzahl von Lamellen aus einem leitfähigen Material, welche übereinander zu einem Stapel angeordnet sind. Die Lamellen sind zu den Enden des Stapels hin bzw. in den Endbereichen des Stapels miteinander zusammengefügt (z.B. verschweißt) und in einem zwischen den Enden des Stapels liegenden Bereich nicht miteinander zusammengefügt. Ein solcher Verbinder der ersten Variante kann auch als Lamellenverbinder bezeichnet werden.According to the invention, in a first variant, a connector for battery cells is provided, comprising a number of lamellae made of a conductive material, which are arranged one above the other to form a stack. The lamellae are joined together (e.g. welded) towards the ends of the stack or in the end regions of the stack and are not joined together in an area between the ends of the stack. Such a connector of the first variant can also be referred to as a lamella connector.

Bei den Lamellen kann es sich um sehr dünne und dadurch flexible, elektrisch leitende Bleche handeln. Diese können an ihren Rändern des Stapels bündig aufeinander angeordnet sein und in Außenbereichen des Stapels miteinander vollflächig oder teilweise verschweißt sein. Diese Bereiche, an denen die Lamellen zumindest teilweise miteinander verschweißt sind bilden Bereiche, die später mit Kontakten von Batteriezellen verbunden werden, z.B. durch Verschweißen. Zwischen diesen beiden Bereichen bleiben die Lamellen flexibel und sind nicht miteinander verbunden. Die verschweißten Bereiche des Verbinders werden beim späteren Aufbau einer Batteriezell-Anordnung an den Kontanten positioniert und mit diesen verschweißt und somit elektrisch und mechanisch mit den Kontakten verbunden.The lamellae can be very thin and therefore flexible, electrically conductive sheets. They can be arranged flush with one another at the edges of the stack and can be fully or partially welded together in the outer areas of the stack. These areas, where the lamellae are at least partially welded together, form areas that are later connected to contacts of battery cells, e.g. by welding. Between these two areas The lamellae remain flexible and are not connected to each other. The welded areas of the connector are positioned on the contacts during the subsequent construction of a battery cell arrangement and welded to them, thus electrically and mechanically connected to the contacts.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbinders in seiner ersten Variante können die Lamellen in mindestens zwei unterschiedlichen Längen vorliegen, wobei die Lamelle mit der größten Länge und die Lamelle mit der kleinsten Länge auf unterschiedlichen Seiten des Stapels langeordnet sind.According to a further embodiment of the connector according to the invention in its first variant, the lamellae can be present in at least two different lengths, wherein the lamella with the greatest length and the lamella with the smallest length are arranged on different sides of the stack.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbinders in seiner ersten Variante können die Lamellen in dem zwischen den Enden des Stapels liegenden Bereich und damit insbesondere in einem mittig liegenden Bereich des Stapels eine unterschiedliche Länge aufweisen. Dabei können die Lamelle mit der größten Länge in diesem Bereich und die Lamelle mit der kleinsten Länge in diesem Bereich auf unterschiedlichen Seiten des Stapels angeordnet sein. Zweckmäßigerweise können die Längen der Lamellen z.B. von der Unterseite des Stapels zu seiner Oberseite hin stetig zunehmen. Da die kürzeste Lamelle die effektive Länge des Verbinders festlegt, weisen durch randseitig bündiges Übereinanderlegen der Lamellen die längeren Lamellen in dem mittig liegenden Bereich des Stapels eine Wölbung auf, welche mit der Länge der Lamelle zunimmt. Wenn also die Länge der Lamellen stetig zunimmt, nimmt auch die Höhe der Wölbung von Lamelle zu Lamelle entsprechend ebenfalls zu. Dadurch kann der Verbinder für seine spätere Verwendung zum Verbinden von Batteriezellen, bei der er mindestens einmal um 180° genickt bzw. umgebogen wird, vorbereitet werden.According to a further embodiment of the connector according to the invention in its first variant, the lamellae in the area between the ends of the stack and thus in particular in a central area of the stack can have different lengths. The lamella with the greatest length in this area and the lamella with the shortest length in this area can be arranged on different sides of the stack. The lengths of the lamellae can expediently increase continuously, for example from the bottom of the stack to its top. Since the shortest lamella determines the effective length of the connector, by placing the lamellae flush on top of one another at the edges, the longer lamellae in the central area of the stack have a curvature that increases with the length of the lamella. If the length of the lamellae increases continuously, the height of the curvature from lamella to lamella also increases accordingly. This allows the connector to be prepared for its later use to connect battery cells, where it is bent or folded at least once by 180°.

Ein solcher Verbinder kann hergestellt werden, indem Lamellen mit unterschiedlichen Längen der Länge nach abnehmend übereinander angeordnet und in ein gekrümmtes Profil angeordnet werden, so dass sie an den Rändern des Stapels im Wesentlichen bündig angeordnet sind. In dieser Anordnung können die Lamellen in den randseitigen Bereichen des Stapels zusammengefügt werden. Dadurch wir dem Verbinder eine entweder eine gekrümmte Form eingeprägt oder, wenn der Verbinder wieder gerade gebogen wird, eine Wölbung im mittigen Bereich, in dem die Lamellen nicht miteinander zusammengefügt sind und auffächern können.Such a connector can be made by stacking slats of different lengths in decreasing length and arranging them in a curved profile so that they are substantially flush at the edges of the stack. In this arrangement, the slats can be joined together in the edge regions of the stack. This imparts either a curved shape to the connector or, if the connector is bent straight again, a bulge in the central region where the slats are not joined together and can fan out.

