B e s c h r e i b u n g

Die vorliegende Erfindung betrifft Kontaktelemente (Zellverbinder oder

Kontaktbrücken) für Abieiter galvanischer Zellen (Batterie- oder

Akkumulatorzellen).

Es besteht beim Batteriebau der Wunsch, bei der Zusammenschaltung mehrerer galvanischer Zellen, insbesondere flacher Batteriezellen mit flachen Abieitern, zu einem Batteriebiock (Reihen- und/oder Parallelschaltung) die Abieiter unlösbar zu verbinden. Die Abieiter von Batteriezellen bestehen typischerweise aus unterschiedlichen Materialien, z.B. Kupfer und/oder Nickel und Aluminium bzw. Legierungen dieser Metalle. Es besteht also das Problem, artfremde Materialien miteinander zu verbinden. Als Verbindungsverfahren werden z.B. Ultraschallschweißen, Laserschweißen, Kleben oder Löten eingesetzt.

Prozessichere Verbindungen können aber im Allgemeinen nur mit gleicher Materialpaarung erreicht werden.

Aus der ist EP 1 779 962 A1 z.B. ein Verfahren zum direkten Verschweißen von Abieitern mittels aneinandergereihter Schweißpunkte bekannt. Die keilförmigen Schweißpunkte werden mittels eines Laserstrahls von der Seite der niedriger schmelzenden Elektrode her gesetzt.

Aus der DE 10 2008 036 435 A1 und der inhaltsgleichen EP 2 090 395 A2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur effektiven Herstellung von metallischen, bandförmigen Werkstoffverbunden und Verbundhalbzeugen, insbesondere für alle schwer oder nicht schmelzschweißbaren Werkstoffkombinationen wie z.B. Vergütungsstahl/Baustahl, Wälzlagerstahl/Baustahl, Stellite/Baustahl,

Stahl/Aluminium, Titan/Stahl, Titan/Aluminium usw., durch ein dort

"Laserinduktionswalzplattieren" genanntes Verfahren bekannt. Dabei erfolgt eine inhomogene Kurzzeiterwärmung von mindestens einem der zu verbindenden Bänder infolge eines gleichzeitigen Energieeintrages durch elektromagnetische Induktion und Laserbestrahlung, wobei die Lasereinwirkung direkt auf eine Umformzone der Bandinnenseite oder unmittelbar vor einem Walzeneingriff gerichtet ist und gleichzeitig ein Warmwalzen der Bänder bzw. des Halbzeuges in einem Walzstich mit einem Umformgrad zwischen 2 und 70% erfolgt.

Ergänzend wird auf die DE 37 13 975 A1 hingewiesen, in der die Herstellung überlappender Nähte zwischen Blechen, Bändern oder Tafeln mit einem ähnlichen Verfahren beschrieben ist, wobei eine Druckbeaufschlagung vor, aber nicht in der Fügezone vorgesehen ist.

Aus der EP 1 550 834 A1 und der US 6,300,591 B1 sind Verfahren bekannt, Kupferrohre mittels Laserstrahlen unter gleichzeitiger Druckbeaufschlagung z.B. durch eine Druckrolle mit einer Aluminiumplatte zu verschweißen.

In der JP 2001-087866 A1 wird die Herstellung einer überlappenden

Schweißnaht von Kupfer- und Aluminiumbauteilen, wie sie die Abieiter von Lithium-Sekundärbatterien darstellen, beschrieben. Dabei wird das Kupferbauteil zunächst mit einem Zinnüberzug versehen und dann mittels einer eine plane Wolframspitze aufweisenden Elektrode auf der Kupferseite und einer

kuppeiförmigen Elektrode auf der Aluminiumseite unter Pressung verschweißt.

Die US 4,224,499 A betrifft ein Verfahren zum Stoßschweißen eines Kupfer- und eines Aluminiumleiters, wobei der Kontaktbereich durch Laserlicht

aufgeschmolzen und die Kontaktflächen aneinandergepresst werden. Die genannten Verfahren sind aus prozesstechnischen Gründen für die direkte Verbindung von Abieitern von Batteriezellen nicht anwendbar.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Stand der Technik insbesondere (aber nicht nur) im Hinblick auf die vorstehend genannten

Gesichtspunkte zu verbessern.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung bilden den Gegenstand der

Unteransprüche.

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Kontaktelement zur Verbindung zwischen aus unterschiedlichen Materialien bestehenden, elektrisch leitenden, vorzugsweise plattenförmigen Bauteilen, insbesondere Abieitern von galvanischen Zellen, vorgeschlagen, wobei das Kontaktelement aus wenigstens zwei Teilstücken hergestellt ist, wobei wenigstens zwei Teilstücke mittels Laserinduktionswalzen gefügt sind, wobei ein erstes Teilstück zur Verbindung mit einem ersten der elektrisch leitenden Bauteile angepasst ist, wobei ein zweites Teilstück zur Verbindung mit einem zweiten der elektrisch leitenden Bauteile angepasst ist, und wobei das erste und das zweite Teilstück eine elektrisch leitende Verbindung zueinander aufweisen.

