Der Gegenstand betrifft einen Batteriezellenverbinder mit einem ersten zum Anschluss an einen Batteriepol einer ersten Batterie gebildeten Anschlussteil, einem zweiten zum

Anschluss an einen Batteriepol einer zweiten Batterie gebildeten Anschlussteil , wobei das erste Anschlussteil zumindest an der einem Batteriepol der ersten Batterie zugewandten Seite aus einem ersten elektrisch leitenden Material gebildet ist, und wobei das zweite Anschlussteil zumindest an der einem Batteriepol der zweiten Batterie zugewandten Seite aus einem zweiten elektrisch leitenden Material gebildet ist.

Batterien, insbesondere Lithium-Ionen-Batterien, jedoch auch Metall-Hydrid Batterien, wie Nickel-Metall-Hydrid Batterien, oder Lithium Polymer Batterien oder andere chemische

Energiespeicher, erlangen in der Automobilindustrie einen immer höheren Stellenwert. Insbesondere durch den Bedarf an alternativen Antriebskonzepten, beispielsweise

Hybridantrieben oder reinen Elektroantrieben, ist die

Speicherung von elektrischer Energie von immenser Bedeutung für den zukünftigen Automobilbau. Jedoch werden solche

Batterien auch als Starterbatterien, insbesondere 24V

Starterbatterien eingesetzt.

Die Verwendung von neuartigen Batterien, z.B. Lithium-Ionen- Batterien, als elektrischer Energiespeicher für

Elektromotoren oder als Starterbatterien im Automobilbau hat sich als vorteilhaft erwiesen. Zum Einen Speichern diese Akkumulatoren eine große Energiemenge bei kleinem Volumen und zum Anderen unterliegen solche Batterien nur bedingt einem Alterungsprozess . Insbesondere ein "Memory - Effekt" stellt sich bei diesen Batterie nicht ein. Dadurch können eine

Vielzahl von Ladezyklen stattfinden, so dass die Lebensdauer der Batterien der eines Fahrzeugs im Wesentlichen entspricht.

Die meisten Batterien stellen jedoch nur geringe Spannungen zwischen einem und mehreren zehn Volt zur Verfügung. Diese geringen Spannungen reichen bei weitem nicht aus, um einen Elektromotor eines Elektrofahrzeugs anzutreiben. Darüber hinaus stellen die meisten Batterien elektrische Ladung nur zwischen 1000 und 5000 mAh zur Verfügung, was nicht

ausreicht, um ein Fahrzeug ausreichend lange anzutreiben. Aus diesem Grunde werden Batterien zu sogenannten Batteriepacks zusammengeschaltet. Hierbei können eine Mehrzahl von

einzelnen Batterien (Zellen) miteinander in Reihe und/oder parallel geschaltet werden, wodurch sich die Ausgangsspannung der Batteriepacks entsprechend der Anzahl der in Reihe geschalteten Batterien multipliziert. Vorzugsweise werden

Batteriepacks mit insgesamt 96 Batterien eingesetzt. Hierbei werden beispielsweise acht Module mit jeweils zwölf Batterien miteinander verschaltet. Pro Modul werden beispielsweise sechs vertikal übereinander angeordnete Batterien in einer Spalte miteinander in Serie verschaltet. Eine solche Spalte wird in Serie mit einer zweiten horizontal daneben

angeordneten Spalte desselben Moduls in Serie verschaltet. Somit ergibt sich beispielsweise bei einer Ausgangsspannung von 4 V pro Batterie eine Gesamtausgangsspannung von 4 V mal 12 Batterien zu 48 V pro Modul und pro Batteriepack 384 V. Problematisch bei dem Aufbau eines Moduls ist jedoch die Kontaktierung von jeweils zwei in Reihe zu schaltenden

Batterien an ihren jeweils gegenpoligen Polen. Zum einen ist aufgrund der chemischen Energiespeicherung in den Batterien der Batteriepol einer ersten Polarität aus einem anderen

Metall als der Batteriepol einer zweiten Polarität derselben Batterie. Beispielsweise ist bei Lithium-Ionen-Batterien ein erster Batteriepol aus Stahl und ein zweiter Batteriepol aus Aluminium. Andere Kombinationen von Metallen sind jedoch auch üblich. Bei den meisten Arten von Batterien ist zu

beobachten, dass die Pole unterschiedlicher Polarität aus unterschiedlichen Metallen hergestellt sind.