Erfindungsgemäß wird in einer zweiten Variante ein Verbinder für Batteriezellen bereitgestellt, aufweisend einen Streifen aus einem leitfähigen Material, wobei entlang des Streifens mindestens eine vordefinierte Biegestelle vorgesehen ist, an welcher der Streifen unter Reduktion der anzuwendenden Kraft gebogen werden kann.According to the invention, in a second variant, a connector for battery cells is provided, comprising a strip made of a conductive material, wherein at least one predefined bending point is provided along the strip, at which the strip can be bent while reducing the force to be applied.

Die Biegestelle kann einer Stelle entlang des Streifens entsprechen, die gegenüber den umliegenden Bereichen dünner ausgeführt ist und damit eine inhärente Soll-Schwachstelle darstellt. Alternativ kann diese Stelle mit einer Strukturierung versehen sein, die eine Materialschwächung gegenüber einem Beigemoment darstellt. Durch Ausüben eines auf die Beigestelle ausgelegten Biegemoments auf den Streifen wird der dieser nahezu ausschließlich an der Biegestelle gebogen.The bending point can correspond to a point along the strip that is thinner than the surrounding areas and thus represents an inherent weak point. Alternatively, this point can be provided with a structure that represents a weakening of the material compared to a bending moment. By applying a bending moment designed for the bending point to the strip, the strip is bent almost exclusively at the bending point.

Erfindungsgemäß wird ferner eine Batteriezellen-Anordnung bereitgestellt, aufweisend mindestens zwei Batteriezellen, die mittels des Verbinders gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, also sowohl gemäß der ersten Variante wie auch gemäß der zweiten Variante, miteinander elektrisch verbunden sind. Die Batteriezellen können dabei in einer Reihe angeordnet sein, wobei ihre Ränder bündig ausgerichtet sind. Dabei kann es sich bei den Batteriezellen insbesondere um solche handeln, bei denen die Kontaktstellen an gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind.According to the invention, a battery cell arrangement is also provided, having at least two battery cells that are electrically connected to one another by means of the connector according to one of the preceding claims, i.e. both according to the first variant and according to the second variant. The battery cells can be arranged in a row, with their edges aligned flush. The battery cells can in particular be those in which the contact points are arranged on opposite sides.

Gemäß weiteren Ausführungsformen der Batteriezellen-Anordnung kann der Verbinder derart zwischen den Batteriezellen angeordnet sein, dass entlang seines Verlaufs mindestens eine Richtungsumkehr erfolgt. Anders ausgedrückt kann der Verbinder in seinem zwischen zwei Batteriezellen verbauten Zustand mindestens eine 180°-Umlenkung aufweisen. Die Umlenkung kann durch ein bei der Herstellung der Batteriezellen-Anordnung erfolgendes Umklappen oder Knicken des Verbinders zustande kommen. Bei Vorhandensein von mehr als einer 180°-Umlenkung kann der Verbinder die Form einer Schlangenlinie bzw. eine mäandernde Form aufweisen.According to further embodiments of the battery cell arrangement, the connector can be arranged between the battery cells in such a way that at least one reversal of direction occurs along its course. In other words, the connector can have at least one 180° deflection when installed between two battery cells. The deflection can be brought about by folding or bending the connector during the manufacture of the battery cell arrangement. If there is more than one 180° deflection, the connector can have the shape of a serpentine line or a meandering shape.

Erfindungsgemäß wird ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Batteriezellen-Anordnung bereitgestellt. In einem ersten Schritt weist das Verfahren Bereitstellen einer ersten Batteriezelle und einer zweiten Batteriezelle auf. Bei den Batteriezellen kann es allgemein um solche handeln, bei denen die Kontakte an gegenüberliegenden Seiten der Batteriezelle angeordnet sind. Damit einhergehend können die Batteriezellen ein quaderförmiges bzw. prismatisches Format aufweisen.According to the invention, a method for producing a battery cell arrangement is also provided. In a first step, the method comprises providing a first battery cell and a second battery cell. The battery cells can generally be those in which the contacts are arranged on opposite sides of the battery cell. In this connection, the battery cells can have a cuboid or prismatic format.

In einem weiteren Schritt weist das Verfahren Anbringen eines der Enden bzw. eines Teilbereiches eines zuvor beschriebenen Verbinders in der ersten oder zweiten Variante mit einem Kontakt der ersten Batteriezelle auf. Das Anbringen eines Endes des Verbinders an einen Kontakt kann mittels Verschweißen erfolgen.In a further step, the method comprises attaching one of the ends or a portion of a previously described connector in the first or second variant to a contact of the first battery cell. Attaching one end of the connector to a contact can be done by welding.

In einem weiteren Schritt, welcher parallel zu dem vorherigen Schritt oder in einem dazu nachgelagerten Schritt erfolgen kann, weist das Verfahren Anbringen des anderen Endes des Verbinders mit einem Kontakt der zweiten Batteriezelle auf.In a further step, which may be performed in parallel to the previous step or in a subsequent step, the method comprises attaching the other end of the connector to a contact of the second battery cell.

In einem weiteren Schritt weist das Verfahren schließlich Bewegen der ersten Batteriezelle relativ zur zweiten Batteriezelle, um den Verbinder zu derart zu verformen oder zu verbiegen, dass entlang seines Verlaufs mindestens eine Richtungsumkehr erfolgt. Anders ausgedrückt wird der Verbinder nach dem Anbringen an jeweils einen Kontakt von zwei Batteriezelle durch eine gezielt herbeigeführte Relativbewegung zwischen den beiden Batteriezellen derart verbogen, dass mindestens eine Umlenkung um 180° ausgebildet wird.In a further step, the method finally comprises moving the first battery cell relative to the second battery cell in order to deform or bend the connector in such a way that at least one reversal of direction occurs along its course. In other words, after being attached to a contact of two battery cells, the connector is bent by a targeted relative movement between the two battery cells in such a way that at least one deflection of 180° is formed.