Unter einer galvanischen Zelle kann im Sinne der Erfindung jede Vorrichtung verstanden werden, welche auch zur Abgabe elektrischer Energie ausgelegt und eingerichtet ist. Es kann sich also insbesondere, aber nicht nur, um eine elektrochemische Speicherzelle vom primären oder sekundären Typ (Batterieoder Akkumulatorzelle), eine Brennstoffzelle oder eine Kondensatorzelle handeln. Besonders bevorzugt, aber nicht ausschließlich, ist die Erfindung auf flache Akkumulatorzellen anwendbar, deren elektrochemisch aktive Teile z.B. einen Folienstapel oder einen Folienwickel aufweisen, von einer gas-, dampf- und flüssigkeitsdichten Hülle umgeben sind und mit Abieitern verbunden sind, die durch die Hülle hindurch nach außen treten und in flächiger Form von der Zelle abragen. Unter einem elektrochemisch aktiven Teil wird dabei derjenige Teil verstanden, innerhalb dessen Lade-, Entlade- und ggf.

Umwandlungsvorgänge elektrischer Energie stattfinden. Der aktive Teil kann Folienschichten aus elektrochemisch aktiven Materialien (Elektroden), leitenden Materialien (Stromsammler) und trennenden Materialien (Separatoren) aufweisen.

Unter einem Kontaktelement kann im Sinne der Erfindung ein Bauteil verstanden werden, das zwischen Abieitern zweier galvanischer Zellen angeordnet ist und eine Kontaktierung der Abieiter herstellt.

Unter Laserinduktionswalzen kann im Sinne der Erfindung ein Verfahren verstanden werden, bei welchem zwei vorzugsweise bandförmige Werkstücke induktiv vorerwärmt werden und wenigstens teilweise überlappend aufeinander gepresst werden, z.B. durch Druckwalzen oder Druckrollen, und in einer

Fügezone der Werkstücke eine weitere Erwärmung, vorzugsweise - aber nicht zwingend - bis zur Schmelze, durch Laserlicht erfolgt. Unter Laserlicht kann dabei elektromagnetische Strahlung jeder Wellenlänge verstanden werden, die geeignet ist, die zu verbindenden Werkstoffe zu erwärmen.

Das Kontaktelement ist erfindungsgemäß aus wenigstens zwei Teilstücken hergestellt, wobei wenigstens zwei Teilstücke mittels Laserinduktionswalzen gefügt sind. Dies schließt die Möglichkeit ein, dass genau zwei Teilstücke durch Laserinduktionswalzen gefügt sind, wie auch die Möglichkeit, dass

beispielsweise drei Teilstücke vorhanden sind, wobei alle Teilstücke durch Laserinduktionswalzen gefügt sind, oder nur zwei Teilstücke durch

Laserinduktionswalzen gefügt sind, während ein anderes Teilstück durch ein anderes Verfahren mit einem der zwei vorgenannten Teilstücke gefügt ist. Auch Konstruktionen mit mehr als drei Teilstücken sind möglich.

Mit dem Verfahren des Laserinduktionsschweißen können auch Werkstoffe miteinander verbunden werden, die durch herkömmliche Verfahren schwer fügbar sind. Ein Kontaktelement, das auf die beschriebene Art hergestellt ist, kann Teilstücke aus schwer miteinander fügbaren Werkstoffen aufweisen, die an zu verbindende elektrisch leitende Bauteile angepasst sind. Das Kontaktelement ist vorzugsweise so ausgebildet, dass das erste Teilstück mit dem ersten elektrisch leitenden Bauteil eine Materialkombination bildet, die an ein thermisches Fügeverfahren angepasst ist, und das zweite Teilstück mit dem zweiten elektrisch leitenden Bauteil eine Materialkombination bildet, die an ein thermisches Fügeverfahren angepasst ist. Hierdurch kann auch ein

Verbindungsprozess der zu verbindenden Bauteile einfach und wirtschaftlich verwirklicht werden und eine prozessichere Verbindung geschaffen werden.

Das Kontaktelement ist insbesondere so ausgebildet, dass das erste und/oder das zweite Teilstück ein elektrisch leitendes Metall oder eine elektrisch leitende Metalllegierung aufweist. Metalle weisen gute mechanische und elektrische Eigenschaften auf. Die durch Laserinduktionswalzen hergestellte Naht der metallischen Teilstücke kann auch eine gute Leitfähigkeit und einen geringen Übergangswiderstand aufweisen. Besonders bevorzugt ist das Kontaktelement so ausgebildet, dadurch

gekennzeichnet, dass das erste oder das zweite Teilstück Aluminium oder eine Aluminiumlegierung oder ein mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gut fügbares Leitermaterial aufweist. Ein Abieiter einer Galvanischen Zelle ist oft aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt. Wenn eines des ersten und zweiten Teilstücks Aluminium oder eine Aluminiumlegierung oder ein mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gut fügbares Leitermaterial aufweist, kann auch eine Herstellung einer prozessichere n Verbindung mit dem Abieiter auf einfache und wirtschaftliche Weise ermöglicht werden. Weiter ist das Kontaktelement besonders bevorzugt so ausgebildet, dass das andere des ersten und des zweiten Teilstücks Kupfer oder eine Kupferlegierung oder ein mit Kupfer gut fügbares Material aufweist. Ein Abieiter einer Galvanischen Zelle ist oft aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt. Wenn eines des ersten und zweiten Teilstücks Kupfer oder eine Kupferlegierung oder ein mit Kupfer oder einer Kupferlegierung gut fügbares Leitermaterial aufweist, kann auch eine Herstellung einer prozessicheren Verbindung mit dem Abieiter auf einfache und wirtschaftliche Weise ermöglicht werden.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Kontaktelement so ausgebildet, dass das erste und das zweite Teilstück jeweils im Wesentlichen plattenförmig sind und eine vorzugsweise überlappende Naht miteinander aufweisen, wobei jedes des ersten und des zweiten Teilstücks jenseits der Naht abgewinkelt ist, um einen wenigstens im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt zu bilden. Ein U-förmiger Querschnitt zeichnet sich durch zwei wenigstens im Wesentlichen parallele Schenkel aus. Wenn das Kontaktelement einen wenigstens im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, können auch parallele elektrisch leitende, insbesondere plattenförmige Bauteile leicht mit dem Kontaktelement verbunden werden. Da Abieiter Galvanischer Zellen oft parallele, plattenförmige Abieiter aufweisen, können mit dem Kontaktelement auch Abieiter Galvanischer Zellen leicht miteinander verbunden werden. In einer alternativen Ausgestaltung ist das Kontaktelement so ausgebildet, dass das erste und das zweite Teilstück jeweils im Wesentlichen plattenförmig sind, eine vorzugsweise überlappende Naht miteinander aufweisen und eine gemeinsame, wenigstens im Wesentlichen ebene Fläche definieren, wobei bevorzugt wenigstens eines des ersten und des zweiten Teilstücks jenseits der Naht gekröpft ist. Wenn die Teilstücke eine einzige, wenigstens im Wesentlichen ebene Fläche definieren, können auch miteinander fluchtende, insbesondere plattenförmige Bauteile leicht mit dem Kontaktelement verbunden werden. Wenn die Abieiter Galvanischer Zellen abgewinkelt sind, können mit dem