Darüber hinaus ist durch produktionsbedingte Schwankungen bei der Produktion von Batterien der Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden Polen toleranzbehaftet. Das heißt, dass wenn zwei Batterien nebeneinander im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind, die Pole nicht exakt koplanar sein können. Auch ist häufig der Pluspol einer Batterie durch einen Vorsprung auf dem einen Batteriedeckel gebildet und der Minuspol durch einen Rücksprung auf dem gegenüberliegenden Deckel der Batterie. Will man nun einen Pluspol einer ersten Batterie mit einem Minuspol einer zweiten Batterie verbinden, so muss zum Einen der Verwendung der unterschiedlichen

Metalle Rechnung getragen werden und zum Anderen der

toleranzbedingten Abweichung der Pole zueinander.

Darüber hinaus ist der Stromfluss durch die Kontakte sehr hoch, da eine Vielzahl von Batterien in Reihe geschaltet werden, welche im Belastungsfall mehrere Ampere, eventuell sogar mehrere zehn Ampere oder mehrere einhundert Ampere, zur Verfügung stellen. Diese hohen Ströme müssen durch alle Batterien und die jeweiligen Batteriezellenverbinder fließen. Die elektrischen Kontaktierungen der Batteriepole an die Batteriezellenverbinder müssen daher niederohmig sein, um die Verlustwärme in den Verbindungen zu minimieren. Daher muss eine saubere elektrische Kontaktierung über die gesamte

Lebensdauer des Batteriemoduls gewährleistet werden. Um dies zu gewährleisten, werden die Batteriezellenverbinder

regelmäßig mit den Batteriepolen stoffschlüssig verbunden.

Bei den bekannten Batteriemodulen ergibt sich nunmehr das Problem, einen geringen Übergangswiderstand zwischen einem Batteriepol und einem Batteriezellenverbinder unter

Berücksichtigung der verschiedenen Metalle der Batteriepole zu etablieren. Darüber hinaus ergibt sich das Problem,

Toleranzen der Batterielängen auszugleichen. Auch ergibt sich das Problem, eine Vielzahl von Batterien in einem einfach handhabbaren Arbeitsschritt elektrisch und stoffschlüssig miteinander zu kontaktieren. Darüber hinaus kann eine

stoffschlüssige Verbindung einen hohen Prozessaufwand

bedeuten und ermöglicht es nicht, einzelne Batterien

nachträglich auszutauschen.

Gemäß einem ersten Aspekt wird daher vorgeschlagen, dass an den Anschlussteilen jeweils zumindest eine Öffnung zur

Aufnahme eines den Batteriepol bildenden Vorsprungs

angeordnet ist und dass der Vorsprung in der Öffnung

kraftschlüssig angeordnet ist.

Es ist erkannt worden, dass eine sortenreine Kontaktierung der Batteriezellen untereinander, insbesondere der

gegenpoligen Pole der Batterien, nur dadurch erreicht werden kann, dass eine Verbindung aus zwei Anschlussteilen mit unterschiedlichen Metallen verwendet wird. Um die Batteriepole mit den Anschlussteilen bevorzugt sortenrein zu verbinden, wird gegenständlich vorgeschlagen, dass zur

Aufnahme eines den Batteriepol bildenden Vorsprungs eine Öffnung in dem jeweiligen Anschlussteil vorgesehen ist.

Die Öffnung ist vorzugsweise eine Bohrung. Diese Öffnung kann beispielsweise den gleichen Durchmesser haben, wie der

Vorsprung, der den Batteriepol bildet. Insbesondere ist ein Verbinden von Batterien mit einem Batteriezellenverbinder dann möglich, wenn sowohl der Pluspol als auch der Minuspol der Batterien durch jeweils einen Vorsprung gebildet sind. Dann kann sowohl der Pluspol als auch der Minuspol in die entsprechende Öffnung eingesteckt werden.

Um zu verhindern, dass sich die Batterie von dem

Anschlussteil löst, wird vorgeschlagen, dass der Vorsprung zumindest kraftschlüssig in der Öffnung angeordnet ist. Diese kraftschlüssige Anordnung ermöglicht es, dass selbst bei Vibrationen der Batterien ein Stromfluss über die

Anschlussteile und die Batteriepole möglich ist.