Bei dem erfindungsgemäßen Verbinder in der ersten Variante ist der mittige Bereich, in dem die Lamellen nicht miteinander zusammengefügt sind, flexibel und lässt sich daher in diesem Bereich leicht biegen. Bei dem erfindungsgemäßen Verbinder in der zweiten Variante erfolgt die Biegung an der mindestens einen Biegestelle. Sind mehrere Biegestellen vorhanden, kann mit zwei Stützen bzw. mit einem U-Profil eine Biegestelle entlang des Verbinders ausgewählt werden, an der Verbinder gebogen bzw. umgelenkt werden soll.In the connector according to the invention in the first variant, the central area in which the slats are not joined together is flexible and can therefore be easily bent in this area. In the connector according to the invention in the second variant, the bending takes place at at least one bending point. If there are several bending points, a bending point along the connector can be selected using two supports or a U-profile, at which the connector is to be bent or deflected.

Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann beim Bewegen der ersten Batteriezelle relativ zur zweiten Batteriezelle die erste Batteriezelle unter die zweite Batteriezelle versetzt oder eingeklappt werden, so dass die mittels des Verbinders miteinander verbundenen Kontakte einander gegenüberliegend angeordnet sind. Anders ausgedrückt können in der Endposition der beiden Batteriezellen Normalvektoren zu den Kotaktflächen antiparallel sein. Es wird ferner drauf hingewiesen, das beim Bewegen der ersten Batteriezelle relativ zur zweiten Batteriezelle bei Bedarf auch die zweite Batteriezelle relativ zur ersten Batteriezelle bewegt werden kann, und zwar zeitgleich oder zeitversetzt zur Bewegung der ersten Batteriezelle.According to further embodiments of the method, when the first battery cell is moved relative to the second battery cell, the first battery cell can be moved or folded under the second battery cell so that the contacts connected to one another by means of the connector are arranged opposite one another. In other words, in the end position of the two battery cells, normal vectors to the contact surfaces can be antiparallel. It is also pointed out that when the first battery cell is moved relative to the second battery cell, the second battery cell can also be moved relative to the first battery cell if necessary, at the same time or with a time delay to the movement of the first battery cell.

Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann beim Bewegen der ersten Batteriezelle relativ zur zweiten Batteriezelle die erste Batteriezelle unter einer Drehung um 180° unter die zweite Batteriezelle verschwenkt oder eingeklappt wird.According to further embodiments of the method, when the first battery cell is moved relative to the second battery cell, the first battery cell can be pivoted or folded under the second battery cell by rotating it by 180°.

Im einfachsten Fall können hierbei die beiden Batteriezellen nebeneinander positioniert und der Verbinder wird mit einem Kontakt jeweils einer der beiden Batteriezellen verbunden werden. Anschließend kann eine der beiden Batteriezellen um 180° unter (oder über - je nach dem, ob der Verbinder über oder unter den nebeneinander positionierten Zellen angeordnet ist) die andere Batteriezelle gebracht oder eingeklappt werden. Im Endzustand sind die Batteriezellen bündig untereinander (oder übereinander) angeordnet, so dass die verschweißten KontaktVerbinder-Bereiche direkt aneinander anliegen. Der Verbinder wird durch das Einklappen der Batteriezelle ebenfalls um 180° gebogen.In the simplest case, the two battery cells can be positioned next to each other and the connector is connected to a contact on each of the two battery cells. One of the two battery cells can then be placed or folded in by 180° under (or over - depending on whether the connector is positioned above or below the cells positioned next to each other) the other battery cell. In the final state, the battery cells are arranged flush with each other (or on top of each other) so that the welded contact connector areas lie directly against each other. The connector is also bent by 180° when the battery cell is folded in.

Gemäß weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann dieses ferner Ausüben eines Druckes auf einen Teil des Verbinders oder Eindrücken ebendieses Teils aufweisen, welcher aus einem Bereich zwischen den Batteriezellen über Ränder der Batteriezellen nach außen herausragt, so dass es in diesem Teil des Verbinders zu einer Verformung kommt.According to further embodiments of the method, this may further comprise exerting pressure on a part of the connector or pressing in this part which protrudes outwards from a region between the battery cells beyond edges of the battery cells, so that deformation occurs in this part of the connector.

Diese Ausführungsform des Verfahrens kann verwendet werden, wenn der Verbinder nach seinem Anbringen an Kontakte nebeneinander positionierter Batteriezellen und dem Überführen der Batteriezellen in ihre Endposition seitlich über die beiden Batteriezellen hinausragt. Dieses kann ggfs. zu einer Kollision mit umliegenden Bauteilen führen. Um einer solche Kollision zu vermeiden, kann entweder vorab der seitlich hervorstehende Teil des Verbinders zwischen die Batteriezellen gedrückt werden, ggfs. unter Anwendung von Wärme, um den Biegevorgang zu erleichtern. Dadurch fächert sich der Verbinder der ersten Variante auf und wird plastisch verformt. Diese Form behält der Verbinder bei und kann so zusammen mit den Batteriezellen verbaut werden. Da der Verbinder nun nicht mehr über den Querschnitt der Batteriezellen-Anordnung herausragt sondern sozusagen innerhalb einer Umhüllenden des Batteriezellen-Anordnung legt, kann das Risiko einer Verhakung mit oder einer Beschädigung anderen Bauteilen vermieden werden.This embodiment of the method can be used if the connector protrudes laterally beyond the two battery cells after it has been attached to contacts of battery cells positioned next to one another and the battery cells have been moved to their final position. This can potentially lead to a collision with surrounding components. To avoid such a collision, the part of the connector that protrudes laterally can either be pressed between the battery cells in advance, if necessary using heat to facilitate the bending process. This causes the connector of the first variant to fan out and be plastically deformed. The connector retains this shape and can thus be installed together with the battery cells. Since the connector no longer protrudes beyond the cross-section of the battery cell arrangement but rather lies within an envelope of the battery cell arrangement, the risk of snagging with or damaging other components can be avoided.