Kontaktelement auch Abieiter Galvanischer Zellen leicht miteinander verbunden werden. Eine ebene Fläche der Teilstücke kann beispielsweise durch Kröpfen wenigstens eines des ersten und des zweiten Teilstücks jenseits der Naht bewerkstelligt werden. Bei Kontaktelementen, die aus mehr als zwei Teilstücken bestehen, wobei wenigstens ein drittes Teilstück zwischen dem ersten und dem zweiten Teilstück angeordnet ist, kann auf eine Kröpfung gegebenenfalls verzichtet werden. Insbesondere ist das Kontaktelement so ausgebildet, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Teilstücks durch direktes Aneinanderfügen verwirklicht ist. Mit einer solchen Ausgestaltung wird auch eine dauerhafte und sichere elektrische Verbindung ermöglicht. In einer alternativen Ausgestaltung ist das Kontaktelement so ausgebildet, dass das erste und das zweite Teilstück durch wenigstens ein drittes Teilstück, das ein nicht leitendes Material aufweist, voneinander elektrisch isoliert sind und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Teilstück lösbar, vorzugsweise mehrmals lösbar und wieder herstellbar ist. Mit einer solchen Ausgestaltung kann eine mechanische Verbindung zwischen elektrisch leitenden Bauteilen hergestellt werden, während eine elektrische Verbindung erst an einem Einsatzort oder bei einer Endmontage oder bei einer Aktivierung vorgenommen wird. In einer weiteren Ausgestaltung kann das Kontaktelement so ausgebildet sein, dass das erste und das zweite Teilstück durch wenigstens ein drittes Teilstück, das zwischen dem ersten und dem zweiten Teilstück angeordnet ist, verbunden sind, wobei das dritte Teilstück eine nicht leitende Trägerschicht und eine elektrisch leitende Leiterschicht aufweist. Mit einer solchen Ausgestaltung kann auch das Gewicht des Kontaktelements insgesamt und die Menge verbrauchten Leitermaterials verringert werden.

Die Leiterschicht kann Unterbrechungen aufweisen bzw. allgemein ein

Leitungsmuster ausbilden. Hierdurch kann über weitere Verbindungsmittel wie etwa Drähte, Klammern oder dergleichen eine trennbare und wiederherstellbare elektrische Verbindung zwischen den zu verbindenden Bauteilen geschaffen werden. Allgemein kann das Leitungsmuster so ausgebildet sein, um elektrische Bauteile wie etwa Schalter, integrierte Schaltkreise, Dioden, Widerstände, Kondensatoren, Sensoren oder dergleichen aufzunehmen, um einen

Verbindungszustand zwischen zu verbindenden Bauteilen, insbesondere Abieitern Galvanischer Zellen, zu steuern und auch einen Zustand von mit den zu verbindenden Bauteilen verbundenen Geräten, insbesondere einen Zustand Galvanischer Zellen, beispielsweise, aber nicht nur, hinsichtlich Temperatur, Ladung, Spannung oder dergleichen, zu überwachen und zu steuern. Das Leitungsmuster kann insbesondere, ohne Beschränkung der Allgemeinheit, eine gedruckte Schaltung aufweisen.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Kontaktelements zur Verbindung zwischen aus

unterschiedlichen Materialien bestehenden, elektrisch leitenden, vorzugsweise plattenförmigen Bauteilen, insbesondere Abieitern von galvanischen Zellen, vorgeschlagen mit den Schritten: Vorbereiten eines ersten elektrisch leitenden Teilstücks derart, dass es zur Verbindung mit einem ersten der elektrisch leitenden Bauteile angepasst ist, Vorbereiten eines zweiten elektrisch leitenden Teilstücks derart, dass es zur Verbindung mit einem ersten der elektrisch leitenden Bauteile angepasst ist, Fügen der Teilstücke miteinander unmittelbar oder über wenigstens ein weiteres Teilstück mittels Laserinduktionswalzen, wobei das erste und das zweite Teilstück eine elektrisch leitende Verbindung zueinander aufweisen.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Verbinden von aus unterschiedlichen Materialien bestehenden, elektrisch leitenden, vorzugsweise plattenförmigen Bauteilen, insbesondere Abieitern von galvanischen Zellen, geschaffen mit den Schritten: Vorbereiten eines nach dem vorstehenden Verfahren hergestellten Kontaktelements mit wenigstens zwei Teilstücken, Verbinden des ersten Teilstücks mit einem ersten zu verbindenden elektrisch leitenden Bauteil, und Verbinden des zweiten Teilstücks mit einem zweiten zu verbindenden elektrisch leitenden Bauteil. Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Anordnung von galvanischen Zellen vorgeschlagen, wobei die galvanischen Zellen Abieiter aufweisen, die unterschiedliche Leitermaterialien aufweisen, wobei Abieiter unterschiedlicher Zellen mit Kontaktelementen nach einem der vorstehenden Ansprüche oder durch ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche verbunden sind.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen Die vorstehenden und weitere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der

vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung deutlicher ersichtlich werden, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angefertigt wurde. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Fügen zweier

Werkstücke durch Laserinduktionswalzen; Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht eines durch

Laserinduktionswalzen gefügtem Halbzeugs als ein

Zwischenergebnis eines Verfahrens zum Herstellens eines Kontaktelements in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstellung eines

Zwischenerzeugnisses in dem Verfahren zum Herstellen eines Kontaktelements; Fig. 4 eine schematische perspektivische Darstellung eines

Kontaktelements nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als ein Endprodukt eines Verfahrens zum Herstellen eines Kontaktelements;

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht zweier galvanischer Zellen, deren

Abieiter mit dem Kontaktelement von Fig. 4 verbunden sind;

Fg. 6 eine schematische Seitenansicht eines Kontaktelements eines

weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; Fig. 7 eine schematische Seitenansicht eines Kontaktelements nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 eine schematische Schnittdarstellung eines Kontaktelements nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 9 eine schematische perspektivische Darstellung eines

Kontaktelements nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Darstellungen in den Figuren schematisch sind und sich auf die Wiedergabe der für das Verständnis der Erfindung wichtigsten Merkmale beschränken. Auch ist darauf hinzuweisen, dass die in den Figuren wiedergegebenen Abmessungen und Größenverhältnisse allein der Deutlichkeit der Darstellung geschuldet sind und in keiner Weise einschränkend zu verstehen sind, es sei denn, aus der Beschreibung ergäbe sich etwas anderes.

Nachstehend werden unter Bezugnahme auf Fign. 1 bis 4 mehrere Schritte eines Verfahrens bei der Herstellung eines Kontaktelements bis zum

Endprodukt nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dabei ist in Fig. 1 eine Vorrichtung zum

Laserinduktionsschweißen zweier Werkstücke zu einem Halbzeug dargestellt, ist in Fig. 2 das Halbzeug als ein Ergebnis der Verarbeitung nach dem Laserinduktionsschweißen in einer perspektivischen Ansicht schematisch dargestellt, ist in Fig. 3 ein Zwischenerzeugnis nach Ablängen des Halbzeugs von Fig. 2 in gleicher Ansicht dargestellt und ist in Fig. 4 das fertige

Kontaktelement in gleicher Ansicht gezeigt.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 weist eine Vorrichtung zum

Laserinduktionsschweißen eine erste Haspel 2, auf welcher ein erstes Band 4 aus einem Aluminiumwerkstoff (AI) aufgewickelt ist, eine zweite Haspel 6, auf welcher ein zweites Band 8 aus einem Kupferwerkstoff (Cu) aufgewickelt ist, eine erste Druckrolle, die funktional mit einem ersten Druckzylinder verbunden ist, eine zweite Druckrolle 14, die funktional mit einem zweiten Druckzylinder 16 verbunden ist, eine erste Induktionsheizspule 18, eine zweite

Induktionsheizspule 20, eine Laserquelle 22 zum Emmitieren eines Laserstrahls 24 und eine Optik 26 zum Bündeln des Laserstrahls 24 auf.

Wie bereits erwähnt, ist auf der ersten Haspel 2 ein erstes Band 4 aus einem Aluminiumwerkstoff (AI) aufgewickelt. Die erste Haspel 2 ist drehbar so gelagert, dass das erste Band 4 davon abziehbar ist. In gleicher Weise ist die zweite Haspel 6, auf welcher das zweite Band 8 aus dem Kupferwerkstoff aufgewickelt ist, drehbar gelagert, sodass das zweite Band davon abziehbar ist. Zur

Vereinfachung der Darstellung sind Vorrichtungen wie etwa Rollenführungen und Fördereinrichtungen für das erste Band 4 und das zweite Band 8, die dafür sorgen, dass das erste Band 4 und das zweite Band 8 glatt, gestrafft und gleichmäßig geführt werden, in der Zeichnung weggelassen.

Das erste Band 4 und das zweite Band 8 werden zwischen der ersten Druckrolle 10 und der zweiten Druckrolle 14 hindurchgeführt, wobei durch Einwirkung des ersten Druckzylinders 2, der funktional mit der ersten Druckrolle 10 gekoppelt ist, und des zweiten Druckzylinders 16, der funktional mit der zweiten Druckrolle 14 gekoppelt ist, das erste Band 4 und das zweite Band 8 aneinander gepresst werden. Es ist dabei vorgesehen, dass das erste Band 4 und das zweite Band 8 nicht vollständig übereinander liegen, sondern einen seitlichen Versatz aufweisen, sodass nur ein Teil der Breite des ersten Bandes 4 mit einem Teil der Breite des zweiten Bandes 8 überlappt.

Das erste Band 4 wird vor dem Eintritt in einen Bereich zwischen den zwei Druckrollen 10, 14 durch die erste Induktionsheizspule 8 eingeführt.