Es ist beispielsweise möglich, in einem ersten Arbeitsschritt die Anschlussteile miteinander zu verbinden. In einem

weiteren Arbeitsschritt können mehrere Batterien

nebeneinander angeordnet werden, derart, dass deren Pole koplanar sind. Eine solche Palette aus Batterien kann beispielsweise alternierend Plus- und Minuspole aufweisen. Diese Pole werden dann in einem darauffolgenden

Arbeitsschritt an die Anschlussteile herangeführt. Die die Batteriepole bildenden Vorsprünge werden dann mittels eines Presswerkzeuges in die Öffnungen der Anschlussteile hineingepresst und dabei kraftschlüssig mit den

Anschlussteilen verbunden. Gemäß einem vorteilhaften

Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das erste

Anschlussteil und das zweite Anschlussteil aus verschiedenen Materialien gebildet sind. Insbesondere bei Lithium-Ionen- Batterien, aber auch bei anderen Batterien, sind die

Batteriepole aus unterschiedlichen Metallen gebildet. Dies ist durch den unterschiedlichen inneren Aufbau der Batterien begründet. Die verschiedenen Metalle müssen jedoch, um einen geringen Übergangswiderstand zu gewährleisten, und um die

Bildung einer galvanischen Zelle am Übergang zu verhindern, möglichst sortenrein sein.

Es wird vorgeschlagen, dass ein erstes Anschlussteil aus einem ersten Material gebildet ist, welches identisch oder ähnlich mit dem Material eines ersten Pols einer Batterie ist. Ein zweites Anschlussteil kann dann aus einem zweiten Material gebildet sein, welches identisch oder ähnlich zu einem Material ist, aus welchem ein zweiter Pol einer

Batterie gebildet ist. Ähnlichkeit der Metalle kann in einer gleichen Elektronegativität begründet sein. So kann

beispielsweise ein Pluspol einer Batterie aus Aluminium gebildet sein und ein Minuspol einer Batterie aus Stahl. Entsprechend kann das erste Anschlussteil aus Aluminium oder Legierung davon gebildet sein, und das zweite Anschlussteil aus einer Stahllegierung.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird

vorgeschlagen, dass das erste und/oder das zweite

Anschlussteil als Flachteil gebildet ist.

Insbesondere die Verwendung von Flachteilen ermöglicht die palettenweise Fertigung von Batteriepacks. So können beispielsweise acht Batterien nebeneinander angeordnet werden und mittels der als Flachteil gebildeten Anschlussteile miteinander verbunden werden. Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird

vorgeschlagen, dass zumindest ein Anschlussteil aus

Aluminium, Zinn, Zink, Kupfer, Silber, Eisen, Stahl oder Legierungen davon gebildet oder damit beschichtet ist. Auch eine Unternickelung und/oder eine Verzinnung der

Anschlussteile ist möglich.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird

vorgeschlagen, dass zumindest ein Anschlussteil aus

weichgeglühtem Aluminium ist. Hierdurch wird eine

Flexibilität des Anschlussteils erreicht, so dass eine

Bewegung der Batterien in axialer Richtung als auch in radialer Richtung durch eine Ausgleichbewegung der

Anschlussteile ausgeglichen werden kann. Risse in der

Verbindung zwischen den Batteriepolen und den Anschlussteilen können somit verhindert werden.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird

vorgeschlagen, dass die Öffnung in einem dem Batteriepol abgewandten Vorsprung mündet. Bei einem solchen

Ausführungsbeispiel ist an dem Anschlussteil ein Vorsprung angeordnet, derart, dass der Vorsprung die Öffnung axial verlängert. Dieser Vorsprung kann beispielsweise an das

Anschlussteil angeformt werden. Auch kann der Vorsprung aus dem Anschlussteil selbst geformt werden.

Für eine gute kraftschlüssige Verbindung wird vorgeschlagen, dass die Öffnung und/oder der Vorsprung eine sich verjüngende innere Mantelfläche aufweisen. Insbesondere in der von der Batterie weg weisenden Richtung kann die innere Mantelfläche der Öffnung und/oder des Vorsprungs sich verjüngend,

insbesondere sich konisch verjüngend, geformt sein.

Um eine kraftschlüssige Verbindung herzustellen, wird

vorgeschlagen, dass die innere Mantelfläche der Öffnung und/oder des Vorsprungs zu einer äußeren Mantelfläche des Batteriepols korrespondiert. In diesem Fall kann der

Batteriepol unmittelbar in die Öffnung hineingesteckt und mittels eines Presswerkzeuges mit diesem verpresst werden.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird

insbesondere vorgeschlagen, dass der Vorsprung aus dem

Anschlussteil tiefgezogen ist. Hierbei kann beispielsweise in einem Stanzprozess oder im Anschluss an einen Stanzprozess ein Dorn in die Öffnung des Anschlussteils eingreifen und den Vorsprung aus der Öffnung formen. Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind die

Toleranzen des Batteriepols und der Öffnung beziehungsweise des Vorsprungs derart gewählt, dass der Batteriepol mit dem Vorsprung und/oder der Öffnung in einer Presspassung

verbindbar ist. Diese Presspassung bietet neben einer hohen mechanischen Festigkeit eine einfache Herstellbarkeit.