Alternativ kann der Verbinder in der ersten Variante nach seinem Anbringen an die Kontakte in der herausstehenden Position belassen werden. Das Zurechtdrücken des Verbinders in den Bereich zwischen den Batteriezellen kann dann beispielsweise durch einen Stapelprozess während der Produktion des mit den Batteriezellen bestückten Batteriemoduls erfolgen. Das seitliche Eindrücken des Verbinders kann dann durch das Anlegen von benachbarten Bauteilen, etwa einer Kühlplatte, einer Trennwand oder einer anderen Batteriezelle erfolgen.Alternatively, in the first variant, the connector can be left in the protruding position after it has been attached to the contacts. The connector can then be pressed into the area between the battery cells, for example, by a stacking process during production of the battery module equipped with the battery cells. The connector can then be pressed in from the side by placing adjacent components, such as a cooling plate, a partition wall or another battery cell.

Bei dem Auffächern des Verbinders in der ersten Variante während seines Eindrückens in den Bereich zwischen den Batteriezellen kann sich zudem vorteilhafterweise seine Oberfläche vergrößern. Dadurch kann mehr Wärme in die Umgebung oder an ein Kühlmedium abgegeben werden.When the connector in the first variant is fanned out as it is pressed into the area between the battery cells, its surface area can also be advantageously enlarged. This allows more heat to be released into the environment or to a cooling medium.

Überdies können auch solche Verbinder mit vorgebogenen Geometrien bereitgestellt werden, die nach Anbringen an Kontakte an Batteriezellen nicht seitlich über den Rand der Batteriezellen herausragen.In addition, connectors with pre-bent geometries can also be provided that After being attached to contacts on battery cells, they do not protrude laterally over the edge of the battery cells.

Es können auch Batteriezellen mit einem vorgeformten Verbinder in der zweiten Variante elektrisch gekoppelt werden, der mindestens eine vordefinierte Biegestelle aufweist. Dabei können die Batteriezellen so positioniert und miteinander mittels des Verbinders elektrisch gekoppelt werden, dass die Biegestellen nach dem Zusammenfalten der beiden Batteriezellen nicht seitlich aus den Zellen herausragen. Hierzu kann der Verbinder beispielsweise eine W-Form oder eine flache Z-Form aufweisen. Der Verbinder in der zweiten Variante kann beispielsweise so vorgeformt sein, dass beim Anlegen an die Kontakte der Batteriezellen die Normalen zu den flächigen Kontanten der Batteriezellen einen von 180° bzw. 0° verschiedenen Winkel bilden.Battery cells can also be electrically coupled with a preformed connector in the second variant, which has at least one predefined bending point. The battery cells can be positioned and electrically coupled to one another using the connector in such a way that the bending points do not protrude laterally from the cells after the two battery cells have been folded together. For this purpose, the connector can have a W-shape or a flat Z-shape, for example. The connector in the second variant can, for example, be preformed in such a way that when placed on the contacts of the battery cells, the normals to the flat constants of the battery cells form an angle other than 180° or 0°.

Unabhängig von der Variante des erfindungsgemäßen Verbinders hat diese der Vorteil, dass genügend Freiraum im Bereich der Kontakte der Batteriezellen zur Verfügung steht. Dadurch gibt es für einen Schweißkopf stets einen Zugang zu den Kontakten, um den Verbinder mit diesen zu verbinden.Regardless of the variant of the connector according to the invention, it has the advantage that there is sufficient free space in the area of the contacts of the battery cells. This means that a welding head always has access to the contacts in order to connect the connector to them.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.

1A zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verbinders in einer Variante.
1B ein Ausführungsbeispiel eines Verbinders in der zweiten Variante.
2 veranschaulicht einen ersten Schritt eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Herstellen einer Batteriezellen-Anordnung.
3 veranschaulicht einen zweiten Schritt eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Herstellen einer Batteriezellen-Anordnung.
4 veranschaulicht einen dritten Schritt eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Herstellen einer Batteriezellen-Anordnung.
5 zeigt eine Batteriezellen-Anordnung, die in einem Gehäuse verortet ist.
6A veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Herstellen einer Batteriezellen-Anordnung.
6B veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Herstellen einer Batteriezellen-Anordnung.
6C veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Herstellen einer Batteriezellen-Anordnung.
7 zeigt ein beispielhaftes Batteriemodul, in welchem mehrere Batteriezellen-Anordnungen verbaut sind.

Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

1A shows an embodiment of a connector in a variant.
1B an embodiment of a connector in the second variant.
2 illustrates a first step of an embodiment of the method for producing a battery cell arrangement.
3 illustrates a second step of an embodiment of the method for producing a battery cell arrangement.
4 illustrates a third step of an embodiment of the method for producing a battery cell arrangement.
5 shows a battery cell arrangement located in a housing.
6A illustrates an embodiment of the method for producing a battery cell arrangement.
6B illustrates an embodiment of the method for producing a battery cell arrangement.
6C illustrates an embodiment of the method for producing a battery cell arrangement.
7 shows an example battery module in which several battery cell arrangements are installed.