Gleichermaßen wird das zweite Band 8 vor dem Eintritt in den Bereich zwischen die zwei Druckrollen 10, 14 durch eine zweite Induktionsheizspule 20 geführt. Durch Ansteuerung der Induktionsheizspulen 18, 20 mit einem geeigneten Strom werden das erste Band 4 und das zweite Band 8 erwärmt.

Es ist an dieser Stelle anzumerken, dass die Darstellung der

Induktionsheizspulen 18, 20 rein schematisch und als ein Beispiel für eine Einrichtung zur induktiven Erwärmung zu verstehen sind. Die Bänder 4, 8 können in einer Abwandlung statt durch die Induktionsheizspulen 18, 20 an diesen vorbei geführt werden. In weiteren Abwandlungen können jeweils mehrere Heizspulen 18, 20 hintereinander, gegenüber liegend, oder das Band 4 bzw. 8 umgebend angeordnet sein.

Die Optik 26 wirft das von der Laserquelle 22 abgegebene Laserlicht

(Laserstrahl 24) auf diejenige Stelle, an welcher sich das durch die erste

Induktionsheizspule 18 vorerwärmte erste Band 4 und das durch die zweite Induktionsheizspule 20 vorerwärmte zweite Band 8 zwischen den Druckrollen 10, 14 treffen. Durch die Wirkung des Laserstrahls 24 werden das erste Band 4 und das zweite Band 8 in einer Schmelzzone 28 so weit erwärmt, dass sie unter der Druckwirkung der Druckrollen 10, 14 miteinander verschmelzen. Hierbei ist anzumerken, dass die Werkstoffe des ersten Bandes 4 und des zweiten Bandes 8 nicht vollständig zur Schmelzflüssigkeit gebracht werden müssen; wenn die Werkstoffe des ersten Bandes 4 und des zweiten Bandes 8 sich unter Druck und Wärme fest verbinden. Das aus dem ersten Band 4 und dem zweiten Band 8 gefügte Halbzeug 30 wird jenseits der Druckrollen 10, 14 abgezogen und gegebenenfalls aufgehaspelt oder unmittelbar abgelängt. Bei den als Aluminiumwerkstoff (AI) und Kupferwerkstoff (Cu) bezeichneten Materialien des ersten Bandes 4 bzw. des zweiten Bandes 8 kann es sich um vergleichsweise reine Werkstoffe als auch um Legierungen handeln. Bei dem Aluminiumwerkstoff des ersten Bandes 4 handelt es sich insbesondere um ein Aluminium aufweisendes Material, welches mit einem Aluminiumwerkstoff eines positiven Abieiters einer galvanischen Zelle gut fügbar ist. Desgleichen handelt es sich bei dem Kupferwerkstoff des zweiten Bandes 8 um ein Material, welches mit einem Kupferwerkstoff eines negativen Abieiters einer galvanischen Zelle gut fügbar ist. In Fig. 2 ist das in dem in Fig. 1 gezeigten Schritt des Laserinduktionswalzens ausgebildete Halbzeug 30 in einer schematischen perspektivischen Ansicht von einer Stirnseite her gezeigt. Das Halbzeug 30 weist gemäß der Darstellung in Fig. 2 ein erstes Trum 32 und ein zweites Trum 34 auf, welche an einer Naht 36 miteinander verschweißt sind. Das erste Trum 32 ist aus dem ersten Band 4 gebildet, während das zweite Trum 34 aus dem zweiten Band 8 gebildet ist. Demnach weist das erste Trum 32 den Aluminiumwerkstoff auf, während das zweite Trum 34 den Kupferwerkstoff aufweist.

In Fig. 3 ist ein aus dem Halbzeug 30 hergestelltes Zwischenerzeugnis 38 in gleicher Ansicht wie in Fig. 2 gezeigt. Das Zwischenerzeugnis 38 wird aus dem endlosen Halbzeug 30 durch Ablängen auf eine Länge L hergestellt. Das Zwischenerzeugnis 38 weist ein erstes Teilstück 40 und ein zweites Teilstück 42 auf, die durch die Naht 36 miteinander verbunden sind. Dabei weist das erste Teilstück 40 den Aluminiumwerkstoff auf, während das zweite Teilstück 42 den Kupferwerkstoff aufweist. Auf einer Oberfläche des ersten Teilstücks 40 ist eine Biegelinie 41 gezeichnet, und auf einer Oberfläche des zweiten Teilstücks 42 ist eine Biegelinie 43 gekennzeichnet. Die Biegelinien 41 , 43 verlaufen parallel zu der Naht 36, also in Längsrichtung des Zwischenerzeugnisses 38, und werden in einem

nachfolgenden Verfahrensschritt benötigt.

In Fig. 4 ist ein durch Biegen der feien Enden hergestelltes Kontaktelement 44 (auch als Kontaktbrücke 44 bezeichnet) in gleicher Ansicht wie in Fig. 2 oder Fig. 3 gezeigt. Die Kontaktbrücke 44 wird aus dem Zwischenerzeugnis 38 dadurch hergestellt, dass das erste Teilstück 40 an der Biegelinie 41 nach oben gebogen wird, sodass ein Mittenschenkel 40a, der zur Mittellinie der

Kontaktbrücke 44 west, stehen bleibt, während ein Randschenkel 40b wenigstens im Wesentlichen senkrecht davon absteht, und das zweite Teilstück 42 entlang der Biegelinie 43 gebogen wird, sodass ein Mittenschenkel 42a, der zu der Naht 36 weist, stehen bleibt, während ein Randschenkel 42b senkrecht davon abragt.