Außerdem kann die Presspassung einen ausreichend geringen elektrischen Übergangswiderstand gewährleisten.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird

vorgeschlagen, dass die Öffnung zur Aufnahme eines

zylindrischen Batteriepols geformt ist. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Batteriepole der Batterien hohlzylindrisch geformt sind.

Sind die Batteriepole, Plus und/oder Minuspol zylindrisch, insbesondere hohlzylindrisch geformt, ist es gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel möglich, dass der

Batteriepol durch die Öffnung mit zumindest einem

Anschlussteil vernietet oder in sonstiger Weise formschlüssig verbunden ist. Dabei ist es beispielsweise möglich, dass der Batteriepol durch die Öffnung des Anschlussteils gesteckt wird und mittels eines Spreizwerkzeugs radial gespreizt wird, derart, dass der Batteriepol eine Niet bildet, welche die Batterie form- und kraftschlüssig an dem Anschlussteil befestigt .

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird auch vorgeschlagen, dass jeweils ein Anschlussteil zumindest zwei Öffnungen aufweist. In diesem Fall können beispielsweise zwei elektrisch parallel zueinander angeordnete Batterien räumlich nebeneinander angeordnet sein und mit einem ersten

Anschlussteil kraftschlüssig verbunden sein. Das zweite

Anschlussteil kann dann wiederum zwei elektrisch parallel zueinander angeordnete Batterien miteinander verbinden. Durch die Anschlussteile wird somit eine Reihenschaltung von jeweils zwei parallel geschalteten Batterien ermöglicht.

Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der

Batteriezellenverbinder L-förmig. Um einen möglichst geringen Übergangswiderstand zwischen den Anschlussteilen zu

ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die Anschlussteile stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Dies kann

beispielsweise mittels Schweißen oder Reibschweißen erfolgen. Auch kann die Übergangsstelle zwischen den Anschlussteilen metallisch beschichtet sein, um eine Korrosion am Übergang zwischen den Anschlussteilen zu verhindern. Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer

Ausführungsbeispiele zeigende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine erste Ansicht eines

Batteriezellenverbinders mit Batterien;

Fig. 2 eine Detailansicht eines Anschlussteils;

Fig. 3 eine Ansicht eines mit Batterien

verbundenen Anschlussteils;

Fig. 4 eine zweite Ansicht eines Anschlussteils mit Batterien; Fig. 5 eine Detailansicht eines vernieteten

Anschlussteils .

Figur 1 zeigt eine Ansicht eines Batteriepacks 2 mit acht Batterien 4. Von diesen acht Batterien 4 sind beispielsweise vier mit einem Pluspol 6 den Batteriezellenverbindern 10 a, b zugewandt und vier mit einem Minuspol 8. Zu erkennen ist, dass die Piuspole 6 und die Minuspole 8, insbesondere die Vorsprünge dieser Pole koplanar zueinander angeordnet sind. Bevorzugt sind die Pluspole 6 als Vorsprünge aus einer

Aluminiumlegierung geformt. In der in Figur 1 gezeigten Äusführungsform sind die Pluspole 6 sich konisch verjüngend geformt .

Die Minuspole 8 sind ebenfalls in der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform sich konisch verjüngend geformt. Die

Minuspole 8 können beispielsweise aus Stahl geformt sein.

Ferner ist zu erkennen, dass die Batteriezellenverbinder 10 a, b aus jeweils zwei Anschlussteilen 12 a, b, 14 a, b geformt sind. In dem Anschlussteil 12 a , b können zwei

Öffnungen 16 a, b angeordnet sein. In dem Anschlussteil 14 a, b können ebenfalls zwei Öffnungen 18 angeordnet sein.

Ferner ist zu erkennen, dass jeweils im Bereich einer Öffnung 16, 18 ein Vorsprung 20 vorgesehen ist. Der Vorsprung 20 kann aus dem Material der Anschlussteile 12, 14 mittels eines Tiefziehprozesses geformt sein. Auch kann der Vorsprung 20 an das Material der Anschlussteile 12, 14 angeformt werden. Wie zu erkennen ist, weist jedes Anschlussteil 12, 14 zwei Öffnungen 16a, 16b; 18a, 18b auf. Somit können pro

Anschlussteil 12, 14 zwei elektrisch parallel zueinander geschaltete Batterien 4 elektrisch parallel zueinander verbunden werden. Diese jeweils zwei Batterien 4 können dann mittels des Batteriezellenverbinders 10 elektrisch in Reihe mit jeweils zwei weiteren elektrisch parallel zueinander geschalteten Batterien 4 verbunden werden.