In 1A ist der Aufbau eines beispielhaften Verbinders 1 gemäß der Erfindung in seiner ersten Variante skizziert. Der Verbinder 1 weist eine Anzahl von Lamellen 2 aus einem leitfähigen Material auf, welche übereinander zu einem Stapel angeordnet sind. Der Verbinder 1 weist einen mittigen Bereich A und zwei daran angrenzende Endbereiche B auf. In den Endbereichen B des Stapels sind die Lamellen 2 des Verbinders 1 miteinander zusammengefügt (z.B. verschweißt). In dem zwischen diesen Endbereichen B liegenden mittigen Bereich A sind die Lamellen hingegen nicht miteinander zusammengefügt.In 1A the structure of an exemplary connector 1 according to the invention is outlined in its first variant. The connector 1 has a number of lamellae 2 made of a conductive material, which are arranged one above the other to form a stack. The connector 1 has a central region A and two adjoining end regions B. In the end regions B of the stack, the lamellae 2 of the connector 1 are joined together (e.g. welded). In the central region A between these end regions B, however, the lamellae are not joined together.

Bei dem in 1A gezeigten Ausführungsbeispiel des Verbinders 1 nimmt die Länge der Lamellen 2 von oben nach unten in dem Stapel zu. Generell kann die Längenverteilung unterschiedlich sein, so dass sich die Länge von einer zu jeder darauffolgenden Lamelle 2 ändern muss. Vielmehr kann sich die Länge der Lamellen 2 alle zwei, drei oder mehr Lamellen ändern. Zweckmäßigerweise kann die Lamelle 2 mit der größten Länge ist an der Oberseite des Stapels und die Lamelle 2 mit der kleinsten Länge ist auf der Unterseite des Stapels angeordnet sein.In the 1A In the embodiment of the connector 1 shown, the length of the slats 2 increases from top to bottom in the stack. In general, the length distribution can be different, so that the length must change from one slat 2 to each subsequent slat. Rather, the length of the slats 2 can change every two, three or more slats. Conveniently, the slat 2 with the greatest length can be arranged at the top of the stack and the slat 2 with the smallest length can be arranged at the bottom of the stack.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel des Verbinders 1 sind die Lamellen 2 an den Rändern des Stapels bündig zusammengelegt. Dadurch wird die unterschiedliche Länge der Lamellen 2 in dem zwischen den Endbereichen B des Stapels liegenden mittigen Bereich A untergebracht, in dem die Lamellen 2 von unten nach oben eine zunehmende Länge aufweisen. In dem mittigen Bereich A können sich daher die oben liegenden Lamellen 2 nach oben wölben, während eine Wölbung nach unten durch die unten angeordneten kürzeren Lamellen 2 unterbunden wird. Die Wölbung kann andererseits eine in dem gezeigten Beispiel konvexe Krümmung des Verbinders 1, je nach Steifigkeit des verwendeten Materials erleichtern oder gar herbeiführen.In the embodiment of the connector 1 shown, the slats 2 are placed flush together at the edges of the stack. This means that the different lengths of the slats 2 are accommodated in the central region A between the end regions B of the stack, in which the slats 2 have an increasing length from bottom to top. In the central region A, the slats 2 at the top can therefore curve upwards, while a downward curve is prevented by the shorter slats 2 arranged at the bottom. On the other hand, the curve can facilitate or even cause a convex curvature of the connector 1 in the example shown, depending on the rigidity of the material used.

In 1B ist der Aufbau eines beispielhaften Verbinders 1 gemäß der Erfindung in seiner zweiten Variante skizziert. Der Verbinder 1 weist einen flachen Streifen bzw. ein Plättchen aus einem leitfähigen Material auf, wobei entlang des Streifens mindestens eine vordefinierte Biegestelle 3 vorgesehen ist, an welcher der Streifen unter Reduktion der anzuwendenden Kraft gebogen werden kann. Die Reduktion der anzuwenden Kraft ergibt sich bei Vergleich der für eine Biegung an einer anderen Stelle des Streifens aufzubringenden Kraft, an der keine Biegestelle 3 vorhanden ist. Im gezeigten Beispiel entspricht die Biegestelle einer Nut 3, mittels welcher an dieser Stelle die Materialdicke des Streifens reduziert wird. Die Nut 3 kann unterschiedliche Formen aufweisen und beispielsweise halbrund oder dreieckig ausgeführt sein.In 1B The structure of an exemplary connector 1 according to the invention is outlined in its second variant. The connector 1 has a flat strip or a plate made of a conductive material, wherein at least one predefined bending point 3 is provided along the strip, at which the strip can be bent with a reduction in the applied force. The reduction in the force to be applied is obtained by comparing the force to be applied for a bend at another point on the strip where there is no bending point 3. In the example shown, the bending point corresponds to a groove 3, by means of which the material thickness of the strip is reduced at this point. The groove 3 can have different shapes and can be, for example, semicircular or triangular.

Im Folgenden werden mit Bezug auf die 2 bis 4 Schritte eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Herstellen einer Batteriezellen-Anordnung beschreiben. In diesen Figuren tragen die gleichen Elemente die gleichen Bezugszeichen.In the following, with reference to the 2 to 4 Describe steps of an embodiment of the method for producing a battery cell arrangement. In these figures, the same elements have the same reference numerals.