Fig. 5 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Anordnung zweier Batteriezellen 46, 46. Dabei handelt es sich insbesondere um wiederaufladbare Batteriezellen (also streng genommen um Akkumulatorzellen) vom Lithium- Ionen-Typ oder Lithium-Polymer-Typ. Jede Batteriezelle 46 weist einen positiven Ableiter 48 und einen negativen Ableiter 50 auf. In der gewählten Ansicht ist nur jeweils entweder der positive Ableiter 48 oder der negative Ableiter 50 einer Batteriezelle 46 sichtbar. Der positive Ableiter 48 ist aus einem

Aluminiumwerkstoff hergestellt, während der negative Ableiter 50 aus einem Kupferwerkstoff hergestellt ist.

Der positive Ableiter 48 der einen Batteriezelle 46 ist mit dem negativen Ableiter 50 der anderen Batteriezelle 46 über die Kontaktbrücke 44 verbunden. Dabei ist der abgewinkelte Randschenkel 40b des aus dem Aluminiumwerkstoff hergestellten ersten Teilstücks 40 mit dem ebenfalls aus einem

Aluminiumwerkstoff hergestellten positiven Ableiter 48 an einer Verbindungsstelle 52 (positive Verbindungsstelle) verbunden. Gleichermaßen ist der Randschenkel 42b es aus dem Kupferwerkstoff hergestellten zweiten Teilstücks 42 der Kontaktbrücke 44 mit dem ebenfalls aus einem

Kupferwerkstoff hergestellten negativen Abieiter 50 der anderen Batteriezelle 46 an einer Verbindungsstelle 54 (negative Verbindungsstelle) verbunden.

Die Verbindungsstellen 52, 54 können durch thermische (Schweißen,

Laserschweißen, Ultraschallschweißen, Löten) oder nichtthermische Verfahren (Kleben oder dergleichen) ausgebildet sein. Dabei kann vorteilhaft ausgenutzt werden, dass die positiven bzw. negativen Abieiter 48, 50 jeweils eine

Kombination von Werkstoffen gleicher Art mit den jeweils mit ihnen verbundenen Teilstücken 40, 42 der Kontaktbrücke 44 aufweisen. Hierdurch kann der

Verbindungsprozess der Abieiter 48, 50 einfacher und wirtschaftlicher verwirklicht werden und zu einer prozessichereren Verbindung beitragen. Die durch Laserinduktionswalzen hergestellte Naht 36 der Kontaktbrücke 44 weist eine sehr gute Leitfähigkeit und einen geringen Übergangswiderstand auf.

Ferner sind die Teilstücke 40, 42 der Kontaktbrücke 44 in ihrer Stärke so ausgelegt, dass ein stabiler Zellverbinder hergestellt werden kann, der auch zur Wärmeabfuhr bzw. Kühlung verwendet werden kann.

Es ist noch darauf hinzuweisen, dass die in Fig. 5 gewählte Seitenansicht der Anordnung von Batteriezellen 46 in Bezug auf das Kontaktelement 44 eine stirnseitige Ansicht (vgl. Fign. 2 bis 4) ist.

Je nach Werkstoff der Abieiter 48, 50 der Batteriezellen 46 kann die

Materialauswahl der Teilstücke 40, 42 der Kontaktbrücke 44 im Hinblick auf eine besonders gute Fügbarkeit mit dem Werkstoff des jeweiligen Abieiters optimiert werden. Derzeit sind Werkstoffe aus oder mit Kupfer, Aluminium oder auch Nickel bevorzugt. ln einer nicht näher dargestellten Abwandlung sind die Abieiter 48, 50 der Batteriezellen 46 in wenigstens im Westentlichen gleicher Höhe rechtwinklig abgewinkelt, um in Stapelrichtung der Batteriezellen 46 abzustehen. In einem solchen Fall weisen die Kontaktbrücken nicht einen U-förmigen Querschnitt auf, wie es bei dem Ausführungsbeispiel gezeigt ist, sondern weisen einen insgesamt plattenförmigen Querschnitt auf. Dabei ist eines der Teilstücke so gekröpft, dass die Teilstücke eine gemeinsame Fläche definieren.

In einer weiteren, ebenfalls nicht näher dargestellten Abwandlung sind die Abieiter 48, 50 der Batteriezellen 46 in unterschiedlicher Höhe rechtwinklig abgewinkelt, um in Stapelrichtung der Batteriezellen 46 abzustehen.

Beispielsweise sind die positiven Abieiter in einer höheren Ebene abgewinkelt als die negativen Abieiter oder umgekehrt. Auf diese Weise kann eine sichere

Unterscheidung der Pole der Zelle erleichtert werden. In einem solchen Fall ist je nach zu überwindendem Höhenunterschied der Abieiter eines der Teilstücke oder sind beide Teilstücke der Kontaktbrücke so gekröpft, dass die

Kontaktbrücke einen Z-förmigen Querschnitt aufweist.

In einer weiteren, ebenfalls nicht näher dargestellten Abwandlung ist nur einer der Abieiter 48, 50 der Batteriezellen 46 abgewinkelt, während der andere nach oben absteht. Auf diese Weise kann ebenfalls eine sichere Unterscheidung der Pole der Zelle erleichtert werden. In einem solchen Fall ist eines der Teilstücke der Kontaktbrücke abgewinkelt und ist das andere Teilstück gerade, sodass die Kontaktbrücke einen L-förmigen Querschnitt aufweist.