In der Figur 1 ist ferner zu erkennen, dass der

Batteriezellenverbinder 10 L-förmig ist, wobei ein erstes

Anschlussteil 12 einen ersten Schenkel bildet und ein zweites Anschlussteil 14 einen zweiten Schenkel. Auch kann der Batteriezellenverbinder 10 rechteckig oder rautenförmig sein, wie ebenfalls in Figur 1 dargestellt.

Mittels dieser beiden Batteriezellenverbinder 10 können acht Batterien 4, von denen jeweils zwei in Reihe geschaltet sind, elektrisch miteinander verbunden werden.

Figur 2 zeigt eine Detailansicht zweier Batterien 4

beziehungsweise der Batteriepole 6, 8 und der dazu

korrespondierenden Öffnungen 16, 18 mit den entsprechenden

Vorsprüngen 20. Zu erkennen ist, dass die Vorsprüngen 20 auf der den Batterien 4 abgewandten Seite der Anschlussteile 12, 14 angeordnet sind. Ferner ist zu erkennen, dass die innere Mantelfläche der Vorsprünge 20 als auch die innere

Mantelfläche der Öffnungen 16, 18 sich konisch verjüngend geformt sind und zu den äußeren Mantelflächen der

Batteriepole 6,8 korrespondieren. Die Toleranzen der Pole 6, 8 als auch der Öffnungen 16, 18 und der Vorsprünge 20 können so gewählt sein, dass beim Verbinden der Batterien 4 über die Batteriepole 6, 8 mit den Anschlussteilen 12, 14 eine

Presspassung entsteht. Eine solche ist beispielsweise in der Figur 3 dargestellt.

Figur 3 zeigt ein Batteriepack 2, wie er in Figur 1

dargestellt ist, wobei jedoch hierbei die Batterien 4 mit ihren Batteriepolen 6, 8 in einer Presspassung mit den

Anschlussteilen 12, 14, respektive den Vorsprüngen 20 und den Öffnungen 16, 18 verbunden sind. Diese Presspassungen bieten eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Batteriepolen 6, 8 und den Anschlussteilen 12, 14. Bevorzugt sind die Anschlussteile 12, 14 aus verschiedenen Metallen, insbesondere aus mit den Batteriepolen 6, 8

korrespondieren Metallen geformt. Beispielsweise können die Anschlussteile 12 aus Aluminium, aus weichgeglühtem

Aluminium, Kupfer, Zinn, Nickel, Legierungen davon oder anderen Materialien gebildet sein, welche eine gute

elektrische Verbindung mit dem jeweiligen Anschlusspol ermöglichen. Die Anschlussteile 14 können beispielsweise aus einer Stahllegierung gebildet sein. Auch hier ist eine entsprechende Materialwahl dergestalt, dass das Material der Anschlussteile 14 zu dem Material der Minuspole 8 passt.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Gegenstandes. Bei der in Figur 4 dargestellten Variante unterscheiden sich die Batterien 4 hinsichtlich ihrer Pole 6, 8 von den in Figur 1 gezeigten dadurch, dass die Pole 6, 8 als Hohlzylinder geformt sind. Die Hohlzylinder der Pole 6, 8 sind so, dass sie zu den Öffnungen 16, 18 der Anschlussteile 12, 14 passen. Das heißt, dass die Durchmesser der Pole 6, 8 zu den

Durchmessern der Öffnungen 16, 18 korrespondieren.

Die in Figur 4 dargestellten Batterien 4 lassen sich mit den Anschlussteilen 12, 14 mittels einer Nietverbindung

verbinden, wie in Figur 5 im Detail dargestellt ist.

Figur 5 zeigt eine Detailansicht einer Nietverbindung

zwischen den Batteriepolen 8 und dem Anschlussteil 14. Zu erkennen ist, dass die hohlzylindrisch geformten Batteriepole 8 durch die Öffnungen 16 des Anschlussteils 14 hindurch gesteckt und radial nach außen verpresst wurden. Durch diese radial nach außen gerichtete Verpressung bildet sich ein um die Öffnung umlaufender Kragen, der aus dem Material des Batteriepols 8 geformt ist. Dieser Kragen bildet eine Niet, die eine kraftschlüssige Verbindung des Anschlussteils 14 mit der Batterie 4 bewirkt. Mittels des Batteriezellenverbinders, wie er zuvor

dargestellt wurde, kann eine kostengünstige, elektrisch sortenreine und mechanisch belastbare Verbindung zwischen den Batterien hergestellt werden.