In 2 ist der erste Schritt des beispielhaften Verfahrens skizziert, dessen Ziel es ist, eine erste Batteriezelle 21 mit einer zweiten Batteriezelle 23 über ihre entgegengesetzt gepolten Kontakte 22, 24 mittels des erfindungsgemäßen Verbinders 1 elektrisch zu verbinden. Dazu werden die beiden Batteriezellen 21, 23 nebeneinander positioniert und der Verbinder 1 wird an den ersten Kontakt 22 der ersten Batteriezelle 21 und an den zweiten Kontakt 24 der zweiten Batteriezelle 23 angelegt und mit diesen fest verbunden, etwa durch einen Schweißvorgang. Der Verbinder 1 ist dabei so angeordnet, dass die Endbereiche B, in denen die Lamellen 2 miteinander zusammengefügt sind, an die Kontakte 22, 24 geschweißt werden können. Dabei kann ein Schweißkopf problemlos an die Kontakte 22, 24 herangeführt werden, da über dem ersten Kontakt 22 ein erster räumlicher Zugang Z1 vorhanden ist und über dem zweiten Kontakt 24 ein zweiter räumlicher Zugang Z2 vorhanden ist. Die Schweißvorgänge können parallel oder nacheinander ausgeführt werden. Der mittige Bereich A des Verbinders 1, in dem die Lamellen voneinander getrennt vorliegen, ist zwischen den beiden Kontakten 22, 24 angeordnet.In 2 the first step of the exemplary method is outlined, the aim of which is to electrically connect a first battery cell 21 to a second battery cell 23 via their oppositely polarized contacts 22, 24 by means of the connector 1 according to the invention. For this purpose, the two battery cells 21, 23 are positioned next to one another and the connector 1 is placed on the first contact 22 of the first battery cell 21 and on the second contact 24 of the second battery cell 23 and firmly connected to them, for example by a welding process. The connector 1 is arranged in such a way that the end regions B, in which the lamellae 2 are joined together, can be welded to the contacts 22, 24. A welding head can be brought to the contacts 22, 24 without any problem, since a first spatial access Z1 is present above the first contact 22 and a second spatial access Z2 is present above the second contact 24. The welding processes can be carried out in parallel or one after the other. The central region A of the connector 1, in which the lamellae are separated from each other, is arranged between the two contacts 22, 24.

In 3 ist der zweite Schritt des beispielhaften Verfahrens veranschaulicht, bei dem nach die zweite Batteriezelle 23 unter die erste Batteriezelle 21 geschwenkt wird. Dabei wird die zweite Batteriezelle 23 zugleich um 180° gedreht. Der Verbinder 1 wird durch diesen Vorgang ebenfalls um 180° gebogen, wobei die Biegung in dem mittigen Bereich A des Verbinders 1 erfolgt, indem die Lamellen nicht zusammengefügt sind, was dem mittigen Bereich A eine Flexibilität hinsichtlich Biegevorgängen verleiht. Je nach Abstand zwischen den Batteriezellen 21, 23 während des Anbringens des Verbinders an die Kontakte und dem finalen Abstand zwischen den an die Kontakte 22, 24 angebrachten Endbereichen B des Verbinders 1 ragt ein teil des Verbinders 1, konkret ein Teil des mittigen Bereiches A, über den seitlichen Rand 4 der Batteriezellen 21, 23 hinaus.In 3 the second step of the exemplary method is illustrated, in which the second battery cell 23 is pivoted under the first battery cell 21. The second battery cell 23 is simultaneously rotated by 180°. The connector 1 is also bent by 180° by this process, the bending taking place in the central region A of the connector 1 in which the lamellae are not joined together, which gives the central region A flexibility with regard to bending processes. Depending on the distance between the battery cells 21, 23 during attachment of the connector to the contacts and the final distance between the end regions B of the connector 1 attached to the contacts 22, 24, part of the connector 1, specifically part of the central region A, protrudes beyond the lateral edge 4 of the battery cells 21, 23.

In einem dritten Schritt, welcher in 4 veranschaulicht ist, wird eine Kraft 5 auf den Verbinder 1 ausgeübt, um den über den Rand 4 hinausragenden Bereich A zwischen die Batteriezellen 21, 23 zu drücken. Dabei fächern die Lamellen in dem mittigen Bereich A des Verbinders 1 auf. An dieser Stelle ist die Ausbildung der Batteriezellen-Anordnung 11 abgeschlossen.In a third step, which 4 As illustrated, a force 5 is exerted on the connector 1 in order to press the area A protruding beyond the edge 4 between the battery cells 21, 23. In the process, the lamellae fan out in the central area A of the connector 1. At this point, the formation of the battery cell arrangement 11 is completed.

Der in 4 gezeigte Schritt ist optional, da das Eindrücken des Verbinders 1 in den Bereich um die Kontakte 22, 24 der beiden Batteriezellen 21, 23 auch während der Montage der Batteriezellen-Anordnung 11 in einem übergeordneten Gehäuse erfolgen kann. Daher kann je nach Ausgestaltung des Gesamtherstellungsverfahrens bereits der in 3 gezeigte Zustand der Batteriezellen-Anordnung 11 als Endzustand der Herstellung der Batteriezellen-Anordnung 11 betrachtet werden.The in 4 The step shown is optional, since the pressing of the connector 1 into the area around the contacts 22, 24 of the two battery cells 21, 23 can also take place during the assembly of the battery cell arrangement 11 in a higher-level housing. Therefore, depending on the design of the overall manufacturing process, the 3 The state of the battery cell arrangement 11 shown can be regarded as the final state of the production of the battery cell arrangement 11.

In 5 ist ausgehend von dem in 4 gezeigten Zustand der Batteriezellen-Anordnung 11 diese in einem Einbauzustand in einem Batteriemodul gezeigt, wobei hier nur der Kontaktbereich zwischen den beiden Batteriezellen 21, 23 veranschaulicht ist. Hierbei liegt die Batteriezellen-Anordnung 11 zwischen zwei Elementen 6, die repräsentativ für Kühlplatten oder Kompressionspads stehen. Falls die Batteriezellen-Anordnung 11 in dem in 3 gezeigten Zustand in das Gehäuse eingebaut wird, können erst hier mittels der Elemente 6 die Verbinder 1 zu den Kontaktbereichen hin eingedrückt werden.In 5 is based on the 4 In the state of the battery cell arrangement 11 shown in FIG. 1, it is shown in an installed state in a battery module, whereby only the contact area between the two battery cells 21, 23 is illustrated here. In this case, the battery cell arrangement 11 lies between two elements 6, which are representative of cooling plates or compression pads. If the battery cell arrangement 11 is in the state shown in FIG. 1, 3 shown state is installed in the housing, only here can the connectors 1 be pressed into the contact areas by means of the elements 6.