Fig. 6 zeigt eine Kontaktbrücke 56 in einer Ausführungsvariante der

vorliegenden Erfindung in einer stirnseitigen Ansicht.

Die Kontaktbrücke 56 dieser Ausführungsvariante weist ein erstes Teilstück 58, ein zweites Teilstück 60 und ein Zwischenstück 62 (drittes Teilstück) auf. Das erste Teilstück 58 und das zweite Teilstück 60 dieser Ausführungsvariante stimmen in Funktion und Materialauswahl mit den Teilstücken 40, 42 des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels überein. Die Teilstücke 58, 60 sind jedoch nicht unmittelbar miteinander verbunden; vielmehr ist das

Zwischenstück 62 zwischen dem ersten Teilstück 58 und dem zweiten Teilstück 60 angeordnet, wobei das erste Teilstück an einer Naht 64 mit dem

Zwischenstück 62 verbunden ist, während das zweite Teilstück 60 an einer Naht 66 mit dem Zwischenstück 62 verbunden ist.

Das Zwischenstück 62 kann aus dem gleichen Werkstoff wie eines der

Teilstücke 58, 60 hergestellt sein oder aus einem anderen Material, das eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweist. Wenigstens eine der Nähte 64, 66 ist durch das vorstehend beschriebene Verfahren des Laserinduktionswalzens hergestellt, während die andere der Nähte 64, 66 durch ein anderes Verfahren wie etwa Schweißen, Kleben oder Löten hergestellt sein kann, wenn die

Materialpaarung mit dem entsprechenden Teilstück 58, 60 und die erwarteten Einsatzbedingungen der Kontaktbrücke 56 hierfür geeignet sind.

Gegebenenfalls sind aber beide Nähte 64, 66 mit dem vorgenannten Verfahren des Laserinduktionswalzens hergestellt. Besonders vorteilhaft sind beide Nähte 64, 66 in einem Arbeitsgang durch Laserinduktionswalzen ausgebildet. Das Zwischenstück 62 weist eine senkrecht abragende Rippe 62a auf, welche Stabilität und/oder Kühlwirkung der Kontaktbrücke 56 verbessern kann und auch der Handhabung der Kontaktbrücke 56 bei der Verbindung mit Abieitern von Batteriezellen dienlich sein kann. Fig. 7 zeigt eine Kontaktbrücke 68 in einer anderen Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung in stirnseitiger Ansicht.

Die Kontaktbrücke 68 dieser Ausführungsvariante weist ein erstes Teilstück 58 und ein zweites Teilstück 60 auf, die in Form, Materialauswahl und Funktion den ersten Teilstücken 40, 58 bzw. zweiten Teilstücken 42, 60 der vorherigen

Kontaktbrücken 40, 56 entsprechen. Ähnlich wie in der Ausführungsvariante von Fig. 6 ist zwischen dem ersten Teilstück 58 und dem zweiten Teilstück 60 ein Zwischenstück 70 angeordnet. Das Zwischenstück 70 weist ein Trägersubstrat 70a aus einem Nichtleitermaterial auf, auf welchem eine Leiterschicht 70b angeordnet ist, die an einer Naht 64 mit dem ersten Teilstück 58 und an einer Naht 66 mit dem zweiten Teilstück 60 verbunden ist. Die Verbindung mit den Teilstücken 58, 60 erfolgt über die Leiterschicht 70b. Für die Materialauswahl der Leiterschicht 70b gilt das oben für das Zwischenstück 62 der vorherigen Ausführungsvariante gesagte; weiterhin kann wie bei der vorherigen

Ausführungsvariante eine Rippe vorgesehen sein. Der Aufbau des Zwischenstücks 70 aus der Trägerschicht 70a und der

Leiterschicht 70b ermöglicht eine Einsparung von Gewicht und hat einen geringeren Verbrauch an Leitermaterial bei gleicher Stabilität der Kontaktbrücke 68. Fig. 8 zeigt eine Kontaktbrücke 72 in einer weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung im Querschnitt.

Die Kontaktbrücke 72 dieser Ausführungsvariante weist ein erstes Teilstück 58, ein zweites Teilstück 60 und ein Zwischenstück 74 auf. Für die Form,

Materialauswahl, Anordnung und Funktion der Teilstücke 58, 60 und des Zwischenstücks 74 kann auf die Erläuterungen der Ausführungsvariante von Fig. 7 Bezug genommen werden. Insbesondere weist das Zwischenstück 74 bei dieser Ausführungsvariante eine Trägerschicht (ein Trägersubstrat) 74a und darauf angeordnete Leiterschichten 74b, 74c auf. Die Leiterschichten 74b, 74c erstrecken sich parallel und ohne leitende Verbindung miteinander zu einer Längsachse des Zwischenstücks 74.

Gemäß der Darstellung in Fig. 8 ist das erste Teilstück 58 mit der ersten

Leiterschicht 74b verbunden, während das zweite Teilstück 60 mit der zweiten Leiterschicht 74c verbunden ist. Bohrungen 74d erstrecken sich in einem

Bereich außerhalb der Teilstücke 58, 60durch die Leiterschichten 74b, 74c und das Trägersubstrat 74d hindurch. Ferner ist eine Klammer 76 aus einem elektrisch leitenden Material vorgesehen, die in die Bohrungen 74d der ersten Leiterschicht 74b und der zweiten Leiterschicht 74c einführbar ist und diese elektrisch miteinander verbinden kann. Auf diese Weise können Batteriezellen über die Kontaktbrücke 72 dieser Ausführungsvariante miteinander verbunden werden, ohne dass damit sofort eine elektrische Verbindung hergestellt wird. Die elektrische Verbindung kann erst in einem späteren Verarbeitungsschritt durch Einfügen der Klammern 76 erfolgen. Damit bleiben die Batteriezellen bis zur Endfertigung bzw. Endmontage elektrisch voneinander getrennt, wobei aber die mechanische Verbindung zwischen den Abieitern bereits hergestellt ist.