Im Folgenden werden mit Bezug auf die 6A bis 6C verschiedene Ausführungsbeispiele des Verfahrens zum Herstellen einer Batteriezellen-Anordnung beschreiben. In diesen Figuren tragen die gleichen Elemente die gleichen Bezugszeichen, wobei hier auf die Bezugszeichen aus den 2-5 zurückgegriffen wird. In jeder der 6A-6C ist auf der linken Seite der Ausgangs- bzw. ein Zwischenzustand während der Herstellung der Batteriezellen-Anordnung 11 skizziert, während auf der rechten Seite jeder der 6A-6C der Endzustand der Montage skizziert ist. In den in den 6A-6C skizzierten Herstellungsvorgängen kann der Verbinder 1 in seinen beiden Varianten verwendet werden. Wird der Verbinder 1 in seiner in seiner ersten Variante verwendet , so können an Soll-Beigestellen Bereiche vorgesehen sein, an denen die Lamellen nicht miteinander zusammengefügt sind, wodurch lokal ein günstiges Beigeverhalten erreicht wird. Wird der Verbinder 1 in seiner zweiten Variante verwendet, so kann er eine vorgebogene Form aufweisen, wobei an geeigneten Stellen Biegestellen angeordnet sind, um final eine gewünschte zusammengefaltete Form des Verbinders 1 zu erhalten.In the following, with reference to the 6A to 6C describe various embodiments of the method for producing a battery cell arrangement. In these figures, the same elements have the same reference numerals, whereby reference is made here to the reference numerals from the 2-5 In each of the 6A-6C On the left side, the initial or an intermediate state during the production of the battery cell arrangement 11 is sketched, while on the right side each of the 6A-6C The final state of the assembly is outlined. In the 6A-6C The connector 1 can be used in both variants according to the manufacturing processes outlined. If the connector 1 is used in its first variant, areas can be provided on the target positions where the slats are not joined together, whereby a favorable bending behavior is achieved locally. If the connector 1 is used in its second variant, it can have a pre-bent shape, with bending points arranged at suitable locations in order to finally obtain a desired folded shape of the connector 1.

Bei dem in 6A veranschaulichten Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Herstellen einer Batteriezellen-Anordnung 11 sind die Batteriezellen 21, 23 wie in 2 nebeneinander positioniert, also auf der gleichen Seite des Verbinders 1. Um die Kontakte 22, 24 miteinander elektrisch zu verbinden, wird ein Verbinder 1 mit einer vorgebogenen W-Form verwendet. Nach dem Anbringen der Endbereiche des Verbinders 1 an die Kontakte 22, 24 wird die zweite Batteriezelle 23 unter die erste Batteriezelle 21 geschwenkt (oder selbstverständlich anders herum) und zugleich auf den Kopf gedreht. Der Schwenkvorgang ist durch den Pfeil P angedeutet.In the 6A illustrated embodiment of the method for producing a battery cell arrangement 11, the battery cells 21, 23 are as in 2 positioned next to each other, i.e. on the same side of the connector 1. In order to electrically connect the contacts 22, 24 to each other, a connector 1 with a pre-bent W shape is used. After attaching the end areas of the connector 1 to the contacts 22, 24, the second battery cell 23 is pivoted under the first battery cell 21 (or the other way around, of course) and simultaneously turned upside down. The pivoting process is indicated by the arrow P.

Bei dem in 6B veranschaulichten Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Herstellen einer Batteriezellen-Anordnung 11 sind die Batteriezellen 21, 23 auf unterschiedlichen Seiten des Verbinders 1 angeordnet. Der Verbinder 1 weist hierbei eine flache Z-Form auf und kann je nach Variante, im mittigen Bereich durch Abschnitte mit nicht miteinander zusammengefügten Lamellen flexibler ausgeführt sein oder mindestens zwei Beigestellen aufweisen. Die Längsachsen der Batteriezellen 21, 23 sind gegeneinander gekippt, was jedoch optional ist. Der Verkippungswinkel kann je nach konkreter Ausgestaltung des Verbinders 1 variieren. Nach dem Anbringen der Endbereiche des Verbinders 1 an die Kontakte 22, 24 wird die zweite Batteriezelle 23 unter die erste Batteriezelle 21 geschoben, wobei ihre grundsätzliche Ausrichtung erhalten bleibt bis auf eine gewisse Drehung aus ihrer zuvor gegenüber der ersten Batteriezelle 21 verkippten Lage. Der Schiebevorgang ist durch den Pfeil P angedeutet.In the 6B In the illustrated embodiment of the method for producing a battery cell arrangement 11, the battery cells 21, 23 are arranged on different sides of the connector 1. The connector 1 has a flat Z-shape and, depending on the variant, can be made more flexible in the central area by sections with lamellae that are not joined together or can have at least two attachments. The longitudinal axes of the battery cells 21, 23 are tilted against each other, but this is optional. The tilt angle can vary depending on the specific design of the connector 1. After the end regions of the connector 1 have been attached to the contacts 22, 24, the second battery cell 23 is pushed under the first battery cell 21, whereby its basic orientation is maintained except for a certain rotation from its previously tilted position relative to the first battery cell 21. The pushing process is indicated by the arrow P.

Bei dem in 6C veranschaulichten Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Herstellen einer Batteriezellen-Anordnung 11 sind die Batteriezellen 21, 23 zwar auf der gleichen Seite des Verbinders 1 angeordnet, jedoch wie in 6B gegeneinander verkippt. Der Verbinder 1 weist hier in der Mitte eine Biegestelle auf (erste Variante) oder alternativ einen flexiblen vorgewölbten Bereich, in dem die Lamellen nicht miteinander zusammengefügt sind (zweite Variante). Nach dem Anbringen der Endbereiche des Verbinders 1 an die Kontakte 22, 24 wird die Relativbewegung zwischen den beiden Batteriezellen 21, 23 wie in 6 herbeigeführt durch Schwenken der zweiten Batteriezelle 23 unter die erste Batteriezelle 21 (oder selbstverständlich anders herum). Der Schwenkvorgang ist durch den Pfeil P angedeutet. Bei dieser Ausführungsform des Verbinders 1 steht dieser seitlich nicht über den Rand der Batteriezellen 21, 23 heraus.In the 6C In the illustrated embodiment of the method for producing a battery cell arrangement 11, the battery cells 21, 23 are arranged on the same side of the connector 1, but as in 6B tilted against each other. The connector 1 has a bending point in the middle (first variant) or alternatively a flexible, bulging area in which the lamellae are not joined together (second variant). After attaching the end areas of the connector 1 to the contacts 22, 24, the relative movement between the two battery cells 21, 23 is as in 6 brought about by pivoting the second battery cell 23 under the first battery cell 21 (or of course the other way around). The pivoting process is indicated by the arrow P. In this embodiment of the connector 1, it does not protrude laterally beyond the edge of the battery cells 21, 23.

7 zeigt ein beispielhaftes Batteriemodul 7 mit einem Gehäuse 7, in welchem mehrere Batteriezellen-Anordnungen 11 verbaut sind. Jede der insgesamt vier Batteriezellen-Anordnungen 11 weist ihrerseits vier miteinander mittels Verbindern 1 elektrisch verbundene Batteriezellen 21, 23 auf, die unter Beibehaltung der bisherigen Nomenklatur abwechselnd angeordnet sind. An den Rändern der Batteriezellen-Anordnungen 11 sind Stack-Verbinder 9 angeordnet, welche die Batteriezellen-Anordnungen 11 untereinander zu einer Reihenschaltung verbinden. Zwischen den Batteriezellen-Anordnungen 11 sind die bereits aus 5 bekannten Elemente 6 angeordnet, die Kompressionspads oder Kühlplatten repräsentieren können. 7 shows an exemplary battery module 7 with a housing 7 in which several battery cell arrangements 11 are installed. Each of the four battery cell arrangements 11 in turn has four battery cells 21, 23 that are electrically connected to one another by means of connectors 1 and are arranged alternately while retaining the previous nomenclature. Stack connectors 9 are arranged on the edges of the battery cell arrangements 11, which connect the battery cell arrangements 11 to one another to form a series circuit. Between the battery cell arrangements 11, the 5 known elements 6, which can represent compression pads or cooling plates.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10 2020211091 A1 [0005]
DE 10 2019112372 A1 [0006]
DE 10 2021201496 A1 [0007]

Claims

Connector (1) for battery cells (21, 23), comprising: a number of lamellae (2) made of a conductive material, which are arranged one above the other to form a stack; wherein the lamellae (2) are joined together in end regions (B) of the stack and are not welded together in a region (A) lying between the end regions (B) of the stack.

Connector (1) according to claim 1 , wherein the lamellae (2) are present in at least two different lengths, wherein the lamella (2) with the greatest length and the lamella (2) with the smallest length are arranged on different sides of the stack.

Connector (1) according to claim 1 or 2 , wherein the lamellae (2) in the region (A) lying between the end regions (B) of the stack have a different length, wherein the lamella (2) with the greatest length in this region (A) and the lamella with the shortest length in this region (A) are arranged on different sides of the stack.

Connector (1) for battery cells (21, 23), comprising: a strip made of a conductive material, wherein at least one predefined bending point (3) is provided along the strip, at which the strip can be bent while reducing the force to be applied.

Battery cell arrangement (11) comprising at least two battery cells (21, 23) which are electrically connected to one another by means of the connector (1) according to one of the preceding claims.

Battery cell arrangement (11) according to claim 5 , wherein the connector (1) is arranged between the battery cells (21, 23) in such a way that at least one reversal of direction occurs along its course.

Method for producing a battery cell arrangement (11), comprising: providing a first battery cell (21) and a second battery cell (23); attaching one of the ends of a connector (1) according to one of the Claims 1 until 4 with a contact (22) of the first battery cell (21); attaching the other end of the connector (1) according to one of the Claims 1 until 4 with a contact (24) of the second battery cell (23); moving the first battery cell (21) relative to the second battery cell (23) in order to bend the connector (1) such that at least one reversal of direction occurs along its course.

procedure according to claim 7 , wherein when the first battery cell (21) is moved relative to the second battery cell (23), the first battery cell (21) is displaced or pushed under the second battery cell (23) so that the contacts (22, 24) connected to one another by means of the connector (1) are arranged opposite one another.

procedure according to claim 8 , wherein when the first battery cell (21) is moved relative to the second battery cell (23), the first battery cell (21) is pivoted under the second battery cell (23) by a rotation of 180°.

Procedure according to one of the Claims 1 until 9 , further comprising: exerting a pressure (5) on a part (A) of the connector which protrudes outwards from a region between the battery cells (21, 23) beyond edges (4) of the battery cells (21, 23), so that deformation occurs in this part of the connector (1).