Fig. 9 zeigt eine Kontaktbrücke 78 einer noch weiteren Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung in einer schematischen perspektivischen Darstellung von einer Stirnseite her.

Die Kontaktbrücke 78 dieser Ausführungsvariante weist die Teilstücke 58, 60 sowie ein Zwischenstück 80 auf. Für die Teilstücke 58, 60 gilt hinsichtlich Funktion, Materialauswahl, Form und Anordnung das im Zusammenhang mit den vorherigen Ausführungsvarianten der Figuren 6 bis 8 Gesagte.

Das Zwischenstück 80 dieser Ausführungsvariante ist wie die Zwischenstücke 62, 70, 74 der genannten Ausführungsvarianten zwischen den Teilstücken 58, 60 angeordnet und mit diesen verbunden. Das Zwischenstück 80 dieser

Ausführungsvariante ist eine gedruckte Leiterplatte mit einem Trägersubstrat 80a und einer Leiterschicht 80b. Die Leiterschicht 80b kann beispielsweise aufgedruckt sein, verschiedene Leiterbahnen und Kontaktaugen aufweisen, die in der Figur nur schematisch und ohne jede einschränkende Bedeutung angedeutet sind. Auf der Leiterplatte 80 sind elektronische Bauelemente (nicht näher dargestellt) anordenbar, die der Steuerung einer Verbindung zwischen jeweiligen Batteriezellen (nicht näher dargestellt) wie auch der Kontrolle verschiedener Zustandsgrößen der Batteriezellen dienen können. ln einer Abwandlung dieser Ausführungsvariante kann auch auf der Unterseite des Trägersubstrats 80a eine weitere Leiterschicht vorgesehen sein, auf welcher ebenfalls elektronische Bauteile anordenbar sind.

Obschon die vorliegende Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf konkrete Ausführungsbeispiele und -Varianten in ihren wesentlichen Merkmalen

beschrieben wurde, versteht sich, dass die Erfindung nicht auf diese

Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern in dem durch die Patentansprüche vorgegebenen Umfang und Bereich abgewandelt und erweitert werden kann.

Beispielsweise kann in einer Abwandlung eine Brücke vorgesehen sein, die eine ebene Form ohne abgewinkelte Schenkel aufweist, um eine Verbindung zwischen Abieitern zu verwirklichen, die ihrerseits abgewinkelt sind.

Die Batteriezellen 46 sind galvanische Zellen im Sinne der vorliegenden

Erfindung. Die Kontaktbrücken 44, 56, 68, 72, 78 sind Kontaktelemente im Sinne der vorliegenden Erfindung. Die Teilstücke 40, 58 und 42, 60 und die

Zwischenstücke 62, 70, 74, 80 sind Teilstücke im Sinne der vorliegenden

Erfindung. Eine in Fig. 5 dargestellte Anordnung von Batteriezellen 46, 46 ist eine Anordnung von galvanischen Zellen im Sinne der Erfindung, wobei davon jede Anordnung beliebig vieler Batteriezellen in jedweder Verschattung der Abieiter 48, 50 umfasst ist, wobei die Abieiter wenigstens teilweise durch

Kontaktbrücken der vorstehend beschriebenen Art verbunden sind.

Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf die Verbindung von Abieitern von Batteriezellen anwendbar, sondern auch auf die Verbindung beliebiger elektrisch leitender Bauteile aus Materialien, die nicht, nur unbefriedigend oder mit hohem Aufwand, oder mit unzureichender Prozessicherheit miteinander fügbar sind. Liste der Bezugszeichen:

2 Erste Haspel

4 Erstes Band

6 Zweite Haspel

8 Zweites Band

10 Erste Druckrolle

12 Erster Druckzylinder

14 Zweite Druckrolle

16 Zweiter Druckzylinder

18 Erste Induktionsheizspule

20 Zweite Induktionsheizspule

22 Laserquelle

24 Laserstrahl

26 Optik

28 Schmelzzone

30 Halbzeug

32 Erstes Trum

34 Zweites Trum

36 Naht

38 Zwischenerzeugnis

40 Erstes Teilstück

40a Mittenschenkel

40b Randschenkel

41 Biegelinie

42 Zweites Teilstück

42a Mittenschenkel

42b Randschenkel

43 Biegelinie

44 Kontaktbrücke

46 Batteriezelle

48 Positiver Abieiter

50 Negativer Abieiter 52 Positive Verbindungsstelle

54 Negative Verbindungsstelle

56 Kontaktbrücke

58 Erstes Teilstück

60 Zweites Teilstück

62 Zwischenstück

62a Rippe

64 Erste Naht

66 Zweite Naht

68 Kontaktbrücke

70 Zwischenstück

70a Trägersubstrat

70b Leiterschicht

72 Kontaktbrücke

74 Zwischenstück

74a Trägersubstrat

74b, 74c Leiterschichten

74 Bohrungen

76 Klammer

78 Kontaktbrücke

80 Zwischenstück

80a Trägersubstrat

80b Leiterschicht L Länge

Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass vorstehende Bezugszeichenliste integraler Bestandteil der Beschreibung ist.